DE2550881A1 - FLAME DETECTOR - Google Patents
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- F23N5/02—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium
- F23N5/12—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using ionisation-sensitive elements, i.e. flame rods
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Description
DipL-lng. K. GUNSCHMANN StemsdorfstraSe 10DipL-lng. K. GUNSCHMANN Stemsdorfstrasse 10
PATENTANWÄLTE 12. November 1975PATENT AGENCIES November 12, 1975
Dr. Kö/NeDr. Ko / Ne
SONY COEPORATION
7-35 Kitashinagawa-6,
Shinagawa-ku,
Tokyo / JapanSONY COEPORATION
7-35 Kitashinagawa-6,
Shinagawa-ku,
Tokyo / Japan
Die Erfindung bezieht sich auf einen Flammendetektor, wie er im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegeben ist.The invention relates to a flame detector as specified in the preamble of claim 1.
Mir viele Anwendungsfälle, im Haus, im Gewerbe und in der Industrie, wird als Wärmequelle die mit Flamme erfolgende Verbrennung eines Brennstoffes, insbesondere eines Gases, benutzt. Im Hinblick auf die Sicherheit ist es wichtig, dass zu keiner Zeit eine Ansammlung unverbrannten Gases im Verbrennungsraum auftritt, das zum Beispiel dann eintreten kann, wenn eine Flamme ausbleibt oder ausgeht. Ein so angesammeltes Gas kann plötzlich entzündet werden und eine Explosion hervorrufen. Daher ist es notwendig, einen Detektor vorzusehen, von dem ausgehend eine Anzeige gegeben wird, wenn die Flamme ausfällt. Von einem solchen Detektor oder von dem von ihm ausgehenden Signal wird dann die Brennstoffzufuhr in den Verbrennungsraum unterbunden. Es ist eine grosse Anzahl von Flammendetektoren verfügbar, bei denen das Ausbleiben einer Flamme überwacht werden kann, und mit denen das Entstehen eines wie voranstehend erwähnten gefähr-Many use cases for me, in the house, in business and in the Industry, the heat source is the burning of a fuel, especially a gas, with a flame, used. From a safety point of view, it is important that there is no accumulation of unburned gas in the combustion chamber at any time occurs, which can occur, for example, if a flame is absent or goes out. Such an accumulated one Gas can suddenly ignite and cause an explosion. Hence it is necessary to have a detector should be provided from which an indication is given if the flame fails. From such a detector or the fuel supply into the combustion chamber is then cut off from the signal it emits. It is one large number of flame detectors available, in which the absence of a flame can be monitored, and with for whom the occurrence of a dangerous situation as mentioned above
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lichen Zustandes verhindert werden kann. Solche Flammendetektoren arbeiten gewöhnlich nach dem Prinzip des thermostatischen Effekts, auf dem Prinzip lichtempfindlicher thermionischer Röhren oder unter Ausnutzung elektrischer Eigenschaften von Flammengasen. union state can be prevented. Such flame detectors usually work on the thermostatic principle Effect, based on the principle of photosensitive thermionic tubes or using electrical properties of flame gases.
Nach dem Prinzip des thermostatischen Effekts arbeitende Flammendetektoren haben grundsätzliche Nachteile. Thermostaten haben eine langsame Ansprechgeschwindigkeit, die darauf beruht, dass eine beträchtliche Zeit zwischen dem Ausbleiben oder dem : Verlöschen der Flamme und der Feststellung der Abkühlung vergeht, nämlich bis eine Anzeige des Ausbleibens oder Wegfall der Flamme erfolgt. l>±cht-empfindliche thermionische Röhren erfordern kostspielige und komplizierte Verstärkereinrichtungen. Diese Einrichtungen benötigen ausserdem noch Anzeigevorrichtungen, mit denen ein Ausfall des Detektors bzw. das ordnungsgemässe Arbeiten desselben überwacht und angezeigt wird.Flame detectors operating on the principle of the thermostatic effect have fundamental disadvantages. Thermostats have a slow response speed due to the fact that a considerable time elapses between the absence or: the extinction of the flame and the detection of cooling, namely until an indication of the absence or disappearance of the flame is given. l> ± cht-sensitive thermionic tubes require costly and complicated amplifiers. These facilities also require display devices with which a failure of the detector or the proper functioning of the same is monitored and displayed.
; Das an dritter Stelle genannte, für Flammendetektoren verwendete Prinzip nutzt elektrische Eigenschaften aus, die den Flammengasen inhärent sind, z. B. die elektrische Leitfähigkeit I oder eine Richtleitereigenschaft. Bei einem Flammendetektor j nach dem Prinzip elektrischer Leitfähigkeit oder Richtleiter- "| j eigenschaft wird zwischen eine Flammen-Detektorelektrode und j j einem Brenner eine elektrische Spannung von mehreren hundert \ j Volt Wechselspannung angelegt. Ein geringer elektrischer Strom, j der darauf beruhend zwischen der Detektorelektrode und dem '· ; The third principle used for flame detectors takes advantage of electrical properties inherent in the flame gases, e.g. B. the electrical conductivity I or a directional conductor property. In one flame detector j according to the principle of electrical conductivity or Richtleiter- "|. J property is applied between a flame detector electrode and j a burner j an electrical voltage of several hundred \ j VAC A small electric current, j of the based thereon between the detector electrode and the '·
ι Brenner durch die Flamme hindurch fliesst, wird mittels eines j Verstärkerkreises, der hohen Eingangswiderstand hat, verstärkt. , Ein solcher Verstärker arbeitet mit einem Feldeffekttransistor oder dgl. Es kann aber auch eine lichtemittierende Einrichtung, wie z. B. eine Neonröhre, vorgesehen sein, die unter Ausnutzung dieses geringen Strones «ur Lichtemission gebracht wird, wobei von diesem ausgesandtren Licht ein Photoleiter aktiviert bzw. beeinflusst wird. Die anzulegende Wechselspannung kann z. B. 250 Volt betragen und der festgestellte fliessende Strom hat nur etwa 4· uAmp-rι Burner flows through the flame, is activated by means of a j Amplifier circuit, which has high input resistance, amplified. Such an amplifier works with a field effect transistor or the like. But it can also be a light-emitting device, such as. B. a neon tube may be provided, which is under use of this small amount of power is brought to the emission of light, whereby A photoconductor is activated or activated by this emitted light. being affected. The alternating voltage to be applied can, for. B. 250 volts and the detected flowing current has only about 4 uAmp-r
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Bei einer anderen Art eines Flammendetektors nach diesem an dritter Stelle genannten Prinzip ist nur die Detektorelektrode in die !"lamme eingeführt. Dort wird der Umstand ausgenutzt, dass einige in der Flamme "befindliche Atome und/oder Moleküle infolge der hohen Temperatur thermisch ionisiert sind. Es sind dort viele positive H,0+-Ionen im oberen Bereich der Flamme und viele negative HO~-Ionen im unteren Bereich der Flamme. Im mittleren Bereich der Flamme sind ausserdem zahlreiche Elektronen vorhanden, die durch thermische Ionisation erzeugt sind. Man kann dementsprechend sagen, dass die Flamme ein elektrischer Leiter ist, obwohl ein sehr hoher Widerstand vorliegt. j Wenn in der Flamme eine Elektrode angeordnet ist, werden von dieser die Elektronen einzeln aufgefangen, so dass durch dieIn another type of flame detector based on this principle mentioned in the third place, only the detector electrode is inserted into the flame. There, the fact is exploited that some of the atoms and / or molecules in the flame are thermally ionized as a result of the high temperature. There are many positive H, 0 + ions in the upper area of the flame and many negative HO ~ ions in the lower area of the flame. In the middle of the flame there are also numerous electrons that are generated by thermal ionization. Accordingly, one can say that the flame is an electrical conductor, although there is a very high resistance. j If an electrode is arranged in the flame, the electrons are picked up individually by it, so that through the
■ Flamme ein Strom fliesst. Die Elektrode wird auf negatives Po-■ Flame a current flows. The electrode is set to negative
■ tential aufgeladen. Dieses negative Potential wird als Detektorsignal benutzt. Im allgemeinen ist aber die Detektorspan-• nung sehr klein, z. B. nur 0,6 bis 0,8 YoIt hoch, und der Strom ist ebenfalls sehr klein, beträgt z. B. 50 bis 120 nAmp. ■ potentially charged. This negative potential is used as a detector signal. In general, however, the detector voltage is • very small, z. B. only 0.6-0.8 YoIt high, and the current is also very small, e.g. B. 50 to 120 nAmp.
Mit diessribekannten Flammendetektoren lässt sich somit keine rasche und/oder zuverlässige Überwachung erreichen, weil die Detektorsignale so schwach sind.With this known flame detectors, therefore, no rapid and / or achieve reliable monitoring because the detector signals are so weak.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Flammendetektor anzugeben, der gegenüber den voranstehend erwähnten Nachteilen des Standes der Technik verbessert ist. Diese Aufgabe wird mit einem wie im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Flammendetektor gelöst, wie er im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegeben ist und weitere Ausgestaltungen sind den TJnteransprüchen entnehmbar.It is an object of the present invention to provide a flame detector indicate which is improved over the above-mentioned disadvantages of the prior art. This task is solved with a flame detector as specified in the preamble of claim 1, as described in the characterizing part of the Claim 1 is specified and further developments can be found in the subclaims.
Bei einem erfindungsgemässen Flammendetektor ist eine Detektorelektrode vorgesehen, die in einer Flamme bzw. an dem Ort, an dem diese Flamme sich befinden soll,anzubringen ist. Weiter ist öine Hilfselektrode vorhanden, die in diese Flamme an einem Ort einzubringen ist, der im Abstand von der Detektorelektrode ist. Es sind Mittel vorgesehen, mit.denen die Detektorelektrode undIn a flame detector according to the invention there is a detector electrode provided, which is to be attached in a flame or at the place where this flame is to be located. Next is There is an auxiliary electrode that goes into this flame in one place is to be brought in, which is at a distance from the detector electrode. Means are provided with which the detector electrode and
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die Hilfselektrode auf verschiedene Gleichspannungspotentiale gelegt werden können. Mit einer entsprechenden Einrichtung wird ein Signal von der Detektorelektrode abgeleitet bzw. abgenommen, das anzeigt, ob eine Flamme wie vorgesehen vorhanden ist.the auxiliary electrode to different DC voltage potentials can be laid. With an appropriate device, a signal is derived or taken from the detector electrode, that indicates whether a flame is present as intended.
Die Erfindung erstreckt sich auch auf das Betriebsverfahren zur Feststellung des Vorhandenseins oder des Nicht-Vorhandenseins einer Flamme an der für die Flamme vorgesehenen Stelle. Im Rahmen dieses Verfahrens wird die Detektorelektrode in die Flamme bzw. an den Ort, an der sich diese Flamme befinden soll, gebracht, die Hilfselektrode wird im Abstand von der Detektor-.elektrode in der Flamme angeordnet und es werden die Detektorelektrode und die Hilfselektrode auf verschiedene Gleichspannungspotentiale gelegt und von der Detektorelektrode wird ein Signal abgenommen, das angibt, ob eine Flamme vorliegt oder nicht.The invention also extends to the operating method for Determination of the presence or absence of a flame in the place intended for the flame. in the As part of this procedure, the detector electrode is placed in the flame or in the place where this flame should be located. brought, the auxiliary electrode is at a distance from the detector .electrode arranged in the flame and the detector electrode and the auxiliary electrode are set to different DC voltage potentials placed and a signal is picked up from the detector electrode, which indicates whether a flame is present or not.
Weitere Erläuterungen der Erfindung gehen aus der nachfolgenden, anhand der Figuren gegebenen Beschreibung hervor. jFurther explanations of the invention emerge from the following description given with reference to the figures. j
Die Fig. 1 und 2 zeigen eine schematische Ansicht einer ersten und einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,1 and 2 show a schematic view of a first and a second embodiment of the invention,
Die Fig. 3 und 4 zeigen graphische Darstellungen der Detektorspannung und des elektrischen Stromes, aufgetragen über der Gasströmung, und zwar für diese erste und diese zweite Ausführungsform. Figures 3 and 4 show graphs of the detector voltage and the electrical current plotted against the gas flow for this first and this second embodiment.
Die Fig. 5 und 6 zeigen schematische Ansichten einer dritten und einer vierten erfindungsgemässen Ausführungsform undFIGS. 5 and 6 show schematic views of a third and a fourth embodiment of the invention and
Fig. 7 zeigt ein Blockschaltbild einer fünften erfindungsgemässen Ausführungsform.7 shows a block diagram of a fifth according to the invention Embodiment.
Fig. 1 zeigt einen Flammendetektor, bei dem sich eine Detektor- »elektrode 1 in einer Flamme 2 befindet. Der Brenner 3 ist geerdet* In der Flamme 2 ist ausserdem eine Hilfselektrode 4 an-Fig. 1 shows a flame detector in which a detector »Electrode 1 is in a flame 2. The burner 3 is earthed * In the flame 2 there is also an auxiliary electrode 4.
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geordnet, die sich unterhalb der Detektorelektrode 1 befindet. Das. Gleichspannungspotential der Detektorelektrode 1 ist höher gewählt als dasjenige der Hilfselektrode 4, die mittels der Gleichspannungsquelle 5 auf ein negatives Potential gelegt ist. Ein Voltmeter 6 oder ein Amperemeter ist zwischen die Detektorelektrode 1 und Masse zwischengeschaltet.ordered, which is located below the detector electrode 1. That. The DC voltage potential of the detector electrode 1 is higher selected as that of the auxiliary electrode 4, which by means of the DC voltage source 5 is placed on a negative potential. A voltmeter 6 or an ammeter is connected between the detector electrode 1 and ground.
Durch die hohe Temperatur sind einige Atome und/oder Moleküle in der Flamme thermisch ionisiert. Dementsprechend sind dort viele positive H,0+-Ionen, die in dem oberen bzw. obersten Bereich der Flamme 3 Elektronen abgegeben haben. Viele negative H0~-Ionen befinden sich in dem unteren bzw. untersten Bereich der Flamme 2. Dort sind viele Elektronen e^ vorhanden, die durch thermische Ionisation im mittleren Bereich der Flamme 2 erzeugt worden sind. Diese Elektronen e^f werden durch die Detektorelektrode 1 eingefangen, so dass durch die Flamme 2 hindurch von der Elektrode 1 zu dem Brenner 3 sin elektrischer Strom Z* fliesst. Dies bedeutet, dass die Detektorelektrode 1 auf negatives Potential aufgeladen wird. Da auch die Hilfselektrode 4 durch die Flamme 2 wesentlich aufgeheizt wird, werden viele thermische Elektronen eö von dort entladen bzw. abgegeben und von del? Detektorelektrode 1 aufgefangen. Somit fliesst ein zweiter Strom Ι~ von der Detektorelektrode 1 zu der Hilfselek— trode 4 durch die Flamme 2 hindurch. Damit wird die Detektor- | elektrode 1 noch weiter auf negatives Potential aufgeladen. Es fliesst somit ein grosser Strom durch die Flamme 2 hindurch i und eine grosse Spannung tritt an de>r Detektorelektrode 1 auf. |Due to the high temperature, some atoms and / or molecules in the flame are thermally ionized. Accordingly, there are many positive H, 0 + ions that have given up 3 electrons in the upper or uppermost area of the flame. Many negative H0 ~ ions are in the lower or lowest area of the flame 2. There are many electrons e ^ which have been generated by thermal ionization in the middle area of the flame 2. These electrons e ^ f are captured by the detector electrode 1, so that an electric current Z * flows through the flame 2 from the electrode 1 to the burner 3. This means that the detector electrode 1 is charged to a negative potential. Since the auxiliary electrode 4 is also substantially heated up by the flame 2, many thermal electrons eö are discharged or emitted from there and from del? Detector electrode 1 collected. A second current Ι thus flows from the detector electrode 1 to the auxiliary electrode 4 through the flame 2. This will make the detector | Electrode 1 is still charged to negative potential. A large current thus flows through the flame 2 i and a large voltage occurs at the detector electrode 1. |
Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform. Bei dieser sind die Detektorelektrode 11 und die Hilfselektrode 14 wie bei der erstgenannten Ausfuhrungsform in der Flamme 12 angeordnet. Die Detektorelektrode 11 befindet sich jedoch unterhalb der Hilfselektrode 14, die mittels einer Gleichspannungsquelle 15 gegenüber der Detektorelektrode 11 auf ein negatives Potential vorgespannt ist. Mit den Ziffern 13 und 16 sind der Brenner und ein Anzeigegerät bezeichnet.Fig. 2 shows a second embodiment. In this, the detector electrode 11 and the auxiliary electrode 14 are as in the former Embodiment arranged in the flame 12. The detector electrode 11 is, however, located below the auxiliary electrode 14, which is opposite by means of a DC voltage source 15 the detector electrode 11 is biased to a negative potential. With the digits 13 and 16 are the burner and denotes a display device.
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Eig. 3 zeigt ein Schaubild der festgestellten bzw. ermittelten •negativen Spannung, aufgetragen über der in Litern pro Minute angegebenen Gasströmung mit konstanter Luftzufuhr . Fig. 3 bezieht sich auf die Ausführungsformen nach den Fig. 1 und 2. Die Kurven (a), (b), (c) zeigen für verschiedene Spannungen (E), nämlich für E « -40, -30 und -20 Volt, der Spannungsquelle 5 (Fig. 1) die Änderungen der festgestellten Spannung. Die Kurven (d), (e), (f), (g) und (h) zeigen für verschiedene Spannungen (E), nämlich E » -50, -40, -30, -20 und -10 Volt, der Spannungsquelle 15 nach Fig. 2, die sich ergebenden Änderungen der fest-■ gestellten Spannung. Zusätzlich zeigt die Kurve (i) die Änderungen der festgestellten Spannung, die von einem Detektor der bekannten Art zu erhalten ist, bei dem nur die Detektorelektrode in eine Flamme eingeführt ist.Prop. 3 shows a graph of the detected • Negative voltage, plotted against the gas flow specified in liters per minute with a constant air supply. Fig. 3 relates refer to the embodiments according to FIGS. 1 and 2. The curves (a), (b), (c) show for different voltages (E), namely for E «-40, -30 and -20 volts, the voltage source 5 (Fig. 1) the changes in the observed voltage. The curves (d), (e), (f), (g) and (h) show for different voltages (E), namely E »-50, -40, -30, -20 and -10 volts, the voltage source 15 according to FIG. 2, the resulting changes in the fixed ■ set tension. In addition, curve (i) shows the changes the detected voltage to be obtained from a detector of the known type at which only the detector electrode is inserted into a flame.
Fig. 4 zeigt Schaubilder vom Detektor festgestellter Ströme, aufgetragen über der Gasströmung, und zwar wieder für die beiden Ausführungsformen. Die Kurven (b), (d), (e), (f), (g), (h) und (i) entsprechen den Kurven (b), (d), (e), (f), (g), (h) und ' (i) nach Fig. 3· Aus den Kurven (b) nach Fig. 3 und 4 ist zu ; ersehen, dass dann, wenn eine Spannung von -30 Volt an der ; Hilfselektrode 4 der ersten Ausführungsform anliegt, -16 Volt : . und 17 JuAmp festzustellen sind. Genauso zeigen die Kurven (d) j j nach Fig. 3 und 4, dass dann, wenn -50 Volt an die Hilfselektro- J de 14 der zweiten Ausführungsform angelegt sind, -15»5 Volt und j 13)8 /üAmp festzustellen sind. Die auftretende Spannung und der auftretende Strom sind sehr gross im Vergleich zu denjenigen Werten, die von der Kurve (i) für einen bekannten Detektor angegeben werden.Fig. 4 shows graphs of detected flows by the detector, plotted against the gas flow, again for the two embodiments. Curves (b), (d), (e), (f), (g), (h) and (i) correspond to curves (b), (d), (e), (f), (g ), (h) and '(i) according to FIG. 3. From the curves (b) according to FIGS. 3 and 4 it is to; see that when a voltage of -30 volts is applied to the ; Auxiliary electrode 4 of the first embodiment is applied, -16 volts:. and 17 JuAmp are to be determined. The curves (d) j j according to FIGS. 3 and 4 likewise show that when -50 volts are applied to the auxiliary electrode 14 of the second embodiment, -15 »5 volts and j 13) 8 / uAmp can be determined. The voltage and current that occur are very large compared to the values given by curve (i) for a known detector.
Wie dies in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist, sind bei der ersten Ausführungsform, bei der die Hilfselektrode 4 sich unterhalb der Detektorelektrode 1 befindet, die festgestellte Spannung und der festgestellte Strom grosser als bei der zweiten Ausführungs— form. Das beruht vermutlich darauf, dass bei der ersten Ausführungsform nach Fig. 1 zwei Arten von Elektroden e^ und eö zum oberen bzw. obersten Bereich der Flamme 2 fliessen. D. h. beideAs shown in Figs. 3 and 4, the first Embodiment in which the auxiliary electrode 4 is located below the detector electrode 1, the detected voltage and the determined current is greater than in the second embodiment form. This is probably due to the fact that in the first embodiment according to Fig. 1 two types of electrodes e ^ and eö for upper or uppermost area of the flame 2 flow. I. E. both
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Arten von Elektronen eZ und eZ fliessen leicht zu den positiven Ionen, die sich in dem oberen bzw. obersten Bereich der Flamme 2 befinden. Dieser Strom der Elektronen wird durch die Strömung des Gases von unten nach oben in der Flamme unterstützt.Types of electrons eZ and eZ easily flow to the positive ions located in the upper and uppermost regions of the flame 2, respectively. This flow of electrons is supported by the flow of gas from bottom to top in the flame.
Fig. 5 zeigt eine dritte Ausführungsform. Die Detektorelektrode 21 und die Hilfselektrode 24- sind in der Flamme 22 angeordnet. Die Hilfselektrode 24 befindet sich unterhalb der Detektor- : elektrode 21, sie wird jedoch mit einer positiven Spannungs- ; quelle 25 vorgespannt. Die Ziffern 23 und 26 bezeichnen den Brenner und eine Anzeigeeinrichtung. Bei dieser Ausführungsform j ergeben sich bei Anliegen von +30 Volt an der Hilfselektrode 24 +3 Volt und 0,5 AiAmp Strom zur Detektorelektrode 21, bei einer Gasströmung von 13 Litern pro Minute.Fig. 5 shows a third embodiment. The detector electrode 21 and the auxiliary electrode 24- are arranged in the flame 22. The auxiliary electrode 24 is located below the detector: electrode 21, but it is with a positive voltage; source 25 biased. The numbers 23 and 26 denote the Burner and a display device. In this embodiment, j results when +30 volts are applied to the auxiliary electrode 24 +3 volts and 0.5 AiAmp current to the detector electrode 21, with one Gas flow of 13 liters per minute.
Fig. 6 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel. In diesem Falle befindet sich eine Hilfselektrode 34 oberhalb einer Detektor- . ; elektrode 31· Die Hilfselektrode wird von einer positiven Span- ; nungsquelle 35 vorgespannt. Mit 36 ist die Anzeigeeinrichtung bezeichnet. Wenn die Hilfselektrode 34 auf eine Spannung +30 Voljb vorgespannt wird, werden +4 Volt festgestellt und es fliesst ein Strom von 0,5/uAmp zur Detektorelektrode 31·Fig. 6 shows a fourth embodiment. In this case there is an auxiliary electrode 34 above a detector. ; electrode 31 · The auxiliary electrode is made of a positive span ; voltage source 35 biased. The display device is denoted by 36. If the auxiliary electrode 34 is biased to a voltage of +30 voljb, +4 volts are determined and a current of 0.5 / uAmp flows to the detector electrode 31.
Bei der dritten und der vierten Ausführungsform wird somit eine niedrige Spannung an der jeweiligen Detektorelektrode festgestellt. Dies beruht vermutlich darauf, dass bei der in Fig. 5 gezeigten dritten Ausführungsform die Detektorelektrode 21 wie oben erwähnt, mit negativem Potential aufgeladen wird, andererseits aber ein Strom I2 durch die Flamme 22 von der Hilfselektrojde 24 zur Detektorelektrode 21 fliesst, wie dies angezeigt ist. Dies beruht auf der positiven Spannungsquelle 25· Damit entsteht ein positives Potential an der Detektorelektrode 21. Dieses positive Potential überragt das oben erwähnte negative Potential derart, dass ein kleines positives Potential an der Bßtektorelektrode 21 auftritt.In the third and fourth embodiments, a low voltage detected at the respective detector electrode. This is presumably based on the fact that in the case of the FIG the third embodiment shown, the detector electrode 21 is charged with negative potential as mentioned above, on the other hand but a current I2 through the flame 22 from the auxiliary electrode 24 flows to the detector electrode 21 as indicated. This is based on the positive voltage source 25 · So that arises a positive potential at the detector electrode 21. This positive potential exceeds the above-mentioned negative Potential such that a small positive potential appears on the buster electrode 21.
Ein für die Detektorelektrode bevorzugtes Material enthält 0,1 % Barium 0,2 % Magnesium, 0,1% Kohlenstoff und der Rest 1stA preferred material for the detector electrode contains 0.1% barium, 0.2% magnesium, 0.1% carbon and the remainder 1
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Nickel. Es empfiehlt sich, mehr als ein Element der Gruppe Ha des Periodischen Systems zu verwenden, das eine Elektronen-Austrittsarbeit von weniger als 3 eY hat. Zum Beispiel sind dies Magnesium, Calcium, Strontrium oder Barium. Die Austrittsarbeit all dieser Elemente ist kleiner als 3 eV, so dass eine Elektrode, die ein oder mehrere dieser Elemente enthält, leicht die Elektronen eZ sammelt, die durch thermische Ionisation erzeugt sind, so dass ein im wesentlichen negatives Potential an der Detektorelektrode erzeugt wird. Andere Beispiele für Materialien für eine Detektorelektrode sind:Nickel. It is advisable to use more than one element from group Ha of the periodic table that has an electron work function of less than 3 eY. For example, these are magnesium, calcium, strontrium or barium. The work function of all these elements is less than 3 eV, so that an electrode containing one or more of these elements easily collects the electrons eZ generated by thermal ionization, so that a substantially negative potential is generated at the detector electrode. Other examples of materials for a detector electrode are:
1. 12 bis 15 % Chrom, weniger als 0,5 % Silicium, weniger als 0,15 % Kohlenstoff, 0,1 % Strontium, 0,1 % Kupfer und der Rest Nickel.1. 12 to 15% chromium, less than 0.5 % silicon, less than 0.15% carbon, 0.1% strontium, 0.1% copper and the balance nickel.
2. 23 % Chrom, 6 % Aluminium, 2 % Kobalt, weniger als 0,1 % Kohlenstoff, 0,1 % Strontium und der Rest Eisen.2. 23% chromium, 6% aluminum, 2% cobalt, less than 0.1% carbon, 0.1% strontium and the remainder iron.
3. 18 % Chrom, 8 % Nickel, weniger als 1 % Silicium, weniger als 2 % Mangan, weniger als 0,0J % Kohlenstoff, 1 % Strontium, 1 % Calcium und der Rest Eisen.3. 18% chromium, 8% nickel, less than 1% silicon, less than 2% manganese, less than 0.0J% carbon, 1% strontium, 1% calcium and the remainder iron.
Die oben angegebenen Prozentwerte sind Gewichtsprozente.The percentages given above are percentages by weight.
Fig. 7 zeigt eine fünfte Ausführungsform. In diesem Falle sind die Detektoreletrode 4-1 und die Hilfselektrode 44 in einer Flamme 42 eines Brenners 43 angeordnet. Die Hilfselektrode 44 ist von der negativen Spannungsquelle 45 auf negatives Potential vorgespannt. Bei dieser Ausführungsform ist eine" zusätzliche Vorspannungsquelle 47 mit der Detektorelektrode 41 verbunden, und zwar derart, dass sie die Detektorelektrode 41 auf positives Gleichspannungspotential vorspannt. Mit dieser fünften Ausführuhgsform wird ein grosses Detektorsignal erhalten, das dem Verstärker 48 zugeführt wird.' Das Ausgangssignal desselben geht an einen Antriebsschaltkreis 49, der eine geeignete Schaltereinrichtung und Relais enthält. Das Ausgangssignal des Schalt·!- kreises 49 steuert ein Ventil 50, das sich in der Gaszuführungs-j leitung 51 befindet. Wenn die Flamme 42 ausgeht, gelangt kein Ausgangssignal an das Ventil 50 und es wird dem Brenner 43 kein Gas'zugeführt. ■Fig. 7 shows a fifth embodiment. In this case are the detector electrode 4-1 and the auxiliary electrode 44 in one Flame 42 of a burner 43 is arranged. The auxiliary electrode 44 is from the negative voltage source 45 to negative potential biased. In this embodiment, an "additional Bias source 47 connected to detector electrode 41, in such a way that it biases the detector electrode 41 to a positive DC voltage potential. With this fifth Embodiment a large detector signal is obtained, which is fed to the amplifier 48. ' The output of the same goes to a drive circuit 49 which is suitable switch means and relay includes. The output signal of the switching! - circuit 49 controls a valve 50, which is located in the gas supply j line 51 is located. When the flame 42 goes out, none comes Output signal to the valve 50 and it is the burner 43 no Gas' supplied. ■
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Die voranstebenden Ausführungsbeispiele sind in Bezug auf eine Gasflamme erläutert. Die Erfindung kann auch auf Flammen anderer Brennstoffe angewendet werden- Im Eahmen der beschriebenen Erfindung können auch weitere Ausgestaltungen und Variationen der Erfindung vorgesehen sein.The preceding embodiments are in relation to a Gas flame explained. The invention can also be applied to flames of other fuels within the scope of those described In accordance with the invention, further refinements and variations of the invention can also be provided.
ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED
Ansprüche: Claims :
609821/0751609821/0751
Claims (7)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP49131375A JPS5739381B2 (en) | 1974-11-14 | 1974-11-14 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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Cited By (3)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8141 | Disposal/no request for examination |