PL176190B1

PL176190B1 - System for igniting and monitoring burner flame by means of single ignition and ionisation electrode

Info

Publication number: PL176190B1
Application number: PL95308813A
Authority: PL
Inventors: Jerzy Żyliński
Original assignee: Zylinski Jerzy
Priority date: 1995-05-25
Filing date: 1995-05-25
Publication date: 1999-04-30
Also published as: PL308813A1

Abstract

Układ do zapalania i kontroli płomienia palnika z wykorzystaniem jednej elektrody zapalająco-jonizacyjnej oparty na efekcie ogniwa jonizacyjnego układu palnik-płomień-elektroda, zawierający znane elementy układów elektrycznych i elektronicznych jak generator iskry, zasilacz prądu stałego i wzmacniacz operacyjny, znamienny tym, że uzwojenie wtórne (T1) cewki (WN) generatora iskry jest połączone z jednej strony z elektrodą zapalająco-jonizacyjną (S1), a z drugiej strony zwarte do masy poprzez kondensator (C1) i diody (D1, D2) w układzie antyrównoległym, a przez rezystory (R1, R2), pomiędzy którymi jest włączony, zwierający do masy, kondensator (C2), z wejściem odwracającym (2) wzmacniacza operacyjnego (IC1), którego wejście nieodwracające (3) jest zwarte bezpośrednio do masy, przy czym wyjście sterujące (1) wzmacniacza (IC1) połączone jest z wejściem (2) poprzez rezystor (R3), a układ zasilany jest z zasilacza (NN) prądu stałego napięciem dodatnim względem masySystem for igniting and controlling the burner flame with the use of one igniting and ionizing electrode based on the ionization cell effect burner-flame-electrode system containing the known elements of electric and electronic systems like spark generator, DC power supply and amplifier operating, characterized in that the secondary winding The coil (T1) of the spark generator (HV) is connected on one side with the igniting and ionizing electrode (S1), and on the other hand shorted to ground through a capacitor (C1) and diodes (D1, D2) in an anti-parallel system, a through resistors (R1, R2), between which it is on, shorting to ground, capacitor (C2), with the inverting input (2) of the operational amplifier (IC1) whose non-inverting input (3) is shorted directly to ground, with the control output The (1) of the amplifier (IC1) is connected to the input (2) through the resistor (R3) and the circuit is powered from the DC power supply (LV) with positive voltage relative to mass

Description

Przedmiotem wynalazkujest układ do zapalania i kontroli płomienia palnika z wykorzystaniem jednej elektrody zapalająco-jonizacyjnej mający zastosowanie w powszechnie używanych do celów gospodarczych piecach gazowych lub olejowych.The subject of the invention is a system for igniting and controlling the flame of a burner with the use of one igniting-ionizing electrode, applicable in gas or oil furnaces commonly used for commercial purposes.

Znane są z opisów patentowych polskich 150 262 i 145 248 czy też niemieckiego 2 507 811, układy wykorzystujące do kontroli płomienia w piecach gazowych i olejowych czujniki w postaci elektrodjonizacyjnych. W tych znanych układach do obszaru płomienia przykłada się napięcie stałe lub przemienne analizując składową stalą prądu płynącego przez płomień, przekształcając ją na stały sygnał napięciowy, który wzmacnia się do wartości umożliwiającej sterowanie urządzeniami włączającymi lub odcinającymi dopływ paliwa do palników.There are known from Polish patents 150 262 and 145 248 or German 2 507 811 systems that use sensors in the form of electrodionization to control the flame in gas and oil furnaces. In these known systems, direct or alternating voltage is applied to the flame region by analyzing the constant component of the current flowing through the flame, transforming it into a constant voltage signal, which is amplified to a value that allows the control of devices that turn on or off the fuel supply to the burners.

Celem wynalazku jest zwiększenie bezpieczeństwa i pewności użytkowania pieców gazowych i olejowych przez zbudowanie układu opartego na fizycznym zjawisku naturalnego ogniwa jonizacyjnego jakie tworzy układ palnik-płomień-elektroda, które ma określoną siłę motoryczną i rezystancję wewnętrzną i w którym elektroda jest zawsze biegunem o polaryzacji ujemnej względem masy.The aim of the invention is to increase the safety and reliability of use of gas and oil stoves by building a system based on the physical phenomenon of the natural ionization cell formed by the burner-flame-electrode system, which has a specific motor force and internal resistance, and in which the electrode is always a pole with a negative polarity to mass. .

Istota układu, według wynalazku, posiadającego generator wysokiego napięcia, zasilacz prądu stałego i wzmacniacz operacyjny, polega na tym, że wtórne uzwojenie cewki wysokiego napięcia generatora iskry jest połączone z jednej strony z elektrodą zapalająco-jonizacyjną, a z drugiej strony jest zwarte do masy poprzez pierwszy kondensator i dwie diody w układzie antyrównoległym. Poprzez dwa, usytuowane szeregowo, rezystory uzwojenie wtórne cewki wysokiego napięcia jest połączone z wejściem odwracającym wzmacniacza operacyjnego. Pomiędzy pierwszym i drugim rezystorem włączony jest drugi kondensator zwierający do masy. Wejście odwracające i wyjście sterujące wzmacniacza operacyjnego połączone sąpoprzez trzeci rezystor a wejście nieodwracające wzmacniacza jest zwarte bezpośrednio do masy. Układ zasilany jest ze wzmacniacza prądu stałego napięciem dodatnim względem masy.The essence of the system according to the invention, having a high voltage generator, a DC power supply and an operational amplifier, consists in the fact that the secondary winding of the spark generator high voltage coil is connected on one side to the ignition-ionization electrode, and on the other hand it is shorted to ground through the first capacitor and two diodes in an anti-parallel circuit. Via two resistors arranged in series, the secondary winding of the high-voltage coil is connected to the inverting input of the operational amplifier. A second capacitor shorting to ground is connected between the first and second resistors. The inverting input and control output of the op-amp are connected through a third resistor, and the amp's non-inverting input is shorted directly to ground. The system is powered by a DC amplifier with positive voltage to ground.

Przedmiot wynalazku uwidoczniono na rysunku przedstawiającym układ z generatorem iskry, palnikiem roboczym i zasilaczem.The subject of the invention is shown in the drawing showing the system with a spark generator, a working burner and a power supply.

Sonda zapalająco-jonizacyjna S1, wprowadzona w strefę palnika P1, jest połączona za pośrednictwem uzwojenia wtórnego T1 cewki WN generatora iskry i rezystorów R1 i R2 z wejściem odwracającym 2 wzmacniacza operacyjnego IC1, a poprzez uzwojenie T1, kondensator C1 i diody D1 i d2 jest zwarta do masy. Pomiędzy rezystorami R1 i R2 włączony jest kondensator C2 zwierający do masy. Wyjście sterujące 1 z wejściem odwracającym 2 wzmacniacza 1C1Ignition-ionization probe S1, introduced into the burner zone P1, is connected via the secondary winding T1 of the HV coil of the spark generator and resistors R1 and R2 with the inverting input 2 of the operational amplifier IC1, and through the winding T1, the capacitor C1 and diodes D1 and d2 is short-circuited to the mass. A capacitor C2 is connected between the resistors R1 and R2, shorting to ground. Control output 1 with inverting input 2 of the 1C1 amplifier

176 190 połączone są poprzez rezystor R3 a wejście nieodwracalne 3 zwarte jest do masy. Układ zasilany jest z zasilacza NN.176 190 are connected through the resistor R3 and the irreversible input 3 is shorted to ground. The system is powered from the LV power supply.

Działanie układu jest następujące: w trakcie generowania iskry elektroda zapalająca S1, poprzez uzwojenie wtórne T1, kondensator C1 i diody D1 i D2, zwarta jest do masy. Pojawienie się płomienia z palnika P1 powoduje, że elektroda S1 rozpoczyna pracować jako biegun ogniwa jonizacyjnego. Układ samoczynnie oddziela wysokie impulsowe napięcia powstające przy generowaniu iskry od stałych, o niewielkich wartościach, napięć z ogniwa jonizacyjnego, mniejszych od napięcia przewodzenia diod i kieruje je bez strat do wzmacniacza operacyjnego IC1. Sygnał sterujący na wyjściu 1 wzmacniacza w punkcie C przyjmuje wartość dodatniątylko wtedy gdy na wejściu nieodwracającym 3 pojawi się napięcie o wartości niższej od potencjału masy. Układ według wynalazku, eliminuje konieczność stosowania elementów stykowych co zwiększa pewność działania. Brak płomienia, rozwarcie lub zwarcie elektrody S1 z dowolnym punktem układu o napięciu wyższym od potencjału masy powoduje, że w punkcie C wyjścia sterującego 1 wzmacniacza operacyjnego sygnał utrzymuje wartość “0.The system operates as follows: during spark generation, the ignition electrode S1 is shorted to ground through the secondary winding T1, capacitor C1 and diodes D1 and D2. The appearance of the flame from the P1 burner causes the S1 electrode to work as the pole of the ionization cell. The system automatically separates high impulse voltages generated when generating a spark from small constant voltages from the ionization cell, lower than the diode conduction voltage, and directs them without losses to the IC1 operational amplifier. The control signal at the output 1 of the amplifier at point C takes a positive value only when a voltage lower than the ground potential appears on the non-inverting input 3. The system according to the invention eliminates the need to use contact elements, which increases the reliability of operation. No flame, opening or shorting of the S1 electrode with any point of the system with a voltage higher than the ground potential causes that at the C control output 1 point of the operational amplifier the signal maintains the value “0.

176 190176 190

ΙΛ ή4-ΔΙΛ ή4-Δ

44SONDA44 PROBE

ZAPALAJCOJON1ZACYJHA y<IGNITING AND IGNITION y <

-K-K

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz Cena 2,00 zł.Publishing Department of the UP RP. Circulation of 70 copies Price PLN 2.00.

Claims

Patent claim

A system for igniting and controlling the burner flame with the use of one igniting-ionization electrode based on the ionization cell effect of the burner-flame-electrode system, containing known elements of electrical and electronic systems such as a spark generator, a DC power supply and an operational amplifier, characterized in that the secondary winding (T1) the coil (HV) of the spark generator is connected on one side with the igniting-ionization electrode (S1), and on the other side shorted to ground through a capacitor (C1) and diodes (D1, D2) in an anti-parallel system, and through resistors (R1 , R2), between which a capacitor (C2) shorting to ground is connected, with the inverting input (2) of the operational amplifier (IC1), the non-inverting input (3) of which is shorted directly to ground, the control output (1) of the amplifier (IC1) is connected to the input (2) through a resistor (R3), and the system is powered from the DC power supply (LV) with positive voltage to ground.