KR101300807B1 - 이중 신호처리부를 갖는 다중버너 점화 판별장치 - Google Patents

이중 신호처리부를 갖는 다중버너 점화 판별장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101300807B1
KR101300807B1 KR1020130038837A KR20130038837A KR101300807B1 KR 101300807 B1 KR101300807 B1 KR 101300807B1 KR 1020130038837 A KR1020130038837 A KR 1020130038837A KR 20130038837 A KR20130038837 A KR 20130038837A KR 101300807 B1 KR101300807 B1 KR 101300807B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
signal
flame
module
intensity
frequency
Prior art date
Application number
KR1020130038837A
Other languages
English (en)
Inventor
최정호
이찬수
신양환
Original Assignee
주식회사남북이엔지
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사남북이엔지 filed Critical 주식회사남북이엔지
Priority to KR1020130038837A priority Critical patent/KR101300807B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101300807B1 publication Critical patent/KR101300807B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00—Systems for controlling combustion
    • F23N5/24—Preventing development of abnormal or undesired conditions, i.e. safety arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46—Details, e.g. noise reduction means
    • F23D14/72—Safety devices, e.g. operative in case of failure of gas supply

Abstract

본 발명은 이중 신호처리부를 갖는 다중버너 점화 판별장치를 제공한다. 이와 같은 본 발명에 따른 이중 신호처리부를 갖는 다중버너 점화 판별장치는 버너의 화염강도 신호로부터 화염의 강도 및 주파수를 동시적으로 검출하여 버너의 점화여부를 종합적으로 판별함에 따라 판별 신뢰성 향상이 도모되고, 복수개의 버너 각각의 점화여부가 개별적으로 정확하게 판별될 수 있으며, 동일한 신호처리부가 독립되게 병렬적으로 배치되면서 버너의 점화여부가 각 신호처리부에서 동시적으로 판별됨에 따라 하나의 신호처리부가 고장나거나 오동작하더라도 버너의 점화여부를 정상적으로 판별할 수 있게 된다.
본 발명에 따른 이중 신호처리부를 갖는 다중버너 점화 판별장치는 설정된 위치에 배치되어 버너의 화염강도를 검출하게 되는 화염 검출센서 모듈과; 화염 검출센서 모듈과 연결되고, 화염강도 신호(flame intensity signal)를 전달받게 되고, 화염강도 신호를 증폭시키게 되는 제1신호변환모듈과; 제1신호변환모듈과 연결되고, 제1신호변환모듈로부터 전달되는 화염강도 신호를 전압신호로 변환시키게 되는 강도신호 변환모듈과; 강도신호 변환모듈과 병렬 배치되어 제1신호변환모듈과 연결되고, 제1신호변환모듈로부터 전달되는 화염강도 신호에 포함된 미세 주파수신호를 검출하여 증폭시킨 후 전압신호로 변환시키게 되는 주파수신호 처리모듈 및; 강도신호 변환모듈과 주파수신호 처리모듈이 병렬적으로 연결되어 강도신호와 주파수신호를 각각 입력받게 되고, 입력되는 강도신호와 주파수신호로부터 버너의 점화여부를 판별하게 되는 컨트롤모듈을 포함하는 구성으로 이루어진다.

Description

이중 신호처리부를 갖는 다중버너 점화 판별장치{Multi-burner ignition detecting system with double signal process part}
본 발명은 이중 신호처리부를 갖는 다중버너 점화 판별장치에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 버너의 화염강도 신호로부터 화염의 강도 및 주파수를 동시적으로 검출하여 버너의 점화여부를 종합적으로 판별함에 따라 판별 신뢰성 향상이 도모되고, 복수개의 버너 각각의 점화여부가 개별적으로 정확하게 판별될 수 있으며, 동일한 신호처리부가 독립되게 병렬적으로 배치되면서 버너의 점화여부가 각 신호처리부에서 동시적으로 판별됨에 따라 하나의 신호처리부가 고장나거나 오동작하더라도 버너의 점화여부를 정상적으로 판별할 수 있게 되는 이중 신호처리부를 갖는 다중버너 점화 판별장치에 관한 것이다.
석탄, 석유, 가스 등의 연료를 연소시켜 전력을 생산하게 되는 발전 플랜트나 산업용 열시스템에 적용되는 보일러 내부에는 다수개의 버너가 구비되어 대량의 연료가 동시적으로 연소되도록 하는 경우가 많다. 그리고, 각 버너에는 화염감지기에 장착되어 버너의 점화나 화염이 감지되도록 한다.
이와 같은 화염감지기와 관련된 기술로는 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0497936호 "화염감지시스템 및 그 제어방법" 등이 안출되어 있다.
상기 "화염감지시스템 및 그 제어방법"은 버너의 화염을 감지하는 센서, 센서의 검출신호를 대수 압축하고 주위온도에 따른 온도편차를 보상하여 정전류로 변환하여 출력하는 화염감지부, 화염감지부의 신호를 수신하여 전압신호로 변환하는 전류/전압 변환수단, 전류/전압변환수단의 출력을 입력하여 DC신호로 변환하는 적분수단, 전류/전압변환수단의 출력을 이용해서 화염신호의 주파수를 검출하는 주파수검출수단을 포함하는 구성으로 이루어진 것으로, 운전자가 스위치조작을 통하여 보일러 내부 화염의 특성 및 세기에 따라서 신호의 레벨을 쉽게 조절할 수 있으므로 사용의 편리함과 안전한 사용이 가능하다는 장점도 기대할 수 있고, 제어연산을 수행할 때 소프트웨어적인 방식으로 진행하므로 부품 단순화가 대폭으로 개선되어 작업공정의 단순화가 가능해지는 특징이 있다.
그러나, 상기의 화염감지시스템은 마이크로프로세서에 의한 디지털신호처리에 의해 화염신호의 강도와 주파수를 검출하는 것이어서 외부의 각종 전기신호, 전자신호, 통신신호 등에 의해 마이크로프로세서가 오동작할 수 있어 동작 신뢰성이 그리 높지 않은 문제점이 있었으며, 마이크로프로세서 고장시 화염신호의 강도와 주파수 판별을 할 수 없는 문제점이 있었다.
또한, 발전플랜트나 산업용 열 시스템을 이루는 보일러 내부에 구비되는 다수개의 버너로부터 각각 방출되는 화염을 개별적으로 구분하여 검출하는데 있어서도 종래의 화염감지시스템은 어려움이 따름에 따라, 이를 개선할 수 있는 기술개발이 현재 요구되는 실정이라 하겠다.
대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0497936호 "화염감지시스템 및 그 제어방법"
따라서 본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 개선하여, 버너의 화염강도 신호로부터 화염의 강도 및 주파수를 동시적으로 검출하여 버너의 점화여부를 판별하는 단순한 구성의 아날로그 신호처리 프로세스를 제공함으로써 구성의 단순화와 판별 신뢰성 향상이 동시에 도모되면서 장치의 동작 신뢰성도 증대될 수 있을 뿐만 아니라, 이를 통해 복수개의 버너 각각의 점화여부가 개별적으로 정확하게 판별될 수 있는 새로운 형태의 이중 신호처리부를 갖는 다중버너 점화 판별장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 하나의 버너에 할당되는 화염 검출센서 모듈이 다수개의 포토다이오드로 이루어지는 한편, 각 포토다이오드에 연결되는 제1신호변환모듈, 강도신호 변환모듈, 주파수신호 처리모듈, 컨트롤모듈이 이루는 신호처리부가 독립되게 병렬적으로 다수개 배치되는 구성을 제공함으로써 버너의 점화여부가 각 신호처리부에서 동시적으로 판별되어 하나의 신호처리부가 고장나거나 오동작하더라도 버너의 점화여부를 정상적으로 판별할 수 있게 되는 새로운 형태의 이중 신호처리부를 갖는 다중버너 점화 판별장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은 설정된 위치에 배치되어 버너의 화염강도를 검출하게 되는 화염 검출센서 모듈과; 상기 화염 검출센서 모듈과 연결되고, 화염강도 신호(flame intensity signal)를 전달받게 되고, 화염강도 신호를 증폭시키게 되는 제1신호변환모듈과; 상기 제1신호변환모듈과 연결되고, 상기 제1신호변환모듈로부터 전달되는 화염강도 신호를 전압신호로 변환시키게 되는 강도신호 변환모듈과; 상기 강도신호 변환모듈과 병렬 배치되어 상기 제1신호변환모듈과 연결되고, 상기 제1신호변환모듈로부터 전달되는 화염강도 신호에 포함된 미세 주파수신호를 검출하여 증폭시킨 후 전압신호로 변환시키게 되는 주파수신호 처리모듈 및; 상기 강도신호 변환모듈과 주파수신호 처리모듈이 병렬적으로 연결되어 강도신호와 주파수신호를 각각 입력받게 되는 컨트롤모듈을 포함하여, 화염강도 신호로부터 산출되는 화염강도와 화염주파수로부터 버너의 점화여부를 판별하게 되는 이중 신호처리부를 갖는 다중버너 점화 판별장치를 제공한다.
이와 같은 본 발명에 따른 이중 신호처리부를 갖는 다중버너 점화 판별장치에서 복수개의 버너 각각에 대응하여 복수개의 상기 화염 검출센서 모듈이 설정된 위치에 배치되되 각 화염 검출센서 모듈은 서로 독립되어 배열되는 복수개의 포토다이오드로 이루어지고, 복수개의 포토다이오드 각각에 복수개의 상기 제1신호변환모듈이 독립적으로 연결되며, 복수개의 상기 제1신호변환모듈 각각에 복수쌍의 강도신호 변환모듈과 주파수신호 처리모듈이 독립적으로 연결되고, 복수쌍의 강도신호 변환모듈과 주파수신호 처리모듈 각각에 복수개의 상기 컨트롤모듈이 독립적으로 연결된다.
이와 같은 본 발명에 따른 이중 신호처리부를 갖는 다중버너 점화 판별장치에서 상기 화염 검출센서 모듈은 상기 포토다이오드에 연결되고, 상기 포토다이오드로부터 화염강도 전류신호를 전달받아 화염강도 전압신호를 생성하게 되는 I/V 컨버터와; 상기 I/V 컨버터와 연결되어 화염강도 전압신호를 증폭시키게 되는 대수증폭기 및; 상기 대수증폭기와 연결되어 증폭된 화염강도 전압신호를 화염강도 전류신호로 변환시키게 되는 V/I 컨버터를 더 포함할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 이중 신호처리부를 갖는 다중버너 점화 판별장치에서 상기 주파수신호 처리모듈은 상기 제1신호변환모듈과 연결되어 화염강도 신호를 전달받게 되고, 전달받은 화염강도 신호로부터 직류 전원신호를 제거하여 화염 주파수신호를 생성하게 되는 DC 제거회로모듈과; 상기 DC 제거회로모듈과 연결되어 화염 주파수신호를 전달받게 되고, 화염 주파수신호를 증폭시키게 되는 소신호 증폭기와; 상기 소신호 증폭기와 연결되어 증폭된 화염 주파수신호를 전달받게 되고, 사인파 형태의 화염 주파수신호를 구형파 형태의 화염 주파수신호로 변환시키게 되는 비교기 및; 상기 비교기와 연결되어 구형파 형태의 화염 주파수신호를 전달받게 되고, 구형파 형태의 화염 주파수신호를 전압신호로 변환하게 되는 F/V 컨버터를 포함한다.
이와 같은 본 발명에 따른 이중 신호처리부를 갖는 다중버너 점화 판별장치에서 복수개의 상기 컨트롤모듈이 연결되는 메인 컨트롤모듈이 더 구비되고, 상기 메인 컨트롤모듈은 강도 신호(intensity signal)와 주파수 신호를 설정된 패턴으로 출력시키는 PWM 신호출력유닛과, 강도 신호와 주파수 신호가 합성된 유사 화염신호를 생성시켜 상기 화염 검출센서 모듈에 입력시키는 신호합성유닛을 포함하는 유사 화염신호 발생기를 구비하여 하나의 세트(set)를 이루는 제1신호변환모듈, 강도신호 변환모듈, 주파수신호 처리모듈, 컨트롤모듈의 고장 및 오동작 여부가 테스트될 수 있도록 한다.
본 발명에 의한 이중 신호처리부를 갖는 다중버너 점화 판별장치에 의하면, 단순한 구성의 아날로그 신호처리 프로세스를 통해 화염의 강도 및 주파수가 동시적으로 산출되어 버너의 점화여부가 판별되므로, 구성의 단순화, 판별 신뢰성 향상, 장치의 동작 신뢰성 증대가 도모되는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 판별 신뢰성과 장치의 동작 신뢰성 증대를 통해 복수개의 버너 각각의 점화여부가 개별적으로 정확하게 판별되는 효과도 동시에 가지게 된다.
그리고, 본 발명의 이중 신호처리부를 갖는 다중버너 점화 판별장치는 동일한 신호처리부가 독립되게 병렬적으로 배치되면서 버너의 점화여부가 각 신호처리부에서 동시적으로 판별됨에 따라 하나의 신호처리부가 고장나거나 오동작하더라도 버너의 점화여부를 정상적으로 판별할 수 있게 된다.
도 1과 도 2는 본 발명에 따른 이중 신호처리부를 갖는 다중버너 점화 판별장치의 구성을 보여주기 위한 블록도;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이중 신호처리부를 갖는 다중버너 점화 판별장치를 이루는 화염 검출센서 모듈의 상세구성을 보여주기 위한 블록도;
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 이중 신호처리부를 갖는 다중버너 점화 판별장치를 이루는 주파수 처리모듈의 상세구성을 보여주기 위한 블록도;
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 이중 신호처리부를 갖는 다중버너 점화 판별장치의 주요부 상세구성을 보여주기 위한 블록도;
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 주파수신호 처리모듈을 이루는 DC 제거회로모듈의 회로구성을 보여주기 위한 도면;
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 주파수신호 처리모듈을 이루는 소신호 증폭기의 회로구성을 보여주기 위한 도면;
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 주파수신호 처리모듈을 이루는 비교기의 회로구성을 보여주기 위한 도면;
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 주파수신호 처리모듈을 이루는 F/V 컨버터의 회로구성을 보여주기 위한 도면;
도 10은 본 발명에 따른 이중 신호처리부를 갖는 다중버너 점화 판별장치를 이루는 유사 화염신호 발생기의 구성을 보여주기 위한 블록도;
도 11은 본 발명에 따른 이중 신호처리부를 갖는 다중버너 점화 판별장치를 이루는 전원장치의 연결 구성을 보여주기 위한 블록도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 11에 의거하여 상세히 설명한다. 한편, 도면과 상세한 설명에서 일반적인 화염감지장치, 점화 판별장치, 포토다이오드, 대수증폭기, I/V 컨버터, V/I 컨버터, 증폭기, 비교기, F/V 컨버터 등으로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 도시 및 언급은 간략히 하거나 생략하였다. 특히 도면의 도시 및 상세한 설명에 있어서 본 발명의 기술적 특징과 직접적으로 연관되지 않는 요소의 구체적인 기술적 구성 및 작용에 대한 상세한 설명 및 도시는 생략하고, 본 발명과 관련되는 기술적 구성만을 간략하게 도시하거나 설명하였다.
본 발명의 실시예에 따른 이중 신호처리부를 갖는 다중버너 점화 판별장치(100)는 도 1 내지 도 5에서와 같이 화염 검출센서 모듈(10), 제1신호변환모듈(20), 강도신호 변환모듈(30), 주파수신호 처리모듈(40), 컨트롤모듈(50), 메인컨트롤모듈(50), 외부 발광모듈(70), 전원장치(80)를 포함하는 구성으로 이루어지는 것으로, 화염강도 신호로부터 산출되는 화염강도와 화염주파수로부터 버너(1)의 점화여부를 판별하게 된다.
화염 검출센서 모듈(10)은 버너(1)에 근접한 설정 위치에 배치되어 버너(1)의 화염강도를 검출하게 된다. 본 발명의 실시예에 따른 이중 신호처리부를 갖는 다중버너 점화 판별장치(100)는 복수개의 버너(1) 각각의 점화 여부를 판별하기 위한 것이므로, 도 2에서와 같이 복수개의 화염 검출센서 모듈(10)이 각 버너(1)에 대응하는 위치에 배치되어 각 버너(1)의 점화 여부가 서로 대응하는 화염 검출센서 모듈(10)에 의해 개별적으로 판별될 수 있도록 한다.
여기서 화염 검출센서 모듈(10)은 도 3에서와 같이 서로 분리되어 독립적으로 배치되는 복수개의 포토다이오드(11)를 구비하는 구성으로 이루어질 수 있는데, 본 발명의 실시예에 따른 화염 검출센서 모듈(10)은 하나의 버너(1)에 할당하는 2개의 포토다이오드(11)를 구비하고, 포토다이오드(11) 전방에 집광렌즈(12)가 설치되어 버너(1)의 화염이 집광되어 각 포토다이오드(11)로 전달될 수 있도록 한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 화염 검출센서 모듈(10)은 I/V 컨버터(13), 대수증폭기(14), V/I 컨버터(15)를 포함하는 구성의 신호증폭유닛(16)을 구비한다.
I/V 컨버터(21)는 포토다이오드(11)에 연결되는 것으로, 포토다이오드(11)로부터 화염강도 전류신호를 전달받아 화염강도 전압신호를 생성하게 된다. 이와 같은 I/V 컨버터(21)는 온도보상회로를 내장하게 된다. 대수증폭기(22)는 I/V 컨버터(21)와 연결되어 화염강도 전압신호를 증폭시키게 된다. V/I 컨버터(23)는 대수증폭기(22)와 연결되어 증폭된 화염강도 전압신호를 화염강도 전류신호로 다시 변환시키게 되는 것으로, 6~20mA의 화염신호를 제1신호변환모듈(20)로 전달하게 된다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 화염 검출센서 모듈(10)은 화염신호 LED(17)를 구비할 수 있는데, 이와 같은 화염신호 LED(17)는 화염 검출센서 모듈(10)의 동작시 발광함으로써 화염 검출센서 모듈(10)의 동작 유무가 외부에서 확인될 수 있도록 한다.
제1신호변환모듈(20)은 화염 검출센서 모듈(10)과 연결되는 것으로, 화염 검출센서 모듈(10)로부터 화염강도 신호(flame intensity signal)를 전달받아 증폭시키게 된다.
강도신호 변환모듈(30)은 제1신호변환모듈(20)과 연결되는 것으로, 제1신호변환모듈(20)로부터 전달되는 화염강도 전류신호를 전압신호로 변환시키게 된다.
주파수신호 처리모듈(40)은 강도신호 변환모듈(30)과 병렬 배치되어 제1신호변환모듈(20)과 연결되는 것으로, 이와 같은 주파수신호 처리모듈(40)은 제1신호변환모듈(20)로부터 전달되는 화염강도 신호에 포함된 미세 주파수신호를 검출하여 증폭시킨 후 전압신호로 변환시키게 된다. 여기서 본 발명의 실시예에 따른 주파수신호 처리모듈(40)은 도 4에서와 같이 DC 제거회로모듈(41), 소신호 증폭기(42), F/V 컨버터(44)를 포함하는 구성으로 이루어진다.
DC 제거회로모듈(41)은 제1신호변환모듈(20)와 연결되어 화염강도 전류신호를 전달받게 된다. 이와 같은 DC 제거회로모듈(41)은 도 6에서와 같은 회로구성으로 이루어져 제1신호변환모듈(20)로부터 전달받은 화염강도 신호로부터 직류 전원신호(직류 성분의 전류신호)를 제거하여 화염 주파수신호를 생성하게 된다. 즉, 아날로그 결합 콘덴서(analog coupling capacitor)인 C5를 통과하면서 화염강도 전류신호로부터 직류 성분의 전류신호가 제거되고, 교류성분의 화염 주파수신호가 생성되면서 DC 제거회로모듈(41) 내 증폭회로를 통해 증폭되게 된다.
소신호 증폭기(42)는 DC 제거회로모듈(41)과 연결되는 것으로, 화염 주파수신호를 전달받아 화염 주파수신호를 증폭시키게 된다. 이와 같은 소신호 증폭기(42)는 도 7에서와 같은 회로구성으로 이루어져 수백 ㎷ 내지 수 ㎶의 미세신호인 화염 주파수신호를 TTL 디지털 로직이 인식할 수 있는 1.5V 이상의 화염 주파수 신호로 증폭시키게 된다.
비교기(comparator)(43)는 소신호 증폭기(42)와 연결되어 증폭된 화염 주파수신호를 전달받게 되는 것으로, 사인파 형태로 전달되는 화염 주파수신호를 구형파 형태의 화염 주파수신호로 변환시키게 된다. 이와 같은 비교기(43)는 도 8에서와 같은 회로구성으로 이루어져 소신호 증폭기(42)에 의해 증폭된 화염 주파수신호가 1.5V 이상일 경우에는 5V 레벨로 출력하고, 1.5V 미만일 경우에는 0V로 출력하여 구형파 형태의 화염 주파수신호를 생성하게 된다.
F/V 컨버터(44)는 비교기(43)와 연결되어 구형파 형태의 화염 주파수신호를 전달받게 되는 것으로, 구형파 형태의 화염 주파수신호를 전압신호로 변환하여 컨트롤모듈(50)로 전달하게 된다. 이와 같은 F/V 컨버터(44)는 도 9에서와 같은 회로 구성으로 이루어져 주파수에 비례하는 전압신호를 생성하여 컨트롤모듈(50)의 A/D 컨버터에 전압신호를 입력하게 된다.
컨트롤모듈(50)은 강도신호 변환모듈(30)과 주파수신호 처리모듈(40)이 병렬적으로 연결되어 전압신호 형태의 강도신호와 전압신호 형태의 주파수신호를 각각 입력받게 되는 것으로, 이와 같이 입력되는 강도신호와 주파수신호를 메인 컨트롤모듈(60)로 전달하게 된다. 여기서 본 발명의 실시예에 따른 컨트롤모듈(50)은 메인 컨트롤모듈(60)과 RS232 통신을 통해 강도신호와 주파수신호를 전달하게 된다.
여기서, 본 발명의 실시예에 따른 이중 신호처리부를 갖는 다중버너 점화 판별장치(100)는 도 5에서와 같이 각 화염 검출센서 모듈(10)이 서로 독립되어 배열되는 복수개의 포토다이오드(11)로 이루어지도록 하는 한편, 복수개의 포토다이오드(11) 각각에 복수개의 제1신호변환모듈(20)이 독립적으로 연결되며, 복수개의 제1신호변환모듈(20) 각각에 복수쌍의 강도신호 변환모듈(30)과 주파수신호 처리모듈(40)이 독립적으로 연결되고, 복수쌍의 강도신호 변환모듈(30)과 주파수신호 처리모듈(40) 각각에 복수개의 컨트롤모듈(50)이 독립적으로 연결되는 구성으로 이루어지도록 한다. 특히, 본 발명의 실시예에 따른 이중 신호처리부를 갖는 다중버너 점화 판별장치(100)는 2개의 포토다이오드(11), 각 포토다이오드(11)에 연결되는 동일한 구성의 제1신호처리부(90a)와 제2신호처리부(90b)를 갖는다. 여기서, 제1신호처리부(90a)와 제2신호처리부(90b)는 제1신호변환모듈(20), 강도신호 변환모듈(30), 주파수신호 처리모듈(40), 컨트롤모듈(50)로 이루어지는데, 이와 같은 제1신호처리부(90a)와 제2신호처리부(90b)는 서로 독립되게 병렬적으로 배치된다.
메인 컨트롤모듈(60)은 복수개의 전체 컨트롤모듈(50)이 연결되는 것으로, 컨트롤모듈(50)로부터 입력되는 강도신호와 주파수신호로부터 화염강도 수치값과 화염주파수 수치값을 산출하게 되고, 이를 통해 각 버너(1)의 점화여부를 판별하게 된다. 즉, 연료의 종류별로 화염의 뿌리 부분 주파수가 달라지는데, 이를 구분함으로써 각 버너(1)의 점화여부를 개별적으로 판별할 수 있게 되는 것이다.
여기서 메인 컨트롤모듈(60)은 각 버너(1)의 점화시 화염강도 수치값의 상한값과 하한값 및 각 버너(1)의 점화시 화염주파수 상한값과 하한값을 설정한 다음, 컨트롤모듈(50)로부터 현재 실시간으로 입력되는 화염강도 수치값과 화염주파수 수치값이 모두 상한값과 하한값 사이에 있을 때 버너(1)가 점화된 것으로 판별하게 된다.
본 발명의 실시예에 따른 메인 컨트롤모듈(60)은 도 5에서와 같이 입력장치(61), 출력장치(62), 유사 화염신호 발생기(63), 제1출력전류 컨버터(64a), 제2출력전류 컨버터(64b), 화염감지 알림회로(65a), 이상발생 알림회로(65b)를 구비한다.
입력장치(61)는 본 발명의 이중 신호처리부를 갖는 다중버너 점화 판별장치(100)를 관리하는 관리자에 의한 제어신호가 입력되는 장치로서 키패드(key pad)로 이루어질 수 있다.
출력장치(62)는 메인 컨트롤모듈(60)을 통해 산출되는 화염강도 수치값과 화염주파수 수치값을 출력하기 위한 장치로서, 출력 드라이브(621)와 연결된 강도 출력창(622)과 주파수 출력창(623)을 통해 화염강도 수치값과 화염주파수 수치값을 출력시키게 된다.
유사 화염신호 발생기(63)는 자체적으로 유사 화염신호를 발생시켜 제1신호변환모듈(20), 강도신호 변환모듈(30), 주파수신호 처리모듈(40), 컨트롤모듈(50) 한 세트(set)로 이루어지는 제1신호처리부(90a)와 제2신호처리부(90b)의 고장 및 오동작 여부를 테스트하게 된다. 이와 같은 유사 화염신호 발생기(63)는 도 10에서와 같이 PWM 출력을 이용하여 강도 신호(intensity signal)와 주파수 신호를 설정된 패턴으로 생성시켜 출력시키는 PWM 신호출력유닛(631), 강도 신호와 주파수 신호가 합성된 유사 화염신호를 생성시켜 화염 검출센서 모듈(10)에 입력시키는 신호합성유닛(632)을 포함하는 구성으로 이루어진다. 여기서 신호합성유닛(632)은 화염 검출센서 모듈(10)의 각 포토 다이오드(11)에 연결된 신호증폭유닛(16)의 I/V 컨버터(13)와 연결되어 유사 화염신호를 입력시키게 된다.
제1출력전류 컨버터(64a)는 메인 컨트롤모듈(60)에 의해 감지된 화염주파수 신호를 4~20mA 전류로 출력하는 것이고, 제2출력전류 컨버터(64b)는 메인 컨트롤모듈(60)에 의해 감지된 화염강도 신호를 4~20mA 전류로 출력하는 것이다.
또한, 화염감지 알림회로(65a)는 제1신호처리부(90a)나 제2신호처리부(90b)를 통한 버너() 화염 감지시 접점되면서 외부로 화염감지를 알리게 되는 회로이고, 이상발생 알림회로(65b)는 제1신호처리부(90a)나 제2신호처리부(90b)의 이상발생시 릴레이 접점되면서 외부로 이상발생을 알리게 되는 회로이다.
메인 컨트롤모듈(60)은 유사 화염신호 발생기(63)에 의해 생성된 강도 신호 정보와 주파수 신호 정보를 저장한 다음, 제1신호처리부(90a)와 제2신호처리부(90b)로 입력되어 신호처리과정을 거쳐 산출된 유사 화염신호의 강도 수치값과 주파수 수치값을 이에 비교하여 수치값의 일치 여부를 판단함으로써 제1신호처리부(90a)와 제2신호처리부(90b)의 고장 및 오동작 여부를 판별하게 된다.
여기서 제1신호처리부(90a)와 제2신호처리부(90b) 중 어느 하나가 고장 또는 오동작하고 있는 것으로 판별된 경우 메인 컨트롤모듈(60)은 정상동작 상태에 있는 제1신호처리부(90a)와 제2신호처리부(90b) 중 어느 하나로부터만 강도신호와 주파수신호를 입력받아 화염강도 수치값과 화염주파수 수치값을 산출하게 된다. 그리고, 메인 컨트롤모듈(60)은 출력장치(62)를 통해 고장 또는 오동작 상태에 있는 제1신호처리부(90a)와 제2신호처리부(90b) 중 어느 하나의 정보를 출력하게 된다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 이중 신호처리부를 갖는 다중버너 점화 판별장치(100)는 외부 발광모듈(70)을 구비할 수 있는데, 이와 같은 외부 발광모듈(70)은 주파수신호 처리모듈(40)의 비교기(43)와 연결되어 실시간으로 화염 주파수가 표시되도록 하는 주파수 표시용 LED램프(71)와, 메인 컨트롤모듈(60)과 연결되어 실시간으로 버너(1)의 점화여부를 표시하게 되는 점화 판별용 LED램프(72)로 이루어질 수 있다.
그리고, 본 발명의 실시예에 따른 이중 신호처리부를 갖는 다중버너 점화 판별장치(100)는 도 11에서와 같이 제1신호처리부(90a)와 제2신호처리부(90b) 및 메인 컨트롤모듈(60)이 전원장치(80)와 별개의 퓨즈(81)로 개별적으로 독립되게 연결되어 전원을 공급받게 됨에 따라, 제1신호처리부(90a)와 제2신호처리부(90b) 중 어느 하나가 쇼트 등에 의한 전원 고장에 노출되더라도 나머지 제1신호처리부(90a)와 제2신호처리부(90b) 중 어느 하나는 고장없이 정상동작할 수 있게 된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 이중 신호처리부를 갖는 다중버너 점화 판별장치(100)는 버너(1)의 화염강도 신호로부터 화염의 강도 및 주파수를 동시적으로 검출하여 버너(1)의 점화여부를 판별하는 단순한 구성의 아날로그 신호처리 프로세스를 제공함으로써 구성의 단순화와 판별 신뢰성 향상이 동시에 도모되면서 장치의 동작 신뢰성도 증대될 수 있을 뿐만 아니라, 이를 통해 복수개의 버너(1) 각각의 점화여부가 개별적으로 정확하게 판별될 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 이중 신호처리부를 갖는 다중버너 점화 판별장치(100)는 하나의 버너(1)에 할당되는 화염 검출센서 모듈이 다수개의 포토다이오드(11)로 이루어지는 한편, 각 포토다이오드(11)에 연결되는 제1신호변환모듈(20), 강도신호 변환모듈(30), 주파수신호 처리모듈(40), 컨트롤모듈(50)이 이루는 신호처리부(90a)(90b)가 독립되게 병렬적으로 다수개 배치되어 서로 전기적으로 절연됨에 따라, 버너(1)의 점화여부가 각 신호처리부(90a)(90b)에서 동시적으로 판별되어 하나의 포토다이오드(11)나 신호처리부(90a)(90b)가 고장나거나 오동작하더라도 나머지 하나의 포토다이오드(11)나 신호처리부(90a)(90b)를 통해 버너(1)의 점화여부를 정상적으로 판별할 수 있게 된다.
상술한 바와 같은, 본 발명의 실시예에 따른 이중 신호처리부를 갖는 다중버너 점화 판별장치를 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
1 : 버너 10 : 화염 검출센서 모듈
11 : 포토다이오드 12 : 집광렌즈
13 : I/V 컨버터 14 : 대수증폭기
15 : V/I 컨버터 16 : 신호증폭유닛
17 : 화염신호 LED 20 : 제1신호변환모듈
30 : 강도신호 변환모듈 40 : 주파수신호 처리모듈
41 : DC 제거회로모듈 42 : 소신호 증폭기
43 : 비교기 44 : F/V 컨버터
50 : 컨트롤모듈 60 : 메인 컨트롤모듈
61 : 입력장치 62 : 출력장치
621 : 출력 드라이브 622 : 강도 출력창
623 : 주파수 출력창 63 : 유사 화염신호 발생기
631 : PWM 신호출력유닛 632 : 신호합성유닛
64a : 제1출력전류 컨버터 64b : 제2출력전류 컨버터
65a : 화염감지 알림회로 65b : 이상발생 알림회로
70 : 외부 발광모듈 71 : 주파수 표시용 LED램프
73 : 점화 판별용 LED램프 80 : 전원장치
81 : 퓨즈 90a : 제1신호처리부
90b : 제2신호처리부 100 : 다중버너 점화 판별장치

Claims (5)

  1. 설정된 위치에 배치되어 버너의 화염강도를 검출하게 되는 화염 검출센서 모듈과;
    상기 화염 검출센서 모듈과 연결되고, 화염강도 신호(flame intensity signal)를 전달받게 되고, 화염강도 신호를 증폭시키게 되는 제1신호변환모듈과;
    상기 제1신호변환모듈과 연결되고, 상기 제1신호변환모듈로부터 전달되는 화염강도 신호를 전압신호로 변환시키게 되는 강도신호 변환모듈과;
    상기 강도신호 변환모듈과 병렬 배치되어 상기 제1신호변환모듈과 연결되고, 상기 제1신호변환모듈로부터 전달되는 화염강도 신호에 포함된 미세 주파수신호를 검출하여 증폭시킨 후 전압신호로 변환시키게 되는 주파수신호 처리모듈 및;
    상기 강도신호 변환모듈과 주파수신호 처리모듈이 병렬적으로 연결되어 강도신호와 주파수신호를 각각 입력받게 되는 컨트롤모듈을 포함하여,
    화염강도 신호로부터 산출되는 화염강도와 화염주파수로부터 버너의 점화여부를 판별하게 되는 것을 특징으로 하는 이중 신호처리부를 갖는 다중버너 점화 판별장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    복수개의 버너 각각에 대응하여 복수개의 상기 화염 검출센서 모듈이 설정된 위치에 배치되되 각 화염 검출센서 모듈은 서로 독립되어 배열되는 복수개의 포토다이오드로 이루어지고,
    복수개의 포토다이오드 각각에 복수개의 상기 제1신호변환모듈이 독립적으로 연결되며, 복수개의 상기 제1신호변환모듈 각각에 복수쌍의 강도신호 변환모듈과 주파수신호 처리모듈이 독립적으로 연결되고, 복수쌍의 강도신호 변환모듈과 주파수신호 처리모듈 각각에 복수개의 상기 컨트롤모듈이 독립적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 이중 신호처리부를 갖는 다중버너 점화 판별장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 화염 검출센서 모듈은 상기 포토다이오드에 연결되고, 상기 포토다이오드로부터 화염강도 전류신호를 전달받아 화염강도 전압신호를 생성하게 되는 I/V 컨버터와;
    상기 I/V 컨버터와 연결되어 화염강도 전압신호를 증폭시키게 되는 대수증폭기 및;
    상기 대수증폭기와 연결되어 증폭된 화염강도 전압신호를 화염강도 전류신호로 변환시키게 되는 V/I 컨버터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 신호처리부를 갖는 다중버너 점화 판별장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 주파수신호 처리모듈은 상기 제1신호변환모듈과 연결되어 화염강도 신호를 전달받게 되고, 전달받은 화염강도 신호로부터 직류 전원신호를 제거하여 화염 주파수신호를 생성하게 되는 DC 제거회로모듈과;
    상기 DC 제거회로모듈과 연결되어 화염 주파수신호를 전달받게 되고, 화염 주파수신호를 증폭시키게 되는 소신호 증폭기와;
    상기 소신호 증폭기와 연결되어 증폭된 화염 주파수신호를 전달받게 되고, 사인파 형태의 화염 주파수신호를 구형파 형태의 화염 주파수신호로 변환시키게 되는 비교기 및;
    상기 비교기와 연결되어 구형파 형태의 화염 주파수신호를 전달받게 되고, 구형파 형태의 화염 주파수신호를 전압신호로 변환하게 되는 F/V 컨버터를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 신호처리부를 갖는 다중버너 점화 판별장치.
  5. 제 2항에 있어서,
    복수개의 상기 컨트롤모듈이 연결되는 메인 컨트롤모듈이 더 구비되고,
    상기 메인 컨트롤모듈은 강도 신호(intensity signal)와 주파수 신호를 설정된 패턴으로 출력시키는 PWM 신호출력유닛과, 강도 신호와 주파수 신호가 합성된 유사 화염신호를 생성시켜 상기 화염 검출센서 모듈에 입력시키는 신호합성유닛을 포함하는 유사 화염신호 발생기를 구비하여 하나의 세트(set)를 이루는 제1신호변환모듈, 강도신호 변환모듈, 주파수신호 처리모듈, 컨트롤모듈의 고장 및 오동작 여부가 테스트될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 이중 신호처리부를 갖는 다중버너 점화 판별장치.
KR1020130038837A 2013-04-09 2013-04-09 이중 신호처리부를 갖는 다중버너 점화 판별장치 KR101300807B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130038837A KR101300807B1 (ko) 2013-04-09 2013-04-09 이중 신호처리부를 갖는 다중버너 점화 판별장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130038837A KR101300807B1 (ko) 2013-04-09 2013-04-09 이중 신호처리부를 갖는 다중버너 점화 판별장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101300807B1 true KR101300807B1 (ko) 2013-08-26

Family

ID=49221349

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130038837A KR101300807B1 (ko) 2013-04-09 2013-04-09 이중 신호처리부를 갖는 다중버너 점화 판별장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101300807B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107728607A (zh) * 2017-11-28 2018-02-23 中山华帝电子科技有限公司 一种灶具点火控制板测试装置及测试方法
CN114992680A (zh) * 2022-07-11 2022-09-02 广州市红日燃具有限公司 一种燃气灶火焰状态监测方法、控制器及介质

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101227598B1 (ko) 2011-09-19 2013-01-29 박석진 버너 화염 모니터링 시스템

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101227598B1 (ko) 2011-09-19 2013-01-29 박석진 버너 화염 모니터링 시스템

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107728607A (zh) * 2017-11-28 2018-02-23 中山华帝电子科技有限公司 一种灶具点火控制板测试装置及测试方法
CN107728607B (zh) * 2017-11-28 2024-04-26 中山华帝电子科技有限公司 一种灶具点火控制板测试装置及测试方法
CN114992680A (zh) * 2022-07-11 2022-09-02 广州市红日燃具有限公司 一种燃气灶火焰状态监测方法、控制器及介质
CN114992680B (zh) * 2022-07-11 2023-04-18 广州市红日燃具有限公司 一种燃气灶火焰状态监测方法、控制器及介质

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4578583A (en) Solid state ultraviolet flame detector
US7956329B2 (en) Flame detector and a method
CN111288484B (zh) 火焰监控器
KR101549844B1 (ko) Ir/uv 검출에 의한 배전반의 아크 감시 열화 진단 시스템 및 방법
CN105510276A (zh) 基于tdlas的多组分气体多点监测系统
DK2439451T3 (da) Apparat til erkendelse af tilstedeværelsen af en flamme
KR101300807B1 (ko) 이중 신호처리부를 갖는 다중버너 점화 판별장치
CA2775763C (en) Monitoring of the presence of two flames in a fuel combustion device
KR101298559B1 (ko) 불꽃감지기가 구비된 태양전지판넬의 모니터링 장치
KR100675363B1 (ko) 가스터빈용 화염 검출장치
TW457357B (en) A silicon carbide photodiode based flame scanner
US20160040876A1 (en) Burner igniting system for gas stove
KR101817297B1 (ko) 센서와 제어기 일체형 화염 검출기
KR20160000602U (ko) 보일러 화염 감시시스템
KR101526189B1 (ko) 보일러의 화염 검출장치 및 그 전압 제어방법
JP5848082B2 (ja) 炎感知器及び炎判定方法
JP2018029440A (ja) 光ゲート回路
KR100844133B1 (ko) 화재감지 장치
KR101542238B1 (ko) 멀티 파장 대역의 적외선 검출에 의한 아크 감시 진단 기능을 갖는 배전반(고압반, 저압반, 분전반, 모터제어반) 및 그 진단 방법
JP5350549B1 (ja) バーナーの火炎検出装置
RU2115865C1 (ru) Устройство контроля пламени горелки
KR102226414B1 (ko) 화염 온도 측정이 가능한 스마트형 화염 검출 장치
CN204165076U (zh) 一种火焰检测双放大器智能单元
JPH057608B2 (ko)
RU135773U1 (ru) Устройство селективного контроля пламени

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160818

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170818

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190819

Year of fee payment: 7