JPS58179349A - 排ガス濃度検出器の劣化検出装置 - Google Patents
排ガス濃度検出器の劣化検出装置Info
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- JPS58179349A JPS58179349A JP6174982A JP6174982A JPS58179349A JP S58179349 A JPS58179349 A JP S58179349A JP 6174982 A JP6174982 A JP 6174982A JP 6174982 A JP6174982 A JP 6174982A JP S58179349 A JPS58179349 A JP S58179349A
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- switch
- output
- detector
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/403—Cells and electrode assemblies
- G01N27/406—Cells and probes with solid electrolytes
- G01N27/4065—Circuit arrangements specially adapted therefor
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、燃焼炉の空燃比制御装置に用いられる排ガス
濃度検出器の劣化検出装置に関するものである。
濃度検出器の劣化検出装置に関するものである。
第１図はかかる空燃比制御装置の構成例を示す概要図で
ある。同１ｋにおいて、ｌＦｉノ゛（ツケージボイラ、
２は汽水ドラム、３は給水管、４ｔｊ蒸気管、５はバー
ナ、６は燃料供給管、７は送風機、８は排ガスダクト、
ｌＯは自動燃焼制御装置（ムＣＣ）、１２はコントロー
ルモータ、１３は負荷検出器、１４はリンク機構、１５
は燃料弁、１６／ｆｉ空気ダンパ、１９は酸素ガスａ度
分析針（０２センサ）、２０は０２コントローラ、２１
は電動機の可変速制御装置ＶＶＶＦ（Ｖａｒｉａｂｌ＠
Ｖｏｌｔａｇ＠Ｖａｒｉａｂｌ＠Ｆｒ＠ｑｕ・ｎ＠ｙ）
、２２はインタロック線、である。
ある。同１ｋにおいて、ｌＦｉノ゛（ツケージボイラ、
２は汽水ドラム、３は給水管、４ｔｊ蒸気管、５はバー
ナ、６は燃料供給管、７は送風機、８は排ガスダクト、
ｌＯは自動燃焼制御装置（ムＣＣ）、１２はコントロー
ルモータ、１３は負荷検出器、１４はリンク機構、１５
は燃料弁、１６／ｆｉ空気ダンパ、１９は酸素ガスａ度
分析針（０２センサ）、２０は０２コントローラ、２１
は電動機の可変速制御装置ＶＶＶＦ（Ｖａｒｉａｂｌ＠
Ｖｏｌｔａｇ＠Ｖａｒｉａｂｌ＠Ｆｒ＠ｑｕ・ｎ＠ｙ）
、２２はインタロック線、である。
同図Ｋをいて、パッケージボイラ１の燃焼室へは、燃料
供給管６から供給された燃料と送風機７により供給され
た空気がバーナ５によって吹き込まれ燃焼する。発生し
た蒸気は汽水ドラム２から蒸気管４を通って負荷へ供給
される。バツケージボイ２の蒸気管４から自動燃焼制御
装置（以下ムＣＣという）１０へ蒸気圧加が導びかれて
お夛、この圧力の高低によってＡＣＣ１０ｔｌコントロ
ールモータ１２へ信号ヲ送９、コントロールモータ１２
にリンク１４によりリンクされたレバーが、−斉に動く
ようになっている。このリンク１４には、燃料弁１５や
空気ダンパ１６がジヨイントされている。予めこれら弁
やダンパの特性が粗調整されておれば、コントロールモ
ータ１２の動きによってボイラへの燃料投入制御が機械
的に行なわれうる。
供給管６から供給された燃料と送風機７により供給され
た空気がバーナ５によって吹き込まれ燃焼する。発生し
た蒸気は汽水ドラム２から蒸気管４を通って負荷へ供給
される。バツケージボイ２の蒸気管４から自動燃焼制御
装置（以下ムＣＣという）１０へ蒸気圧加が導びかれて
お夛、この圧力の高低によってＡＣＣ１０ｔｌコントロ
ールモータ１２へ信号ヲ送９、コントロールモータ１２
にリンク１４によりリンクされたレバーが、−斉に動く
ようになっている。このリンク１４には、燃料弁１５や
空気ダンパ１６がジヨイントされている。予めこれら弁
やダンパの特性が粗調整されておれば、コントロールモ
ータ１２の動きによってボイラへの燃料投入制御が機械
的に行なわれうる。
排ガスダクト８の内部に挿入された０２センｔ１９によ
って０２（酸素！１度）が測定される。０２センサ１９
によシ排ガス中の０２ＩＩＩｉ度を検出すると燃焼の過
剰空気率がわかるので、０２コントローラ２０は、コン
トロールモータ内蔵の負荷検出器１３からの信号の関数
値を設定値として、適正な０２値になるように、ＶＶＶ
Ｆ２１へ作用し０２値を制御する。
って０２（酸素！１度）が測定される。０２センサ１９
によシ排ガス中の０２ＩＩＩｉ度を検出すると燃焼の過
剰空気率がわかるので、０２コントローラ２０は、コン
トロールモータ内蔵の負荷検出器１３からの信号の関数
値を設定値として、適正な０２値になるように、ＶＶＶ
Ｆ２１へ作用し０２値を制御する。
さて、上述した如き燃焼炉の空燃比制御装置は、排ガス
中の０２ガス濃度を制御しているので省エネルギー効果
が大きく、燃焼炉の燃料の節減ができると仏う利点があ
るが、その反面、仮に０２センナが劣化したシして正し
い測定値を出力しなくなシ、その結果、０２ガス１１＆
制御が適正に行なわれなくなって０２ガス１度が低下し
すぎた夛すると、炉内で不完全燃焼が起き、場合によっ
ては爆発などの危険性が生じる。
中の０２ガス濃度を制御しているので省エネルギー効果
が大きく、燃焼炉の燃料の節減ができると仏う利点があ
るが、その反面、仮に０２センナが劣化したシして正し
い測定値を出力しなくなシ、その結果、０２ガス１１＆
制御が適正に行なわれなくなって０２ガス１度が低下し
すぎた夛すると、炉内で不完全燃焼が起き、場合によっ
ては爆発などの危険性が生じる。
本発明は、上述のような従来技術における安全性上の問
題点を解決するためになされたものであり、従って本発
明の目的は、燃焼炉の空燃比制御装置における排ガス一
度検出器の劣化を検出して、制御を安全サイドに導くの
に役立つような排ガスＡ度検出器の劣化検出装置を提供
することにある。
題点を解決するためになされたものであり、従って本発
明の目的は、燃焼炉の空燃比制御装置における排ガス一
度検出器の劣化を検出して、制御を安全サイドに導くの
に役立つような排ガスＡ度検出器の劣化検出装置を提供
することにある。
本発明の構成は次の如くである。すなわち、排ガス中の
特定成分のａ度を検出する排ガスｌｌ＆度検出器の劣化
検出装置であって、オン・オフ切換スイッチと、該スイ
ッチがオフ位置にあるときＦｉ前記検出器からの排ガス
濃度検出々カを発生するが、前記スイッチがオンに転じ
ると、排ガス濃度検出々力と前記検出器の等価インピー
ダンスを表わす出力との重畳出力を発生する測定回路と
、前記スイッチがオフ位置にあるとき前記検出器から出
力される排ガス濃度検出々力を記憶しておく記憶手段と
、前記スイッチがオンに転じられたとき、前記測定回路
からの重畳出力と前記記憶手段からの排ガス磯匿検出々
力との差をとって前記検出器の等価インピーダンスを出
力する比較回路とを有して成シ、前記等価インピーダン
スが設定範囲を超えたとき、前記検出器が劣化したもの
と判定するようにしている。
特定成分のａ度を検出する排ガスｌｌ＆度検出器の劣化
検出装置であって、オン・オフ切換スイッチと、該スイ
ッチがオフ位置にあるときＦｉ前記検出器からの排ガス
濃度検出々カを発生するが、前記スイッチがオンに転じ
ると、排ガス濃度検出々力と前記検出器の等価インピー
ダンスを表わす出力との重畳出力を発生する測定回路と
、前記スイッチがオフ位置にあるとき前記検出器から出
力される排ガス濃度検出々力を記憶しておく記憶手段と
、前記スイッチがオンに転じられたとき、前記測定回路
からの重畳出力と前記記憶手段からの排ガス磯匿検出々
力との差をとって前記検出器の等価インピーダンスを出
力する比較回路とを有して成シ、前記等価インピーダン
スが設定範囲を超えたとき、前記検出器が劣化したもの
と判定するようにしている。
次に本発明の一実施例を説明するわけであるが、その前
に、比較の都合上、従来の０２ガスａｍ制御装置の構成
を第２図にブロック図で示す。
に、比較の都合上、従来の０２ガスａｍ制御装置の構成
を第２図にブロック図で示す。
同図において、３１Ｆｉ０２センチを示す。ｏ２センサ
３１Ｆｉ、等測的に、０２ガス濃度を表わす起電力Ｅと
内部抵抗３２の直列回路から成るものと見ることができ
る。３３．３５はそれぞれ増幅器、３４はリニヤライザ
である。リニヤライザ３４というのは、センチ３１から
出力される信号電圧が％ ０２ガスａ度に対して非線形
な特性をもっているので、これｔＩｉｉｉｉ形特性に変
換して出力するための回路である。３６は負荷・０２設
定変換器、すなわち負荷の大小に応じて、０ｚａｆの設
定値を変更して出力する変換器である。３７ＦｉＰＩＤ
演算器である。
３１Ｆｉ、等測的に、０２ガス濃度を表わす起電力Ｅと
内部抵抗３２の直列回路から成るものと見ることができ
る。３３．３５はそれぞれ増幅器、３４はリニヤライザ
である。リニヤライザ３４というのは、センチ３１から
出力される信号電圧が％ ０２ガスａ度に対して非線形
な特性をもっているので、これｔＩｉｉｉｉ形特性に変
換して出力するための回路である。３６は負荷・０２設
定変換器、すなわち負荷の大小に応じて、０ｚａｆの設
定値を変更して出力する変換器である。３７ＦｉＰＩＤ
演算器である。
動作を簡単に説明する。０２センサ３１からの０２ガス
１１１ｆｔｌ−表わす信号電圧は、増幅器３３で増幅さ
れ九後、リニヤライザ３４において特性を線形化された
後、負荷の大小に応じて変換器３６から出力される０２
ガスｉＩ！１度設定値と比較され、その誤差電圧がＰＩ
Ｄ演算器３７に入力される。演算輯果はＶＶＶＦへ送ら
れて０２ガスａ度制御が行なわれる。
１１１ｆｔｌ−表わす信号電圧は、増幅器３３で増幅さ
れ九後、リニヤライザ３４において特性を線形化された
後、負荷の大小に応じて変換器３６から出力される０２
ガスｉＩ！１度設定値と比較され、その誤差電圧がＰＩ
Ｄ演算器３７に入力される。演算輯果はＶＶＶＦへ送ら
れて０２ガスａ度制御が行なわれる。
センサ３１が劣化し、正しい測定値を示さなくなったと
きの危険性については既に説明した。センサ３１ｄ劣化
すると、その内部抵抗３２が変化して大きくなるので、
内部抵抗３２を測定すればセンサ３１の劣化状況を検出
できる。
きの危険性については既に説明した。センサ３１ｄ劣化
すると、その内部抵抗３２が変化して大きくなるので、
内部抵抗３２を測定すればセンサ３１の劣化状況を検出
できる。
第３因は本発明の一実施例を示すプロッ名図である。同
一において、３１は０２センサ、３２は内部抵抗（内部
インピーダンス）、Ｅは０２ガス員度を表わす起電力、
３３は増幅器、３４はリニャライザ、３５は増幅器、３
６は負荷・０２設定変換器、３７ ＦｉＰＩＤ演算器、
４０／Ｉ′ｉアナａグホールド器、４１は比較器、４２
はラッチ回路、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ５Ｆｉそれぞれ抵抗値が
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の抵抗、Ｋｌ ＊ Ｋ２ 、に５はそ
れぞれ切換スイッチ、Ｅｏ、ＥＤはそれぞれ電源、であ
る。
一において、３１は０２センサ、３２は内部抵抗（内部
インピーダンス）、Ｅは０２ガス員度を表わす起電力、
３３は増幅器、３４はリニャライザ、３５は増幅器、３
６は負荷・０２設定変換器、３７ ＦｉＰＩＤ演算器、
４０／Ｉ′ｉアナａグホールド器、４１は比較器、４２
はラッチ回路、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ５Ｆｉそれぞれ抵抗値が
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の抵抗、Ｋｌ ＊ Ｋ２ 、に５はそ
れぞれ切換スイッチ、Ｅｏ、ＥＤはそれぞれ電源、であ
る。
動作を説明する。切換スイッチＫｌ ａ Ｋ２ ｍ Ｋ
５が図示の位置にあるときの動作は、第２崗を参照して
先に説明し要所と変わる所がない。唯、増幅器３３から
の出力、すなわち０２センサ３１における御ｊ定値（起
電力Ｅ）の増幅出力がアナログホールド器４０に入力さ
れて保持されるようにした点が異なるだけである。。
５が図示の位置にあるときの動作は、第２崗を参照して
先に説明し要所と変わる所がない。唯、増幅器３３から
の出力、すなわち０２センサ３１における御ｊ定値（起
電力Ｅ）の増幅出力がアナログホールド器４０に入力さ
れて保持されるようにした点が異なるだけである。。
次に切換スイッチＫＬ 、に２ ＊ Ｋ５が図示の位置
から反対側に切９換わったときの動作を説明する。スイ
ッチＫｌが電源ＥＯ側へ切夛換わったことにょシ、差動
増幅器３３の入力側に接続され九抵抗ブリッジ回路（抵
抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ５と抵抗３２にょ多構成）が動作する
。すなわち、増幅器３３の十入力側電圧Ｅ（＋）と−入
力端電圧”（−）は次の式で表わすことができる。但し
電源ＥＯの電圧をＥＯとし、内部抵抗３２の抵抗値をＲ
ｘとする。また起電力Ｅは零とする。
から反対側に切９換わったときの動作を説明する。スイ
ッチＫｌが電源ＥＯ側へ切夛換わったことにょシ、差動
増幅器３３の入力側に接続され九抵抗ブリッジ回路（抵
抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ５と抵抗３２にょ多構成）が動作する
。すなわち、増幅器３３の十入力側電圧Ｅ（＋）と−入
力端電圧”（−）は次の式で表わすことができる。但し
電源ＥＯの電圧をＥＯとし、内部抵抗３２の抵抗値をＲ
ｘとする。また起電力Ｅは零とする。
上記ｔ１＋ 、 ＋２１式において、ＲラーＲ２とする
と、抵抗Ｒ１ともの大小関係により電圧Ｅ（＋）とＥｏ
）の大小が生じる。従って抵抗ａｔ ｌ Ｒ２ｅ Ｒ５
の僅を適尚に選定しておくことにより、差動増幅器３３
の出力として抵抗Ｒｘの測定値を得ることができる。実
際には、増幅器３３の出力として、０２ガス濃度の測定
値（起電力Ｅ）と抵抗〜の測定値との重畳出力が得られ
る。
と、抵抗Ｒ１ともの大小関係により電圧Ｅ（＋）とＥｏ
）の大小が生じる。従って抵抗ａｔ ｌ Ｒ２ｅ Ｒ５
の僅を適尚に選定しておくことにより、差動増幅器３３
の出力として抵抗Ｒｘの測定値を得ることができる。実
際には、増幅器３３の出力として、０２ガス濃度の測定
値（起電力Ｅ）と抵抗〜の測定値との重畳出力が得られ
る。
スイッチに２も比較器４１側へ切＃）換わっているので
、比較器４１では、増幅器３３からの上述の１畳出力と
アナログホールド器４０に保持されていた０２ガス濃度
の測定値との差をとることによシ、Ｏ２センサ３１の内
部抵抗値Ｒｘを出力する。スイッチに５が電源ＶＤ側へ
切ｐ換わることで、比較器４１からの出力である抵抗イ
直Ｒ工をラッチ回路４２にラッチする。ラッチされた抵
抗ｉ〜が成る設定範囲を超えるとき、０２センサ３１が
劣化したものと判定して異常表示を行ない、或いはその
異常表示出力を用いて、ＰＩＤ演算器３７を安全サイド
に動作させて不完全燃焼を防止することができる・上述
した如き、０２センサの劣化検出モードの動作は、スイ
ッチに１〜Ｋ）を随時手動で切９換えることによシ、或
いは定期的に図示せざる手段によって自動で切シ換える
ことによシ、または全体システムの電源投入時に切シ換
えるなどの方法で、行なわせることができる。
、比較器４１では、増幅器３３からの上述の１畳出力と
アナログホールド器４０に保持されていた０２ガス濃度
の測定値との差をとることによシ、Ｏ２センサ３１の内
部抵抗値Ｒｘを出力する。スイッチに５が電源ＶＤ側へ
切ｐ換わることで、比較器４１からの出力である抵抗イ
直Ｒ工をラッチ回路４２にラッチする。ラッチされた抵
抗ｉ〜が成る設定範囲を超えるとき、０２センサ３１が
劣化したものと判定して異常表示を行ない、或いはその
異常表示出力を用いて、ＰＩＤ演算器３７を安全サイド
に動作させて不完全燃焼を防止することができる・上述
した如き、０２センサの劣化検出モードの動作は、スイ
ッチに１〜Ｋ）を随時手動で切９換えることによシ、或
いは定期的に図示せざる手段によって自動で切シ換える
ことによシ、または全体システムの電源投入時に切シ換
えるなどの方法で、行なわせることができる。
この発明によれば、燃焼炉の空燃比自動運転開始時また
は運転中に、ｏ２センサの内部抵抗を測定することによ
ル、０２センサの異常、特に寿命の終わりを検出し、異
常が発生した場合、運転を安全側へ作動するよう４１！
：成することができるため、より安全な制御装置が得ら
れるという狗点がある。
は運転中に、ｏ２センサの内部抵抗を測定することによ
ル、０２センサの異常、特に寿命の終わりを検出し、異
常が発生した場合、運転を安全側へ作動するよう４１！
：成することができるため、より安全な制御装置が得ら
れるという狗点がある。
この発明は、いままで説明した０２センサを用いた燃焼
炉の空燃比制御においてだけでなく、内部抵抗の変化に
よシ劣化を検知し得る任意のセンサを用いた一制御、或
いは測定装置において応用し、効果を得ることが出来る
。また技術的には、マイクロコンピュータを適用し、ソ
フト技術にょシ容易に対処出来る。
炉の空燃比制御においてだけでなく、内部抵抗の変化に
よシ劣化を検知し得る任意のセンサを用いた一制御、或
いは測定装置において応用し、効果を得ることが出来る
。また技術的には、マイクロコンピュータを適用し、ソ
フト技術にょシ容易に対処出来る。
ＷＪ１図は燃焼炉の空燃比制御装置の構成例を示す概要
図、第２因は従来の０２ガスａ度制御装置の構成を示す
ブロック囚、第３図は本発明の一実施例を示すブロック
因、である。 符号説明 ３１・・・０２センサ、３２・・・内部抵抗、３３・・
・増幅器、３４・・・リニヤライザ、３５・・・増幅器
、３６・・・負荷・０２設定変換器、３７・・・Ｐ■Ｄ
演算器、４０・・・アナログホールド器、４１・・・比
較器、４２・・・ラッチ回路 代理人 弁理士 並 木 昭 夫 什理人 弁理士 桧 崎 清
図、第２因は従来の０２ガスａ度制御装置の構成を示す
ブロック囚、第３図は本発明の一実施例を示すブロック
因、である。 符号説明 ３１・・・０２センサ、３２・・・内部抵抗、３３・・
・増幅器、３４・・・リニヤライザ、３５・・・増幅器
、３６・・・負荷・０２設定変換器、３７・・・Ｐ■Ｄ
演算器、４０・・・アナログホールド器、４１・・・比
較器、４２・・・ラッチ回路 代理人 弁理士 並 木 昭 夫 什理人 弁理士 桧 崎 清
Claims (1)
- ｌ）排ガス中の特定成分の濃度を検出する排ガス濃度検
出器の劣化検出装置であって、オン・オフ切換スイッチ
と、該スイッチがオフ位置にあると１！は前記検出器か
らの排ガス濃度検出々力を発生するが、前記スイッチが
オンに転じると、排ガス濃度検出々力と前記検出器の等
価インピーダンスを表わす出力との重畳出力を発生する
測定回路と、前記スイッチがオフ位置にあるとき前記検
出器から出力される排ガス濃度検出々力を記憶しておく
記憶手段と、前記スイッチがオンに転じられたとき、前
記測定回路からの重畳出力と前記記憶手段からの排ガス
濃度検出々力との差をとって前記検出器の等価インピー
ダンスを出力する比較回路とを有して成夛、前記等価イ
ンピーダンスが設定範囲を超えたとき、前記検出器が劣
化したものと判定するようにしたことを特徴とする排ガ
ス濃度検出器の劣化検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6174982A JPS58179349A (ja) | 1982-04-15 | 1982-04-15 | 排ガス濃度検出器の劣化検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6174982A JPS58179349A (ja) | 1982-04-15 | 1982-04-15 | 排ガス濃度検出器の劣化検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58179349A true JPS58179349A (ja) | 1983-10-20 |
Family
ID=13180120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6174982A Pending JPS58179349A (ja) | 1982-04-15 | 1982-04-15 | 排ガス濃度検出器の劣化検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58179349A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0258543A2 (de) * | 1986-08-23 | 1988-03-09 | VDO Adolf Schindling AG | Verfahren und Schaltungsanordnung zur Erkennung der Betriebsbereitschaft einer Sauerstoffmesssonde |
-
1982
- 1982-04-15 JP JP6174982A patent/JPS58179349A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0258543A2 (de) * | 1986-08-23 | 1988-03-09 | VDO Adolf Schindling AG | Verfahren und Schaltungsanordnung zur Erkennung der Betriebsbereitschaft einer Sauerstoffmesssonde |
| EP0258543A3 (de) * | 1986-08-23 | 1989-01-25 | VDO Adolf Schindling AG | Verfahren und Schaltungsanordnung zur Erkennung der Betriebsbereitschaft einer Sauerstoffmesssonde |
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