[发明专利]火焰检测器和测试方法

说明书

火焰检测器和操作方法的示例性实施例。在一个或多个光学传感器处接收光能，并且检测器处理该能量以确定接收的能量是否来自已知的远程测试源。如果是这样，那么火焰检测器在测试模式下进行操作。如果所述处理指示所接收的光能不是测试信号，那么火焰检测器在火焰检测操作模式下进行操作。在火焰检测操作模式中，检测器处理在示例性实施例中使用人工神经网络。

背景技术

光学火焰检测器被设计成将由火焰发射的光能和由其他源发射的光能进行区分。取决于火焰检测器的类型，光能可以处于紫外(UV)波长至红外(IR)波长。验证火焰检测器检测光辐射的能力是必要的，以便建立并验证安全系统对与真正火焰所产生的波长和调制频率相同的辐射的响应。由于安全功能可能中断以及随之而来的操作成本，在工业设置中进行此类验证可能具有挑战性。因此，在现场安装中通常需要的是，自动检测远程光学测试源并且能够在不需要绕过报警的情况下测试火焰检测系统。特别是因为火焰检测器通常安装在限制访问和仰角朝下的区域并且自动探测必须发生在几十米的距离内，所以对这种远程测试方法的需求已经确立。这种证明测试是安全仪表系统的要求，以表明一切如预期进行工作和执行。

发明内容

一个操作光学火焰检测器的方法的示例性实施例包括：在火焰检测器的一个或多个光学传感器处接收光能，处理接收的光能以确定光能的测量特性是否与来自光学测试源的测试信号的预定特性相对应，如果所述处理指示所述接收的光能是来自所述光学测试源的测试信号，那么以测试模式操作所述火焰检测器；如果所述处理表明所述接收的光能不是来自所述光学测试源的测试信号，那么以操作模式操作所述火焰检测器，其中所述火焰检测器响应于由火焰产生的光辐射来启动报警模式。

一个光学火焰检测器的示例性实施例被配置成将由火焰发射的光能和由人造光源发射的能量进行区分，并且包括：光学传感器系统，其响应于接收的光能而产生电子信号；处理器系统，其被配置成处理所述电子信号的数字化版本，以及在操作模式中处理所述数字化版本以检测光辐射并且在火焰检测时启动报警模式。所述处理器系统还被配置成从已知的远程光学测试源识别独特的光学测试信号，并且响应于所述识别以启动测试模式而不是进入报警模式。所述处理器系统被配置成依赖于所述测试模式的启动而提供输出功能以产生火焰检测器输出。

附图说明

通过结合附图来阅读以下的详细描述，本领域技术人员将容易理解本公开的特征和优点，在附图中：

图1图示了红外火焰检测器的示例性设置，其被沿着检测器轴线照射有来自远程红外测试源的红外辐射。

图2是用于多频谱火焰检测系统的示例性红外检测器壳体，其包括在四个不同红外波长处敏感的四个传感器元件。

图3是多频谱红外火焰检测器的示例性实施例的示意性框图。

图4A是在多频谱火焰检测器的示例性实施例中利用的处理功能的示例性流程图。

图4B是在UV/IR火焰检测器的示例性实施例中利用的处理功能的示例性流程图。

图5A是图1中所示的红外测试灯的两个频率调制的示例性时序图。

图5B是可以用于驱动红外测试灯的另一种调制方案的示例性时序图。

图6是测试模式模块的示例性实施例的示例性流程图，该测试模式模块带有专家判定算法以自动检测来自光学测试灯的调制辐射的存在。

图7是在多频谱火焰检测器系统的示例性实施例中进入测试模式和退出测试模式的模拟输出的示例性时序图。

图8A是具有在1.5mA下的测试模式的多频谱火焰检测器的示例性实施例的模拟输出的示意图。

图8B是具有在1.5mA下的测试模式的多频谱火焰检测器的示例性实施例的模拟输出的示意图，其中辐射热输出(RHO)值在4mA与12mA之间模拟输出。

具体实施方式