專利名稱：鍋爐燃燒火焰檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種控制燃燒的、特別是控制鍋爐燃燒介質(zhì)的熱膨脹敏感的裝置，具有傳感轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)與放大輸出電路。
目前，火電廠鍋爐燃燒安全及保護(hù)及燃燒器管理系統(tǒng)中的火焰檢測(cè)監(jiān)控，大都使用光電轉(zhuǎn)換裝置，如我國電廠九十年代從美國電子設(shè)備公司成套引進(jìn)的“火焰掃描監(jiān)控檢測(cè)裝置”均屬于這種結(jié)構(gòu)。該“火焰掃描監(jiān)控檢測(cè)裝置”在使用中要求傳感器鏡頭焦距與被測(cè)火焰光譜敏感區(qū)中心線夾角在五度以內(nèi)，其安裝維護(hù)與調(diào)試難度很大，由于爐膛背景光的強(qiáng)烈干擾與燃燒過程中的火焰飄移，常常使光檢探頭所調(diào)定的火焰測(cè)點(diǎn)發(fā)生異位而導(dǎo)致檢測(cè)信號(hào)失誤，而冷態(tài)點(diǎn)火時(shí)的煙霧干擾也會(huì)監(jiān)控失靈，因此該種裝置會(huì)影響火電廠鍋爐燃燒系統(tǒng)的安全保護(hù)。我國專利CN2172410Y也公開了一種采用光電轉(zhuǎn)換原理的《鍋爐燃燒遙測(cè)監(jiān)控裝置》，該裝置通過安裝在探頭內(nèi)的光電管將爐膛內(nèi)燃煤的燃燒光亮轉(zhuǎn)換成電信號(hào)、經(jīng)放大電路推動(dòng)繼電器啟支信號(hào)指示燈啟閉，將該裝置用于火電廠鍋爐燃燒的安全保護(hù)系統(tǒng)仍然會(huì)帶來上述光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的類似缺點(diǎn)。
本實(shí)用新型的目的是提供一種鍋爐燃燒火焰檢測(cè)裝置，它能有效地克服環(huán)境的任何干擾而探測(cè)其火焰是否存在。
為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的解決方案是該鍋爐燃燒火焰檢測(cè)器的傳感轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)由電極傳感電路與檢測(cè)轉(zhuǎn)換電路組成，并在連接放大輸出電路之間插接比較器電路、偏置延時(shí)電路和防誤預(yù)置電路而構(gòu)成帶電源的控制環(huán)路系統(tǒng)，過燃燒區(qū)的電源電極端與信號(hào)電極端之間的火焰通道形成的微電流信號(hào)經(jīng)檢測(cè)轉(zhuǎn)換電路、比較器電路、偏置延時(shí)電路、防誤預(yù)置電路和放大輸出電路而向主控器饋送火焰觸點(diǎn)信號(hào)、并同時(shí)向顯示器饋送火焰模擬電壓信號(hào)。
同時(shí)設(shè)置一個(gè)帶電源的門坎預(yù)置電路與比較器電路連接，該門坎預(yù)置電路在控制環(huán)路啟動(dòng)后，向比較器電路的反相輸入端預(yù)置一個(gè)基準(zhǔn)信號(hào)，并與檢測(cè)轉(zhuǎn)換電路向比較器電路的同相輸入端輸入的檢測(cè)信號(hào)比較，使比較器電路輸出一個(gè)火焰控制信號(hào)。
按照上述方案制造的鍋爐燃燒火焰檢測(cè)裝置，由于電極式傳感器直接插入被測(cè)火焰中心區(qū)，不但有效地解決了環(huán)境干擾，而且使復(fù)雜的火焰檢測(cè)問題簡單化；又由于檢測(cè)結(jié)構(gòu)采用高質(zhì)量器件與模塊化裝配，使檢測(cè)操作方便、可維性增強(qiáng)；再次是具有抗干擾與誤動(dòng)作處理結(jié)構(gòu)，放大后的火焰控制信號(hào)準(zhǔn)確無誤、測(cè)量精度高、響應(yīng)時(shí)間快，整體水平優(yōu)于從美國以引進(jìn)的火電廠鍋爐燃燒用的火焰檢測(cè)裝置。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。


圖1是鍋爐燃燒火焰檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
圖2是本實(shí)施例的具體電路裝置圖。
如
圖1所示，該裝置的傳感轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)部分通過電極傳感電路4與檢測(cè)轉(zhuǎn)換電路8組成，并與比較器電路10、偏置延時(shí)電路12、防誤預(yù)置電路14和放大輸出電路16構(gòu)成帶電源2的控制環(huán)路，同時(shí)設(shè)置的一個(gè)帶電源2的門坎預(yù)置電路6與比較器電路10連接。當(dāng)過燃燒區(qū)的電源電極端3與信號(hào)電極端7之間的火焰通道形成的微電流信號(hào)經(jīng)檢測(cè)轉(zhuǎn)換電路8轉(zhuǎn)換成檢測(cè)電平信號(hào)輸入比較器電路10的同相輸入端5，并與門坎預(yù)置電路6向比較器電路10的反相輸入端9預(yù)置的一個(gè)基準(zhǔn)電平信與進(jìn)行比較，使比較器電路10輸出火焰控制電平信號(hào)經(jīng)過偏置延時(shí)電路12和防誤預(yù)置電路14的處理后，再經(jīng)放大輸出電路16而直接向主控器18饋送火焰觸點(diǎn)信號(hào)，并同時(shí)向顯示器20饋送火焰模擬電壓信號(hào)。
圖2該裝置的火焰電極傳感電路4與檢測(cè)轉(zhuǎn)換電路8通過按鈕AN1一端接電源電極端子A、另一端串接兩電阻R1和R2后與信號(hào)電極端子B相聯(lián)，并經(jīng)火焰通道與電源電極端子A相通，兩電阻R1和R2聯(lián)結(jié)點(diǎn)與場(chǎng)效應(yīng)管BG1柵極G相接、同時(shí)經(jīng)并聯(lián)的電阻R3、電容C1接系統(tǒng)地線，場(chǎng)效應(yīng)管BG1漏極D接電源電壓VCC、源極S與放大器IC1同相端(+)相接的接點(diǎn)經(jīng)一電阻R4接系統(tǒng)地線，同時(shí)在放大器IC1的反相端(-)與輸出端之間并聯(lián)電阻R6、電容C2而構(gòu)成。當(dāng)電源電壓VCC加在電極式傳感器(DG)的電源電極端子A上，經(jīng)火焰通道與信號(hào)電極端子B之間形成微電流信號(hào)，通過電阻R2和并聯(lián)有電容C1的電阻R3分壓，使場(chǎng)效應(yīng)管BG1導(dǎo)通，在電阻R4上形成檢測(cè)電平信號(hào)加在放大器IC1的同時(shí)端(+)、反相端(-)經(jīng)電阻R6和并聯(lián)的電容C2接放大器IC1自身的輸出端，如燃燒區(qū)有火焰產(chǎn)生時(shí)，放大器IC1輸出高壓電平信號(hào)，如燃燒區(qū)無火焰或火焰熄滅，放大器IC1輸出低壓電平信號(hào)，串聯(lián)在電源電壓VCC與場(chǎng)效應(yīng)管BG1的柵極G之間的一個(gè)由按鈕AN1，電阻R1組成的模擬火焰電流信號(hào)自檢回路用于提供模擬火焰電流信號(hào)的檢查。
通過電阻R5與可調(diào)電阻W1串聯(lián)于電源電壓VCC與系統(tǒng)地線之間，經(jīng)兩電阻R5和W1接點(diǎn)與放大器IC2同相端(+)相接，放大器IC2反相端(-)與輸出端之間并聯(lián)電阻R7、電容C3而組成的門坎預(yù)置電路6，由串聯(lián)在電源電壓VCC和系統(tǒng)地線之間的電阻R5和可調(diào)電阻W1的分壓輸出設(shè)定火焰電平信號(hào)的基準(zhǔn)門坎值，并加在放大器IC2同相端(+)、反相端(-)則經(jīng)電阻R7和并聯(lián)的電容C3接放大器IC2自身的輸出端，由此使放大器IC2輸出穩(wěn)定的火焰信號(hào)是否存在的基準(zhǔn)電平信號(hào)。
比較器電路10通過放大器IC3同相端(+)的電阻R8與檢測(cè)轉(zhuǎn)換電路8的放大器IC1輸出端相接、并串接另一電阻R10與放大器IC3輸出端相接，放大器IC3反相端(-)的電阻R9與門坎預(yù)置電路6的放大器IC2輸出端相接而構(gòu)成。通過放大器IC1輸出的檢測(cè)電平信號(hào)經(jīng)電阻R8加在放大器IC3的同相輸入端(+)、放大器IC2輸出的基準(zhǔn)電平信號(hào)經(jīng)電阻R9加在放大器IC3的反相輸入端(-)，經(jīng)放大器IC3的比較而輸出火焰控制電平信號(hào)，同時(shí)電阻R10將輸出的火焰控制電平信號(hào)反饋到放大器IC3自身的同相輸入端(+)，放大器IC3輸出的火焰電平信號(hào)的高與低，由放大器IC3的同相輸入端(+)輸入的火焰電平信號(hào)的高低決定。
偏置延時(shí)電路12通過三極管BG2的基極b串接穩(wěn)壓管DW1和二極管D1后與比較器電路10的放大器IC3輸出端相接，穩(wěn)壓管DW1與二極管D1接點(diǎn)經(jīng)電阻R11接電源電壓VCC后再經(jīng)可調(diào)電阻W2接三極管BG2集電極C，且集電極C接電容C4后與發(fā)射極e分別接系統(tǒng)地線而組成。當(dāng)鍋爐燃燒火焰產(chǎn)生瞬間飄移擾動(dòng)時(shí)，導(dǎo)致放大器IC3輸出低電平使二極管D1正向偏置導(dǎo)通，穩(wěn)壓管DW1截止，三極管BG2無基流截止而其集電極C電位升高，對(duì)電容C4充電，使集電極C電位在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)保持不變，擾動(dòng)過后，三極管BG2仍保持有火焰導(dǎo)通狀態(tài)，由此使三極管BG2的集電極C在規(guī)定的火焰擾動(dòng)飄移時(shí)間內(nèi)具有穩(wěn)定的電平信號(hào)。
防誤預(yù)置電路14通過三極管BG3基極b串接電阻R12和穩(wěn)壓管DW2后與偏置延時(shí)電路12的三極管BG2集電極C相接、同時(shí)串接電阻R13、電容C5后接電源電壓VCC，三極管BG3的集電極C經(jīng)過電阻R14接電源電壓VCC，以及三極管BG3的發(fā)射e接系統(tǒng)地線而構(gòu)成，由此使三極管BG3的集電極C在有火焰時(shí)電位升高，輸出準(zhǔn)確的高電平信號(hào)，反之則輸出準(zhǔn)確的低電平信號(hào)。
放大輸出電路16通過三極管BG4的基極b串接電陰R15和穩(wěn)壓管DW3后與防誤預(yù)置電路14三極管BG3集電極C相接、且繼電器J、發(fā)光二極管LED2和二極管D2并聯(lián)于三極管BG4的集電極C與電源電壓Vcc之間，并在電源電壓VCC與系統(tǒng)地線之間進(jìn)一步串接發(fā)光二極管LED1和電阻R16而組成，當(dāng)三極管BG3的集電極C輸出高電平信號(hào)時(shí)，三極管BG4導(dǎo)通，使串接于集電極C回路的繼電器J的輸出觸點(diǎn)吸合而向主控器18輸出火焰觸點(diǎn)信號(hào)、同時(shí)向顯示器20輸出火焰模擬電壓信號(hào)，并由發(fā)光二極管LED2指示；整個(gè)火焰檢測(cè)電路的工作電源則由電阻R16串聯(lián)的發(fā)光二極管LED1指示。
權(quán)利要求1.一種控制燃燒的、特別是控制鍋爐燃燒介質(zhì)的熱膨脹敏感的火焰檢測(cè)裝置，具有傳感轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)與放大輸出電路，其特征在于傳感轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)由電極傳感電路4與檢測(cè)轉(zhuǎn)換電路8組成，并在連接放大輸出電路16之間插接比較器電路10、偏置延時(shí)電路12和防誤預(yù)置電路14而構(gòu)成帶電源2的控制環(huán)路系統(tǒng)，同時(shí)設(shè)置一個(gè)帶電源2的門坎預(yù)置電路6與比較器電路10連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火焰檢測(cè)裝置，其特征在于電極傳感電路4與檢測(cè)轉(zhuǎn)換電路8通過接鈕AN1一端接電源電極端子A、另一端串接兩電阻R1和R2后與信號(hào)電極端子B相聯(lián)、并經(jīng)火焰通道與電源電極端子A相通，兩電阻R1和R2聯(lián)結(jié)點(diǎn)與場(chǎng)效應(yīng)管BG1柵極G相接、同時(shí)經(jīng)并聯(lián)的電阻R3、電容C1接系統(tǒng)地線，場(chǎng)效應(yīng)管BG1漏極D接電源電壓Vcc、源極S與放大器IC1同相端(+)相接的接點(diǎn)經(jīng)一電阻R4接系統(tǒng)地線，同時(shí)在放大器IC1的反相端(-)與輸出端之間并聯(lián)電阻R6、電容C2而構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火焰檢測(cè)裝置，其特征在于門坎預(yù)置電路6通過電阻R5與可調(diào)電阻W1串聯(lián)于電源電壓Vcc與系統(tǒng)地線之間、經(jīng)兩電阻R5和W1接點(diǎn)與放大器IC2同相端(+)相接、放大器IC2反相端(-)與輸出端之間并聯(lián)電阻R7、電容C3而組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3所述的火焰檢測(cè)裝置，其特征在于比較器電路10通過放大器IC3同相端(+)的電阻R8與檢測(cè)轉(zhuǎn)換電路8的放大器IC1輸出端相接、并串接另一電阻R10與輸出端相接，反相端(-)的電阻R9與門坎預(yù)置電路6的放大器IC2輸出端相接而構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火焰檢測(cè)裝置，其特征在于偏置延時(shí)電路12通過三級(jí)管BG2基極b串接穩(wěn)壓管DW1和二級(jí)管D1后與比較器電路10的放大器IC3輸出端相接、穩(wěn)壓管DW1與二級(jí)管D1接點(diǎn)經(jīng)電阻R11接電源電壓Vcc后，再經(jīng)可調(diào)電阻W2接三級(jí)管BG2集電極C，且集電極C接電容C4后與發(fā)射集e分別接系統(tǒng)地線而組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火焰檢測(cè)裝置，其特征在于防誤預(yù)置電路14通過三級(jí)管BG3基極b串接電阻R12和穩(wěn)壓管DW2后與偏置延時(shí)電路12的三極管BG2集電極C相接、同時(shí)串接電容C5、電阻R13后接電源電壓Vcc，集電級(jí)C經(jīng)電阻R14接電源電壓Vcc，發(fā)射極e接系統(tǒng)地線而構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火焰檢測(cè)裝置，其特征在于放大輸出電路16通過三極管BG4基極b串接電阻R15和穩(wěn)壓管DW3后與防誤預(yù)置電路14的三級(jí)管BG3集電極C相接，且繼電器J、發(fā)光二級(jí)管LED2和二級(jí)管D2并聯(lián)于三級(jí)管BG4集電極C與電源電壓Vcc之間、并在電源電壓Vcc與系統(tǒng)地線之間串接發(fā)光二級(jí)管LED1和電阻R16而組成。
專利摘要鍋爐燃燒火焰檢測(cè)裝置屬于一種控制燃燒的、特別是控制鍋爐燃燒介質(zhì)的熱膨脹敏感的裝置；該裝置采用火焰電極傳感，在傳感轉(zhuǎn)換與放大輸出電路之間插接有比較器電路，偏置延時(shí)與防誤預(yù)置電路，并在比較器電路上連接有一個(gè)門坎預(yù)置電路；該裝置不但能有效地克服環(huán)境干擾、信號(hào)準(zhǔn)確無誤、測(cè)量精度高，而且操作方便、可維性強(qiáng)，整體水平優(yōu)于從美國引進(jìn)的光電轉(zhuǎn)換裝置。
文檔編號(hào)F23N5/02GK2243602SQ95202669
公開日1996年12月25日 申請(qǐng)日期1995年2月9日 優(yōu)先權(quán)日1995年2月9日
發(fā)明者劉華, 李元?jiǎng)? 張奇, 王德倫, 張 杰 申請(qǐng)人:重慶華夏新技術(shù)發(fā)展有限公司, 華能珞璜電廠