[實(shí)用新型]雙通道分體式燃燒火焰檢測系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200820054826.6
• 申請日: 2008-01-17
• 公開（公告）號: CN201173820Y
• 公開（公告）日: 2008-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 樊凱凱;王平;任少軍
• 申請（專利權(quán)）人: 上海神明控制工程有限公司
• 主分類號: G01J1/42
• 分類號: G01J1/42;F23N5/08
• 代理公司: 上海開祺知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 李蘭英;高毓秋

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種雙通道分體式燃燒火焰信號檢測系統(tǒng)，特別適用于火力發(fā)電廠或石油化工企業(yè)的鍋爐內(nèi)燃燒火焰狀況的檢測分析。

背景技術(shù)

一般的一體化火檢探頭是將探頭和放大器等所有相關(guān)電路都做在一個探頭殼體里，電路比較復(fù)雜，功耗比較高。且裝于火檢探頭上的大多數(shù)集成電路的工作溫度的上限是85℃，致使火檢探頭的工作環(huán)境的溫度上限不超過65℃；傳統(tǒng)的火檢探頭采用光敏電阻作為光電傳感器，光敏電阻的溫度特性很差，溫度升高時其性能急劇下降，導(dǎo)致探頭在溫度較高的情況下，對火焰的檢測不穩(wěn)定，而且探頭容易被損壞；因?yàn)榛饳z探頭是安裝在鍋爐壁上，靠近燃燒器或油槍，所以，探測現(xiàn)場存在高溫輻射和各種電磁干擾，其工作環(huán)境極其惡劣，探頭工作時間一長，探頭就被老化和被損壞。一般分體式的火檢探頭是將火檢放大器和探頭分離的，放大器安裝于控制機(jī)房內(nèi)，具有安裝調(diào)試簡單，不易受干擾，工作可靠性高等特點(diǎn)。但是，在先技術(shù)中的分體式火檢系統(tǒng)一般都是一個放大器配一個探頭的結(jié)構(gòu)，放大器只能處理來自1路的火焰信號，這樣有幾個探頭就需要匹配幾個放大器，這就增加了設(shè)備的成本和設(shè)備的占用空間。

爐膛的火焰燃燒是具有一定的閃爍頻率的。根據(jù)理論分析和試驗(yàn)驗(yàn)證，火焰的閃爍或脈動，其頻率與燃料種類有關(guān)。由于不同種類的燃料燃燒時的火焰特征頻率不同，每種頻率段的火焰的強(qiáng)度也不一樣，因此準(zhǔn)確檢測、控制燃料燃燒時的火焰狀況與火焰燃燒的頻率有關(guān)。然而傳統(tǒng)的火焰檢測系統(tǒng)觀測火焰燃燒時，主要是通過光電轉(zhuǎn)換器將接收到的燃燒火焰的光強(qiáng)信號轉(zhuǎn)換成電壓信號后，簡單地進(jìn)行幅值比較后，就對火焰進(jìn)行有無火的識辨，及燃燒狀況的分析。這樣的測量，它忽略了火焰信號的頻率特征。因此，也就難以準(zhǔn)確地檢測火焰狀況。而且，很容易引起對火焰的錯誤判斷，從而導(dǎo)致控制的誤動作。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提高燃燒火焰檢測系統(tǒng)的可靠性和安裝調(diào)試的簡便性，保證火檢探頭能夠在非常惡劣的工況下正常穩(wěn)定地工作和調(diào)試檢修時不用到現(xiàn)場就地就能進(jìn)行調(diào)試和維護(hù)，一放大器能同時處理2路探頭的信號，簡化調(diào)試的同時又能降低設(shè)備成本。

為了達(dá)到上述的目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是：提供一種雙通道分體式燃燒火焰檢測系統(tǒng)包括：

火檢探頭，它包括：光電探測器，I-V轉(zhuǎn)換電路，模擬開關(guān)，連接有I/O接口的信號放大電路和控制信號發(fā)生電路；光電探測器接收燃燒火焰的光信號轉(zhuǎn)換成電流信號，I-V轉(zhuǎn)換電路將電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號，信號放大電路將電壓信號放大后通過I/O接口輸出，控制信號發(fā)生電路控制模擬開關(guān)的導(dǎo)通或斷開；

一火檢放大器，它包括：內(nèi)部置有信號處理系統(tǒng)的微處理器，分別連接到微處理器上的兩個獨(dú)立的信號通道，連接到微處理器上的I/O接口，D/A轉(zhuǎn)換器，繼電器開關(guān)量輸入輸出接口，RS485串行通信接口和RS422串行通信接口，其中兩個信號通道的輸入端可以分別與上述的兩個火檢探頭的I/O接口相連接，分別接收兩個火檢探頭的輸出信號；

一專門手操器，它包括：手操處理器，分別連接到手操處理器上的蜂鳴器，顯示器，按鍵接口電路和RS422串行通信接口；手操處理器通過手操器上的RS422串行通信接口和放大器上的RS422串行通信接口與火檢放大器進(jìn)行通訊。

所述的置于火檢放大器內(nèi)微處理器內(nèi)的信號處理系統(tǒng)，它包括信號采集模塊和信號分析處理模塊；

所述的信號采集模塊用于采集燃燒火焰的數(shù)字信號(由模擬信號已經(jīng)轉(zhuǎn)換成的數(shù)字信號)，該數(shù)字信號為在固定時間內(nèi)等間隔連續(xù)采樣的時域信號，包括火焰燃燒的頻率信號和對應(yīng)的強(qiáng)度信號(幅值信號)，并將信號輸入到信號分析處理模塊中；

所述的信號分析處理模塊用于對由上述數(shù)字采集模塊輸進(jìn)的信號進(jìn)行平滑濾波和幅值計(jì)算的處理，計(jì)算出實(shí)時火焰的頻率信號和對應(yīng)的強(qiáng)度值，用以顯示火焰燃燒的狀況。

如上述的結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型具有顯著的效果。

●本實(shí)用新型因?yàn)閷⒒鹧鏅z測系統(tǒng)分成火檢探頭、火檢放大器和專用手操器三部分，探頭部分只負(fù)責(zé)火焰信號的光電轉(zhuǎn)換功能，用以簡化電路，提高探頭的工作溫度上限和可靠性，將比較復(fù)雜的火焰信號放大器和信號處理系統(tǒng)放在火檢放大器內(nèi)，火檢放大器可以工作在環(huán)境較好的控制室內(nèi)，因而，提高了火焰檢測系統(tǒng)的可靠性；

●本實(shí)用新型的火焰檢測系統(tǒng)中，因?yàn)楹喕嘶饳z探頭的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，采用光電二極管作為光電探測器，并采用工作溫度上限達(dá)125℃的元器件，所以，火檢探頭的工作環(huán)境的溫度上限可達(dá)到85℃，降低了功耗；