CN205592992U - 一种火焰检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种火焰检测装置，包括：电源电路以及至少一路火检控制电路，电源电路为各路火检控制电路供电，火检控制电路检测火焰并输出检测结果；其中，火检控制电路包括：火检输入电路，用于将火检探头探测到的信号转化为相应的电压信号；电压比较电路，将火检输入电路输出的电压信号与一参考电压进行比较，并输出比较结果；反相电路，对电压比较电路输出的比较结果进行反相处理；继电器输出电路，根据反相电路的输出信号驱动继电器输出开关信号以显示检测结果。本实用新型的火焰检测装置可实时监测燃烧状态，存在安全隐患时及时可切断燃料的供应，避免潜在危险的发生，确保安全生产。

Description

一种火焰检测装置

技术领域

本实用新型涉及火焰检测领域，特别是涉及一种火焰检测装置。

背景技术

燃烧是工业中一种常见的过程，随着天然气和其他可燃气体的大量使用，使用以气体为燃料的工业燃烧加热装置越来越多。如果输送了燃气却没有发生燃烧，对用户来说是一种浪费，对环境来说是一种污染，当空气中有一定浓度的燃气易发生***，因此需要加强燃气燃烧的安全性。为了证明输出燃气的同时烧嘴正在燃烧，需要使用火焰检测器，以此提高及时了解烧嘴部分的燃烧情况，在存在安全隐患时及时切断燃料的供应，避免潜在危险的发生。

因此，如何实时检测燃烧情况，提高燃气燃烧的安全性已成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种火焰检测装置，用于解决现有技术中工业燃烧中存在的安全问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种火焰检测装置，所述火焰检测装置至少包括：

电源电路以及至少一路火检控制电路，所述电源电路同时为各路火检控制电路供电，所述火检控制电路检测火焰并输出检测结果；其中，所述火检控制电路包括：

火检输入电路，用于将火检探头探测到的信号转化为相应的电压信号；

电压比较电路，连接于所述火检输入电路，将所述火检输入电路输出的电压信号与一参考电压进行比较，并输出比较结果；

反相电路，连接于所述电压比较电路，对所述电压比较电路输出的比较结果进行反相处理；

继电器输出电路，连接于所述反相电路，根据所述反相电路的输出信号驱动继电器输出开关信号以显示检测结果。

优选地，所述电源电路包括变压器和连接于所述变压器的整流桥堆，所述变压器输出第一电源电压为所述火检输入电路供电，所述变压器输出第二电源电压通过所述整流桥堆为所述电压比较电路、所述反相电路及所述继电器输出电路供电。

更优选地，所述火检输入电路包括第一电容、第二电容、第三电容、第一电阻、第二电阻、第一二极管以及第二二极管；所述第一电容、第二电容的正极以及所述第一电阻的一端连接所述火检探头，所述第一电容、第二电容的负极以及所述第一电阻的另一端连接所述第一二极管的正极，所述第一二极管的负极为输出端，所述第三电容的负极、所述第二电阻的一端以及所述第二二极管的正极连接所述第一二极管的正极，所述第三电容的正极、所述第二电阻的另一端以及所述第二二极管的负极连接连接所述第一电源电压。

更优选地，所述电压比较电路包括第一比较器、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第三二极管以及第四电容；所述第三电阻的一端连接所述火检输入电路的输出端、另一端连接所述第一比较器的反相输入端，所述第三二极管的正极连接所述第一比较器的反相输入端、负极连接所述第二电源电压，所述第四电阻的一端和所述第四电容的正极连接所述火检输入电路的输出端，所述第四电阻的另一端和所述第四电容的负极连接参考地，所述第五电阻和所述第六电阻串联于所述第二电源电压和参考地之间，所述第五电阻和所述第六电阻分压得到参考电压，并连接至所述第一比较器的正相输入端。

更优选地，所述参考电压的值为所述第二电源电压的一半。

更优选地，所述反相电路包括第二比较器、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第五电容；所述第七电阻的一端连接所述电压比较电路的输出端、另一端连接所述第二比较器的反相输入端，所述第五电容连接于所述第二比较器的反相输入端和所述第二电源电压之间，所述第八电阻和所述第九电阻串联于所述第二电源电压和参考地之间，所述第八电阻和所述第九电阻的中间节点连接至所述第二比较器的正相输入端。

优选地，所述继电器输出电路包括第十电阻、第十一电阻、三极管及继电器；所述第十电阻的一端连接所述反相电路的输出端、另一端连接所述三极管的基极，所述第十一电阻连接于所述三极管的基极和参考地之间，所述三极管的发射极接地、集电极连接所述继电器。

更优选地，所述继电器输出电路还包括并联连接于所述三极管和所述继电器之间的第十二电阻和发光二极管，所述发光二极管的负极连接所述三极管的集电极、正极连接所述继电器。

如上所述，本实用新型的火焰检测装置，具有以下有益效果：

本实用新型的火焰检测装置可实时监测燃烧状态，存在安全隐患时及时可切断燃料的供应，避免潜在危险的发生，确保安全生产。

附图说明

图1显示为本实用新型的火焰检测装置示意图。

图2显示为本实用新型的电源电路示意图。

图3显示为本实用新型的火检输入电路示意图。

图4显示为本实用新型的电压比较电路示意图。

图5显示为本实用新型的反相电路示意图。

图6显示为本实用新型的继电器输出电路示意图。

元件标号说明

1 火焰检测装置

11 电源电路

12 第一火检控制电路

121 火检探头

122 火检输入电路

123 电压比较电路

1231 第一比较器

124 反相电路

1241 第二比较器

125 继电器输出电路

1251 继电器

13 第二火检控制电路

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1～图6。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

如图1～图6所示，本实用新型提供一种火焰检测装置1，所述火焰检测装置1至少包括：

电源电路11以及至少一路火检控制电路，在本实施例中，以两路火检控制电路为例，分别为第一火检控制电路12及第二火检控制电路13。所述电源电路11同时为各路火检控制电路供电，所述火检控制电路检测火焰并输出检测结果；其中，所述第一火检控制电路12及所述第二火检控制电路13的内部电路结构完全一致，因此仅以所述第一火检控制电路12说明所述火检控制电路的结构，包括：

火检输入电路122，用于将火检探头121探测到的信号转化为相应的电压信号；

电压比较电路123，连接于所述火检输入电路122，将所述火检输入电路122输出的电压信号与一参考电压进行比较，并输出比较结果；

反相电路124，连接于所述电压比较电路123，对所述电压比较电路123输出的比较结果进行反相处理；

继电器输出电路125，连接于所述反相电路124，根据所述反相电路124的输出信号驱动继电器输出开关信号以显示检测结果。

具体地，所述电源电路11同时为两路火检控制电路供电，如图2所示，所述电源电路11包括变压器111和连接于所述变压器111的整流桥堆112，所述变压器111的第一输出端输出第一电源电压V1为所述火检输入电路122供电。所述变压器111的第二及第三输出端与所述整流桥堆112连接，所述整流桥堆112的一端输出参考地GND，另一端通过第四二极管D4输出第二电源电压V2，第二电源电压V2通过所述整流桥堆为所述电压比较电路123、所述反相电路124及所述继电器输出电路125供电，所述第四二极管D4的输出端和参考地GND之间还连接第六电容C6，所述第四二极管D4与所述整流桥堆112之间还产生一电压V2’，所述第二电源电压V2与电压V2’的值基本相等，仅相差一个二极管的导通电压，一般为0.7V。所述第一电源电压V1远大于所述第二电源电压V2，在本实施例中，所述第一电源电压V1为165V，所述第二电源电压V2为24V。

具体地，所述火检探头121可以是现有技术中的任意一种火焰探测传感器，当检测到火焰时，所述火检探头121导通，并输出探测信号In。

具体地，如图3所示，所述火检输入电路122包括第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第一电阻R1、第二电阻R2、第一二极管D1以及第二二极管D2；所述第一电容C1、所述第二电容C2的正极以及所述第一电阻R1的一端连接所述火检探头121，接收所述探测信号In，在本实施例中，所述火检探头121与所述第一电容C1、所述第二电容C2以及所述第一电阻R1之间还连接一熔断器F，用于保护所述火检探头121。所述第一电容C1、所述第二电容C2的负极以及所述第一电阻R1的另一端连接所述第一二极管D1的正极，所述第一 二极管D1的负极为输出端，输出电压V3。所述第三电容C3的负极、所述第二电阻R2的一端以及所述第二二极管D2的正极连接所述第一二极管D1的正极，所述第三电容C3的正极、所述第二电阻R2的另一端以及所述第二二极管D2的负极连接连接所述第一电源电压V1。当所述火检探头121检测到火焰时，所述火检探头121导通，所述火检输入电路122输出端输出高电压；反之，当所述火检探头121未检测到火焰时，所述火检输入电路122输出端输出零电压。

具体地，如图4所示，所述电压比较电路123包括第一比较器1231、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第三二极管D3、第五二极管D5、第六二极管D6以及第四电容C4。所述第三电阻R3的一端连接所述火检输入电路122的输出端，接收电压V3、另一端连接所述第一比较器1231的反相输入端，所述第三二极管D3的正极连接所述第一比较器1231的反相输入端、负极连接所述第二电源电压V2，所述第四电阻R4的一端和所述第四电容C4的正极连接所述火检输入电路122的输出端，所述第四电阻R4的另一端和所述第四电容C4的负极连接参考地GND，所述第五电阻R5和所述第六电阻R6串联于所述第二电源电压V2和参考地GND之间，所述第五电阻R5和所述第六电阻R6分压得到参考电压Vref，并连接至所述第一比较器1231的正相输入端，所述第二电源电压V2和参考地GND之间还连接有串联的第五二极管D5和第六二极管D6，且均处于反偏状态。当检测到火焰时，所述电压比较电路123的输入电压V3较高，通过电阻限流和二极管限压之后，所述第一比较器1231的反相输入端的电压被降至所述第二电源电压V2，所述第一比较器1231的正相输入端设置一参考电压Vref，在本实施例中，所述参考电压Vref为所述第二电源电压V2的一半，通过电阻分压获得。当所述第一比较器1231的反相输入端的电压高于所述参考电压Vref时，所述第一比较器1231理论输出电压V4低于零电压，实际输出零电压。相反地，当未检测到火焰时，所述电压比较电路123的输入电压V3为零电压，所述电压比较电路123输出电压V4等于所述第二电源电压V2。在本实施例中，所述第一比较器1231采用LM358N，LM358N是常见的集成运算放大器，具有电压增益高，共模抑制比高，电源电压范围广等优点。

具体地，所述反相电路124包括第二比较器1241、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第五电容C5。所述第七电阻R7的一端连接所述电压比较电路123的输出端，接收电压V4、另一端连接所述第二比较器1241的反相输入端，所述第五电容C5连接于所述第二比较器1241的反相输入端和所述第二电源电压V2之间，所述第八电阻R8和所述第九电阻R9串联于所述第二电源电压V2和参考地GND之间，所述第八电阻R8和所述第九电阻R9的 中间节点连接至所述第二比较器1241的正相输入端，在本实施例中，所述第八电阻R8和所述第九电阻R9的分压设定为所述第二电源电压V2的一半。所述第二比较器1241构成反相器，当检测到火焰时，所述第二比较器1241的输入信号V4为零电压，低于所述第八电阻R8和所述第九电阻R9的分压，所述第二比较器1241输出电压V5等于所述第二电源电压V2；反之，所述第二比较器1241输出电压V5为零电压。在本实施例中，所述第二比较器1241采用LM358N。

具体地，如图6所示，所述继电器输出电路125包括第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、三极管NPN、发光二极管Ds及继电器1251。所述第十电阻R10的一端连接所述反相电路124的输出端，接收电压V5、另一端连接所述三极管NPN的基极，在本实施例中，所述三极管为NPN型，不以本实施例为限，采用PNP型三极管也可实现，仅需适当改动电路即可，在此不一一赘述。所述第十一电阻R11连接于所述三极管NPN的基极和参考地GND之间，所述三极管NPN的发射极接地、集电极连接所述第十二电阻R12的一端以及所述发光二极管Ds的负极，所述第十二电阻R12的另一端以及所述发光二极管Ds的正极相连并连接至所述继电器1251，所述继电器1251的另一端连接所述第二电源电压V2(或电压V2’)。所述继电器1251包括继电器线圈和触点开关，通过机械继电器可以稳定、方便地输出开关量。在本实施例中，为了保护运放LM358N，不使用运放直接驱动所述继电器1251，而是改用三极管驱动继电器，在本实施例中，采用三极管BC337进行驱动。当检测到火焰时，所述继电器输出电路125的输入电压V5为所述第二电源电压V2，通过电阻限流之后给三极管一个电流，三极管导通，发光二极管Ds发光，继电器线圈有电流流过，触点开关导通，输出开关信号Detect，反之，三极管不导通，发光二极管Ds不发光，没有信号输出。

本实用新型的火焰检测装置，具有以下有益效果：

本实用新型的火焰检测装置可实时监测燃烧状态，存在安全隐患时及时可切断燃料的供应，避免潜在危险的发生，确保安全生产。

综上所述，本实用新型提供一种火焰检测装置，包括：电源电路以及至少一路火检控制电路，所述电源电路同时为各路火检控制电路供电，所述火检控制电路检测火焰并输出检测结果；其中，所述火检控制电路包括：火检输入电路，用于将火检探头探测到的信号转化为相应的电压信号；电压比较电路，连接于所述火检输入电路，将所述火检输入电路输出的电压信号与一参考电压进行比较，并输出比较结果；反相电路，连接于所述电压比较电路，对所述电压比较电路输出的比较结果进行反相处理；继电器输出电路，连接于所述反相电路，根据所述反相电路的输出信号驱动继电器输出开关信号以显示检测结果。本实用新型的火焰 检测装置可实时监测燃烧状态，存在安全隐患时及时可切断燃料的供应，避免潜在危险的发生，确保安全生产。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种火焰检测装置，其特征在于，所述火焰检测装置至少包括：

电源电路以及至少一路火检控制电路，所述电源电路同时为各路火检控制电路供电，所述火检控制电路检测火焰并输出检测结果；其中，所述火检控制电路包括：

火检输入电路，用于将火检探头探测到的信号转化为相应的电压信号；

电压比较电路，连接于所述火检输入电路，将所述火检输入电路输出的电压信号与一参考电压进行比较，并输出比较结果；

反相电路，连接于所述电压比较电路，对所述电压比较电路输出的比较结果进行反相处理；

继电器输出电路，连接于所述反相电路，根据所述反相电路的输出信号驱动继电器输出开关信号以显示检测结果。

2.根据权利要求1所述的火焰检测装置，其特征在于：所述电源电路包括变压器和连接于所述变压器的整流桥堆，所述变压器输出第一电源电压为所述火检输入电路供电，所述变压器输出第二电源电压通过所述整流桥堆为所述电压比较电路、所述反相电路及所述继电器输出电路供电。

3.根据权利要求2所述的火焰检测装置，其特征在于：所述火检输入电路包括第一电容、第二电容、第三电容、第一电阻、第二电阻、第一二极管以及第二二极管；所述第一电容、第二电容的正极以及所述第一电阻的一端连接所述火检探头，所述第一电容、第二电容的负极以及所述第一电阻的另一端连接所述第一二极管的正极，所述第一二极管的负极为输出端，所述第三电容的负极、所述第二电阻的一端以及所述第二二极管的正极连接所述第一二极管的正极，所述第三电容的正极、所述第二电阻的另一端以及所述第二二极管的负极连接连接所述第一电源电压。

4.根据权利要求2所述的火焰检测装置，其特征在于：所述电压比较电路包括第一比较器、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第三二极管以及第四电容；所述第三电阻的一端连接所述火检输入电路的输出端、另一端连接所述第一比较器的反相输入端，所述第三二极管的正极连接所述第一比较器的反相输入端、负极连接所述第二电源电压，所述第四电阻的一端和所述第四电容的正极连接所述火检输入电路的输出端，所述第四电阻的另一端和所述第四电容的负极连接参考地，所述第五电阻和所述第六电阻串联于所述第二电源电压和参考地之间，所述第五电阻和所述第六电阻分压得到参考电压，并连接至所述第 一比较器的正相输入端。

5.根据权利要求4所述的火焰检测装置，其特征在于：所述参考电压的值为所述第二电源电压的一半。

6.根据权利要求2所述的火焰检测装置，其特征在于：所述反相电路包括第二比较器、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第五电容；所述第七电阻的一端连接所述电压比较电路的输出端、另一端连接所述第二比较器的反相输入端，所述第五电容连接于所述第二比较器的反相输入端和所述第二电源电压之间，所述第八电阻和所述第九电阻串联于所述第二电源电压和参考地之间，所述第八电阻和所述第九电阻的中间节点连接至所述第二比较器的正相输入端。

7.根据权利要求1所述的火焰检测装置，其特征在于：所述继电器输出电路包括第十电阻、第十一电阻、三极管及继电器；所述第十电阻的一端连接所述反相电路的输出端、另一端连接所述三极管的基极，所述第十一电阻连接于所述三极管的基极和参考地之间，所述三极管的发射极接地、集电极连接所述继电器。

8.根据权利要求7所述的火焰检测装置，其特征在于：所述继电器输出电路还包括并联连接于所述三极管和所述继电器之间的第十二电阻和发光二极管，所述发光二极管的负极连接所述三极管的集电极、正极连接所述继电器。