RU63908U1

RU63908U1 - SENSOR OF SELECTIVE CONTROL OF THE TORCH OF THE BURNER OF POWER AND WATER BOILERS OF THE MODEL UDF-01 / MI

Info

Publication number: RU63908U1
Application number: RU2007103312/22U
Authority: RU
Inventors: Виктор Иванович Васильев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Автоматизация энергетических установок ВНИИАМ"
Priority date: 2007-01-29
Filing date: 2007-01-29
Publication date: 2007-06-10

Abstract

Датчик УДФ-01/МИ селективного контроля факела горелки энергетических и водогрейных котлов модели предназначен для селективного контроля факела горелок газомазутных, пылеугольных и пылегазовых котлоагрегатов, т.е. к контролю факела каждой отдельной горелки независимо от конструкции горелок, их количества и расположения на котле. Этот контроль необходим для работы системы безопасности горелок котла, осуществляющих отключение подачи топлива на горелку при не появлении ее факела в течение заданного времени при розжиге горелки, или исчезновении факела горелки в режимах растопки котла или при работе его на нагрузке, а также для обеспечения дистанционного контроля за розжигом горелок. Датчик позволяет увеличить селективные возможности, снизить влияние различных режимных факторов на величину его сигнала, обеспечить всережимность его работы за счет введения внутренней автоподстройки его параметров, что исключает формирование сложной внешней логики автоподстройки, позволяет применять датчик на котлах, сжигающих разные виды топлива и увеличивает надежность системы контроля факела при формировании логики автоподстройки при отсутствии управляющих программно технических комплексов. 3 илл. 1 н.п.The UDF-01 / MI sensor for the selective control of the torch of the burner of energy and hot-water boilers of the model is designed for the selective control of the torch of burners of gas-oil, pulverized-coal and dust-gas boiler units, i.e. to control the torch of each individual burner, regardless of the design of the burners, their number and location on the boiler. This control is necessary for the operation of the safety system of the burners of the boiler, shutting off the fuel supply to the burner when the torch does not appear for a predetermined time when the burner is ignited, or the torch disappears in the mode of lighting the boiler or when it is operating on load, as well as to provide remote control for igniting the burners. The sensor allows you to increase the selective capabilities, reduce the influence of various regime factors on the value of its signal, ensure the reliability of its operation by introducing internal auto-tuning of its parameters, which eliminates the formation of complex external logic of auto-tuning, allows you to use the sensor on boilers burning different types of fuel and increases the reliability of the system torch control during the formation of auto-tuning logic in the absence of control software and hardware systems. 3 ill. 1 n.p.

Description

Полезная модель относится к области теплотехники, а более узко - к селективному контролю факела горелок газомазутных, пылеугольных и пылегазовых котлоагрегатов, т.е. к контролю факела каждой отдельной горелки независимо от конструкции горелок, их количества и расположения на котле. Этот контроль необходим для работы системы безопасности горелок котла, осуществляющих отключение подачи топлива на горелку при не появлении ее факела в течение заданного времени при розжиге горелки или исчезновении факела горелки в режимах растопки котла или при работе его на нагрузке, а также для обеспечения дистанционного контроля за розжигом горелок.The utility model relates to the field of heat engineering, and more specifically to the selective control of the torch of gas-oil, pulverized-coal and dust-gas boiler burners, i.e. to control the torch of each individual burner, regardless of the design of the burners, their number and location on the boiler. This control is necessary for the operation of the safety system of the burners of the boiler, shutting off the fuel supply to the burner if the torch does not appear for a predetermined time when the burner is ignited or the torch disappears in the ignition mode of the boiler or when it is running on load, as well as to provide remote control for ignition burners.

Известным аналогом является датчик Insight Scanner 95IR фирмы FIREYE (www.fireye.com). Датчик 95IR работает в инфракрасном диапазоне длин волн чувствительного элемента, однако диапазон инфракрасного излучения, воспринимаемого принятым в этом датчике чувствительным элементом, не позволяет обеспечить требуемого уровня селективности датчика и не исключает влияния различных режимных факторов на величину его сигнала, например, паровой обдувки мазутных форсунок. Кроме того, датчик имеет только внешнюю автоподстройку настроечных параметров и не имеет внутренней автоподстройки, что не позволяет обеспечить его всережимность (работу во всем диапазоне нагрузок) без формирования сложной внешней логики автоподстройки, затрудняет использование такого датчика на котлах, сжигающих разные виды топлива, и снижает надежность системы контроля факела при формировании логики автоподстройки при отсутствии управляющих программно технических комплексов.A well-known counterpart is the FIREYE Insight Scanner 95IR (www.fireye.com). The 95IR sensor operates in the infrared wavelength range of the sensor, however, the range of infrared radiation perceived by the sensor adopted in this sensor does not provide the required level of selectivity of the sensor and does not exclude the influence of various operating factors on the magnitude of its signal, for example, steam blowing of fuel oil nozzles. In addition, the sensor has only external auto-tuning of the tuning parameters and does not have internal auto-tuning, which does not allow ensuring its reliability (operation over the entire load range) without the formation of complex external auto-tuning logic, complicates the use of such a sensor on boilers burning different types of fuel, and reduces reliability of the torch control system during the formation of auto-tuning logic in the absence of control software and hardware systems.

Другим аналогом является датчик D-LE603 фирмы DURAG (www.durad.de). При всех его достоинствах датчик не имеет ни внутренней, ни внешней автоподстройки параметров, что затрудняет использование его для контроля факела в широком диапазоне нагрузок, и не обеспечивает контроль нескольких видов топлива. Кроме того, так же как и в датчике 95IR принятый спектральный диапазон работы его чувствительного элемента не позволяет обеспечить требуемого уровня селективности датчика и не исключает влияния различных режимных факторов на величину его сигнала, например, паровой обдувки мазутных форсунок.Another analog is the DURAG sensor DURAG (www.durad.de). With all its advantages, the sensor has neither internal nor external auto-tuning of parameters, which makes it difficult to use it to control the torch in a wide range of loads, and does not provide control of several types of fuel. In addition, just as in the 95IR sensor, the adopted spectral range of operation of its sensitive element does not provide the required level of selectivity of the sensor and does not exclude the influence of various operating factors on the magnitude of its signal, for example, steam blowing of fuel oil nozzles.

Прототипом полезной модели является «Датчик УДФ-01 селективного контроля факела газомазутных горелок» (www.udf01.narod.ru) Датчик имеет внутреннюю самодиагностику, обеспечивающую не только контроль его исправности, что предусмотрено и в его аналогах, но и стабилизацию чувствительности и шумов чувствительного элемента. Он имеет как внутреннюю, так и внешнюю автоподстройку The prototype of the utility model is the “UDF-01 Sensor for the Selective Control of the Torch of Oil-Gas Burners” (www.udf01.narod.ru) The sensor has an internal self-diagnosis that provides not only control of its serviceability, which is also provided for in its analogs, but also stabilization of sensitivity and noise of a sensitive item. It has both internal and external auto-tuning

канала измерения по величине спектра полезного сигнала на рабочей частоте, позволяющую обеспечить его селективность во всем диапазоне нагрузок котла, а спектральный диапазон принятого чувствительного элемента позволяет обеспечить требуемый уровень селективности датчика и исключает влияние различных режимных факторов на величину его сигнала, например, паровой обдувки мазутных форсунок и т.д. Однако, несмотря на высокие показатели прототипа, он обладает недостаточными селективными возможностями, влияние на величину сигнала режимов работы, ограниченные возможности применения для иных видов топлива.measuring channel by the value of the spectrum of the useful signal at the operating frequency, which allows to ensure its selectivity in the entire load range of the boiler, and the spectral range of the received sensing element allows to provide the required level of selectivity of the sensor and excludes the influence of various operating factors on the value of its signal, for example, steam blowing oil nozzles etc. However, despite the high performance of the prototype, it has insufficient selective capabilities, the impact on the signal size of the operating modes, limited application for other types of fuel.

Целью заявленной полезной модели является увеличение селективных возможностей датчика, снижение влияния различных режимных факторов на величину его сигнала, обеспечение всережимности его работы за счет введения внутренней автоподстройки его параметров, что исключает формирование сложной внешней логики автоподстройки, позволяет применять датчик на котлах, сжигающих разные виды топлива, и увеличивает надежность системы контроля факела при формировании логики автоподстройки при отсутствии управляющих программно технических комплексов.The purpose of the claimed utility model is to increase the selective capabilities of the sensor, reduce the influence of various operating factors on the magnitude of its signal, ensure the reliability of its operation by introducing internal auto-tuning of its parameters, which eliminates the formation of complex external logic of auto-tuning, allows the sensor to be used on boilers burning different types of fuel , and increases the reliability of the torch control system when generating auto-tuning logic in the absence of control software and hardware systems owls

Указанная цель достигается с помощью датчика «УДФ-01/МИ» селективного контроля факела горелки энергетических и водогрейных котлов, состоящего из несущего корпуса, оптической системы, кожуха для пылебрызгозащиты оптической системы, платы фотоприемника, блока питания и платы обработки сигнала, отличающийся тем, что плата фотоприемника и сам фотоприемник, плата обработки сигнала и блок питания смонтированы в несущем корпусе, обеспечивающем со стяжками и кольцом для крепления к фланцу визирной трубы горелки жесткость конструкции датчика, с несущим корпусом, выполненным разъемным с оптической системой, для удобства эксплуатации при ремонте и замене электронной части с сохранением неизменной визировки оптической части, с установленными на несущем корпусе разъемами для подключения к сети, выдачи выходных сигналов и подключения к пульту, с установленными на кожухе световыми индикаторами для сигнализации о работе датчика, фотоприемник выполнен так, чтобы обеспечить прием и преобразование инфракрасного излучения факела требуемого диапазона излучения и передачу выходного преобразованного сигнала в блок обработки сигнала, плата обработки сигнала выполнена так, чтобы обеспечить выделение высокочастотных пульсаций факела при работающей и не работающей горелке в рабочем диапазоне частот, полученных с фотоприемника, формирование признака наличия и отсутствия факела, самодиагностику с выводом состояния датчика на световые индикаторы, автоподстройку параметров датчика для реализации его всережимности, сохранение параметров датчика на энергонезависимом запоминающем устройстве при исчезновении питания и сбоях в работеThis goal is achieved using the "UDF-01 / MI" sensor for selective control of the torch of the burner of power and hot water boilers, consisting of a supporting body, an optical system, a casing for dust and dust protection of the optical system, a photodetector board, a power supply unit and a signal processing board, characterized in that the photodetector board and the photodetector itself, the signal processing board, and the power supply are mounted in a supporting casing, which provides structural rigidity of the sensor with couplers and a ring for attaching to the burner sight pipe flange, bearing housing made detachable with the optical system, for ease of operation when repairing and replacing the electronic part while maintaining the optical sight unchanged, with connectors installed on the bearing housing for connecting to the network, outputting output signals and connecting to the console, with light indicators mounted on the housing for signaling the operation of the sensor, the photodetector is designed to provide reception and conversion of infrared radiation of the torch of the required radiation range and transmission of output the converted signal to the signal processing unit, the signal processing board is designed to provide the allocation of high-frequency pulsations of the torch with the burner working and not working in the operating frequency range obtained from the photodetector, the formation of a sign of the presence and absence of the torch, self-diagnosis with the output of the sensor status to light indicators, automatic adjustment of the sensor parameters to implement its all-mode, saving the sensor parameters on a non-volatile memory device in case of power failure and with oyah in

Устройство и монтаж Датчика УДФ-01/МИ поясняется чертежами и схемами на Фиг 1-3.The device and installation of the Sensor UDF-01 / MI is illustrated by drawings and diagrams in Fig 1-3.

Датчик УДФ-01/МИ состоит из оптической системы с фотоприемником и электронного блока обработки сигналов, выполненных в едином корпусе (Фиг.1).The UDF-01 / MI sensor consists of an optical system with a photodetector and an electronic signal processing unit, made in a single housing (Figure 1).

Оптическая система предназначена для пространственной селекции зоны приема инфракрасного излучения факела и для контроля и юстировки оптической оси датчика.The optical system is designed for spatial selection of the infrared radiation receiving zone of the torch and for monitoring and adjusting the optical axis of the sensor.

Оптическая система состоит из линзы 1 с накидной гайкой 2, неподвижного тубуса 3 и подвижного тубуса 4, шарнира 5 с накидной гайкой 6, котировочных винтов 7, узла фотоприемника 8, зеркала 9 и смотрового отверстия с заглушкой 10. Фиксация подвижного тубуса 4 относительно неподвижного 3 осуществляется винтами 11.The optical system consists of a lens 1 with a union nut 2, a fixed tube 3 and a movable tube 4, a hinge 5 with a union nut 6, quotation screws 7, a photodetector assembly 8, a mirror 9 and a viewing hole with a plug 10. Fixing the movable tube 4 relative to the stationary 3 carried by screws 11.

Зеркало и смотровое отверстие служат для контроля юстировки оптической оси датчика в визирной трубе горелки путем наблюдения в зеркале изображения пламени факела на поверхности фотоприемника 8.The mirror and the inspection hole serve to control the alignment of the optical axis of the sensor in the sighting tube of the burner by observing in the mirror the image of the flame of the torch on the surface of the photodetector 8.

Электронный блок состоит из блока питания 12, платы фотоприемника 13 и платы обработки сигналов 14.The electronic unit consists of a power supply 12, a photodetector board 13 and a signal processing board 14.

Жесткость конструкции обеспечивается несущим корпусом 15, к которому крепятся стяжки 16 и кольцо 17 для крепления к стыковочному фланцу визирной трубы горелки.The rigidity of the structure is provided by the supporting housing 15, to which the couplers 16 and the ring 17 are attached for fastening to the connecting flange of the sight pipe of the burner.

В кожух 18 датчика врезаны три линзы 20 «Факел», «Сеть» и «Неиспр.», расположенные соответственно над красными и зеленым индикаторными светодиодами для визуального наблюдения за их состоянием при закрытом кожухе.Three lenses 20 “Torch”, “Network” and “Malfunction” are embedded in the sensor casing 18, located respectively above the red and green indicator LEDs for visual observation of their condition with the casing closed.

С целью обеспечения пылебрызгозащиты оптической и электронной систем, а также для электромагнитного экранирования использованы кожухи 18 и 19. Для удобства эксплуатации датчика его корпус выполнен разъемным, что позволяет разделять оптическую и электронную части датчика и сохранять неизменной его оптическую визировку в случае ремонта или замены электронной части. На корпусе 15 установлены: разъем подключения сети, разъем выдачи сигналов реле и пультовой разъем. Для охлаждения датчика и устранения попадания продуктов горения и пыли на его оптические элементы необходимо обеспечить непрерывную подачу к штуцеру 21 датчика сухого воздуха с расходом 5-10 м³/час.In order to ensure dust and dust protection of the optical and electronic systems, as well as for electromagnetic shielding, the casings 18 and 19 were used. For the convenience of the sensor operation, its housing is detachable, which allows to separate the optical and electronic parts of the sensor and keep its optical sight unchanged in case of repair or replacement of the electronic part . On the case 15 are installed: a network connection connector, a relay signal connector and a remote connector. To cool the sensor and eliminate the ingress of combustion products and dust on its optical elements, it is necessary to provide a continuous supply of dry air to the fitting 21 with a flow rate of 5-10 m ³ / h.

Монтаж датчика поясняется чертежом на Фиг.2. Датчик 22 присоединяют с помощью фланцевого соединения к визирной трубе 23 контролируемой горелки 24. The installation of the sensor is illustrated in the drawing in Fig.2. The sensor 22 is connected using a flange connection to the sighting pipe 23 of the controlled burner 24.

Визирная труба выносится из горелки и устанавливается в ее амбразуре под углом 35-40° к оси горелки. Расстояние от конца визирной трубы до конца ближайшей газораздающей трубы 25 составляет 300-550 мм.The sighting tube is removed from the burner and installed in its embrasure at an angle of 35-40 ° to the axis of the burner. The distance from the end of the sighting pipe to the end of the nearest gas distribution pipe 25 is 300-550 mm.

Работа УДФ-01 поясняется блок-схемой, представленной на Фиг.3.The operation of the UDF-01 is illustrated by the flowchart shown in Fig.3.

В основу работы УДФ-01 положен принцип выделения разницы высокочастотных пульсаций факела при работающей и отключенной горелке в рабочем диапазоне частот. Пульсации яркости факела горелки преобразуются фоточувствительным элементом в электрический сигнал, который поступает в электронный блок для преобразования в релейный сигнал. Фоточувствительный элемент ФЭ совместно с платой фотоприемника образуют инфракрасную (ИК) головку, которая обеспечивает регистрацию и предварительное усиление переменной составляющей пламени в инфракрасном диапазоне спектра.The work of UDF-01 is based on the principle of distinguishing the difference between high-frequency pulsations of the torch with the burner working and off in the operating frequency range. The ripple of the brightness of the torch of the burner is converted by a photosensitive element into an electrical signal, which enters the electronic unit for conversion into a relay signal. The photosensitive PV element together with the photodetector board form an infrared (IR) head, which provides registration and preliminary amplification of the variable component of the flame in the infrared range of the spectrum.

Переменная составляющая напряжения с ИК головки подается на полосовой активный фильтр и выпрямитель среднего значения сигнала (демодулятор) платы обработки сигнала. Сглаженное постоянное напряжение от демодулятора после усиления его промежуточным усилителем постоянного тока поступает на вход АЦП, подключенного к соответствующему порту процессора Р1.7. Все дальнейшие преобразования сигнала в соответствии с принятыми алгоритмами управления осуществляются в самом процессоре в цифровом виде.An alternating voltage component from the IR head is fed to the band-pass active filter and the average signal rectifier (demodulator) of the signal processing board. The smoothed constant voltage from the demodulator after amplification by an intermediate DC amplifier is fed to the input of the ADC connected to the corresponding port of the processor P1.7. All further signal transformations in accordance with the accepted control algorithms are carried out in the processor in digital form.

Значения параметров настройки датчика задаются через его вынесенный (переносной) пульт управления СПУ, используемый только при настройке датчика или при контроле за его работой, и запоминаются в энергонезависимом ОЗУ. Отображение этих параметров и текущих измеряемых и расчетных параметров датчика осуществляется на дисплее вынесенного пульта. Команды изменения режима работы дисплея, задания числовых значений параметров настройки, отображения информации формируются с помощью кнопок пульта управления. Подключение пульта управления к процессору осуществляется через регистр.The values of the sensor settings are set through its remote (portable) control panel SPU, used only when configuring the sensor or to monitor its operation, and are stored in non-volatile RAM. The display of these parameters and the current measured and calculated parameters of the sensor is carried out on the display of the remote control. Commands to change the display operating mode, set numerical values of the settings, display information are formed using the buttons on the control panel. Connection of the control panel to the processor is carried out through the register.

Датчик имеет энергонезависимое ОЗУ (флеш память) для сохранения его параметров настройки при исчезновении питания, а также супервизор для перезапуска процессора при сбоях в его работе.The sensor has non-volatile RAM (flash memory) to save its settings in case of power failure, as well as a supervisor to restart the processor in case of failures in its operation.

Примерная структурная схема алгоритма обработки входного сигнала в процессоре выглядит следующим образом. После предварительного демпфирования входного сигнала датчика SPA, полученного с АЦП, формируется сигнал SPD. Далее этот сигнал преобразуется в спектральном канале в сигнал SPP с учетом поправок по текущей чувствительности KYT и величине шума UKOM чувствительного элемента, полученных по результатам последней по времени самодиагностики, а также с учетом сигнала интегратора узла автоподстройки INTA. С помощью указанного преобразования An exemplary block diagram of the input signal processing algorithm in the processor is as follows. After preliminary damping of the input signal of the SPA sensor received from the ADC, an SPD signal is generated. Further, this signal is converted in the spectral channel into an SPP signal, taking into account corrections for the current sensitivity KYT and the UKOM noise value of the sensitive element, obtained from the results of the most recent self-diagnosis, and also taking into account the signal of the integrator of the INTA auto-tuning unit. Using the specified conversion

чувствительность датчика в течение всего времени его работы поддерживается на уровне соответствующем моменту начала его эксплуатации, а шумовой сигнал приводится к стандартному уровню, не превышающему 0.1В. Сигнал SPP далее поступает на дисплей для отображения в логику формирования признака «Факел есть/нет» и узел автоподстройки.the sensitivity of the sensor during the whole time of its operation is maintained at a level corresponding to the moment of its operation, and the noise signal is brought to a standard level not exceeding 0.1V. The SPP signal then goes to the display for display in the logic of the formation of the sign "Torch is / no" and the node auto-tuning.

Логика формирования признака «факел есть/нет» формирует соответствующий признак по величине изменения спектра входного сигнала SPP. Она реализует релейную характеристику с зоной нечувствительности и зоной возврата. При появлении факела горелки сигнал SPP оказывается выше соответствующего порога Р2 и указанная логика формирует признак «факел есть», который вызывает срабатывание выходного реле датчика. При спектре входного сигнала ниже значения Р1 формируется признак «факела нет» и выходное реле отключается.The logic of the formation of the sign "torch is / is not" forms the corresponding sign by the magnitude of the change in the spectrum of the input signal SPP. It implements a relay characteristic with a deadband and a return zone. When the torch torch appears, the SPP signal is higher than the corresponding threshold P2 and the indicated logic forms the “torch is” sign, which triggers the output relay of the sensor. When the spectrum of the input signal is lower than the value of P1, the sign “no torch” is formed and the output relay is turned off.

Предусматривается возможность введения при необходимости временной задержки на срабатывание выходного реле датчика (по исчезновению факела). Задержка реализуется программным путем в процессоре с помощью таймера. Максимально возможная величина указанной задержки составляет 4 сек. и выставляется с пульта управления при настройке датчика.It is possible to introduce, if necessary, a time delay for the operation of the output relay of the sensor (by the disappearance of the torch). The delay is implemented programmatically in the processor using a timer. The maximum possible value of the specified delay is 4 seconds. and set from the control panel when configuring the sensor.

При появлении факела горелки (срабатывание выходного реле) одновременно без временной задержки включается красный индикаторный светодиод «Факел (Kp)», установленный на внешней стороне платы обработки сигналов. При отсутствии факела указанный светодиод гаснет (с временной задержкой, если она введена).When the torch appears (operation of the output relay) at the same time without a time delay, the red “Torch (Kp)” LED on the external side of the signal processing board turns on. In the absence of a torch, the indicated LED goes out (with a time delay, if it is entered).

При подаче напряжения питания на датчик загорается зеленый индикаторный светодиод, также установленный на внешней стороне платы обработки сигналов «Сеть (Зел)».When the supply voltage is supplied to the sensor, the green indicator LED lights up, also installed on the outside of the signal processing board “Network (Zel)”.

Самодиагностика датчика осуществляется узлом самодиагностики в три этапа путем оценки комплексных параметров, характеризующих состояние датчика, включая фотоприемник, на каждом из них. Первый этап - на затемненном датчике при перекрытом основном световом потоке электромеханической шторкой, второй этап - аналогичен первому этапу, но с включенной подсветкой фотоприемника модулированным сигналом заданной частоты, третий этап аналогичен первому этапу. По результатам анализа сигналов на этих трех этапах вычисляется текущее значение коэффициента усиления измерительного канала датчика, обеспечивающее заданную при его настройке чувствительность, а также сигнал компенсации шума для приведения его к нормированному уровню. При неисправности датчика, выявленной этой системой, включается мигающий красный светодиод «Неисправ (Kp)» и реле неисправности платы обработки сигналов, выдающее сигнал о неисправности в оперативный контур управления котла.Self-diagnosis of the sensor is carried out by the self-diagnosis unit in three stages by evaluating the complex parameters characterizing the state of the sensor, including the photodetector, on each of them. The first stage is on a darkened sensor with the main luminous flux blocked by an electromechanical shutter, the second stage is similar to the first stage, but with the photodetector backlight turned on with a modulated signal of a given frequency, the third stage is similar to the first stage. Based on the results of the analysis of the signals at these three stages, the current value of the gain of the measuring channel of the sensor is calculated, which provides the sensitivity set when tuning it, as well as the noise compensation signal to bring it to a normalized level. If the sensor malfunctions detected by this system, the flashing red LED “Fault (Kp)” and the malfunction relay of the signal processing board turn on, giving a malfunction signal to the operational control circuit of the boiler.

При отсутствии неисправности датчик безударно включается в работу, а при выявлении неисправности по любому из признаков схемой анализа состояния датчика формируется признак его неисправности, включающий реле неисправности датчика и соответствующий красный светодиод на плате обработки сигналов. В период диагностики параметры датчика замораживаются на уровне, имевшем место перед началом диагностики. При обнаружении неисправности датчика его состояние, бывшее перед началом диагностики, не меняется.In the absence of a malfunction, the sensor is shocklessly turned on, and if a malfunction is detected according to any of the signs, a sensor malfunction is generated by the sensor status analysis circuit, which includes a sensor malfunction relay and a corresponding red LED on the signal processing board. During the diagnostic period, the sensor parameters are frozen at the level that took place before the diagnosis. If a sensor malfunction is detected, its state, which was before the start of diagnostics, does not change.

Автоподстройка параметров датчика выполняется с целью обеспечения его всережимности. Она реализуется специальным алгоритмом автоподстройки, обеспечивающим снижение чувствительности датчика при уровне входного сигнала SPP выше заданной величины SPAV. Снижение чувствительности датчика обеспечивается интегратором схемы автоподстройки. При отсутствии автоподстройки выходной сигнал интегратора INTA=0,01В. В режиме работы котла, принятом для настройки датчика, например, растопочном, сигнал SPP устанавливается таким образом, чтобы его величина оставалась ниже значения SPAV и составляла 1,0-1,3В. Тогда, при повышении нагрузки, по мере роста SPP, и превышении последним значения SPAV, в работу вступает алгоритм автоподстройки, который обеспечивает поддержание сигнала SPP на уровне SPAV. При постепенном снижении нагрузки алгоритм автоподстройки действует в противоположном направлении, выводя интегратор автоподстройки из работы, и при дальнейшем снижении нагрузки сигнал SPP изменяется только в соответствии с изменением сигнала фотоприемника.Auto-tuning of the parameters of the sensor is carried out in order to ensure its reliability. It is implemented by a special auto-tuning algorithm, which reduces the sensitivity of the sensor when the input signal level SPP is higher than the specified SPAV value. Decrease in sensitivity of the sensor is provided by the integrator of the auto-tuning circuit. In the absence of auto-tuning, the integrator output signal is INTA = 0.01V. In the mode of operation of the boiler, adopted for setting the sensor, for example, starting, the SPP signal is set so that its value remains below the SPAV value and is 1.0-1.3V. Then, when the load increases, as the SPP increases, and the latter exceeds the SPAV value, the auto-tuning algorithm enters the work, which ensures that the SPP signal is maintained at the SPAV level. With a gradual decrease in load, the auto-tuning algorithm acts in the opposite direction, taking the auto-integrator out of operation, and with a further decrease in load, the SPP signal changes only in accordance with the change in the photodetector signal.

Аналогично алгоритм автоподстройки работает при включении и отключении горелки. Если при включении горелки сигнал SPP оказывается выше SPAV, то алгоритм автоподстройки постепенно снизит его до уровня SPAV. Если при отключении горелки фоновый уровень приведенного входного сигнала датчика SPP снижается ниже (Р1 - 0,05), то алгоритм автоподстройки полностью выводится из работы. Если фоновый сигнал датчика на отключенной горелке выше величины (Р1 - 0,05), то алгоритм автоподстройки увеличивает выходной сигнал интегратора INTA, поддерживая приведенный входной сигнал датчика SPP на уровне (Р1 - 0,05). Указанная автоподстройка на отключенной горелке, реализуемая путем снижения чувствительности датчика, позволяет сохранить неизменными его установки Р1 и Р2 по приведенному входному сигналу при большом фоновом сигнале, например, на нагрузке котла близкой к максимальной или при сжигании мазута. Благодаря этому обеспечивается работоспособность датчика во всех возможных режимах работы котла.Similarly, the auto-tuning algorithm works when the burner is turned on and off. If, when the burner is turned on, the SPP signal is higher than SPAV, then the auto-tuning algorithm will gradually reduce it to the SPAV level. If, when the burner is turned off, the background level of the reduced input signal of the SPP sensor decreases below (P1 - 0.05), then the auto-tuning algorithm is completely taken out of operation. If the background sensor signal on the off burner is higher than the value (P1 - 0.05), then the auto-tuning algorithm increases the output signal of the INTA integrator, maintaining the reduced input signal of the SPP sensor at the level (P1 - 0.05). The indicated auto-adjustment on a switched off burner, realized by reducing the sensitivity of the sensor, allows its settings P1 and P2 to be kept constant according to the input signal given with a large background signal, for example, at a boiler load close to maximum or when burning fuel oil. This ensures the efficiency of the sensor in all possible modes of operation of the boiler.

Claims

Sensor for selective control of the torch of the burner of power and hot water boilers, consisting of a supporting body, an optical system, a casing for dust and dust protection of the optical system, a photodetector board, a power supply unit and a signal processing board, characterized in that the photodetector board and the photodetector itself, a signal processing board and a power supply unit mounted in a bearing housing, providing with ties and a ring for fastening to the flange of the sighting tube of the burner, the stiffness of the sensor structure, with a bearing housing made detachable with optical system, for ease of operation when repairing and replacing the electronic part, while maintaining the optical field visibility, with connectors installed on the main body for connecting to the network, outputting signals and connecting to the console, with light indicators mounted on the casing for signaling the sensor’s operation, the photodetector is designed to provide reception and conversion of infrared radiation of the torch of the desired radiation range and transmission of the converted output signal to the signal processing unit, the signal processing board is designed to provide the selection of high-frequency pulsations of the torch with the burner operating and not working in the operating frequency range obtained from the photodetector, the formation of a sign of the presence and absence of the torch, self-diagnostics with the output of the sensor status to light indicators, automatic adjustment of the sensor parameters to ensure its reliability , saving the parameters of the sensor on a non-volatile storage device in case of power failure and malfunctions.