[實用新型]一種頻譜分析型可見光火焰檢測器

有效

• 申請號: 201220401137.4
• 申請日: 2012-08-14
• 公開（公告）號: CN202792092U
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 袁邦銀;張兆瑞;李廣偉
• 申請（專利權）人: 徐州燃控科技股份有限公司
• 主分類號: F23M11/04
• 分類號: F23M11/04
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 唐惠芬

技術領域

本實用新型涉及一種火焰檢測器，尤其適用于煤粉鍋爐的安全監控時使用的頻譜分析型可見光火焰檢測器。

背景技術

在工業領域內，存在各種以油、瓦斯、天然氣及煤粉等為燃料的工業鍋爐，如果點火不成功或在正常燃燒時因某種原因而突然熄火，此時若不及時切斷燃料，就可能在熄火后因繼續投入燃料而造成爆炸事故。鍋爐FSSS系統可以對鍋爐燃燒狀況進行檢測，在鍋爐燃燒狀況不穩定或者熄火時候能及時切斷燃料的投入，火焰檢測器能對燃燒狀況進行檢測，是爐膛安全保護FSSS系統的一個重要組成部分，關系到鍋爐的安全生產和穩定運行。目前影響火焰檢測器性能的最大原因就是單火嘴檢測可靠性問題，傳統的火焰檢測器，是采用對火焰信號的頻率和波動脈沖信號進行比較，脈沖信號是對火焰的波動進行整形計數，存在不穩定狀況，影響單火嘴檢測性能。

發明內容

本實用新型的目的是克服已有技術中的不足，提供一種結構簡單、使用方便、可靠性高、檢測快捷的頻譜分析型可見光火焰檢測器。

為實現上述目的，本實用新型的頻譜分析型可見光火焰檢測器，它包括火焰檢測器探頭和火焰檢測處理器；所述火焰檢測器探頭包括順序連接的光電傳感器、對數放大器和電壓-電流變換器；所述火焰檢測處理器包括與火焰檢測器探頭連接的電流-電壓變換器、與電流-電壓變換器相連接的電壓放大器、與電壓放大器相連接ARM核處理器，ARM核處理器與電源連接，ARM核處理器上設有人機接口和通信電路。

所述的ARM核處理器包括A/D轉換電路和故障診斷電路；所述的人機接口為顯示器和鍵盤，通信電路為RS485電路；所述的ARM核處理器型號為STM32。

有益效果：本裝置設有故障診斷電路，可以對火焰檢測器的探頭、放大電路的工作點、ARM芯片本身、輸出繼電器的狀態進行判斷，并將故障狀態顯示到人機接口；由于采用高速的A/D轉換電路，采集到的火焰信號包含信息豐富，包含從直流到512Hz以下所有頻率的幅值，提高單火嘴檢測可靠性，實現穩定的單火嘴檢測；?由于采集火焰信號信息豐富，所以可以適用于各種工況的鍋爐燃燒系統，可以根據需要更換探頭；有豐富的接口，通過接口連接上位機，將火焰檢測器本身狀態、火焰燃燒狀態均送至上位機，有利于燃燒器燃燒狀態的判斷；將數據存儲下來后，可以通過保存的各種狀態數據進行統計分析，便于整理統計。

附圖說明

圖1是本實用新型的火檢探頭原理框圖。

圖2是本實用新型的火檢處理器原理框圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的一個實施例作進一步的說明：

本實用新型的頻譜分析型可見光火焰檢測器，包括火焰檢測器探頭和火焰檢測處理器；所述火焰檢測器探頭包括順序連接的光電傳感器、對數放大器和電壓-電流變換器；經過光電傳感器，轉換為電信號，然后經過對數放大器放大到指定電壓，采用對數放大器是為了防止光強過高，導致后級電路飽和，然后用電壓-電流轉換電路變換為電流信號遠程傳送。

所述火焰檢測處理器包括與火焰檢測器探頭連接的電流-電壓變換器、與電流-電壓變換器相連接的電壓放大器、與電壓放大器相連接ARM核處理器，所述的ARM核處理器型號為STM32，ARM核處理器外圍設有經典外圍電路，外圍輸入輸出電路設有檢測電路，檢測到故障時，通過繼電器將故障信息輸出；ARM核處理器STM32?內設有12位A/D轉換電路采集數據：待測的火焰輸出狀態、通信電路的通信狀態，本裝置自身溫度等信號，判斷是否存在故障，?ARM核處理器與電源連接，ARM核處理器上設有人機接口和通信電路，有故障則通過人機接口和通信電路輸出故障信號，所述的人機接口為顯示器和鍵盤，通信電路為RS485電路，通信電路采用MODBUS協議和上位機進行通信，根據上位機指令，發送火焰檢測器狀態信息，火焰燃燒狀況信息。

工作流程：將火焰檢測器安裝在鍋爐，本裝置通過火焰檢測探頭來獲取待測火焰的信息，火焰檢測探頭將探測的信息發送給火焰檢測處理器，火焰檢測器探頭送來的電流信號，經過電流-電壓變換電路，轉換為電壓信號，送入電壓放大器進行放大，然后通過A/D轉換電路，轉換為數字信號，A/D轉換電路的采樣速率為1024Hz。轉換為數字信號后，ARM核處理器對數字信號進行傅里葉變換，轉換為0-512Hz的頻譜波形；ARM核處理器實時采集的信號與預先存儲的數據進行火焰判斷，符合有火或者無火條件，則根據條件輸出有火、無火信號，并最終通過邏輯輸出，將火焰信息輸出給上位機，如果預存儲的有火或者無火文件有故障，則自動對采集到的頻譜信號進行比較分析，輸出有火、無火信號。