[发明专利]工业用动态自检火焰检测器

说明书

技术领域

本发明涉及一种带动态自检功能的工业燃烧用火焰检测装置。它能够实时检测火焰检测器是否处于正常工作状态，在出现异常或设备部件损坏时，及时报警，以免发生不安全事故。

技术背景

随着天然气和其它气体燃料的大量使用，使得以气体为燃料的工业燃烧加热装置的危险性日益加巨。因此，需要更加安全可靠的燃烧安全控制产品用于此类设备。传统的火焰检测装置存在着一种危险状态，即在没有火焰时，继续输出火焰信号，使燃烧设备不能及时有效的反应燃烧的真实状态，在出现故障时不能及时切断燃料供应，存在极大的潜在危险。

此产品的特别之处在于，在光电型火焰检测装置前，加装一电磁快门，此快门在电磁线圈断电时，遮住探测磁，使探测器不能检测到火焰，当电磁线圈通电时，快门打开，使探测器检测到火焰。在设备工作时，快门不断开关，配合电子逻辑电路，实时检测探测器和整体设备的状态是否正常。从而保证火焰检测器的可靠。

发明内容

本发明包括以下部分：

1.光电型火焰检测器，以紫外线型火焰检测器为主；

2.带电磁线圈的快门装置；

3.逻辑电子线路；

4.火焰信号放大电路

5.电源和供电线路

本发明解决技术问题采用的技术方案是：在动态自检火焰检测器通电后，探测器前快门打开；当探测器接收到火焰信号后，快门将瞬间关闭，逻辑电路驱动火焰信号开关闭合，输出火焰信号。在快门关闭后，控制电路火焰信号消失，再次驱动快门打开，并保持火焰信号开关闭合，输出火焰信号。通过逻辑电路器件参数的选择，可以保证以上循环以每秒3次的频率进行，即每一循环0.33秒，此时间远小于工业要求中1秒的火焰失败反映时间。

本发明的目的、特征和优点将通过具体实施方案进行详细说明。

附图说明

图1无火状态快门位置和逻辑电路开关位置

图2有火状态快门位置和逻辑电路开关位置

具体实施方案

本检测器由电源电路，火焰信号放大电路，动态自检逻辑电路，光电火焰探测器和探测器前部快门组成。如图1所示。下面通过对4个不同状态的分析，以了解此探测器的工作原理。

状态1(图1)无火情况

当检测系统供电后，由于没有火焰信号，继电器J1不吸合。K1-1和K1-2将处于常闭位置，二极管D1导通，C2将进行充电。同时，由于K1-2闭合，J3得电吸合，通过K3使电磁快门线圈得电，快门处于开启状态。让探测器开始探测火焰。因为这个时候没有火焰，所以紫外线探测器管将不会发出任何信号给放大电路，这些开关也会保持如图所示的状态，探测器将继续探测是否有火焰出现，C2将被充满电。状态2(图2)有火情况

当探测器探测到火焰时，火焰信号会被放大然后使J1吸合，K1-1和K1-2将处于常开位置。这时C2放电D2导通于是C1开始充电。K1-2断开，J3失电，K3断开，电磁快门线圈断电，挡住火焰探测器，于是火焰信号被断开。因此J1断电。但这时，电容C1将向继电器J2供电。如果C1积累了足够的能量，J2将吸合，K2导通。这样控制系统将输出火焰建立信号。

在快门关闭无火焰信号状态下，J1断电，回到图1状态。此时，快门线圈再次得电，打开快门，探测器检测到火焰信号。恢复如图2状态。保持J2吸和，输出火焰建立信号。只要探测器能够探测到火焰，这个电路将维持大约每秒钟1-2次的来回变化。(变化速度取决于电路中具体元件的选择)如果J1保持这个变化速度，C2将会有足够的能量保持J2吸合，输出火焰建立信号。当火焰熄灭后，电路将恢复到它最初的无火状态(图1状态)同时火焰继电器断开，输出无火信号。C1，C2的放电时间的长短，决定了此系统的火焰失败反应时间。

状态3探测器损坏，长期输出火焰信号

在这种情况下，系统将与状态2初始时相同。但是，当K1-2断开，快门线圈断电，挡住火焰探测器时，火焰信号依然存在。J1继续闭合，从而，电容C1，C2将通过继电器J2放电。如果C2储存的电量不能满足J2吸合，K2将断开。这样控制系统将输出无火信号。从而报告非正常状态。

状态4探测器损坏，不能输出火焰信号

在这种情况下，系统将与状态1相同。这样控制系统将输出无火信号。从而报告非正常状态。另外，不难分析出，此系统中任何部件如果出现异常，都将使继电器J2无法吸合。只能显示无火信号。

通过以上四种状态的分析，说明本发明逻辑电路和火焰探测器前电磁快门的有机配合，实现了火焰探测器的动态自检功能，保证探测器在正常无故障状态下工作，消除了火焰信号误报的可能性，大大降低了工业燃烧过程中的潜在危险。