[发明专利]在燃烧器的火焰区域中再生用于电离测量的电极的方法和装置

说明书

本发明涉及一种用于在燃烧器的火焰区域中测量电离的再生电离电极的方法，该电离电极具有第一频率的第一交流电压，并且在燃烧器启动一特定时间间隔Δt后，被施加高于连续运行所用的第一频率的第二频率的第二交流电压。本发明还提供一种执行上述方法的装置。为此，该装置提供了一种电离电极，该电离电极布置在燃烧器中，使得其能够在燃烧器运行期间测量火焰区域中的电离电流。该装置还提供了用于产生第一频率的第一交流电的第一交流电源和用于产生更高的第二频率的第二交流电的第二交流电源。在运行中，一转换装置根据预设的标准接通第二交流电源。本发明避免了在燃烧器的冷启动期间由于长时间运行、电离电流的测量误差而引起的干扰，并且使得电离电极的再生能够确保在冷启动期间、在预定的时间间隔和/或根据预定的标准通过加速加热来进一步进行避免干扰的控制。

技术领域

本发明涉及一种用于在燃烧器，尤其是利用燃气和空气进行工作的燃烧器的火焰区域中再生用于电离测量的电极的方法和装置。这样的测量可以用于控制和调节许多设备，尤其是用于热水制备或供暖，然后必须在长时间内尽可能提供可靠的值。

背景技术

例如欧洲专利EP 0 770 824 B1和EP 2 466 204 B1中披露的，具有用于电离测量的测量系统的燃烧器的基本设计及该测量系统在用于控制燃烧器中的用途。特别地，这涉及对空气与燃气比率的控制，即所谓的λ值。还披露了用于测量的电离电极承受高热和/或腐蚀性负荷。特殊的金属合金通常用于电离电极，其中还包含一定比例的铝。当在燃烧器运行期间使用时，随着时间的流逝会在电极表面上形成氧化铝层，这可以防止腐蚀，但却导致电绝缘和热绝缘。这进而导致电极提供的测量信号变弱，并且在低温时可能甚至被完全抑制。氧化铝层提供的隔热层还阻止了电极快速升温。这意味着，一方面由于温度的缓慢升高、另一方面由于电绝缘，使得在冷启动阶段测量信号被特别严重地削弱了。

通常，由于交替施加热负荷，氧化铝层中还会产生裂纹，这甚至会导致氧化铝的部分区域剥落，从而使测量信号再次变强。但是，这在所有情况下都无济于事，因此尤其是在燃烧器的冷启动阶段，始终不能保证可靠的测量。

机械解决方案是将电离电极的至少一部分由一种材料，例如镍钨合金制成，如此在火焰范围内就不会形成氧化层。

发明内容

本发明的目的是解决上述背景技术中描述的问题，并且尤其是提供一种方法和装置，不管采用何种设计的电离电极的情况下，特别是具有铝含量的常规电离电极的情况下，尤其是在燃烧器的冷启动阶段，允许再生并因此在长时间内进行可靠的测量。

根据前述独立要求所限定的方法、装置和计算机程序产品用于解决上述发明任务。在相应的从属权利要求中指出了本发明不受限制的、有利的进一步设计。下述描述，特别是结合附图，说明本发明的主题并给出了进一步的实施例。

为实现上述发明目的，本发明提供一种用于在燃烧器的火焰区域中测量电离的再生电离电极的方法，该电离电极具有第一频率的第一交流电压，并且在燃烧器启动一特定时间间隔Δt后，被施加高于连续运行所用的第一频率的第二频率的第二交流电压。

该方法可以在每次冷启动之后进行，但仅当达到某些预先设定的标准时进行再生才可能是有帮助的。由于本发明的应用要求在电离电极的区域中存在等离子体，因此仅当燃烧器在冷启动后以通常的λ值调节并稳定地运行时，才应该施加具有第二频率的第二交流电压。尽管就控制技术而言，这样的冷启动并不容易执行，因为电离电极并不总是能够提供良好的信号，但它们已经通过使用经验值或类似措施以稳定的方式被控制和/或调节。可以从标准的电子控制设备中得出合适的再生标准，例如，如果电离电极的漂移超过阈值。当然，也可以在一定数量的操作循环之后或一定时间间隔之后简单地进行再生。最好在再生后重新启动燃烧器，以便更新电子控制设备。

优选地，第二交流电压的第二频率处于10到100MHz(兆赫兹)的范围内，尤其是在13.5到50MHz的范围内。

优选地，第二交流电压处于50到300V(伏特)的范围内，特别优选地在100到200V之间。