KR910008973B1

KR910008973B1 - Petroleum combustion volume detective system

Info

Publication number: KR910008973B1
Application number: KR1019880018144A
Authority: KR
Inventors: 정성기
Original assignee: 삼성전자 주식회사; 안시환
Priority date: 1988-12-31
Filing date: 1988-12-31
Publication date: 1991-10-26
Also published as: KR900010361A

Abstract

The system enables it to detect fuel flow continuously and to control the burner according to values of the fuel flow. The system comprises a hollow ring-type magnet (5), a cylindrical buoy (4) having inner magnet (5); guide means (6) for detecting the fuel level by vertical moving of the buoy (4), the means (6) being fixed at the upper tank (1); an hall element (3) for sensing the strength of magnetic field; electric circuit board (8) for amplifying the signal from the hall element (3).

Description

Flow detection system of oil combustor

제1도는 본 발명의 유량감지 장치를 상세히 도시한 도면.1 is a view showing in detail the flow rate detection apparatus of the present invention.

제2도는 본 발명의 원리에 따른 석유 연소기의 제어수순을 나타낸 플로우챠트.2 is a flow chart showing the control procedure of the petroleum combustor according to the principles of the present invention.

제3도는 본 발명에서 이용되는 자계강도 검출소자의 전기적 특성을 나타낸 그리프이다.3 is a glyph showing electrical characteristics of the magnetic field strength detecting element used in the present invention.

본 발명은 석유 연소기의 연료량을 감지하는 장치와 이 장치에 의하여 유량을 감지하는 방법에 관한 것으로, 특히 연속적인 유량감지가 용이하여 석유 연소기가 유량에 따라 최적제어되게 한 석유 연소기의 연료감지제어 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for detecting the amount of fuel in a petroleum combustor and a method for sensing the flow rate by the apparatus, and in particular, a fuel sensing control system of an petroleum combustor in which a continuous flow rate is easily detected so that the petroleum combustor is optimally controlled according to the flow rate. It is about.

석유 연소기등에서 장전연료량을 측정하는 여러가지 방법이 있어 왔다. 실예를 들면 연료탱크내에 일정 크기의 부구를 설치하고 이 부구의 위치가 하강함에 따라 이 부구의 상부에 고정한 못이나 자등이 외부에 노출되는 정도에 따라 유량을 측정하거나 이부구의 상하운동을 좌우운동으로 변형시켜 유량게이지가 표시되도록 하는 방법이 있었다. 그러나 이러한 방법들은 기계적인 방법으로 석유 연소기가 점차 자동화 추세로가는 현재에는 유량감지에 따른 전기적 신호로 변환하도록 하는 유량게이지가 이용되고 있다.There have been various methods for measuring the amount of fuel charged in a petroleum combustor. For example, when a certain size of ball is installed in the fuel tank and the position of this ball is lowered, the flow rate can be measured or the vertical motion of this ball can be moved to the left or right according to the degree of exposure of the nail or the lamp fixed on the upper part of the ball to the outside. There was a way to modify the flow rate gauge. However, these methods are a mechanical method, and the flow gauge is used to convert the petroleum combustor into an electrical signal according to the flow sensing nowadays.

대표적인 것으로 부구의 유량에 따른 상하운동을 이 부구에 연결된 기어등에 의하여 회전운동으로 변환시키고, 또 이 기어에 결합된 슬라이드가 기어의 회전운동에 따라 좌우로 이동되게 한다.Representatively, the up and down movement according to the flow rate of the floats is converted into rotational movements by the gears connected to the floats, and the slide coupled to the gears is moved left and right according to the rotational movements of the gears.

그러므로 이 슬라이드는 전기적 회로기판상을 활주하게 되면서 이 회로기판이면에 설치된 저항등에 의하여 일정전압을 가진 전기신호를 선택하는 방식이 있다. 또한 석유저장탱크에 인접하여 별도의 유량통로를 형성하고 이 유량통로의 외부에는 코일등을 설치하고 통로내부에는 부구에 의하여 상하이동되도록 코어를 설치하여 코어위치에 따라 유기되는 코일의 유도전류를 발생시켜 전기신호를 얻는 방식이 있다.Therefore, this slide slides on the electrical circuit board, and there is a method of selecting an electrical signal having a constant voltage by a resistor installed on the back of the circuit board. In addition, a separate flow passage is formed adjacent to the oil storage tank, and a coil is installed outside the flow passage, and a core is installed inside the passage so as to be moved by a float. The induced current of the coil induced by the core position is generated. To obtain an electrical signal.

또한 석유저장탱크에 인접하여 별도의 유량통로를 형성하고 이 유량통로의 외부에는 코일등을 설치하고 통로내부에는 부구에 의하여 상하이동되도록 코어를 설치하여 코어위치에 따라 유기되는 코일의 유도전류를 발생시켜 전기신호를 얻는 방식이 있다.In addition, a separate flow passage is formed adjacent to the oil storage tank, and a coil is installed outside the flow passage, and a core is installed inside the passage so as to be moved by a float. The induced current of the coil induced by the core position is generated. To obtain an electrical signal.

그러나 이러한 방식은 유면의 변화를 연속적으로 검출할 수 없다는 단점이 있다. 왜냐하면 전기적 회로기판상의 저항등에 의한 전기신호는 일정전압을 갖어야 한다는 제한이 존재되고 또 코어에 의한 코일의 유도 전류 또는 소정전류치 이상되어야 검출될 수 있기 때문이다.However, this method has a disadvantage in that it is not possible to continuously detect the change of the oil level. This is because there is a limitation that an electric signal by a resistance or the like on the electric circuit board must have a constant voltage and can be detected only when the induced current or a predetermined current value of the coil by the core is equal to or greater than.

그러므로 유면의 변화에 적절히 대응할 수 없으므로 급유예고시간과 운전을 오프로해야 시기를 찾기 어렵고, 결국 유량의 변화에 의한 정확한 정보를 얻을 수 없었다. 이러한 점을 감안할 때 마이크로 프로세서를 이용하는 석유 연소기에서는 자계를 감지하는 홀효과에 의하여서는 자계강도에 대한 리니어한 비평형종단 출력을 얻을 수 있다는 점에 착안하여 이러한 홀센서는 아무리 작은 자계의 변화라도 검출할 수 있고, 또 이 변화를 증폭기에 용량적으로 결합시키므로 고레벨의 신호를 발생시키고, 이 신호를 마이크로 프로세서가 수신하므로 아날로그 신호를 디지탈신호로 변화하여 카운팅할 수 있어 자계의 변화를 연속적으로 추적가능함을 알 수 있다. 따라서 본 발명은 홀센서를 이용한 유량감지 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.Therefore, it is difficult to find the timing of refueling prediction time and operation off because it is not able to cope with the change of oil level properly. In view of this, in the oil combustor using a microprocessor, the Hall effect that detects the magnetic field yields a linear non-equilibrium termination output of the magnetic field strength. In addition, this change is capacitively coupled to the amplifier to generate a high level signal, and the signal is received by the microprocessor so that the analog signal can be counted by converting it into a digital signal so that the change in the magnetic field can be continuously tracked. It can be seen. Accordingly, an object of the present invention is to provide a flow rate sensing device using a hall sensor.

또한 본 발명은 이러한 유량감지 장치에 의하여 얻어진 감지신호에 따라 연소기의 작동을 제어하는 운전제어 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다. 따라서, 본 발명의 유량감지 장치는 중심이 천공된 링형의 자석과; 원통형상으로 되고 그 중심부가 천공되며, 상기 자석을 그 내부에 설치되게한 부구와; 상부측은 석유탱크의 상부에 고정됨과 동시에 하측으로는 상기 부구가 삽입되고 이 부구가 빠지지 않도록 하는 스톱퍼가 고정되어서, 상기 부구의 유면변화에 따른 상하이동을 안내하는 안내수단과, 상기 안내수단위에 설치되고 상기 자석의 위치에 따른 자계강도를 감지하는 감지수단과; 이 감지수단의 검출신호를 용량적으로 증폭하여 고레벨의 신호로 하는 전기회로기판과, 상기 전기회로기판 및 감지수단등을 보호하는 수단등으로 구성되어 있다.It is another object of the present invention to provide an operation control method for controlling the operation of the combustor according to the detection signal obtained by such a flow rate sensing device. Therefore, the flow rate sensing apparatus of the present invention comprises a ring-shaped magnet with a center punched therein; A mouthpiece having a cylindrical shape and having a central portion drilled therein and having the magnet installed therein; The upper side is fixed to the upper portion of the oil tank and at the same time the lower side is inserted into the buckle and the stopper is fixed so as not to fall out, the guide means for guiding Shanghai-dong according to the change of the surface of the float, and installed in the guide water unit Sensing means for sensing magnetic field strength according to the position of the magnet; And an electric circuit board which capacitively amplifies the detection signal of the sensing means to form a high level signal, and means for protecting the electric circuit board, the sensing means, and the like.

한편 마이크로 프로세서를 이용하는 석유연소기에서 통상 운전을 시작하면 먼저 버너모터가 동작하여 연소용 공기를 공급하게 되고 연소실 내부의 가스 또는 다른 불순물을 배출한다. 일정시간수 점화장치인 이그니터를 가동시켜 연소된 내부에 불꽃방번을 시키게 되며 이때 전자펌프를 가동시켜 연소실내에 연료를 분사시키게 된다.On the other hand, when a normal operation is started in an oil combustor using a microprocessor, a burner motor is operated to supply combustion air and discharge gas or other impurities inside the combustion chamber. By operating the igniter, which is a certain number of hours, the flame is burned in the combusted interior. At this time, the electronic pump is operated to inject fuel into the combustion chamber.

이후 정상적인 점화가 확인되면 이그니터를 오프로하고 내부의 온도상승에 따라 대류용 팬모터를 동작시켜 더욱 공기를 실내로 순환시킨다. 이 과정에서 연료의 량은 계속적으로 점검되며, 실내온도에 따라 강약, 오프도 적절히 이루어져 실내온도를 설정온도에 있게 한다.After the normal ignition is confirmed, turn off the igniter and operate the convection fan motor according to the internal temperature rise to further circulate the air into the room. In this process, the quantity of fuel is continuously checked and the strength and the off are appropriately adjusted according to the indoor temperature so that the indoor temperature is at the set temperature.

이와 같은 연소기로써 대표적인 것은 특허출원 제88-11217호가 있으며, 이는 다단화력제어, 시퀀스제어, 자기진단기능을 나타내게하는 냉난방가스 커스텀히터이다.A typical example of such a combustor is Patent Application No. 88-11217, which is a heating / heating gas custom heater that exhibits multi-stage thermal power control, sequence control, and self-diagnosis functions.

한편, 연료량을 점검하는 데 따른 운전제어를 하는 것 이외에는 상기 특허와 동일하다. 그러므로 본 명세서에서는 그 상세한 설명을 생략하고 본원의 요지로 하는 부분에 대하여서만 논하고자 한다. 본 발명의 석유 연소기의 제어방법은 상기 특허 출원서에서와 같이 먼저 초기상태에서는 리세트모드로 되어 시계 인터럽트 및 외부 인터럽트를 허가하는 상태로 된 다음 리셋트루우틴을 수행하게 된다.On the other hand, it is the same as that of the said patent except for the operation control which checks fuel quantity. Therefore, in the present specification, the detailed description thereof will be omitted, and only the part making the subject matter of the present invention will be discussed. In the control method of the petroleum combustor of the present invention, as shown in the above patent application, the initial state is in the reset mode, and the clock interrupt and the external interrupt is enabled, and then the reset routine is performed.

그다음 초기화 단계에서 외부 인터럽트가 8.33밀리초, 시계 인터럽트가 0.68ms마다 수행되고, 팬모터의 회전속도의 궤환신호를 이용하여 비례미분적제어(PID) 계산을 수행하고, 티니어가스밸브(LGV)의 궤환전류를 아날로그/디지탈(A/D) 변환시킨다. 이러한 작동중에 시계 인터럽트에서 3.4밀리초를 카운트하여 3.4밀리초 이전에는 계속 PID 계산과 LGV의 궤환전류를 A/D 변환하고, 3.4밀리초 이후 카운터를 클리어하여 키이주사 및 키이응답가능을 수행한다.In the initialization phase, an external interrupt is performed 8.33 milliseconds, a clock interrupt is performed every 0.68 ms, and a proportional differential control (PID) calculation is performed using a feedback signal of the rotational speed of the fan motor. The feedback current of is converted into analog / digital (A / D). During this operation, the clock interrupt counts 3.4 milliseconds, continues PID calculation and A / D conversion of the LGV feedback current before 3.4 milliseconds, and clears the counter after 3.4 milliseconds to perform key scan and key response.

그 다음 매트릭스 회전을 하게 되는데, 리세트 루우틴을 1루우프마다 순차로 세그먼트 버퍼를 이동시키며, 그 다음 발광 다이오드 버퍼를 이동시키고, 실온 더미스터의 전압의 A/D 변환을 하여 온도표시를 하며, 또 온풍더미스터의 전압을 A/D 변환하게 되는 과정중에, 본 발명에 따른 연료검출 신호의 A/D 변환을 하여 유량을 카운팅하게 된다.Then, the matrix is rotated. The reset routine moves the segment buffer in order one loop, and then the light emitting diode buffer is moved, A / D conversion of the voltage of the room temperature dummyster is performed, and the temperature is displayed. In the process of A / D conversion of the voltage of the hot air demister, the flow rate is counted by A / D conversion of the fuel detection signal according to the present invention.

이때 본 발명의 원리에 따른 유량점검 루우틴에서는 연료데이터를 A/D 변환하고, 연료데이터가 소정의 급유레벨과 비교되어 유량이 소정의 급유레벨 이하인가를 판단된다. 만일 유량의 소정의 급유레벨 이상이면 카운터가 클리어되어 정상 운전되나, 유량이 소정 급유레벨 이하이면, 초기운전인가 판단된다. 초기운전이면 운전정지되고 리세트 상태로 되면서 급유표시를 하게 된다.At this time, the flow rate check routine according to the principles of the present invention performs A / D conversion of the fuel data and compares the fuel data with a predetermined oil supply level to determine whether the flow rate is equal to or less than the predetermined oil supply level. If the flow rate is equal to or higher than the predetermined oil supply level, the counter is cleared and is operated normally. In the initial operation, the operation stops and the reset state is displayed.

한편, 초기운전이 아닌 것으로 판단되면 급유표시를 한다음 카운트를 증가시키게 되고 이 카운트가 소정 카운트 수 이상인가 아니면 이하인가를 판단하여 소정 카운트 수 40이상이면 운전정지되고 급유표시를 하나 그 이하에서는 운전이 계속되도록 유도한다. 여기서 소정 카운트 수 40은 40분을 의미하는 것으로 현재 40분 소요분만의 유량이 남아있음을 의미한다.On the other hand, if it is determined that the operation is not the initial operation, the fueling display is performed, and then the count is increased, and it is determined whether the count is greater than or equal to the predetermined number of counts. Induce it to continue. Here, the predetermined count number 40 means 40 minutes, which means that only 40 minutes of flow rate remain.

이로써 본 발명은 부구내에 설치한 자석에 의하여 유면이 감지되므로 기존의 부구 스위칭 등에 의한 방식과는 달리 유면의 연속적인 변화를 검출할 수 있음을 알 수 있고, 또한 유면변화에 따른 석유 연소기의 급유예고시간과 운전을 오프로 하는 시기를 사용자에게 적시에 알릴 수 있다는 장점을 가진다.As a result, the present invention detects the oil level by the magnet installed in the float, so that it is possible to detect the continuous change of the oil surface unlike the conventional float switching method. It has the advantage that the user can be notified in a timely manner of the notice time and when to turn off the driving.

본 발명을 첨부도면에서 의거하여 상세히 기술하면 다음과 같다. 제1도는 본 발명의 유량감지 장치를 도시한 것으로, 연료탱크(1)내에 유량감지 장치(2)가 설치된다. 유량감지 장치(2)는 홀센서(3), 자석(5)을 가진 부구(4)와 부구(4)의 상하이동을 안내하는 안내부재(6)등으로 구성된다. 부구(4)는 원통형의 상자체로써 그 중심이 천공되어 있고, 그 중심에는 링형의 자석(5)이 설치되어 있다. 이 부구(4)를 안내하는 안내부재(6)는 철봉등으로 되는 것으로 그 상부가 탱크(1)상부에 고정되며, 또 홀센서(3)가 결합되어 있고, 그 하부에는 부구(4)를 삽입한 상태에서 가로막대 등으로 되는 스톱퍼(7)가 고정되어 있다.The present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 shows a flow rate sensing device of the present invention, in which a flow rate sensing device 2 is provided in the fuel tank 1. The flow rate sensing device 2 is composed of a hall sensor 3, a float 4 having a magnet 5, a guide member 6 for guiding the shanghai of the float 4, and the like. The ball | bowl 4 is a cylindrical box body, the center is perforated, and the ring magnet 5 is provided in the center. The guide member 6 for guiding the buckle 4 is made of an iron rod, and the upper part thereof is fixed to the upper part of the tank 1, and the hall sensor 3 is coupled, and the lower part 4 is attached to the lower part thereof. The stopper 7 which becomes a horizontal bar etc. in the inserted state is being fixed.

또한 탱크(1)의 상부에는 안내부재(6)의 상부를 고정한 부근에 홀센서(3)를 보호하고, 홀센서(3)으로부터의 미약신호를 수신하고, 이 신호를 용략적으로 증폭시키도록 하는 전기회로를 가진 전기회로기판(8)이 설치되게 하는 케이스 구조체로 이루어지며 덥개(8)가 설치된다.In addition, the upper part of the tank 1 protects the Hall sensor 3 in the vicinity of the upper part of the guide member 6 fixed, receives the weak signal from the Hall sensor 3, and amplifies the signal approximately. An electric circuit board 8 having an electric circuit to be made of a case structure to be installed and the lid 8 is installed.

그러므로 자석(5)을 가진 부구(4)가 유면의 변화에 따라 상하이동되고, 그 내부자석(5)의 자기세기가 제3도에 도시와 같이 출력전압과의 리니어한 관계로 변화되며, 연료의 40분 저장량에 대한 V40M의 데이터 신호와 운전오프로 되는 Vreset의 데이터신호를 출력할 수 있다.Therefore, the float 4 with the magnet 5 is moved in accordance with the change of the oil level, and the magnetic strength of the inner magnet 5 is changed in a linear relationship with the output voltage as shown in FIG. It is possible to output the data signal of V40M and the data signal of Vreset to be turned off for the 40-minute storage amount.

이러한 데이터신호는 마이크로 프로세서가 그의 A/D 단자로 수신하여 A/D 변환하게 되는데, 상기에서와 같이 석유연소기가 리셋트되고, 초기화 단계에서 외부 인터럽트와 시계 인터럽트를 수행하면서 PID 계산으로 이전된다. 이렇게 하여 석유연소기의 매트릭스 회전단계에서는 연료데이터 아날로그신호가 마이크로프로세서에 입력되게 된다.This data signal is received by the microprocessor at its A / D terminal and converted to A / D. As described above, the petroleum burner is reset and transferred to PID calculation while performing an external interrupt and a clock interrupt in the initialization phase. In this way, the fuel data analog signal is input to the microprocessor in the matrix rotation stage of the petroleum burner.

이 단계(100)에서는 마이크로 프로세서는 상기 아날로그 신호를 디지탈신호로 변환하게 되고 현재의 연료량을 카운팅하게 된다. 그 다음 단계(101)에서는 연료데이터의 카운팅하여 현재의 유면을 산출하고 현재의 유면이 소정의 급유레벨 이하인가를 판단한다. 여기서 소정의 급유레벨이라 함은 연소기의 40분이상 운전이 가능한 유량을 의미한다.In this step 100, the microprocessor converts the analog signal into a digital signal and counts the current fuel amount. In step 101, the fuel data is counted to calculate the current oil level, and it is determined whether the current oil level is equal to or less than a predetermined oil supply level. Here, the predetermined oil supply level means a flow rate capable of operating for more than 40 minutes of the combustor.

만일 소정의 급유레벨 이상인 경우에는 단계(102)로 이전하여 카운트를 클리어 하는 동시에 운전을 계속하게 되고, 그렇지 않은 경우 초기운전인가를 판단하게 된다(단계 103), 초기운전인 경우에는 운전정지 시키고(단계 104), 급유리세트 상태로 되어 현재 급유가 필요함을 (10)으로 표시하게 된다.If the fuel level is higher than the predetermined oil supply level, the process proceeds to step 102 to clear the count and continue the operation. Otherwise, it is determined whether the operation is the initial operation (step 103). In step 104), the feeding glass set state is displayed, indicating that oil supply is currently required (10).

한편 단계(103)에서 초기운전이 아닌 것으로 판단되는 경우 단계(106)로 이전하여 급유예고 표시로써 「OIL」표시를 하게되고, 단계(107)에서 카운트를 증가시킨다. 그 다음 단계(108)에서 카운트 수가 40이상인가를 판단하여 40이상이 안된 경우 운전을 계속하고 40 이상인 경우는 단계(104)로 이전하여 운전정지를 하게 된다.On the other hand, if it is determined that the operation is not the initial operation in step 103, the flow advances to step 106 to display "OIL" as the oil supply notice display, and the count is increased in step 107. In the next step 108, it is determined whether the number of counts is 40 or more. If the count is not more than 40, the operation is continued. If the count is 40 or more, the operation moves to step 104 to stop the operation.

이와 같이 본 발명은 석유 연소기의 연료량에 따른 제어를 하게되므로, 유면의 변화를 연속적으로 검출하여 급유예고 시간과 운전을 정지하는 시기를 결정할 수 있다.As described above, since the present invention is controlled according to the fuel amount of the petroleum combustor, it is possible to continuously detect the change in the oil level and determine the oil supply prediction time and the timing of stopping the operation.

Claims

A ring-shaped magnet 5 having a centered perforation, a cylindrical shape having a cylindrical shape and a perforated mouth 4 having the magnet 5 installed therein, and an upper side fixed to an upper portion of the oil tank 1 and having a lower portion. The stopper 7 is formed on the side and has a guide means 6 for guiding the shanghai dong without being separated from the cylindrical upper bulge 4 so as to detect the flow rate according to the shanghai dong of the bulge 4. In the upper part of the guiding means 6, the Hall element (3) for detecting a change in magnetic field strength according to the shangdong of the magnet (5) of the ball, and the signal according to the change in magnetic field intensity detected by the Hall element (3) Flow detection device of the petroleum combustor consisting of an electric circuit board (8) for amplifying the.

A flow rate sensing method of a petroleum combustor, the method comprising: converting and counting an analog signal from the flow rate sensing device into a digital signal, comparing the current oil level with a predetermined oil supply level previously stored, and the current oil level is If the oil level is higher than the predetermined level of oil supply, induce normal operation; if the current oil level is lower than the level of oil level, if it is initial operation, induce the operation to stop. Flow detection method comprising the steps of inducing a normal operation for a predetermined time.