SU1285273A1

SU1285273A1 - Устройство контрол пламени

Info

Publication number: SU1285273A1
Application number: SU853861927A
Authority: SU
Inventors: Николай Данилович Буренко; Михаил Эдуардович Безызвестных; Евгений Николаевич Сыромятников; Леонид Михайлович Мелентьев; Михаил Львович Коган
Original assignee: Новосибирское Отделение Государственного Проектного Института "Электропроект"; Научно-Исследовательский Институт Тяжелого Машиностроения Производственного Объединения "Уралмаш"
Priority date: 1985-02-25
Filing date: 1985-02-25
Publication date: 1987-01-23

Abstract

Изобретение относитс к автомати.- зации процессов горени и может быть использовано дл контрол наличи пламени мазутных и газовых горелок обжиговых машин обогатительных фабрик. а также дл контрол факела во вра- щаюш,ихс печах, в котельных установках тепловых электростанций и в др. установках . Целью изобретени вл етс расширение диапазона чувствительности устр-ва путем применени в качестве детектора пламени низкочастотного индикатора-счетчика ультрафиолетового излучени и повышение надежности. Устр-во контрол пламени с использованием низкочастотного индикатора- счетчика ультрафиолетового излучени , источника питани и шторки с электромагнитным приводом предусматривает изменение чувствительности за счет изменени скважности импульсного источника питани . Оно содержит также канал контрол пламени в аналоговом и цифровом вариантах и канал самоконтрол , предусматривающий раздельный контроль функционировани при закрытой и открытой шторке. 1 з. п. ф-лы, 2 ил. сл

Description

Гч5

00

сд ьо

со

Изобретение относитс к автоматизации процессов горени , а именно к устройствам контрол наличи пламени мазутных и газовых горелок обжиговых машин, и может использоватьс дл контрол факела во вращающихс печах цементного производства, в котельных установках тепловых электростанций и в других установках, использующих мазутные и газовые горелки.

Целью изобретени вл етс расширение диапазона чувствительности устройства при применении в качестве детектора пламени низкочастотного индикатора-счетчика ультрафиолетового излучени , а также повышение надежности устройства.

На фиг. 1 показана схема устройства; на фиг. 2 - схема того же устройства с элементами блока контрол пламени, выполненными в цифровом виде.

Устройство содержит низкочастотный индикатор-счетчик 1 ультрафиолетового излу

5

и 22, вторые входы элементов 23 и 24 соединены с шинами питани «Плюс и «Минус в соответствии с кодами заданных уставок элементов 23 и 24 сравнени , третий и четвертый элементы совпадени И 25 и 26, первые входы которых соединены с выходами элементов 23 и 24 сравнени , а вторые - соответственно с выходами генератора 7 пр моугольных импульсов и инвертора 16, элемент НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 27, входы которого соединены с выходами элементов И 25 и 26, включенные последовательно на выход элемента 27, элемент 28 задержки на включение, релейный элемент 29 с регулируемой с помощью задатчика 30 задержкой на отключение и реле 31 самоконтрол , образующее выходную цепь канала самоконтрол .

Канал контрол пламени (фиг. 2) при выполнении его элементов в цифровом виде содержит регистр 32 пам ти, информа

чени , включенный на выход индикатора- 20 ционныи вход которого подключен к выхо- счетчика 1, нормирующий усилитель 2, им- ду элемента 21, а вход записи - к выходу формировате4Я 20, цифровой измеритель 10 интенсивности пламени и цифровой элемент 11 сравнени , входы которых подключены к выходам регистра 32, цифровой

пульсный источник 3 питани индикатора- счетчика с регулируемой скважностью, переключатель 4 скважности источника 3, выполн ющий функцию переключени диапазона чувствительности, шторку 5 с электромагнитом 6 дл периодического прерывани светового потока от пламени на индикатор-счетчик 1 и генератор 7 пр моугольных импульсов питани электромагнита 6

задатчик 12 уровн , подключенный к второму входу элемента 11, и последовательно включенные на выход элемента 11 релейный элемент 13 с регулируемой с помощью задатчика 14 выдержкой времени отключени и

шторки. Устройство содержит также канал ад реле 15 контрол пламени.

Устройство контрол пламени работает следующим образом.

В исходном состо нии электромагнит 6 шторки невозбужден, шторка перекрывает путь световому потоку, а выходные реле

контрол пламени, включающий аналоговый ключ 8, управл ющий вход которого соединен с выходом генератора 7, а информационный - с выходом усилител 2, интегрирующий фильтр 9, вход которого

соединен с выходом аналогового ключа 8, 35 наличи пламени к самоконтрол отключены, измеритель 10 интенсивности пламени и эле- При включении питани запускаетс генера- мент 11 сравнени с задатчиком 12 поро- тор 7 пр моугольных импульсов и элек- га срабатывани , включенные на выход тромагнит 6 начинает периодически откры- интегрирующего фильтра 9, и последователь-вать шторку 5. При наличии пламени свено включенные на выход элемента 11 релей- товой поток (обозначенный на фиг. 1 и 2 вый элемент 13 с регулируемой с помощью 40 стрелками) через открытую шторку 5 воз- задатчика 14 задержкой на,отключение и реле 15 контрол пламени.

Устройство содержит канал самоконтрол , включающий инвертор 16, подключенный на

выход генератора 7, двухвходовые элементы И 17 и 18, первые входы которых соединены с выходом нормирующего усилител 2, а вторые - соответственно с выходом генератора 7 и с выходом инвертора 16, а также формирователи 19 и 20 импульсов, входы которых соединены соответственно с выходом генератора 7 и инвертора 16.

Канал самоконтрол содержит также счетчики 21 и 22, счетные входы которых подключены соответственно к элементам 17

45

50

действует на индикатор-счетчик 1 ультрафиолетового излучени . В результаье этого индикатор-счетчик 1 генерирует импульсы, количество которых за единицу времени пропорционально интенсивности ультрафиолетового излучени пламени. Импульсы с частотой следовани , пропорциональной интенсивности пламени, нормируютс по амплитуде и длительности усилителем 2 и поступают на элементы каналов контрол пламени и самоконтрол .

При первой настройке устройства переключателем 4, воздейству на скважность импульсов источника 3 питани , следует установить требуемый диапазон чувствительности , исход из того, что при высокой

и 18,а входы сброса - к формирова- 55 интенсивности пламени интервал времени, в

тел м19 и 20, два цифровых элемен- течение которого индикатор-счетчик 1 может

та 23и 24 сравнени , у которых первые

входысоединены с выходами счетчиков 21

реагировать на ультрафиолетовое излучение, должен уменьшатьс , а при низком - увеционныи вход которого подключен к выхо- ду элемента 21, а вход записи - к выходу формировате4Я 20, цифровой измеритель 10 интенсивности пламени и цифровой элемент 11 сравнени , входы которых подключены к выходам регистра 32, цифровой

реле 15 контрол пламени.

товой поток (обозначенный на фиг. 1 и 2 стрелками) через открытую шторку 5 воз-

реагировать на ультрафиолетовое излучение, должен уменьшатьс , а при низком - увеличиватьс . Поэтому следует так подобрать величину скважности импульсов источника 3, чтобы при наибольшей фактической интенсивности пламени-счетчик 1 выдавал за единицу времени наибольшее допустимое число иимпульсов, о чем следуеет убедитьс по показанию измерител 10.

Работа первого (аналогового) варианта канала контрол пламени (фиг. 1).

Импульсы с выхода усилител 2 при отпри нуле на втором входе по вление на его выходе также единичного сигнала.

При закрытой шторке на выходе индикатора-счетчика 1 возможна генераци единичных импульсов темнового фона и единичных импульсов помехи, которые через усилитель 2 и элемент И 18 поступают на счетный вход счетчика 22. В момент открывани шторки формирователь 19 выдает импульсный сигнал на вход сброса

крытых шторке и аналоговом ключе 8 по- 10 счетчика 21, подготавлива его к новому даютс на интегрируюш,ий фильтр 9, вы- циклу счета, и одновременно число, насчитанное в счетчике 22, подаетс на вход элемента 24 сравнени , где сравниваетс с уставкой , соответствующей максимально допустимому уровню сигнала темнового фона и помехи. Если число, записанное в счетчике 22, меньше уставки, то на входе элемента 24 возникает сигнал логической «1, который через открытый в данный момент элемент И 26 поступает на второй вход

дел ющии напр жение посто нного тока, пропорциональное частоте следовани импульсов . Напр жение на выходе интегри- руюш.его фильтра 9 измер етс измерителем 10 с высокоомным входом и сравни- ваетс с опорным напр жением, задаваемым задатчиком 12, в элементе 11 сравнени , имеющем также высокоомный вход. Так как нагрузка на интегрирующий фильтр

высокоомна

на врем закрытой JQ элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 27. Воз25

шторки отключаетс от выхода усилител 2, то интегрирующий фильтр 9 ведет себ как аналогова пам ть, сохран при закрытой шторке практически неизменным значение напр жени , полученное к моменту ее закрыти .

При настройке элемента 11 задатчиком 12 подбираетс такое значение порога срабатывани по напр жению, которое соответствует достаточной интенсивности пламени и позвол ет отстроитьс от излучени искры запальника и пламени встречной горелки .

При достаточной интенсивности пламени выходной сигнал элемента I1 сравнени подаетс на релейный элемент 13, включающий реле 15 контрол пламени. Таким , образом, реле контрол пламени в рабочем диапазоне интенсивности пламени всегда включено. Отключение реле 15 контрол пламени при снижении интенсивности пламени ниже допустимого уровн

30

можные колебани выходного сигнала на элементе 27 в момент переключени входных сигналов устран ютс при необходимости РС-фильтром, который может быть подключен на выход этого элемента.

Если на выходе элемента 23 сравнени при закрытой шторке или на выходе элемента 24 сравнени при открытой шторке вместо сигнала единичного уровн будет получен сигнал нулевого уровн , что свидетельствует о наличии неисправности в измерительной части устройства или в элементах , предшествующих элементам сравнени канала самоконтрол , то на выходе элемента 27 будет присутствовать пульсирующий с частотой щторки сигнал «1 - «О или будет нулевой уровень сигнала. Чтобь при пульсирующем сигнале релейный элемент 29 не срабатывал, введен элемент 28 задержки на включение. Выдержка времени включени этого элемента принимаетс несколько больше длительности попроизводитс с задержкой, устанавливаемой 40 лупериода частоты генератора 7 с тем,чтобы при пульсирующем сигнале с элемента 27 на выходе элемента 28 единичный уровень сигнала не по вл лс .

При нор.мальной работе устройства выходной сигнал с элемента 27 вызывает

задатчиком 14, исход из технологических требований объекта.

Работа канала самоконтрол .

При открытой шторке 5 импульсы от индикатора-счетчика 1 через усилитель 2 и элемент И 17 подаютс на счетный единичный сигнал на выходе элемента 16 вход счетчика 21 и подсчитываютс послед- задержки на включение, а затем и на вы- ним. В момент закрывани щторки форми- ходе релейного элемента 17, который с вы- рователь 20 выдает сигнал на сброс счетчика 22, а число, записанное в счетчике 21, сравниваетс в эле.менте 23 с уставкой, соответствующей), само.му нижнему уровню

держкой времени включает реле 19 самоконтрол . CQ Кроме первого варианта канала контрол

пламени возможен второй вариант (фиг. 2),

наличи пламени,при котором предусматри- содержащий преимущественно цифровые ваетс начало работы канала самоконтрол . элементы. В регистре 32 пам ти информа- Если число, записанное в счетчике, болыпе ци заноситс с выхода элемента 21 при уставки, то с выхода элемента 23 сравне-наличии сигнала на входе «Запись, п олучаени выдаетс сигнал логической «1, который 55 мого от формировател 20 в момент закрывани щторки 5. Эта информаци , характеризующа интенсивность пламени,отображает- с указателем 10 и подаетс на цифровой

через открытый в данный момент элемент И 25 поступает на первый вход э.ае- мента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 27, вызыва

при нуле на втором входе по вление на его выходе также единичного сигнала.

счетчика 21, подготавлива его к новому циклу счета, и одновременно число, насчи счетчика 21, подготавлива его к новому циклу счета, и одновременно число, насчитанное в счетчике 22, подаетс на вход элемента 24 сравнени , где сравниваетс с уставкой , соответствующей максимально допустимому уровню сигнала темнового фона и помехи. Если число, записанное в счетчике 22, меньше уставки, то на входе элемента 24 возникает сигнал логической «1, который через открытый в данный момент элемент И 26 поступает на второй вход

Q элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 27. Воз5

0

Если на выходе элемента 23 сравнени при закрытой шторке или на выходе элемента 24 сравнени при открытой шторке вместо сигнала единичного уровн будет получен сигнал нулевого уровн , что свидетельствует о наличии неисправности в измерительной части устройства или в элементах , предшествующих элементам сравнени канала самоконтрол , то на выходе элемента 27 будет присутствовать пульсирующий с частотой щторки сигнал «1 - «О или будет нулевой уровень сигнала. Чтобь при пульсирующем сигнале релейный элемент 29 не срабатывал, введен элемент 28 задержки на включение. Выдержка времени включени этого элемента принимаетс несколько больше длительности полупериода частоты генератора 7 с тем,чтобы при пульсирующем сигнале с элемента 27 на выходе элемента 28 единичный уровень сигнала не по вл лс .

единичный сигнал на выходе элемента 16 задержки на включение, а затем и на вы- ходе релейного элемента 17, который с вы-

держкой времени включает реле 19 самоконтрол . Кроме первого варианта канала контрол

пламени возможен второй вариант (фиг. 2),

элемент 11 сравнени , уставка которого задаетс цифровым задатчиком 12. Выходные элементы канала 13-15 функционируют аналогично соответствующим элементам в первом варианте.

Claims

Формула изобретени Устройство контрол нламени, содерфильтра , а выход - с входом релейного элемента, и задатчик цорога срабатывани , соединенный с вторым входом элемента сравнени , а канал самоконтрол дополнительно содержит инвертор, вход которого соединен с выходом генератора, два элемента И, первые входы которых соединены с выходом нормирующего усилител , второй вход первого элемента И соединен с выходом генератора, а второй вход

жащее последовательно соединенные ин- 10 второго элемента И - с выходом инвер- дикатор-счетчик ультрафиолетового излу- тора, два формировател импульсов, входы

чени пламени и нормирующий усилитель, и измеритель интенсивности пламени, переключатель диапазонов чувствительности, шторку с электромагнитом, перекрывающую поток излучени пламени при обесточенном электромагните, генератор пр моугольных импульсов питани электромагнита uiTOpKH, и каналы контрол пламени и самоконтрол , включающие релейные элементы

с регулируемыми задержками времени от- 20 нератора и инвертора соответственно, логический элемент НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, входы которого соединены с выходами третьего и четвертого элементов И, и элемент задержки времени на включение, вход которого соединен с выходом элеключени и соединенные с ними соответственно задатчики задержки времени отключени , реле контрол пламени и реле самоконтрол , отличающеес тем, что, с целью расширени диапазона чувствительности и

ческий элемент НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, вхо ды которого соединены с выходами третьего и четвертого элементов И, и элемент задержки времени на включение, вход которого соединен с выходом элеповышени надежности, оно дополнительно 25 мента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, а выход - с содержит импульсный источник питани входом релейного элемента, индикатора-счетчика с регулируемой скважностью импульсов, выход которого соеди2 . Устройство по п. 1, отличающеес тем, что элемент сравнени канала контрол пламени выполнен с регистром пам ти на входе, информационный вход которого соединен с выходом первого счетчика самоконтрол , вход записи - с выходом второго формировател импульсов, причем измеритель интенсивности, задатчик

нен с переключателем диапазонов чувствительности , канал контрол пламени дополнительно содержит ключ, вход которого соединен с выходом нормирующего усилител , а управл ющий вход - с генератором пр моугольных импульсов, интегрирующий фильтр, вход которого соединен с вы30
2. Устройство по п. 1, отличающеес тем, что элемент сравнени канала контрол пламени выполнен с регистром пам ти на входе, информационный вход которого соединен с выходом первого счетчика самоконтрол , вход записи - с выходом второго формировател импульсов, причем измеритель интенсивности, задатчик

ходом ключа, а выход - с измерителем , порога срабатывани и элемент сравнени интенсивности, элемент сравнени , вход ко-канала контрол пламени выполнены цифторого соединен с выходом интегрирующего ровыми.

фильтра, а выход - с входом релейного элемента, и задатчик цорога срабатывани , соединенный с вторым входом элемента сравнени , а канал самоконтрол дополнительно содержит инвертор, вход которого соединен с выходом генератора, два элемента И, первые входы которых соединены с выходом нормирующего усилител , второй вход первого элемента И соединен с выходом генератора, а второй вход

второго элемента И - с выходом инвер- тора, два формировател импульсов, входы

которых соединены с выходами генератора и инвертора, два счетчика, счетные входы которых соединены с выходами первого и второго элементов И, а входы сброса - с выходами инверторов, два элемента сравне ни , входы которых соединены с выходами счетчиков, третий и четвертый элементы И, входы которых соединены с выходами счетчиков , а вторые входы - с выходом генератора и инвертора соответственно, логический элемент НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, входы которого соединены с выходами третьего и четвертого элементов И, и элемент задержки времени на включение, вход которого соединен с выходом элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, а выход - с входом релейного элемента,

мента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, а выход - с входом релейного элемента,

2. Устройство по п. 1, отличающеес тем, что элемент сравнени канала контрол пламени выполнен с регистром пам ти на входе, информационный вход которого соединен с выходом первого счетчика самоконтрол , вход записи - с выходом второго формировател импульсов, причем измеритель интенсивности, задатчик

10

А.

32