Устройство контроля пламени

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 3 М 5/08 ЕН ния егоПрямой с выхо" а проти- точнику ьное конеского ьтщо алилов ельство СССР 5/08, 1982. ство СССР 5/08, 1985. ти,ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Государственное спецструкторскае бюро теплофиприборостроения(54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ПЛАМЕНИ (57) Изобретение относится к теплоэнергетике и м.б. использовано в газовой, нефтеперерабатывающей, химической и металлургической отраслях. Цель изобретения - повышение надежности устр-ва путем расширефункциональных возможностейвход компаратора 16 соединендом согласующего каскада,7,вофазный вход подключен к ис20 опорного напряжения. Выход компратора соединен с источником 17 урафиолетового излучения, связаннос газоразрядным индикатором 5, Пртаком выполнении при возникновенинеисправности в любом из элементои линиях связи между ними компаратор переходит из импульсного режимработы в нулевое или единичное состояние. При постоянном соотношенимежду временем включенного и выклченного состояний компаратораустр-во приобретает в дежурном режиме функции датчика пожароопаснореагируя на появление частиц дымаоптическом тракте. 3 ил.Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к автоматизации процессов горения и контролю наличия пламени в камерах сгорания, может быть использовано в газовой,5 нефтеперерабатывающей, химической, металлургической и других отраслях народного хозяйства и является усовершенствованием устройства по авт. св, Ф 1296792.Цель изобретения - повышение надежности путем расширения функциональных возможностей устройства.На фиг.1 приведена электрическая принципиальная схема устройства контроля пламени; на фиг.2 - диаграммы изменения напряжений на элементах устройства в зависимости от времени для дежурного режима; на фиг,3 - то 20 же, для режима излучения и срыва пламени. Устройство содержит генератор 1, соединенный с шиной 2 положительного 2 напряжения и через трансформатор 3 с резистором 4, газоразрядным индикатором 5 и детектором 6. Выход детектора 6 подключен к согласующему каскаду 7, выполненному на транзисторе 8, коллектор которого подключен через линию 9 к разрядному резистору 10, а эмиттер соединен с шиной 11 отрицательного напряжения и конденсатором 12, который через зарядный резистор 13 подключен к шине 2 положительного напряжения, Выход согласующего каскада соединен с противофазными входами . первого 14 и второго 15 и с прямым выходом третьего 16 компараторов. Вы ход второго компаратора 15 подключен к генератору 1, а выход третьего компаратора 16 - к источнику 17 ультрафиолетового излучения, который оптически связан с газоразрядным индика тором 5, Устройство также содержит источники 18 - 20 опорных напряжений.Порог срабатывания первого компаратора 14 11 , выбирается из условия превьппения порога срабатывания вто" рого компаратора 15 Бна удвоенную величину гистерезиса второго ком, паратора 15 0 т.е.11 оп 11 ап + 2 1 г (1)Порог срабатывания третьего компаратора 16 Пвыбирается из условия превьппения порога срабатывания первого компаратора 14 Бна удвоенную величину гистерезиса третьего компаратора 16 О т,е.(2)На фиг. обозначены напряжения: на вторичной обмотке трансформатора (О,), на выходе детектора - (Б ), на выходе компаратора, соединенного с системой защиты (11), на выходе компаратора, соединенного с системой контроля интенсивности излучения (О ), на выходе компаратора, соединенного с системой контроля работоспособности (У ), напряжения (О ) на конденсаторе 12, а также ток 1 в цепи индикатора 5, и напряжение Е на шинах питания 2 и 11.Диаграммы (фиг.2 и 3) отображают напряжения в зависимости от времени 1 для дежурного режима и режима нормальной 1и интенсивности М ультрафиолетового излучения и срыва пламени.Устройство контроля пламени работает следующим образам.В момент включения при отсутствии пламени (дежурный режим, фиг,2), напряжение 11 на выходе согласующего каскада возрастает от нулевого значения до 11 з, Происходит переключе-. ние компаратора 16 из нулевого в единичное состояние, что приводит к включению источника 17 излучения.Глубина оптической связи источника 17 излучения с индикатором 5, определяемая интенсивностью, диаграммой направленности источника 1.7, расстоянием до индикатора 5 и состоянием оптического тракта, выбирается такой, что при нормальном состоянии оптического тракта излучатель 17 - индикатор 5 и исправности элементов элек-. трической схемы и соединений под воздействием излучения источника 17 пробой индикатора 5 происходит в каждом полупериоде питающего напряжения 0. При этом на выходе детектора 6 появляется напряжение О, открывающее транзистор 8 согласующего каскада 7. Происходит практически линейный разряд конденсатора 12 через резистор 10 на линию 9 передачи сигнала и транзистор 8. Когда конденсатор 2 разряжается до напряжения 11 п О, , -У, компаратор 16 отключает источник 1 7 излучения. Ток через индикатор 5 прекращается, транзистор 8 переходит в закрытое состояние, заряд конденса 1477991тора 12 происходит через резистор 13 согласующего каскада 7 до напряжения Б, компаратор 16 переключается из нулевого в единичное состояние и цикл повторяется, Поскольку пороги срабатывания компараторов 14 - , 16 выбираются из соотношений (1) и (2), компараторы 14 и 15 в дежурном режиме находятся в нулевом состоянии, сигнализируя об отсутствии пламени,При загрязнении оптического тракта снижается интенсивность излучения, воздействующего на индикатор 5, и пробой происходит не в каждом полу- периоде питающего напряжения Б. Разряд конденсатора 12 приобретает ступенчатый характер, а при полном загрязнении .тракта прекращается. Это соответствует увеличению длительности паузы между отрицательными импульсами 0 на выходе компаратора 16.Длительность отрицательных импульсов.0 является величиной постоянной и определяется выражениемЕСЗгде К - сопротивление резистора 13;С, - емкость конденсатора 12.При полном загрязнении оптического тракта на выходе компаратора 16 присутствует постоянное напряжение положительной полярности, являющееся сигналомотказ Генератор 1 в дежурном режиме постоянно находится во включенном состоянии,При появлении ультрафиолетового излучения пламени нормальной иитенсивности Г = 3 н (фиг.З) индикатор 5 пробивается в каждом полупериоде питающего напряжения Б и на выходе детектора 6 появляется напряжение 11 открывающее транзистор 8 согласующего каскада 7, Происходит практически линейный разряд конденсатора 12 через резистор 10 на линию 9 передачи еигнала и транзистор 8. Когда конденсатор 12 разряжается до напряжения 6 =00 - Пг, происходит отключение компаратора 16. Дальнейший разряд конденсатора 12 до напряжения ПЮприводит к переключению компаратора 14, который вырабатывает .сигнал о наличии пламени.Продолжающийся разряд конденсатора 12 до напряжения 0приводит к срабатыванию компаратора 15, который отключает питания генератора 1. Ток через индикатор 5 прекращается, транзистор 8 переходит в закрытое состояние, происходит заряд конденсатора12 через резистор 13 до напряженияП = Б+ Б, . Компаратор 15 отключается, запуская генератор 1, Если излучение пламени присутствует, происходит пробой индикатора 5 и цикл повторяется. Поскольку при этом Б недостигает уровня Б компаратор 14постоянно находится во включенном состоянии, сигнализируя о наличии пламени. Генератор 1 работает в режиместробирования, причем при уменьшенииинтенсивности 1 излучения увеличивается время Те включенного состояниягенератора 1 так, что выполняется соотношение5=сосеТ. Если излучение прекращается в любой из фаэ указанного цикла, напряжение 0 возрастает до значения 0 и происхадит отОключение компаратора 14, сигнализирующее о погасании пламени, Дальнейшеевозрастание Б до значения 0приводит к срабатыванию компаратора 16и переходу устройства в дежурный режим (фиг.2),Устройство имеет более высокуюнадежность за счет совмещения дополнительно введенными элементами функций контроля работоспособности устройства с самоконтролем, поскольку вслучае возникновения неисправности влюбом из введенных элементов и в линиях связи между ними в систему контроля работоспособности поступаетсигнал "Отказ" (компаратор 16 пере"1ходит из импульсного режима работы внулевое или единичное состояние).Введение контроля работоспособ. ности не снижает чувствительность ине увеличивает инерционность устройства,45 Кроме того, при определенном выборе критерия чистоты оптическоготракта (постоянство соотношения междувременем включенного и выключенного состояний компаратора 16) устройство приобретает в дежурном режи:ме дополнительные функции датчикапожароопасности, реагируя на появление частиц дыма в оптическом тракте.Формула изобретения55Устройство контроля пламени поавт.св. Р 1296792, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью повышеСоставитель И.АксеноТехред Л.Олийнык Редактор бак ррект аказ 2347/37 ж 48 одписное ВНИИПИ Гасударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113 О 35, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 изводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,01 5 14779 ния надежности, оно дополнительно содержит компаратор с прямым и противофазным входами, источник опорного напряжения и источник ультрафиолетово" го излучения, причем прямой вход ком 5 паратора соединен с выходом согла 91 бсующего каскада, противофазный входподключен к источнику опорного напряжения, а выход соединен с источникомультрафиолетового излучения, связанным оптически с газоразрядным индикатором.