[实用新型]高稳定性和精度的检测火焰检测器用光源装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种光源装置，特别是涉及一种用于检测火焰检测器的具有高稳定性和精度的光源装置。

背景技术

火焰检测器是火电厂燃煤、燃气、燃油锅炉炉膛安全监控系统的关键设备。其作用根据火焰的物理特性对燃烧工况进行实时检测，一旦火焰燃状态不满足正常的条件或熄火时，按一定方式输出信号，作为故障报警或FSSS的逻辑判断条件，保证锅炉炉膛灭火时停止燃料供应，防止可燃性物质在炉膛或管道内聚积，发生爆燃甚至于引起锅炉爆炸，因此研究和了解火焰检测器的产品质量和可靠性显得十分重要。要确保火焰检测器产品质量，能鉴别火焰检测器劣优的测试仪也同样很重要，特别是模拟光源。目前实验室、火焰检测器生产厂，测试火焰检测器的模拟光源，一般采用以下的几种方法。

①采用普通白炽灯，它的光谱通过光谱分析仪HR2000CG－UV－NIR可以看出，其主要波长在400nm到1100nm以上，可用于红外火焰检测器的测试，但是测试的精度和稳定性不高，原因它是由普通的单相交流电源220V供电，如果交流电源220V的电网波动，电网负荷增加时，电压就会下降，在目前我国的电网系统是经常会出现，电压下降流过白炽灯的电流减小，它的光强就减弱，火焰检测器检测到的火焰强度FI随其变化，影响它的测试稳定性和精度。有时交流电的频率50Hz也会出现偏差也会产生影响，另外50Hz频率经过火焰检测器的光电传感器后，输出的信号频率转变为100Hz,所以白炽灯光的载波频率为100Hz,模拟为锅炉炉膛火焰的闪烁频率，而锅炉炉膛火焰的闪烁频率,如果是燃煤的一般在6Hz-200Hz的变化, 实际运行燃烧的闪烁频率在10Hz-70Hz，因此采用白炽灯作为光源，测试频率是单一的，对火焰检测器处于其它频率运行的状况无法检测，测试的覆盖性不够，只能对火焰检测器粗略检测。

②用白蜡烛或煤油炉具等点火模拟光源，测试时对环境有特殊要求，光强不易控制，火焰的闪烁频率也无法调节，用于简易观测火焰检测器的灵敏度，检测有火和无火还是可以使用，用于生产测试和研发实验测试以及验证测试，需要量化的和较精确地数据，不能采用此测试方法。

③采用现有的火检探头测试信号台，尽管可以通过红外发射二极管发射模拟光，并这红外光载波正弦波信号作为闪烁频率，其信号的频率和振幅分别通过旋转频率转换开关和强度转换开关在一定范围内选择。通过光谱分析仪HR2000CG-UV-NIR，测量它的光谱可看出其波长为940nm。但存在以下不足之处。

1)光源频率不稳定，在测试过程中，设置的频率会产生较大的偏移，由于频率的偏移，意味着火焰闪烁频率的偏移，如果火焰检测器的设置参数没有改变时，它的输出火焰强度信号FI就会产生较大的偏差，测试的准确性受到了限制。

2)调节光源强度没有真正地反应到光的强度幅值的变化，而是光源内部的模拟闪烁频率的幅值改变，火焰检测器的传感器没有得到光强的明显改变，无法检测传感器对光强度改变时，输出火焰强度信号FI的影响程度。

3)采用LED红外光源，它的光谱频宽较窄，火焰检测器的传感器接受到的光谱波长，几乎为一个点，与实际的火焰具有很宽的连续光谱相差悬殊，用于火焰检测器的传感器的测试精度上还欠缺。

上述各种火焰检测器光源存在的缺陷和不足，大大影响了光源装置的精度和稳定性。作为检测火焰检测器的光源，既需要有不同频率可调，也要使每一频率的精度和稳定性达到要求，不会在测试过程中频率产生变化。同时也应当具有可调的光源强度，即调节光的幅射强度，实际用光谱分析仪进行测试，能有明显的显示光强的幅值，随其调节而变化，光源产生的光谱连续且接近锅炉炉膛中燃烧形成的火焰。

光源装置中驱动光源的控制电源是影响和决定光源闪烁频率和强度的精度和稳定性的关键部件。现有针对火焰检测器光源的控制电源主要存在着以下不足之处：（1）光源频率的可选性和准确性较差，难以达到高精度和准确度控制。（2）光源强度的可调性较差，难以做到光源随光强的调节而精确变化，而仅仅是光波中载波的强度变化。（3）光源强度的稳定性较差，电流不稳定，难以维持光源强度的恒定。

因此，采用上述现有的光源及其控制电源，在测试火焰检测器时难以达到精确控制、准确测量的效果，而仅仅只能较为粗略地测试火焰检测器对有火和无火的判断，而对于产品参数的一致性，以及电路中存在的偏差，不能实现有效地测试。因此，设计一种具有高精度和高稳定性火焰检测器的光源装置，对于在研发过程中的验证测试以及生产火焰检测器产品的测试，显得尤其重要。

发明内容