JP2012255729A - Fire sensor - Google Patents

Fire sensor Download PDF

Info

Publication number
JP2012255729A
JP2012255729A JP2011129392A JP2011129392A JP2012255729A JP 2012255729 A JP2012255729 A JP 2012255729A JP 2011129392 A JP2011129392 A JP 2011129392A JP 2011129392 A JP2011129392 A JP 2011129392A JP 2012255729 A JP2012255729 A JP 2012255729A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
tube
cathode electrode
anode electrode
electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2011129392A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuichi Nakajima
裕一 中島
Koji Seki
宏治 關
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Azbil Corp
Original Assignee
Azbil Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Azbil Corp filed Critical Azbil Corp
Priority to JP2011129392A priority Critical patent/JP2012255729A/en
Publication of JP2012255729A publication Critical patent/JP2012255729A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fire sensor which is capable of adjusting a magnitude of a voltage to be applied between an anode electrode and a cathode electrode in accordance with deterioration in the performance of a UV tube.SOLUTION: In a fire sensor using a UV tube including confronted surface electrodes, one of the confronted surface electrodes is at least one anode electrode and the others are two cathode electrodes of a first cathode electrode and a second cathode electrode. The anode electrode to be used for fire detection can also be used for measuring a voltage to start discharging. Therefore, the number of components is reduced, the fire sensor can be miniaturized in simple configuration, and deterioration in performance or any failure can be detected. Further, an adjustment to a proper voltage is enabled.

Description

この発明は、火炎中に含まれる紫外線を検出する火炎センサに関するものである。   The present invention relates to a flame sensor that detects ultraviolet rays contained in a flame.

火炎センサの一種として、ユニット化した紫外線検出用放電管（ＵＶチューブ）を用いて火炎中に含まれる紫外線を検出する火炎センサがある。このＵＶチューブは、紫外線を受けて放電を生起する一対の放電電極を円筒形のガラス管内に封止し、上記一対の放電電極それぞれのリード線をガラス管の一端部から導出したものである。
このような構造のＵＶチューブは、火がついていることを確実に検知するための安全確保の役割を担っており、例えばボイラ内の燃焼状態をモニタするための火炎センサとして用いられている（例えば、特許文献１参照）。 One type of flame sensor is a flame sensor that detects ultraviolet rays contained in a flame using a unitized ultraviolet ray detection discharge tube (UV tube). This UV tube is obtained by sealing a pair of discharge electrodes that generate discharge upon receiving ultraviolet rays in a cylindrical glass tube, and leading out the lead wires of the pair of discharge electrodes from one end of the glass tube.
The UV tube having such a structure plays a role of ensuring safety for reliably detecting that the fire is on, and is used, for example, as a flame sensor for monitoring a combustion state in a boiler (for example, , See Patent Document 1).

また、図１は、従来のＵＶチューブの構造を示す構成図である。ガラス管５の中に、網目状のアノード電極１と、カソード電極２とが、リード線３，４によってそれぞれ支持されており、ガラス管５には例えば水素とネオンを成分とする混合ガスが封入されている。このアノード電極１とカソード電極２とは、平行平面構造であり、両電極間は約０．５ｍｍの距離を保って配置されている。そして、ガラス管５の端部（図１の上部）及び側部から入射した紫外線が、アノード電極１の網目を抜けてカソード電極２に当たることにより放電する（例えば、特許文献２参照）。   FIG. 1 is a block diagram showing the structure of a conventional UV tube. A glass-like anode electrode 1 and a cathode electrode 2 are respectively supported by lead wires 3 and 4 in a glass tube 5, and a mixed gas containing, for example, hydrogen and neon as components is enclosed in the glass tube 5. Has been. The anode electrode 1 and the cathode electrode 2 have a parallel plane structure, and are arranged with a distance of about 0.5 mm between the two electrodes. Then, ultraviolet rays incident from the end (upper part of FIG. 1) and the side of the glass tube 5 pass through the mesh of the anode electrode 1 and hit the cathode electrode 2 to discharge (for example, see Patent Document 2).

ここで、ＵＶチューブには、前述のとおり、ガラス管５の中に水素とネオン等を成分とする混合ガスが封入されている。そして、ＵＶチューブの経年変化により、すなわち、ガラス管５の中に封入される混合ガスの一成分である水素が徐々に漏れていくこと（水素成分のスローリーク）により、実際には火が消えており、紫外線の照射が終わっているにもかかわらず、アノード電極１とカソード電極２間での放電が起こりやすくなり、いわゆる偽放電が発生してしまうという問題があった。この結果、火炎がないにもかかわらず火炎を検出してしまい、非常に危険であった。   Here, as described above, a mixed gas containing hydrogen and neon as components is enclosed in the glass tube 5 in the UV tube. Then, due to aging of the UV tube, that is, hydrogen, which is one component of the mixed gas sealed in the glass tube 5, gradually leaks (hydrogen component slow leak), the fire actually disappears. However, there is a problem that discharge between the anode electrode 1 and the cathode electrode 2 is likely to occur despite the end of the ultraviolet irradiation, and so-called false discharge occurs. As a result, the flame was detected even though there was no flame, which was very dangerous.

この問題に対し、ＵＶチューブに補助電極ユニットとその中に補助電極を設け、補助電極に規定の大きさの電圧をかけ、補助電極においてブレークダウンが生じた場合に、ＵＶチューブの寿命であると判断してＵＶチューブの故障を検出する火炎センサが提案されている（例えば、特許文献３）。   To solve this problem, when the auxiliary electrode unit and the auxiliary electrode are provided in the UV tube, a voltage of a specified magnitude is applied to the auxiliary electrode, and the breakdown occurs in the auxiliary electrode, the life of the UV tube is A flame sensor that judges and detects a failure of a UV tube has been proposed (for example, Patent Document 3).

特開平５−１２５８１号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-12581 特公昭４４−１０３９号公報Japanese Patent Publication No. 44-1039 特開２００９−１０９４８５号公報JP 2009-109485 A

しかしながら、例えば特許文献３のような従来の火炎センサは、ＵＶチューブの経年変化による故障を検出するだけのものであり、故障が検出されるまでの間のＵＶチューブの性能の劣化については何の考慮もなされていないという課題があった。   However, for example, a conventional flame sensor such as Patent Document 3 only detects a failure due to aging of the UV tube, and what about the deterioration of the performance of the UV tube until the failure is detected? There was a problem that no consideration was given.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、ＵＶチューブの性能の劣化に応じてアノード電極とカソード電極の間に印加する電圧の大きさを調節することができる火炎センサを提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and a flame capable of adjusting the magnitude of the voltage applied between the anode electrode and the cathode electrode in accordance with the deterioration of the performance of the UV tube. An object is to provide a sensor.

上記目的を達成するために、この発明に係る火炎センサは、向かい合う面電極を備えたＵＶチューブを用いた火炎センサにおいて、向かい合う面電極のうち一方が少なくとも１枚のアノード電極であり、もう一方が第１カソード電極及び第２カソード電極の２枚のカソード電極である。   To achieve the above object, a flame sensor according to the present invention is a flame sensor using a UV tube having opposed surface electrodes, wherein one of the facing surface electrodes is at least one anode electrode, and the other is Two cathode electrodes, a first cathode electrode and a second cathode electrode.

また、この発明に係る火炎センサは、アノード電極と第２カソード電極の間に可変な電圧を印加し、アノード電極と第２カソード電極の間で放電が開始する瞬間の放電開始電圧の大きさを測定する。   In the flame sensor according to the present invention, a variable voltage is applied between the anode electrode and the second cathode electrode, and the magnitude of the discharge start voltage at the moment when the discharge starts between the anode electrode and the second cathode electrode is determined. taking measurement.

また、この発明に係る火炎センサは、測定された放電開始電圧の大きさに基づいて、アノード電極と第１カソード電極の間に印加する電圧の大きさを変更する。   The flame sensor according to the present invention changes the magnitude of the voltage applied between the anode electrode and the first cathode electrode based on the measured magnitude of the discharge start voltage.

また、この発明に係る火炎センサは、測定された放電開始電圧の大きさが所定の電圧値よりも小さい場合は、ＵＶチューブが故障したと判断する。   The flame sensor according to the present invention determines that the UV tube has failed when the measured magnitude of the discharge start voltage is smaller than a predetermined voltage value.

本発明に係る火炎センサによれば、１枚のアノード電極と２枚のカソード電極により通常の火炎検出と、性能の劣化や故障の検出と、を行うことができるので、すなわち、火炎検出に使用するアノード電極を放電が開始される電圧の測定にも兼用して使用することができるので、部品点数も少なくて済み、簡単な構成で火炎センサの小型化を実現しつつ、性能の劣化や故障まで検出することができる。   According to the flame sensor of the present invention, normal flame detection and performance degradation or failure detection can be performed by one anode electrode and two cathode electrodes, that is, used for flame detection. The anode electrode can also be used to measure the voltage at which discharge starts, so the number of parts can be reduced and the flame sensor can be downsized with a simple configuration, while performance degradation and failure Can be detected.

従来のＵＶチューブの構造を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the conventional UV tube. 従来のＵＶチューブと、この発明におけるＵＶチューブとの外観を比較する模式図である。It is a schematic diagram which compares the external appearance of the conventional UV tube and the UV tube in this invention. この発明の実施の形態１に係る火炎センサのＵＶチューブの構成を示す。The structure of the UV tube of the flame sensor which concerns on Embodiment 1 of this invention is shown. この発明の実施の形態１に係る火炎センサの構成を示す。The structure of the flame sensor which concerns on Embodiment 1 of this invention is shown. この発明の実施の形態１に係る火炎センサの処理手順のフローチャートを示す。The flowchart of the process sequence of the flame sensor which concerns on Embodiment 1 of this invention is shown.

以下、この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
図２は、従来のＵＶチューブ（図２左側）と、この発明におけるＵＶチューブ（図２右側）との外観を比較する模式図である。
従来の火炎センサに用いられるＵＶチューブは、図１のガラス管５の上下方向の長さが４．３ｃｍ前後の比較的大きなものであるため、振動に弱く、ガスタービンや発電所等の特殊な市場では使えないという問題があった。
そこで、ＵＶチューブを小型化することが考えられる。この発明におけるＵＶチューブは、大幅な小型化を図ったものであり、ガラス管１０の上下方向の長さは１．７ｃｍ前後である。このように小型化されたＵＶチューブは、耐振動性、耐衝撃性を向上できるため、このＵＶチューブを用いた火炎センサは、ガスタービンの燃焼検出など、従来では安定した火炎検出が困難であった過酷な環境での使用が可能となる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
Embodiment 1 FIG.
FIG. 2 is a schematic diagram comparing the appearance of a conventional UV tube (left side of FIG. 2) and the UV tube (right side of FIG. 2) in the present invention.
The UV tube used in the conventional flame sensor is relatively large, with the vertical length of the glass tube 5 in FIG. 1 being about 4.3 cm, so it is vulnerable to vibrations and is special for gas turbines and power plants. There was a problem that it could not be used in the market.
Therefore, it is conceivable to reduce the size of the UV tube. The UV tube in the present invention is greatly reduced in size, and the length of the glass tube 10 in the vertical direction is about 1.7 cm. Since the downsized UV tube can improve vibration resistance and impact resistance, it has been difficult for a flame sensor using the UV tube to detect a stable flame conventionally, such as gas turbine combustion detection. It can be used in harsh environments.

ここで、ＵＶチューブは真空管の一種であり、使用時間の経過に伴って性能が劣化することは否めず、ＵＶチューブの性能の劣化はそのまま火炎センサの火炎検出性能の低下の要因となるため、ＵＶチューブの性能の劣化状況を監視することが重要となる。このＵＶチューブの性能の劣化の主な原因としては、背景技術においても説明したとおり、ガラス管１０に封入されている混合ガス中の水素のスローリークまたは水素吸蔵がある。これは、混合ガス中の水素が電極ないしリード線によって吸収されたり、ガス漏れなどが生じることによるものである。そして、混合ガス中の水素濃度が低下すると、電極間の放電が起こりやすくなり、紫外線の存在を伴わずに放電が起こり、誤検出を生じてしまう。特にこの発明のように小型化されたＵＶチューブは、封入される混合ガスの量が少ないため、水素濃度が低下しやすく、その影響を受けやすい。そこで、この発明は、ＵＶチューブを小型化しつつ、かつ、経年変化による性能の劣化の影響を受けにくい火炎センサを実現するものである。   Here, the UV tube is a kind of vacuum tube, and it cannot be denied that the performance deteriorates with the passage of time of use, and the deterioration of the performance of the UV tube directly causes a decrease in the flame detection performance of the flame sensor. It is important to monitor the deterioration of the performance of the UV tube. As described in the background art, the main cause of the deterioration of the performance of the UV tube is a slow leak or occlusion of hydrogen in the mixed gas sealed in the glass tube 10. This is due to the fact that hydrogen in the mixed gas is absorbed by the electrodes or lead wires, or gas leakage occurs. And if the hydrogen concentration in mixed gas falls, the discharge between electrodes will occur easily, discharge will occur without the presence of ultraviolet rays, and false detection will occur. In particular, a miniaturized UV tube as in the present invention has a small amount of mixed gas to be sealed, so that the hydrogen concentration tends to decrease and is easily affected. Therefore, the present invention realizes a flame sensor that is less susceptible to performance deterioration due to secular change while miniaturizing the UV tube.

図３は、この発明の実施の形態１に係る火炎センサのＵＶチューブの外観構成を示す図であり、図３（ａ）はこのＵＶチューブ全体の構成を、図３（ｂ）は図３（ａ）の構成からガラス管１０とアノード電極１１を外した構成を、図３（ｃ）は図３（ｂ）の構成から第１カソード電極１２及び第２カソード電極１６を外した構成を、それぞれ示している。   FIG. 3 is a diagram showing an external configuration of the UV tube of the flame sensor according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 3A shows the overall configuration of the UV tube, and FIG. 3B shows the configuration of FIG. FIG. 3 (c) shows a configuration in which the first cathode electrode 12 and the second cathode electrode 16 are removed from the configuration in FIG. 3 (b). Show.

ここで、この発明における火炎センサのＵＶチューブの製造工程について、図３を参照しながら詳細に説明する。まず初めに、図３（ｃ）に示すように、排気管１９、ボタンガラス１７、各３本のコバール線１３，１４及び１本のコバール線１５を同時に封着して、ボタンステム１８を形成する。   Here, the manufacturing process of the UV tube of the flame sensor according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. First, as shown in FIG. 3 (c), the exhaust pipe 19, the button glass 17, each of the three kovar lines 13, 14 and one kovar line 15 are simultaneously sealed to form the button stem 18. To do.

次に、図３（ｂ）に示すように、第１カソード電極１２用の３本のコバール線（リード線）１４に第１カソード電極１２を配置して溶接する。また、第２カソード電極（副カソード電極）１６用の１本のコバール線（リード線）１５に第２カソード電極１６を配置して溶接する。なお、第１カソード電極１２及び第２カソード電極１６は、アノード電極１１用の３本のコバール線１３に接触しないように配置されるとともに、第１カソード電極１２には、アノード電極用の３本のコバール線１３に対応する箇所にそれぞれ切欠きが設けられている。   Next, as shown in FIG. 3B, the first cathode electrode 12 is disposed on the three kovar wires (lead wires) 14 for the first cathode electrode 12 and welded. In addition, the second cathode electrode 16 is disposed and welded to one kovar wire (lead wire) 15 for the second cathode electrode (sub-cathode electrode) 16. The first cathode electrode 12 and the second cathode electrode 16 are disposed so as not to contact the three kovar wires 13 for the anode electrode 11, and the first cathode electrode 12 includes three electrodes for the anode electrode. Notches are respectively provided at locations corresponding to the Kovar line 13.

その後、網目状の面電極であるアノード電極１１と、それに向かい合う面電極である第１カソード電極１２及び第２カソード電極１６との間の距離が所定の距離（ここでは、０．４ｍｍ）保たれるようにするために、スペーサ（図示せず）を一時的に配置する。なお、スペーサは必須ではなく、アノード電極１１と第１カソード電極１２，第２カソード電極１６との間の距離を所定の距離に保つことができるものであれば、他の代替方法を用いても構わない。   Thereafter, the distance between the anode electrode 11 that is a mesh-like surface electrode and the first cathode electrode 12 and the second cathode electrode 16 that are surface electrodes facing each other is maintained at a predetermined distance (here, 0.4 mm). In order to prevent this, a spacer (not shown) is temporarily arranged. The spacer is not essential, and other alternative methods can be used as long as the distance between the anode electrode 11 and the first cathode electrode 12 and the second cathode electrode 16 can be maintained at a predetermined distance. I do not care.

そして、アノード電極１１を３本のコバール線（リード線）１３に溶接する。なお、網目状のアノード電極１１には、３本のコバール線１３を接続するための穴が、その３本のコバール線１３に対応する箇所にそれぞれ設けられている。また、３本のコバール線１３は、第１カソード電極１２用の３本のコバール線１４及び第２カソード電極１６用の１本のコバール線１５よりも長くボタンステムから上方向に突き出されており、アノード電極１１をコバール線１３と溶接した際に、アノード電極１１と第１カソード電極１２，第２カソード電極１６とが接触しないように設定されている。   Then, the anode electrode 11 is welded to three kovar wires (lead wires) 13. The mesh-like anode electrode 11 is provided with holes for connecting the three Kovar wires 13 at locations corresponding to the three Kovar wires 13. In addition, the three kovar lines 13 protrude upward from the button stem longer than the three kovar lines 14 for the first cathode electrode 12 and the one kovar line 15 for the second cathode electrode 16. When the anode electrode 11 is welded to the Kovar wire 13, the anode electrode 11, the first cathode electrode 12, and the second cathode electrode 16 are set so as not to contact each other.

その後、前記スペーサを取り除き、最後に、図３（ａ）に示すように、ガラス管１０をかぶせてボタンステム１８と溶接し、内部に例えば水素とネオンを成分とする混合ガスを封入してから密閉する。   Thereafter, the spacer is removed, and finally, as shown in FIG. 3 (a), the glass tube 10 is covered and welded to the button stem 18, and a mixed gas containing, for example, hydrogen and neon is sealed inside. Seal.

図４は、この発明の実施の形態１に係る火炎センサの概略回路構成を示す図である。この火炎センサは、上述のようにＵＶチューブを構成する１枚のアノード電極１１と、それに向かい合う第１カソード電極１２及び第２カソード電極１６の２枚のカソード電極を備え、それぞれの向かい合う電極間に加える電圧を制御するものである。ここで、アノード電極１１と第１カソード電極間には、直流電圧を印加して、この電極間に流れる電流を検出することにより、紫外線の有無（火炎の有無）を検出する。一方、アノード電極１１と第２カソード電極１６間には、可変交流電圧を印加して、何Ｖ（ボルト）で放電が起き始めるのか（放電開始電圧）を測定する。   FIG. 4 is a diagram showing a schematic circuit configuration of the flame sensor according to Embodiment 1 of the present invention. As described above, this flame sensor includes one anode electrode 11 constituting a UV tube and two cathode electrodes, a first cathode electrode 12 and a second cathode electrode 16 facing each other, between the electrodes facing each other. It controls the voltage to be applied. Here, the presence or absence of ultraviolet rays (the presence or absence of a flame) is detected by applying a DC voltage between the anode electrode 11 and the first cathode electrode and detecting the current flowing between the electrodes. On the other hand, a variable AC voltage is applied between the anode electrode 11 and the second cathode electrode 16 to measure how many volts (volts) discharge starts (discharge start voltage).

このアノード電極１１と第２カソード電極１６間の電圧を測定する処理は、ある一定期間ごとに行えばよいものであるが、経年変化によりＵＶチューブ内の混合ガスの水素濃度が減少するにしたがって、放電開始電圧は低下していく。これにより、火炎センサとしての性能が徐々に低下してきていることを認識することができる。また、この電圧がある所定値以下になったときに、火炎センサの寿命（または故障）であると判断することができる。   The process of measuring the voltage between the anode electrode 11 and the second cathode electrode 16 may be performed every certain period, but as the hydrogen concentration of the mixed gas in the UV tube decreases due to aging, The discharge start voltage decreases. Thereby, it can recognize that the performance as a flame sensor is falling gradually. Further, when this voltage falls below a predetermined value, it can be determined that the life (or failure) of the flame sensor is reached.

一方、上記経年変化により放電開始電圧が低下していくということは、ＵＶチューブ内の混合ガスの水素濃度が低下しているということであるから、火炎の有無を検出するアノード電極１１と第１カソード電極１２間においても、低い電圧で放電しやすくなる。この結果、実際には火が消えており、紫外線照射が終わっているにもかかわらず、アノード電極１１と第１カソード電極１２間において放電が起こりやすくなり、火炎がないにもかかわらず火炎検出してしまう（偽放電が発生してしまう）おそれがあるため、大変危険であった。   On the other hand, the fact that the discharge start voltage decreases due to the above-mentioned secular change means that the hydrogen concentration of the mixed gas in the UV tube is decreased. Even between the cathode electrodes 12, it becomes easy to discharge at a low voltage. As a result, the fire is actually extinguished and the discharge is likely to occur between the anode electrode 11 and the first cathode electrode 12 in spite of the end of the ultraviolet irradiation. This is very dangerous.

そこで、上記経年変化により放電開始電圧が低下していくにしたがって、火炎検出のために電圧源２３から印加する電圧値も低下させれば、偽放電は起こりにくくなることから、この発明では、アノード電極１１と第２カソード電極１６間で測定された放電開始電圧の値に基づいてアノード電極１１と第１カソード電極１２間に電圧源２３から印加する電圧の値を制御するようにした。   Therefore, if the voltage value applied from the voltage source 23 for flame detection is also reduced as the discharge start voltage is lowered due to the aging, the false discharge is less likely to occur. Based on the value of the discharge start voltage measured between the electrode 11 and the second cathode electrode 16, the value of the voltage applied from the voltage source 23 between the anode electrode 11 and the first cathode electrode 12 was controlled.

図５は、この発明の実施の形態１に係る火炎センサの処理手順を示すフローチャートである。ここで、図５の処理は、この瞬間に火炎センサが紫外線を検出していて、アノード電極１１と第１カソード電極１２の間で放電が起きていることが前提となっており、火炎センサが紫外線を検出していないときは、図５の処理は行わない。   FIG. 5 is a flowchart showing a processing procedure of the flame sensor according to the first embodiment of the present invention. Here, the process of FIG. 5 is based on the premise that the flame sensor is detecting ultraviolet rays at this moment, and that a discharge is occurring between the anode electrode 11 and the first cathode electrode 12. When ultraviolet rays are not detected, the processing in FIG. 5 is not performed.

まず最初に、放電開始電圧を測定する。放電開始電圧はアノード電極１１と第２カソード電極１６間に電圧をかけたときに放電が起こり始める電圧値であり、混合ガスの水素濃度によって変化する値であるため、電極間にかける電圧を、電極間に放電が起きない大きさから少しずつ変化させていくことで、放電が起こり始める瞬間の電圧を測定する。
そこで、補助電圧制御部２１が補助電圧の大きさをアノード電極１１と第２カソード電極１６間で放電が起きない程度に小さい値に設定する（ステップＳＴ１）。次に、補助電圧の大きさを補助電圧制御部２１が変化させる（ステップＳＴ２）。具体的には、補助電圧制御部２１が補助電圧を徐々に大きくしていき、アノード電極１１と第２カソード電極１６の間で放電が起きる瞬間の補助電圧の値を測定し、測定した補助電圧の値を放電開始電圧として電圧源制御部２２に出力する（ステップＳＴ３）。 First, the discharge start voltage is measured. The discharge start voltage is a voltage value at which discharge starts when a voltage is applied between the anode electrode 11 and the second cathode electrode 16 and is a value that varies depending on the hydrogen concentration of the mixed gas. The voltage at the moment when discharge starts is measured by gradually changing the size from the level at which no discharge occurs between the electrodes.
Therefore, the auxiliary voltage control unit 21 sets the magnitude of the auxiliary voltage to a value that is small enough to prevent discharge between the anode electrode 11 and the second cathode electrode 16 (step ST1). Next, the auxiliary voltage control unit 21 changes the magnitude of the auxiliary voltage (step ST2). Specifically, the auxiliary voltage control unit 21 gradually increases the auxiliary voltage, measures the value of the auxiliary voltage at the moment when discharge occurs between the anode electrode 11 and the second cathode electrode 16, and measures the measured auxiliary voltage. Is output to the voltage source controller 22 as a discharge start voltage (step ST3).

ここで、放電開始電圧はＵＶチューブの経年変化により混合ガスの水素濃度が減少するにしたがって低下するものであり、放電開始電圧の低下は火炎センサとしての性能の低下を示している。よって、ステップＳＴ３において測定した放電開始電圧から、そのＵＶチューブがまだ使用可能か否かを判定する。
そこで、補助電圧制御部２１によって測定された放電開始電圧が予め決められた所定の電圧値よりも小さいか否かを、電圧源制御部２２が判定する（ステップＳＴ４）。放電開始電圧が予め決められた所定の電圧値よりも小さい場合（ステップＳＴ４のＹＥＳの場合）は、ＵＶチューブが故障したものと判定し（ステップＳＴ５）、ＵＶチューブの故障を通知して（ステップＳＴ６）、処理を終了する。 Here, the discharge start voltage decreases as the hydrogen concentration of the mixed gas decreases due to the secular change of the UV tube, and a decrease in the discharge start voltage indicates a decrease in performance as a flame sensor. Therefore, it is determined from the discharge start voltage measured in step ST3 whether or not the UV tube is still usable.
Therefore, the voltage source control unit 22 determines whether or not the discharge start voltage measured by the auxiliary voltage control unit 21 is smaller than a predetermined voltage value determined in advance (step ST4). When the discharge start voltage is smaller than a predetermined voltage value determined in advance (in the case of YES in step ST4), it is determined that the UV tube has failed (step ST5), and the failure of the UV tube is notified (step ST5). ST6), the process ends.

一方、放電開始電圧が予め決められた所定の電圧値以上である場合（ステップＳＴ４のＮＯの場合）には、ＵＶチューブはまだ使用できるものと判定し、ステップＳＴ３において測定した放電開始電圧に基づいてアノード電極１１と第１カソード電極１２間の電圧の大きさを変更する。
そこで、電圧源２３の電圧の大きさを放電開始電圧の値に変更して（ステップＳＴ７）、処理を終了する。 On the other hand, when the discharge start voltage is equal to or higher than a predetermined voltage value determined in advance (NO in step ST4), it is determined that the UV tube can still be used, and based on the discharge start voltage measured in step ST3. Thus, the magnitude of the voltage between the anode electrode 11 and the first cathode electrode 12 is changed.
Therefore, the magnitude of the voltage of the voltage source 23 is changed to the value of the discharge start voltage (step ST7), and the process ends.

なお、ここでは、電圧源２３の電圧の大きさを放電開始電圧の値に変更しているが、放電開始電圧の値にするのではなく、放電開始電圧の値に基づいて大きさを変更するようにしてもよい。   Here, although the magnitude of the voltage of the voltage source 23 is changed to the value of the discharge start voltage, the magnitude is changed based on the value of the discharge start voltage rather than the value of the discharge start voltage. You may do it.

このように、アノード電極１１と第２カソード電極１６間で測定された放電開始電圧の値に基づいてアノード電極１１と第１カソード電極１２間に電圧源２３から印加する電圧の値を制御するようにしたので、アノード電極１１と第１カソード電極１２間に印加する電圧を適当な大きさに調整することができる。   In this way, the value of the voltage applied from the voltage source 23 between the anode electrode 11 and the first cathode electrode 12 is controlled based on the value of the discharge start voltage measured between the anode electrode 11 and the second cathode electrode 16. Thus, the voltage applied between the anode electrode 11 and the first cathode electrode 12 can be adjusted to an appropriate magnitude.

以上のように、この発明の火炎センサによれば、１枚のアノード電極と２枚のカソード電極により通常の火炎検出と、性能の劣化や故障の検出と、を行うことができるので、すなわち、火炎検出に使用するアノード電極を放電開始電圧の測定にも兼用して使用することができるので、部品点数も少なくて済み、簡単な構成で火炎センサの小型化を実現しつつ、性能の劣化や故障まで検出することができる。   As described above, according to the flame sensor of the present invention, normal flame detection and performance degradation and failure detection can be performed by one anode electrode and two cathode electrodes, that is, The anode electrode used for flame detection can also be used for the measurement of the discharge start voltage, so the number of parts can be reduced, and the flame sensor can be downsized with a simple configuration, while performance degradation and Even failure can be detected.

また、測定するアノード電極１１と第２カソード電極１６の間で放電が開始する瞬間の放電開始電圧の大きさに基づいて、アノード電極１１と第１カソード電極１２の間に印加する電圧の大きさを調節する電圧源制御部２２を備えることにより、混合ガスの水素濃度が減少しても紫外線の存在を伴わない放電が起こるのを防ぐことができ、正しくＵＶ光を検出することができるため、製品寿命を長く保つことが可能となり、ユーザからの返品の数を少なくすることができる。   The magnitude of the voltage applied between the anode electrode 11 and the first cathode electrode 12 based on the magnitude of the discharge start voltage at the moment when the discharge starts between the anode electrode 11 and the second cathode electrode 16 to be measured. By providing the voltage source control unit 22 for adjusting the discharge, it is possible to prevent discharge without the presence of ultraviolet rays even when the hydrogen concentration of the mixed gas is reduced, and UV light can be detected correctly. The product life can be kept long, and the number of returns from the user can be reduced.

なお、この実施の形態では、カソード電極のみが２枚であり、アノード電極は１枚の構成として記載しているが、アノード電極とカソード電極の両方ともが２枚の構成であってもよい。   In this embodiment, only two cathode electrodes are provided and the anode electrode is described as a single structure. However, both the anode electrode and the cathode electrode may be configured as two sheets.

なお、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。   In the present invention, any constituent element of the embodiment can be modified or any constituent element of the embodiment can be omitted within the scope of the invention.

１，１１ アノード電極
２ カソード電極
３，４，１３，１４，１５ コバール線（リード線）
５，１０ ガラス管
１２ 第１カソード電極
１６ 第２カソード電極
１７ ボタンガラス
１８ ボタンステム
１９ 排気管
２１ 補助電圧制御部
２２ 電圧源制御部（制御部）
２３ 電圧源
２４ 第１アノード電極
２５ 第２アノード電極 1,11 Anode electrode 2 Cathode electrode 3, 4, 13, 14, 15 Kovar wire (lead wire)
5, 10 Glass tube 12 First cathode electrode 16 Second cathode electrode 17 Button glass 18 Button stem 19 Exhaust tube 21 Auxiliary voltage control unit 22 Voltage source control unit (control unit)
23 Voltage source 24 First anode electrode 25 Second anode electrode

Claims (4)

向かい合う面電極を備えたＵＶチューブを用いた火炎センサにおいて、
前記向かい合う面電極のうち一方が少なくとも１枚のアノード電極であり、もう一方が第１カソード電極及び第２カソード電極の２枚のカソード電極であることを特徴とする火炎センサ。 In a flame sensor using a UV tube with face electrodes facing each other,
One of the facing surface electrodes is at least one anode electrode, and the other is two cathode electrodes of a first cathode electrode and a second cathode electrode. 前記アノード電極と前記第２カソード電極の間に可変な電圧を印加し、前記アノード電極と前記第２カソード電極の間で放電が開始する瞬間の放電開始電圧の大きさを測定することを特徴とする請求項１記載の火炎センサ。   A variable voltage is applied between the anode electrode and the second cathode electrode, and the magnitude of the discharge start voltage at the moment when discharge starts between the anode electrode and the second cathode electrode is measured. The flame sensor according to claim 1. 前記測定された放電開始電圧の大きさに基づいて、前記アノード電極と前記第１カソード電極の間に印加する電圧の大きさを変更することを特徴とする請求項２記載の火炎センサ。   The flame sensor according to claim 2, wherein the magnitude of the voltage applied between the anode electrode and the first cathode electrode is changed based on the measured magnitude of the discharge start voltage. 前記測定された放電開始電圧の大きさが所定の電圧値よりも小さい場合は、前記ＵＶチューブが故障したと判断することを特徴とする請求項２又は請求項３記載の火炎センサ。   The flame sensor according to claim 2 or 3, wherein when the measured magnitude of the discharge start voltage is smaller than a predetermined voltage value, it is determined that the UV tube has failed.
JP2011129392A 2011-06-09 2011-06-09 Fire sensor Withdrawn JP2012255729A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011129392A JP2012255729A (en) 2011-06-09 2011-06-09 Fire sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011129392A JP2012255729A (en) 2011-06-09 2011-06-09 Fire sensor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012255729A true JP2012255729A (en) 2012-12-27

Family

ID=47527421

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011129392A Withdrawn JP2012255729A (en) 2011-06-09 2011-06-09 Fire sensor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2012255729A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103604497A (en) * 2013-11-26 2014-02-26 四川天微电子有限责任公司 Ultraviolet light detection sensor
WO2016182734A1 (en) * 2015-05-13 2016-11-17 Honeywell International Inc. Determining failure of an ultraviolet sensor
US10648857B2 (en) 2018-04-10 2020-05-12 Honeywell International Inc. Ultraviolet flame sensor with programmable sensitivity offset
US10739192B1 (en) 2019-04-02 2020-08-11 Honeywell International Inc. Ultraviolet flame sensor with dynamic excitation voltage generation

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103604497A (en) * 2013-11-26 2014-02-26 四川天微电子有限责任公司 Ultraviolet light detection sensor
WO2016182734A1 (en) * 2015-05-13 2016-11-17 Honeywell International Inc. Determining failure of an ultraviolet sensor
US20160334453A1 (en) * 2015-05-13 2016-11-17 Honeywell International Inc. Determining failure of an ultraviolet sensor
US9863990B2 (en) * 2015-05-13 2018-01-09 Honeywell International Inc. Determining failure of an ultraviolet sensor
CN107624157A (en) * 2015-05-13 2018-01-23 霍尼韦尔国际公司 Determine the failure of Ultraviolet sensor
EP3295136A4 (en) * 2015-05-13 2018-12-19 Honeywell International Inc. Determining failure of an ultraviolet sensor
US10648857B2 (en) 2018-04-10 2020-05-12 Honeywell International Inc. Ultraviolet flame sensor with programmable sensitivity offset
CN111919061A (en) * 2018-04-10 2020-11-10 霍尼韦尔国际公司 Ultraviolet flame sensor with programmable sensitivity offset
US10739192B1 (en) 2019-04-02 2020-08-11 Honeywell International Inc. Ultraviolet flame sensor with dynamic excitation voltage generation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2012255729A (en) Fire sensor
CN108088558B (en) Flame detection system
JP2009109485A (en) Ultra violet flame sensor with run-on detection
EP2878944B1 (en) Gas detector
JP5114444B2 (en) Oxygen sensor control device and oxygen sensor control method
JP5961016B2 (en) Gas detector
JP2013019719A (en) Flame sensor
JP2013171737A5 (en)
JP2013061227A (en) Gas detection device
CN105675710A (en) Ionization chamber and photoionization sensor
JP2016033509A (en) Vacuum gauge and contamination diagnosis method
JP2015200626A (en) gas sensor
JP5751938B2 (en) Flame sensor
JP2010151613A (en) Aerosol detector
US20210262855A1 (en) Light detection system, discharge probability calculating method, and received light quantity measuring method
JP2013033839A (en) Ultraviolet ray sensor element and ultraviolet ray sensor
CN108802166B (en) Gaseous PID detection device of VOC
CN107727731B (en) High life photo ion gas detector
JP2005061884A (en) Concentration detector
JP2013029453A (en) Flame sensor
JP3489659B2 (en) Solid electrolyte type carbon dioxide gas sensor and its correction method
RU121100U1 (en) DISCHARGE VUV LAMP FOR A PHOTOIONIZATION DETECTOR
JP6170702B2 (en) Flame detection sensor
US10209220B2 (en) Apparatus for measuring ion mobility of harmful material and reference data obtaining method of the same
JP5392918B2 (en) Constant potential electrolytic acid gas detector

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20140902