Датчик пламени – это спокойствие и умиротворенность. За счет чего? Датчик пламени для котла

Датчик пламени – это спокойствие и умиротворенность. За счет чего?

В любом помещении человек чувствует себя комфортно только в том случае, если обеспечена его безопасность от любых факторов, которые могут угрожать его жизни. Не зря издавна говорят «мой дом – моя крепость». С развитием новых технологий безопасность стала доступнее. Одним из многих звеньев цепочки безопасности является датчик пламени.

Область применения

Датчик пламени имеет в основном две широко распространенные области применения. Во первых, он используется в системах пожарообнаружения и пожаротушения зданий и сооружений. Вторая область применения этого небольшого по размеру оборудования – автоматика безопасности котлов отопления и других газопотребляющих агрегатов.

Применение датчиков пламени в пожарных системах

В пожарных системах применяют обычно три типа приборов: тепловые, дымовые и датчики пламени. Тепловые и дымовые, особенно в больших помещениях, могут потерять свою эффективность из-за того, что на большой площади дым может рассеяться. А поскольку датчик имеет разный порог чувствительности, он может не сработать. То же самое с тепловым типом, особенно в производственных помещениях в летний период, когда температура повышается естественным образом, и возможно либо ложное срабатывание, либо перенастройка на более высокую температуру срабатывания.

Альтернативой этим устройствам, а еще лучше в дополнение к ним системы пожарной сигнализации необходимо укомплектовывать датчиками пламени. Они не имеют никакой зависимости от конвекции (переноса тепла и дыма). Датчик пламени, принцип работы которого основан на обнаружении излучения, которое выделяет открытое пламя, наиболее распространен в системах пожарной сигнализации. Излучение от открытого огня идет вверх, поэтому датчики огня необходимо устанавливать на потолке помещения таким образом, чтобы огонь был в прямой его видимости.

Какие бывают датчики пламени

Инфракрасными.
Ультрафиолетовыми.

Ультразвуковыми.

Инфракрасные датчики пламени срабатывают на лучистое тепло от открытого огня, в отличие от тепловых, которые реагируют на нагрев воздуха.

В помещениях, где присутствуют электрические обогреватели или другие приборы (источники инфракрасного излучения) применяют ультрафиолетовые датчики.

Ультразвуковые устройства, срабатывающие на движение, в большей степени относятся к охранным системам. Но так как они срабатывают на движение воздуха, а оно может быть вызвано пожаром, в результате которого возникает движение разнотемпературных воздушных масс, то применение ультразвуковых типов в системах пожарной сигнализации вполне оправдано.

Особенности установки

Датчики пламени, входящие в состав пожарных извещателей, необходимо правильно и грамотно установить, так как от этого зависит оперативность срабатывания пожарной сигнализации и скорость тушения пожара.

Монтаж их следует производить на потолке помещения. Если потолки натяжные, или их конструкция не позволяет произвести установку, тогда устройства располагают на стенах по периметру, колоннах, если таковые имеются, или применяют систему специальных натяжных тросов, при этом расстояние от потолка не должно превышать 30 см.

Одна электрическая схема может объединять не более 10 датчиков. Это требование распространяется только на жилые и административные помещения. Для производственных число датчиков ограничивается пятью штуками.
Количество датчиков должно строго соответствовать площади помещения, исходя из паспортных данных.

Монтаж пожарной сигнализации должен производить опытный и квалифицированный специалист. Датчик пламени своими руками собственник помещения, если он не специалист, отремонтировать не сможет. Это должен делать знающий человек, так как в будущем это может спасти жизнь.

Применение датчика пламени в котлах

Применение датчика пламени в котлах обусловлено соображениями безопасности и экономичности. Так как при нестабильной работе факела срабатывает сигнализация, производят настройку работы котла на заданный и экономичный режим работы. Если горелка внезапно погасла, то по сигналу прибора моментально прекращается подача газа или другого вида топлива, что предотвращает угрозу взрыва. Схема датчика пламени индивидуальна для различных типов котлов, печей и других газопотребляющих агрегатов.

Из моделей устройств обнаружения пламени российского производства можно отметить следующие:

«Парус-002УФ» используется как в одногорелочных, так и в многогорелочных котлах, а также печах с раскаленной футеровкой, работающих на газе или жидком топливе.
«Парус-003ЦУФ» применяется для селективного контроля котлов с несколькими горелками, работающих на газе или жидком топливе.
ДМС-100М применяется для селективного контроля котлов с несколькими горелками, работающих только жидком топливе.
ДМС-100М-ПФ используется для контроля потускнения факела в котлах, работающих на угле или дровах.
СЛ-90 – этот датчик пламени применяется в котлах, имеющих не более двух горелок, при этом температура футеровки агрегата и конвективных пучков не должна превышать 500 0С. Топливом для котлов является газ, уголь и жидкое топливо.

fb.ru

Контроль наличия пламени | КИПиА от А до Я

Тепловые агрегаты, работающие на природном газе (печи, котлы, стенды нагрева и т.п.) должны оборудоваться системой контроля наличия пламени. В процессе работы тепловых агрегатов возможны ситуации, при которой пламя горелки (факел) потухнет, но газ будет продолжать поступать во внутреннее пространство агрегата и окружающую среду и при наличии искры или открытого огня возможно воспламенение этого газа и даже взрыв. Наиболее часто потухание пламени происходит из-за отрыва факела.

Наличие пламени контролируют либо с помощью ионизационного электрода, либо с помощью фотодатчика. Как правило, с помощью ионизационного электрода контролируют горение запальника, который, в свою очередь, в случае необходимости воспламенит основную горелку. Фотодатчиками контролируют пламя основной горелки. Фотодатчик для контроля пламени запальника не применяют ввиду малого размера пламени запальника. Применение ионизационного электрода для контроля пламени основной горелки не рационально, так как электрод, помещенный в пламя основной горелки будет быстро обгорать.

Фотодатчики различаются по чувствительности к различной длине волны светового потока. Одни фотодатчики реагируют только на видимый и инфракрасный спектр светового потока от горящего пламени, другие воспринимают только его ультрафиолетовую составляющую. Самым распространенным фотодатчиком, реагирующим на видимую составляющую светового потока, является датчик ФДЧ.

Световой поток воспринимается фоторезистором датчика, и после усиления преобразуется либо в выходной сигнал 0-10В, пропорциональный освещенности, либо подается на обмотку реле, контакты которого замыкаются, если освещенность превышает установленный порог. Тип выходного сигнала - сигнал 0-10В или контакты реле - определяется модификацией ФДЧ. Фотодатчик ФДЧ обычно работает с вторичным прибором Ф34. Вторичный прибор обеспечивает питание ФДЧ напряжением +27В, на нем также выставляются пороги срабатывания в том случае, если используется ФДЧ с токовым выходом. Кроме того, в зависимости от модификации, Ф34 может контролировать сигнал от ионизационного электрода запальной горелки, управлять розжигом и работой горелки с помощью встроенных реле.

К недостаткам фотодатчиков видимого света можно отнести то, что они реагируют на любой источник света - солнечный свет, свет фонарика, световое излучение нагретых элементов конструкции, футеровки сталеразливочных ковшей и т.п. Это ограничивает их применение, например в стендах нагрева, так как ложные срабатывания от светящейся разогретой футеровки ковшей блокируют работу автоматики (ошибка "ложное пламя"). Наиболее широко ФДЧ применяются на печах сушки песка, ферросплавов и т.п. - там где температура нагрева редко превышает 300-400°С, а значит отсутствует свечение разогретых элементов конструкции печи.

Отличительной особенностью ультрафиолетовых фотодатчиков (УФД), например UVS-1 фирмы Kromschroeder, является то, что они реагируют только на ультрафиолетовую составляющую светового потока, излучаемого пламенем горелки. В световом потоке от разогретых тел, элементов конструкций печей, футеровки ковшей ультрафиолетовая составляющая мала. Поэтому к посторонней засветке датчик "равнодушен", как и к солнечному свету.

Основой этого датчика является вакуумная лампа - электронный фотоумножитель. Как правило, питаются эти датчики напряжением 220В и имеют токовый выходной сигнал, который меняется от 0 до нескольких десятков микроампер. К недостаткам ультрафиолетовых датчиков можно отнести то, что вакуумная лампа фотоумножителя имеет ограниченный срок службы. Через пару лет эксплуатации лампа теряет свою эмиссионную способность и датчик перестает работать. Сигнал с УФД передается на автомат горения серии IFS, функции которого аналогичны функциям Ф34.

Фотодатчики должны иметь, так сказать, визуальный контакт с пламенем горелки, поэтому они расположенны в непосредственной близости от него. Как правило, они распологаются со стороны горелки под углом 20-30° к ее оси. Из-за этого они подвержены сильному нагреву тепловым излучением от стенок агрегата и радиационному нагреву через визирное окно. Для зашиты фотодатчика от перегрева применяют защитные стекла и принудительный обдув. Защитные стекла производятся из жаропрочного кварцевого стекла и устанавливаются на некотором удалении перед визирным окном фотодатчика. Обдув датчика осуществляется либо вентиляторным воздухом (если горелка установки работает на вентиляторном воздухе), либо сжатым воздухом пониженного давления. Подаваемый объем воздуха осуществляет охлаждение фотодатчика не только за счет процессов теплоотдачи, но и из-за того, что вокруг него создается область повышенного давления, которая как бы отталкивает горячий воздух, не давая ему контактировать с датчиком.

Контроль наличия пламени запальника в большинстве случаев осуществляется ионизационным электродом. Принцип контроля пламени по ионизации основан на том, что при сжигании газа образуется множество свободных электронов и ионов. Эти частицы «притягиваются» к ионизационному электроду и вызывают протекание тока ионизации величиной в десятки микроампер. Ионизационный электрод соединяется с входом прибора контроля наличия ионизации (автоматом горения). Если при горении пламени запальника образуется достаточное количество свободных электронов и отрицательных ионов, то в автомате горения срабатывает пороговое устройство разрешающее работу (или розжиг) основной горелки. В случае если интенсивность ионизации падает ниже определенного уровня, то основная горелка отключается даже в том случае, если она работала нормально. На размещенном ниже видео показано, как благодаря нагреву воздуха между обкладками конденсатора (в нашем случае одна обкладка это контрольный электрод, другая обкладка - корпус запальника) в цепи начинает протекать электрический ток.

Основными причинами пропадания ионизации являются отсутствие требуемого соотношения газ-воздух запальника, загрязнение или обгорание ионизационного (контрольного) электрода. Еще одной причиной пропадания сигнала ионизации может являться уменьшение сопротивления между ионизационным электродом и корпусом запальника, которое чаще всего происходит из-за оседания токопроводящей пыли на запальное устройство.

Автомат горения часто выполняет не только функцию контроля наличия пламени - на нем строиться вся автоматика управления розжигом горелки, как, например, это реализовано в автомате горения ASL50P фирмы Hegwein.

Как правило, ионизационный электрод размещается вдоль оси запальной горелки, конец электрода должен находиться в «корне» пламени запальника. В некоторых запальных устройствах ионизационный электрод выполняет функцию запального электрода. В этом случае на него в течении фиксированного времени подается высокое напряжение с запального трансформатора для поджига запальника. После того как поджиг запальника произведен контрольный электрод переходит в режим контроля ионизации – цепи поджига отключаются и электрод соединяется с входом автомата горения. В этом случае возможна еще одна причина пропадания сигнала ионизации, связанная с обрывом во вторичной обмотке трансформатора. Но искра в этом случае может все равно нормально генерироваться, поэтому данную неисправность иногда трудно определить.

Большое значение для стабильной работы запального устройства имеет правильно выставленное соотношение газ-воздух. В большинстве случаев требуемые значения давления газа и воздуха приводятся изготовителем в паспорте запальной горелки. Не смотря на то, что говоря «соотношение газ-воздух» в большинстве случаев имеют в виду их объемное соотношение (один объем газа на десять объемов воздуха), но настраивают запальник, да и горелку, впрочем, тоже, по давлению, так как это сделать намного проще и дешевле. Для этого конструкцией запальника предусмотрено подключение контрольного манометра к газовому и воздушному тракту в определенных местах.

Ионизационный электрод крепиться к корпусу запальника через керамическую изолирующую втулку и соединяется с входом автомата горения экранированным одножильным кабелем. Если ионизационный электрод используется еще и в качестве запального, то с запальным трансформатором он соединяется специальным высоковольтным кабелем, например, ПВ-1. Изолирующая втулка изготавливается из керамики с большим содержанием Al2O3, которая характеризуется высокой механической прочностью, температурной стойкостью и электрической прочностью до 18 кВ. Ионизационный электрод изготавливается канталя - металлического сплава устойчивого к высоким температурам и электрохимической коррозии

Установки постоянно работающие при температурах свыше 800°С (мартеновские печи, например) могут и не оснащаться системами контроля наличия факела. Это связано с тем, что температура воспламенения газа находиться в пределах 645 – 750°С. Таким образом, в случае отрыва факела исходящий из сопла горелки газ воспламениться от разогретой кладки внутреннего пространства теплового агрегата. Очень часто перед соплом горелки выкладывают специальный горелочный камень – он воспламеняет поток газа и стабилизирует горение.

Для повышения надежности работы и уменьшения количества остановов установки из-за пропадания ионизации можно сделать контроль наличия пламени не постоянным, осуществляя его по схеме «ИЛИ». В этом случае, если установка прогрелась до температур свыше 750°С и сигнал ионизации с запальной горелки по какой то причине пропал, то основная горелка все равно продолжит работу.

Дополнительную информацию вы можете найти в разделе "Вопрос-ответ".

Посмотреть другие статьи.

knowkip.ucoz.ru

Датчики пламени пожарной сигнализации - как работают извещатели огня

Датчики пламени пожарные

Эффективность систем пожарной сигнализации напрямую зависит от скорости обнаружения огня на ранних стадиях возгорания. Основным способом повышения эффективности функционирования является использование в умных домах разнотипных детекторов с различным принципом действия.

Извещатель пламени в антивзрывном корпусе

Кроме того, анализ центральным устройством управления совокупных параметров – задымление, резкое возрастание температуры и т.п., значительно снижает вероятность ложных срабатываний. Одними из наиболее эффективных детекторов системы беспроводной пожарной сигнализации являются датчики обнаружения пламени.

Принцип действия

Принцип действия этого прибора основан на обнаружении электромагнитного излучения, которое генерирует очаг открытого или тлеющего пламени.

Сигнализатор пламени СП-101

В современных детекторах пламени широко используются несколько способов обнаружения очага возгорания:

Реакция пульсирующего инфракрасного излучения характерная для процесса тления;
Реакция на постоянное (возрастающее) электромагнитное излучение характерное для возникновения огня в зоне возгорания;
Активное сканирование широкого диапазона ИК излучения.

Устройства реагирующие на эффект мерцания должны иметь чувствительный сенсор который в состоянии идентифицировать пламя по низкочастотным колебаниям в диапазоне 2-20 Гц. Как правило, это пироприемник, фотодиод или фоторезистор. Использование устройств на базе пироприемников предпочтительней, так как они имеют более широкий диапазон обнаружения электромагнитных частот.

Видео — Тест огнем датчиков пламени 20/20 ML

Область применения датчиков пламени

Детектор пламени модель Спектрон 401В, производитель НПО «Спектрон»

Датчики пламени в состоянии обнаружить очаг возгорания на ранних стадиях, когда температура или уровень задымления помещения не приближаются к критическим значениям вызывающим срабатывание детекторов тепла или дыма. Поэтому они применяются для контроля объектов, где необходима высокая скорость и надежность обнаружения. Это помещения со значительным теплообменом или открытие площадки, где нельзя использовать дымовые или тепловые извещатели. Так же, широко используются на транспорте для контроля перегретых поверхностей моторных отделений.

Технические характеристики пожарных датчиков

При выборе датчика пламени следует обратить внимание на следующие характеристики:

Дальность обнаружения очага возгорания;
Время срабатывания;
Период восстановления;
Угол сектора сканирования;
Рабочее напряжение;
Потребление тока в дежурном и тревожном режимах;
Устойчивость сенсора к лучам прямого солнечного света;
Габаритные размеры, материал и параметры исполнения корпуса в IP;
Диапазон рабочих температур;
Ток активной загрузки;
Напряжение, получаемое с релейного выхода.

Одной из основных характеристик, влияющей на настройку работы извещателя пламени, является способ формирования диаграммы направленности. Фактически при использовании прибора в конкретной ситуации не всегда требуется максимально широкий угол сканирования. Нередко необходим контроль небольшой площади с одновременной блокировкой наводящих сигналов с других, близкорасположенных участков. Для реализации таких эксплуатационных особенностей используются сменные линзы Френеля, которые формируют необходимую диаграмму направленности с одновременным увеличением дальности зоны обнаружения прибора.

К примеру: для устройства Пульсар 1-010 при угле сканирования 60° дальность обнаружения составляет 17 м. при замене линзы Френеля и формировании 12° сектора сканирования дальность обнаружения возрастет до 60 м.

Требования к применению извещателей

Пожарные извещатели пламени целесообразно применять для контроля территории или помещения где при возгорании открытый огонь образовывается на начальной стадии пожара. При этом настройка спектральной чувствительности прибора должна учитывать спектр излучения горючего материала размещенного в зоне ответственности.

Количество устройств определяется площадью контролируемой зоны, огнестойкостью помещения и огнеопасностью веществ которые в нем находятся. При этом необходимо, чтобы каждый сектор защищаемого пространства (поверхности) был перекрыт сканирующими полями как минимум двух пожарных извещателей. Желательно, чтобы они имели разнотипный способ обнаружения очага возгорания.

Потенциометр — что это такое

Для адаптации детектора пламени к разнообразным условиям эксплуатации устройство содержит различные элементы регулировки. Потенциометр используется для изменения уровня чувствительности прибора. Этот параметр характеризуется количеством превышений порогового значения за определенный период времени. Для помещений, в которых находятся взрывоопасные материалы, это значение принимается минимальным, для зон, где возможно тление устанавливается максимальный период. Для жилых и производственных помещений обычно значение порога чувствительности принимается 2-4 сек. У большинства устройств диапазон периода срабатывания составляет 1-8 сек при этом количество превышений может составлять 3-16 раз.

Существуют и дополнительные требования, которым должен отвечать извещатель пламени в реальных условиях эксплуатации. К примеру, устройство для наружного использования должно иметь показатели уровня защиты оболочки не менее IP65, работать при широком диапазоне температур и высоком уровне влажности, а так же не реагировать на туман, снег пыль и т.п.

Современные приборы имеют сложный алгоритм анализа электромагнитного излучения, который снижает уровень ложных срабатываний при влиянии на чувствительные сенсоры солнечного света излучения проблесковых маячков и т.п. Многие устройства имеют дополнительные чувствительные элементы, которые должны продублировать получаемую информацию и только после наложения двух критических значений извещатель пошлет сигнал тревоги. Как правило, это одновременное сканирование в инфракрасном и ультрафиолетовом диапазонах.

Двухдиапазонный (ИК + УФ) извещатель пламени

Размещать извещатели пламени необходимо вне зоны попадания прямых солнечных лучей для предотвращения ложного срабатывания. Как правило, это место под перекрытием здания, на колоннах фермах или других несущих конструкциях сооружений.

Пожарные извещатели реагирующие на пламя являются эффективным средством обнаружения очага возгорания на ранних стадиях. Однако, их повсеместному распространению мешает высокая цена прибора и сложность его настройки необходимой для каждого конкретного случая использования.

umniedoma.ru

Приборы контроля наличия пламени.

Методы контроля наличия пламени при сжигании в топках котлов газа и жидкого топлива можно подразделить на две разновидности: прямого и косвенного контроля. К методам прямого контроля относятся ультразвуковой, термометрический, ионизационный и наиболее часто применяемый фотоэлектрический. К методам косвенного контроля горения топлива можно отнести контроль за разрежением в топке, за давлением топлива в подающем трубопроводе, за давлением или перепадом его перед горелкой и контроль за наличием постоянного источника воспламенения.

В отечественных отопительных котлах, газовых калориферах и малых газовых нагревателях применяют приборы, которые основаны на ионизационном, фотоэлектрическом и термометрическом методах контроля. Ионизационный метод контроля основан на электрических процессах, возникающих и протекающих в пламени. К таким процессам можно отнести способность пламени проводить ток, выпрямлять переменный ток и возбуждать в электродах, помешенных в пламя, собственную э.д.с., а также периодическую пульсацию электрических колебаний в пламени, что во всех случаях обусловливается степенью ионизации пламени.

Фотоэлектрический метод контроля за горением жидкого топлива заключается в измерении степени видимого и невидимого излучения пламени фотодатчиками как с внешним, так и с внутренним фотоэффектом. Методы контроля наличия пламени нашли много конструктивных решений.

Термоэлектрический метод контроля. Устройство, основанное на термоэлектрическом методе контроля, состоит из термопары - датчика и электромагнитного клапана. Термопара помещена в зоне горения запальной горелки котла, а электромагнитный клапан установлен на газопроводе, по которому подается газ в запальную горелку.

Большое распространение получило устройство термоэлектрического контроля, разработанное институтом Мосгазпроект. Оно применяется в отопительных и пищеварочных котлах, газовых отопительных печах и емкостях водонагревателей. Принцип работы термоэлектрического устройства контроля пламени заключается в следующем. Запальная горелка действует постоянно, обеспечивая надежное зажигание и работу основных рабочих горелок. Газ на запальной горелке воспламеняется от термопары и обеспечивает защиту против отрыва пламени. Термопара вырабатывает э.д.с., за счет которой удерживается в открытом состоянии электромагнитный клапан.

При погасании пламени горелки температура термопары понизится настолько, что возбуждаемая ею э.д.с. будет недостаточна для удержания якоря в открытом положении, в результате чего клапан под действием пружины закроет поступление газа в запальник и горелку котла. Последующий розжиг котла может быть произведен только вручную после ликвидации причин, вызванных отключением подачи газа.

Ионизационный метод контроля. Ионизационный метод наличия пламени основан на использовании электрических свойств пламени. Устройства безопасности, основанные на этом методе, обладают преимуществом, состоящим в том, что они практически безынерционны,так как при погасании контролируемого пламени ионизационные процессы прекращаются, и это приводит практически к мгновенному отключению подачи газа в горелки котлоагрегата. Этот метод позволил разработать приборы контроля, основанные на электропроводности пламени, возникновении э.д.с. пламени, его вентильном эффекте и электрической пульсации. За рубежом уделяется наибольшее внимание методу контроля наличия пламени, основанному на вентильном эффекте.

В устройствах безопасности горения, где используется этот метод, не наблюдается ложного сигнала при замыкании в цепи датчиков.В системе комплексной автоматики для отопительных котлов был применен прибор контроля пламени, работа которого основана на вентильном эффекте. При наличии пламени переменное напряжение, приложенное между введенным в пламя электродом и корпусом горелки, выпрямляется.

При погасании пламени действие вентильного эффекта в межэлектродном переходе прекращается и управляющий сигнал на вход усилителя не поступает. Правая часть лампы запирается, реле обесточивается и дает команду на отключение газа. Аналогичное действие произойдет при замыкании электрода на корпус горелки.

Основным недостатком схемы прибора является то, что в ней открытое (рабочее) положение правой части триода обеспечивается закрытием левой его части. Метод контроля, использующий электрический потенциал пламени.Этот метод основан на введении в факел металлических электродов, которые дают разность потенциалов (э.д.с.), переменных по амплитуде, но постоянных по знаку. Величина э.д.с. пропорциональна разности температур между электродами и достигает 2 В. На этом принципе был создан прибор. Принцип работы прибора э.д.с. заключается в следующем при отсутствии пламени в анодных цепях лампы текут равные токи. Возникающий в обмотках реле Р1 и Р2 под действием тока магнитный поток равен нулю, так как обмотки поляризованного реле включены встречно. Якорь Реле в этом случае находится в положении, при котором цепь питания электромагнитного клапана-отсекателя разорвана, и газ в горелку не поступает. При появлении пламени возникает отрицательная э.д.с., которая подается на сетку левой части триода, что приводит к уменьшению тока в обмотке Р1. Под действием результирующего магнитного поля якорь реле изменит свое положение и, замкнув контакты, даст соответствующую команду. При погасании пламени или замыкании в цепи датчика э.д.с. исчезнет и схема придет в исходное положение.

Метод контроля, использующий электрическую пульсацию пламени. Для любого факела независимо от вида сжигаемого топлива и типа горелочного устройства характерным признаком является пульсация процессов, сопровождающих горение. К таким процессам относятся температура пламени, давление в камере сгорания, интенсивность излучения и ионизация факела пламени. Частота и амплитуда пульсаций зависят от скорости истечения газовоздушной смеси из горелки и условий перемешивания газа с воздухом. При неудовлетворительном перемешивании газа с воздухом горение сопровождается отдельными вспышками. Посредством чувствительного гальванометра можно замерить величину пульсации ионизационного тока. Это свойство пламени дает возможность обеспечить самоконтроль автоматики от опасного замыкания в цепи электродного датчика.

В схеме используется собственный пульсирующий потенциал, возникающий на электродах. При включении в цепь ионизационного датчика источника постоянного тока пульсацию на электродах можно усилить. В любом случае при замыканиях в цепи датчика, а также при погасании пламени подача управляющего сигнала на вход усилителя прекращается, и автоматика срабатывает на отключение газа. От сигнала постоянного тока данная схема не работает, так как на входе первого каскада включен конденсатор. Приборы контроля пламени этого типа, работающие на переменной составляющей электрического сигнала, очень чувствительны к помехам, частота колебания которых близка к частоте пульсации факела. Вследствие этого при установке таких приборов на объектах требуется обязательная экранировка входных цепей усилителя и линий связи, соединяющих электродный датчик с прибором.

назад к разделу "Статьи"

prommatika.ru

Устройство контроля погасания горелки для газовых приборов.

Читать все новости ➔

Газовое оборудование значительно улучшает качество нашей жизни - это возможность приготовить пищу и обогреть жильё, но газ требует к себе повышенного внимания. При случайном погасании пламени конфорки газовой плиты или горелки отопительного котла - а это может случиться, когда конфорку заливает кипящая жидкость из кастрюли или пламя задуло сквозняком - газ может заполнить помещение и достаточно небольшой искры, чтобы случился взрыв. Этого не случится, если ваши газовые приборы оборудованы системой безопасности Gas Control, которая состоит из термоэлектрического датчика, располагаемого в пламени горелки и защитного электромагнитного клапана. При наличии пламени на горелке термоэлектрический датчик, а попросту термопара, вырабатывает небольшое напряжение, которое подаётся на катушку электромагнитного клапана и обеспечивает его удержание в открытом положении. При погасании пламени термопара остывает, ток прекращается и клапан отпускает, перекрывая газ. Некоторые модели газового оборудования содержат схемы автоматического повторного розжига горелки при её погасании, но после нескольких попыток такие схемы автоматически отключаются, т.к. такой авторозжиг может повлечь большие неприятности. Если газовая плита не оснащена заводской системой безопасности - изготовить её в домашних условиях вряд ли удастся. Можно только оснастить её системой контроля пламени с выдачей предупредительной сигнализации.

Для контроля пламени в котлах промышленных котельных чаще всего используют инфракрасные или ультрафиолетовые фотодатчики и ионизационные контрольные электроды. Хотя схема с использованием фотодатчика наиболее универсальна (контролирует горение любых видов топлива), она мало подходит для "домашнего" применения, т.к. электрическая схема достаточна сложна. Фотодатчик не должен реагировать на иные источники излучения, кроме пламени горелки и чувствительность его не должна меняться от температуры и прямой засветки от посторонних источников. Чтобы этого не случилось, в схеме используется глубокая АРУ, стабилизация рабочей точки фотодатчика, а также низкочастотный полосовой фильтр, пропускающий только пульсации сигнала, формируемые языками пламени. Для самостоятельного изготовления гораздо лучше подходит ионизационный метод.

Он широко используется в промышленных котельных, работающих на газе. Устройство представляет собой контрольный электрод из нихромовой проволоки диаметром 2 … 3 мм, закреплённый на изолирующей подставке из керамики или фторопласта, недалеко от горелки. Кончик электрода должен находиться в верхней трети языка пламени, но не должен касаться дна кастрюль. На контрольный электрод подаётся абсолютно безопасный, очень слабый сигнал переменного тока напряжением 220 В. При горении газового пламени происходит ионизация частиц газа и в зоне контрольного электрода , когда на нём положительная полуволна напряжения, тяжёлые положительно заряженные частицы опускаются к горелке, а электроны устремляются к электроду. В цепи протекает очень слабый электрический ток . При отрицательной полуволне тока в цепи нет. Из-за несимметричности токов на контрольном электроде возникает слабый отрицательный потенциал напряжением 3 … 8 В, который усиливается усилителем на полевом транзисторе и используется для сигнализации наличия пламени. Схема одного из устройств приведено на рисунке:

На основе этой схемы можно построить различные устройства контроля пламени и автоматической отсечки газа. Если в схему добавить триггер - можно автоматизировать запуск схемы сигнализации погасания пламени при первом его появлении . Добавив в схему таймер, можно автоматизировать начало отсчёта времени приготовления продукта или периодически включать напоминающий звуковой сигнал для забывчивых людей.

kravitnik.narod.ru

Возможно, Вам это будет интересно:

meandr.org

Никудышный датчик открытого пламени

Давно чешутся руки довести до ума кухонную вытяжку. Раздражает необходимость нашаривать мокрыми или перепачканными от готовки руками мелкий выключатель, а потом ещё и мыть вытяжку. Само собой, напрашивалось реле с датчиком.

Датчики содержания CO2 сразу отпали — в условиях кухни они не жильцы.

Задумал высверлить в нержавейке нижней грани вытяжки дырку, вставить туда фотодатчик открытого пламени, чтобы включать тягу вместе с поджигом конфорки. Не вышло.

Заказал на Али датчик излучения на длину волны от 760 до 1100 нМ, которая соответствует излучению при открытом огне. На борту у него компаратор LM393 и потенциометр для тонкой настройки, что позволяет датчику выдавать как аналоговый, так и бинарный сигнал. Из удобных мелочей — в середине платы предусмотрена дырка М3 для монтажа и установлено два SMD LED — красный индицирует включение, зелёный — срабатывание.

Беглый тест принёс облом. Датчик прекрасно определяет огонь свечи, спички или зажигалки на расстоянии до 80см в «конусе» около 60°, но абсолютно не видит пламя конфорки с магистральным газом.

Поджигаем зубочистку, датчик срабатывает моментально и чётко, загорается зелёный LED:

Конфорка же игнорируется, хоть прямо в пламя датчик суй:

Результат воспроизводится на другом экземпляре (брал два). Использование аналогового выхода не помогает — пламя конфорки для датчика неотличимо от помех от освещения.

В результате придётся всё же городить конструкцию из MQ-135, MQ-2 или аналогов и выдумывать, как её защищать от влажности и жира.

Ну и дань доброй традиции:

mysku.ru

Выбор инвертора для газового котла с ионизационным датчиком

За сгоранием газа в большинстве современных котлов следит ионизационный электрод, ток которого постоянно оценивается блоком контроля пламени. Благодаря ему чётко отслеживаются колебания давления газа и энергоотдача, в результате чего процесс горения происходит с наибольшей эффективностью.

Принцип работы автоматики газового котла

Контроль пламени по току ионизации

Контроль пламени в горелке в большинстве современных котлов осуществляется с помощью ионизационного электрода. Принцип контроля пламени по току ионизации основан на том, что при сжигании газа образуется множество свободных электронов и ионов. Эти частицы «притягиваются» к ионизационному электроду и вызывают протекание тока ионизации величиной в десятки микроампер (зависит от модели котла). Ионизационный электрод соединяется с входом блока контроля тока ионизации (автоматом горения). Если при горении пламени запальника образуется достаточное количество свободных электронов и отрицательных ионов, то автомат горения разрешает работу (розжиг) основной горелки. В случае если интенсивность ионизации падает ниже определенного уровня, то основная горелка отключается даже в том случае, если она работала нормально. В простейших котлах оценивается наличие тока ионизации. Причиной выхода значения тока ионизации из заданного диапазона обычно является отсутствие требуемого соотношения газ/воздух в запальнике, загрязнение или обгорание ионизационного (контрольного) электрода, но также может являться уменьшение сопротивления между ионизационным электродом и корпусом запальника, которое чаще всего происходит из-за оседания токопроводящей пыли на запальное устройство. В современных котлах автомат горения выполняет не только функцию контроля наличия пламени, - на нём строиться вся автоматика управления горелки. По величине тока ионизации блок контроля пламени понимает, как происходит горение и, основываясь на этих данных, управляет скоростью вентилятора и клапаном подачи газа. В некоторых запальных устройствах ионизационный электрод выполняет функцию запального электрода. В этом случае на него в течение фиксированного времени подается высокое напряжение с запального трансформатора для поджига запальника. После того как поджиг запальника произведен, контрольный электрод переходит в режим контроля тока ионизации – цепи поджига отключаются и электрод соединяется с входом автомата горения. В этом случае возможна еще одна причина пропадания сигнала ионизации, связанная с обрывом во вторичной обмотке трансформатора. Но искра в этом случае может, все равно, нормально генерироваться, поэтому данную неисправность иногда трудно определить.

Но также на величину тока ионизации может влиять наводка от инвертора в инверторном режиме, несинусоидальное напряжения инвертора, некачественный ноль или плохое заземление. В этом случае блок управления получает искаженную величину тока ионизации, что может привести к неправильной оценке процесса горения и неверной работе автомата горения: неустойчивому пламени, срыву пламени или полному прекращению подачи газа. Исключаем несинусоидальные инверторы из-за их непригодности для работы с котлами, а также инверторы, дающие синусоиду лишь в ограниченном диапазоне мощности (некоторые модели Cyberpower и др.). Если котёл нормально работает от сетевого напряжения, а в инверторном режиме перестаёт работать, то причиной может быть наводка инвертора на нейтраль (при условии правильного подключения нуля и фазы). Проверить это довольно просто. Для этого необходимо измерить напряжение между нулём и землёй на входе инвертора и сравнить полученное значение со значением, полученным на выходе инвертора (между нулём и землёй) в режиме электропитания котла от батареи (инверторный режим). Для включения инверторного режима необходимо выключить фазу защитным автоматом, не вынимая сетевую вилку инвертора из розетки, что приведёт к отключению нуля на входе инвертора и соответственно на его выходе. В идеале полученные значения должны совпасть, что будет свидетельствовать, что инвертор не вносит потенциал на нулевой провод. Синусоидальные инверторы ECOVOLT специально разработаны для работы с котлами, оснащёнными ионизационными датчиками, и, в отличие от других производителей инверторов, не вносят изменений на ток ионизации и не влияют на работу автомата горения.

Рынок инверторов в России

Формирование цен на инверторы в России

www.ecoenergos.ru

Каталог товаров:

Контакты

Статистика сайта