的火焰檢測器出現(xiàn)在上世紀(jì)50年代,60年代國外首先研制出了紫外線火焰檢測器,70年代
油、煤或氣體燃料的燃燒其實(shí)質(zhì)是燃料化學(xué)能以電磁波的形式釋放,燃燒器火焰一般都能發(fā)射幾乎連續(xù)的發(fā)光光譜,其發(fā)射源是燃燒過程中生成的高溫炭素微粒子、微粉炭粒子群和氣體等,不同的燃料燃燒過程中的中間產(chǎn)物不*相同或中間產(chǎn)物的所占比例各不相同,不同的燃燒中間產(chǎn)物所發(fā)射的光譜不*一樣,這是選擇不同類型火焰檢測器依據(jù),C2發(fā)射可見光(發(fā)射波長為473.7納米左右)、CH化合物發(fā)射紫外到藍(lán)光區(qū)波段的光譜、炭素粒子群發(fā)射紅光區(qū)光譜、CO2、H2O和SO2等三原子氣體發(fā)射紅外光,不同燃料的光譜分布特性是油火焰含有大量的紅外線、部分可見光、和少量紫外線,煤粉火焰含有少量紫外線、豐富的可見光和少量紅外線。氣體火焰有豐富的紫外線、紅外線和較少的可見光,而且對(duì)于單只燃燒器火焰,其輻射光譜沿火焰軸線分布是有規(guī)律的,例如煤粉鍋爐中煤粉燃燒器沿軸線從里至外分為4個(gè)區(qū)域即預(yù)熱區(qū)、初始燃燒區(qū)、安全燃燒區(qū)和燃盡區(qū),在初始燃燒區(qū)不但可見光較豐富而且能量輻射率變化聚烈,因此火焰檢測探頭準(zhǔn)確對(duì)準(zhǔn)燃燒器的初始燃燒區(qū)是佳選擇。
火焰檢測器發(fā)展到現(xiàn)在,其檢測的內(nèi)容主要包括火焰信息的光能、熱能、圖像,不同的只是檢測的原理,根據(jù)檢測的原理可以將火焰檢測器分為以下幾種。
基于相關(guān)原理
基于相關(guān)原理的火焰檢測器由英國的Land Combustion公司推出,在確定火焰燃燒的三維空間位置的基礎(chǔ)上,利用兩個(gè)探測器的視線形成交叉點(diǎn),將交叉點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)燃燒空間位置的中心點(diǎn),兩個(gè)探測器采集到的火焰信號(hào)始終保持一致,結(jié)合相關(guān)理論,根據(jù)相關(guān)系數(shù)大小判斷火焰燃燒情況。
[1] 基于光能
基于光能的火焰檢測器應(yīng)用比較廣泛,主要包括基于可見光、紅外線以及紫外線檢測的火焰檢測器,其原理就是利用火焰燃燒
RBE11.1102/IA/OD/W./JV |
DK-1431/2 |
9407-292-00021 |
L408.2116.25 10-30V |
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VS125B |
02.8530.002 ATL N AT150 TL050 |
0600256/00 UE-Kü4/160-R-HSC-350 |
0600262/00 UE-Kü4/160-L-HSC-350 |
1544100K |
MACX MCR-VDC-PT,Nr.2906243 |
IGMF30144 |
JBBS-57-E811-VM |
2954-429 |
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02000013 A24x28-3/A |
PNWS2AAU2N8-15 |
OFS-500 230V/24V 500VA GUNNAR+ |
07-2951-4030/09 3m |
發(fā)出的光能來進(jìn)行檢測的,一般使用光電元器件作為采集裝置,將光能信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),經(jīng)過處理后判斷爐膛的燃燒狀況。
基于可見光的火焰檢測器利用火焰產(chǎn)生的光強(qiáng)度和跳動(dòng)的頻率進(jìn)行判斷,對(duì)兩個(gè)參數(shù)的采集和分析,大大提高了系統(tǒng)判斷的準(zhǔn)確性,應(yīng)用比較多的有三星公司的IFM-IH型火焰檢測器?;诩t外線的火焰檢測器利用火焰燃燒時(shí)產(chǎn)生的紅外線來判斷,該類檢測器自發(fā)明以來,一直應(yīng)用比較廣泛?;谧贤饩€的火焰檢測器同樣是利用火焰燃燒時(shí)產(chǎn)生的紫外線進(jìn)行判斷,該類檢測器特對(duì)以原油為燃料燃燒的火焰檢測比較準(zhǔn)確。以下對(duì)基于光能的三種類型的火焰檢測器進(jìn)行介紹。
[1] (1)紫外光型
紫外光火焰檢測器采用紫外光敏管作為傳感元件,其光譜范圍在0.006~0.4nm之間。紫外光敏管是一種固態(tài)脈沖器件,其發(fā)出的信號(hào)是自身脈沖頻率與紫外輻射頻率成正比例的隨機(jī)脈沖。紫外光敏管有二個(gè)電極,一般加交流高電壓。當(dāng)輻射到電極上的紫外光線足夠強(qiáng)時(shí),電極間就產(chǎn)生“雪崩”脈沖電流,其頻率與紫外光線強(qiáng)度有關(guān),高達(dá)幾千赫茲。滅火時(shí)則無脈沖。
(2)可見光型
2061.47.050.120.30 |
FZGQ 600x65 - 82 |
MR1KO1-010GM010 |
IGMH 008 GSP P31162 |
VRS-F-M42 (Mould No15-011) |
VRS-F-M42 (Mould No15-012) |
VRS-F M42 (Mould No15-060) |
14-069 VRS-F M 42 |
14/079 VRS-F M 42 |
14-080 VRS-F M 42 |
14-070 VRS-F M 42 |
14-068 VRS-F M 42 |
14-084 VRS-F M 42 |
14-067 VRS-F M 42 |
可見光火焰檢測器采用光電二極管作為傳感元件,其光譜響應(yīng)范圍在0.33~0.7nm之間??梢姽饣鹧鏅z測器由探頭、機(jī)箱和冷卻設(shè)備等部分組成。爐膛火焰中的可見光穿過探頭端部的透鏡,經(jīng)由光導(dǎo)纖維到達(dá)探頭小室,照到光電二極管上。
該光電二極管將可見光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流信號(hào),經(jīng)由對(duì)數(shù)放大器轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)。對(duì)數(shù)放大器輸出的電壓信號(hào)再經(jīng)過傳輸放大器轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)。然后通過屏蔽電纜傳輸至機(jī)箱。在機(jī)箱中,電流信號(hào)又被轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)。代表火焰的電壓信號(hào)分別被送到頻率檢測線路、強(qiáng)度檢測線路和故障檢測線路。強(qiáng)度檢
5662650 |
TW36B120L060 |
ERO 1480 ID:360737-02 |
360737-22 |
ID:360737-22 |
AF16,NR.1426-3131-0801-01 |
33 43303B00 |
Art.-No.:2000000393 |
TLu-545 F.O. M12 CONN. PNP Nr.954151380 |
PTX5072-TC-A1-CA-HO-PA 0 bis 10 bar Relativdruck mit Stecker von Firma Hirschmann |
PTX5072-TC-A1-CA-HO-PA -1 bis 2,5 bar Relativdruc |
CK F 16 /Tuc/TuC/Viton NR.01351667 |
8697(Old Model :7463) |
WK178L234 L2M, ART.NR.6-045718 |
WK178L234 L2M |
測線路設(shè)有兩個(gè)不同的限值,即上限值和下限值。當(dāng)火焰強(qiáng)度超過上限值時(shí),強(qiáng)度燈亮,表示著火;當(dāng)強(qiáng)度低于下限值時(shí),強(qiáng)度燈滅,表示滅火。
頻率檢測線路用來檢測爐膛火焰閃爍頻率,它根據(jù)火焰閃爍的頻率是高于還是低于設(shè)定頻率,可正確判斷爐膛有無火焰。故障檢測線路也有兩個(gè)限值,在正常的情況下,其值保持在上、下限值之間。一旦機(jī)箱的信號(hào)輸入回路出現(xiàn)故障,如光電管至機(jī)箱的電纜斷線,則上述電壓信號(hào)立刻偏離正常范圍,從而發(fā)出故障報(bào)警信號(hào)。
(3)紅外光型
紅外光火焰檢測器采用硫化鉛
ROHRHEIZKOERPER MIT SR 6kW 403C600/31/3X3R 230/400V Nr.11710 |
101737 GD 22 SS |
111-080-401 L=4m |
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3030741;Bauart M-TSXK BR: 405(Ersatz 434) QN/QP/Q3: 6,00 M3/H DN: 25,00 MM |
8472.29.5717.05.19.43.61.01.01 |
BL20-SWIRE-DIL(5 pcs.) Nr.6827291 |
X1.218.40.00 10 |
0648400A |
101771 BP 4 SS |
TB45-101-00000-000 |
GEBER RI58-O/ 2048AK.42RH Nr0523134 |
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DH10-1 A-G925-603 *KN1F ; S1 M470/A1A6 ; G211 |
ETS 3228-5-018-000 |
C-TEC2403-1 NR.NCPA0727G01002 |
CHM-30 20 63B14 U+CHM-40 30 63B14 U+CHT 30/40 - 11 |
FS2-1-1DA-H,NO:048411 |
FCPA 100LA - 4 / HE IM B35 / IM 2001 |
Z1D-635-pe-24 |
硫化鎘光敏電阻作為傳感元件,其光譜響應(yīng)范圍在0.7~3.2nm之間。紅外光火焰檢測器也是由探頭、機(jī)箱和冷卻設(shè)備組成。燃燒器火焰的一次燃燒區(qū)域所產(chǎn)生的紅外輻射,經(jīng)由光導(dǎo)纖維送到探頭,通過探頭中的光敏電阻轉(zhuǎn)換成電信號(hào),再由放大器放大。該火焰信號(hào)由屏蔽電纜送到機(jī)箱,通過頻率響應(yīng)開關(guān)和一個(gè)放大器后,再同一個(gè)參考電壓(可調(diào))進(jìn)行比較。
基于圖像或視頻
隨著人們對(duì)光學(xué)及視頻采集技術(shù)和圖像分析技術(shù)掌握的日漸成熟,這類火焰檢測器的研究越來越多,并且使用范圍廣,設(shè)計(jì)中主要采用光學(xué)設(shè)備和CCD攝像機(jī),分析采集的火焰圖像灰度、火焰燃燒輪廓大小等參數(shù),并能利用圖像處理辦法去除干擾,經(jīng)過處理可以對(duì)火焰燃燒情況做出判斷。該類檢測器不僅可檢測爐膛內(nèi)的燃燒情況,在森林火災(zāi)和室內(nèi)火災(zāi)的預(yù)防上也有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。
基于圖像或視頻
隨著人們對(duì)光學(xué)及視頻采集技術(shù)和圖像分析技術(shù)掌握的日漸成熟,這類火焰檢測器的研究越來越多,并且使用范圍廣,設(shè)計(jì)中主要采用光學(xué)設(shè)備和CCD攝像機(jī),分析采集的火焰圖像灰度、火焰燃燒輪廓大小等參數(shù),并能利用圖像處理辦法去除干擾,經(jīng)過處理可以對(duì)火焰燃燒情況做出判斷。該類檢測器不僅可檢測爐膛內(nèi)的燃燒情況,在森林火災(zāi)和室內(nèi)火災(zāi)的預(yù)防上也有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。
開始,國外陸續(xù)出現(xiàn)了檢測火焰燃燒時(shí)釋放紅外線和可見光的火焰檢測器,80年代又出現(xiàn)了基于圖像、視頻的鍋爐燃燒監(jiān)控裝置,后來又有了組合探頭(紅外線、紫外線)的火焰檢測器。發(fā)展至今,火焰檢測器的檢測辨別能力越來越強(qiáng),檢測也不斷趨于智能化
當(dāng)前國
AGIRR-10/150/V |
SHP7.GR09.SC |
E-BM-AS-PS01H |
E-BM-AS-PS-01H |
E-BM-AS-PS-01H/A |
E-BM-AS-PS0-1H |
MR1KO1-015GM020 |
P R2-1 |
PR2 -1 |
2981279 |
2981266 |
Mat.-Nr.:1048556 |
PVSB 400/24-20 |
AZ/AZM 415-B30-02,*01139954 |
AZ/AZM 415-B30-01,*01139953 |
際國內(nèi)使用比較廣泛,研究比較多的火焰檢測器的主要功能都有相似之處,具體有以下幾點(diǎn):
(1)能夠與計(jì)算機(jī)進(jìn)行基于Modbus總線的數(shù)據(jù)互通,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控操作和聯(lián)網(wǎng)管理;
(2)利用傳感器元件采集火焰信號(hào),提供給系統(tǒng)進(jìn)行分析處理;
(3)針對(duì)火焰/故障狀態(tài),采用單路/雙路繼電器保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行安全;
(4)能將火焰信息及繼電器狀態(tài)等數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至上位機(jī),供工作人員查看;
(5)可以設(shè)定安全響應(yīng)時(shí)間;
(6)人機(jī)界面友好,能通
051.650-101 |
VM221A |
NE615 21160169 |
J3C-L20 |
1500A43A7 Nr.18000427 |
1500A42A7 Nr.18000424 |
3710.1617 |
PI 38040 DF DRG 100 FPM |
378 1659-001 |
7EX470.50-1. |
7EX477.50-2 |
X67DI1371.L12 |
3BP152.41 |
7ex470.50-1 |
SL/NC II |
過按鍵和LED數(shù)碼管電路,實(shí)現(xiàn)查看、設(shè)置各種檢測參數(shù),采用LED燈和數(shù)碼管顯示系統(tǒng)狀態(tài)和火焰狀態(tài)。
火焰檢測器的這些特性為實(shí)施檢測提供了切入點(diǎn):模擬爐膛火焰的燃燒狀態(tài)提供給待測火焰檢測器,對(duì)火焰檢測器輸出的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行采集計(jì)算,并與待測火焰檢測器檢測的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析,可以對(duì)火焰檢測器的性能參數(shù)及質(zhì)量狀況進(jìn)行判斷