JPH1073243A - Flame detector and combustion diagnostic device - Google Patents
Flame detector and combustion diagnostic deviceInfo
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- JPH1073243A JPH1073243A JP23216296A JP23216296A JPH1073243A JP H1073243 A JPH1073243 A JP H1073243A JP 23216296 A JP23216296 A JP 23216296A JP 23216296 A JP23216296 A JP 23216296A JP H1073243 A JPH1073243 A JP H1073243A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、発電用火力プラン
ト等の燃焼炉内の火炎の有無、および燃焼の状態を監視
する火炎検出および燃焼診断装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flame detection and combustion diagnosis apparatus for monitoring the presence or absence of a flame in a combustion furnace such as a thermal power plant and the state of combustion.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年の火力発電用ボイラでは、中間負荷
運用、ＤＳＳ（毎日起動、停止）運転により頻繁にバー
ナの点火、消火作業が行われるようになっており、バー
ナ火炎の点火、消火の状態を検出する火炎検出器は重要
な構成要素になっている。火炎検出器として一般に使用
されているもののほとんどは、火炎の発光を検出して火
炎の有無を判定する光学式である。発電ボイラ等のマル
チバーナ炉では、光検出式で、かつ、火炎のフリッカ信
号（火炎発光のＡＣ成分）の強度から火炎の有無を判定
するフリッカ分析式が適している。このような火炎検出
装置を図６に示す。2. Description of the Related Art In recent boilers for thermal power generation, burner ignition and fire extinguishing work are frequently performed by intermediate load operation and DSS (daily start / stop) operation. Flame detectors that detect conditions are important components. Most of the flame detectors generally used are of an optical type that detects the emission of a flame to determine the presence or absence of a flame. In a multi-burner furnace such as a power generation boiler, a flicker analysis type that is a light detection type and that determines the presence or absence of a flame based on the intensity of a flame flicker signal (AC component of the flame emission) is suitable. FIG. 6 shows such a flame detection device.
【０００３】図６は従来の火炎検出装置の構成を示す図
である。この図で、１はバーナ、２はバーナ１の火炎、
３は火炎２の光を受光する光ファイバプローブ、３ａ、
３ｂ、３ｃは光ファイバプローブ３の３つの観測視野を
示す。４は光ファイバプローブ３で受光した光を伝送す
る中継光ファイバであり、通常、コア径 200μｍのもの
が使用される。５は中継光ファイバ４で伝送された光を
これに応じた電気信号に変換する光電変換ボード、６は
光電変換ボード５で変換された電気信号の特定周波数帯
域成分（フリッカ信号）に基づき火炎の点火、消火を判
定する判定処理ボード、７は各バーナの判定処理ボード
の出力を入力するリレーボードユニット、８はリレーボ
ードユニット７からの各バーナの火炎の判定結果に基づ
いてバーナ燃焼の自動制御を行うバーナ自動制御装置、
９は各判定処理ボード６の判定結果を通信制御ボード１
０を介して入力するホストコンピュータである。FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a conventional flame detecting device. In this figure, 1 is the burner, 2 is the flame of burner 1,
3 is an optical fiber probe for receiving the light of the flame 2, 3a,
3b and 3c show three observation fields of the optical fiber probe 3. Reference numeral 4 denotes a relay optical fiber for transmitting the light received by the optical fiber probe 3, and usually has a core diameter of 200 μm. Reference numeral 5 denotes a photoelectric conversion board for converting the light transmitted through the relay optical fiber 4 into an electric signal corresponding thereto, and 6 denotes a flame based on a specific frequency band component (flicker signal) of the electric signal converted by the photoelectric conversion board 5. A judgment processing board for judging ignition and extinction, 7 is a relay board unit for inputting an output of the judgment processing board of each burner, 8 is an automatic control of burner combustion based on a judgment result of each burner flame from the relay board unit 7. Automatic burner control device,
Reference numeral 9 denotes the communication control board 1
0 is a host computer.
【０００４】一方、環境対策の面から、ボイラ等の燃焼
装置では、窒素酸化物、すす、および一酸化炭素の発生
を極力抑制することが要望されている。この要望に沿う
ような燃焼状態を形成するためには、燃焼炉内で燃料と
空気とが適度に混合する火炎を形成し、これにより燃焼
炉内に極端な高温度領域および極端な低温度領域を形成
させないことが必要である。このような燃焼状態の監視
を行う装置の１つに燃焼火炎の輻射光を所定の数点の波
長について分光分析した結果から燃焼状態を診断する分
光分析式燃焼診断装置がある。マルチバーナ炉である近
年の大容量火力発電用ボイラでは、多数本あるバーナの
個々の火炎の保炎が最重要であり、バーナ個々の燃焼状
態を診断する必要がある。On the other hand, from the viewpoint of environmental measures, there is a demand for a combustion device such as a boiler to suppress generation of nitrogen oxides, soot and carbon monoxide as much as possible. In order to form a combustion state that meets this demand, a flame in which fuel and air are appropriately mixed in the combustion furnace is formed, thereby forming an extremely high temperature region and an extremely low temperature region in the combustion furnace. Need not be formed. As one of the apparatuses for monitoring such a combustion state, there is a spectrum analysis type combustion diagnosis apparatus for diagnosing a combustion state from a result of spectrally analyzing radiation light of a combustion flame at predetermined wavelengths. In recent large-capacity thermal power boilers, which are multi-burner furnaces, flame holding of individual flames of a large number of burners is the most important, and it is necessary to diagnose the combustion state of each burner.
【０００５】上記火炎検出装置と上記燃焼診断装置の機
能の一体化を図った装置（光センサ）を光電変換ボード
５に備えた光検出および燃焼診断装置が提案されてい
る。当該光センサは、火炎検出用の火炎発光のフリッカ
（ちらつき）成分分析機能と燃焼診断用の数点の波長に
おける分光分析機能を兼ね備えたセンサ、即ち、火炎検
出・燃焼診断併用型火炎センサ（以下、単に火炎センサ
という）である。これを図７で説明する。There has been proposed a light detection and combustion diagnosis device in which a device (light sensor) integrating the functions of the flame detection device and the combustion diagnosis device is provided on a photoelectric conversion board 5. The optical sensor is a sensor having both a flicker (flicker) component analysis function of flame emission for flame detection and a spectral analysis function at several wavelengths for combustion diagnosis, that is, a flame detection / combustion diagnosis combined flame sensor (hereinafter, referred to as a flame sensor). , Simply referred to as a flame sensor). This will be described with reference to FIG.
【０００６】図７は従来の火炎センサの構成を示す図で
ある。この図で、４は図６に示すものと同じ中継光ファ
イバ、２０は火炎センサを示す。火炎センサ２０は以下
の構成を有する。即ち、２１は受光用光ファイバであ
り、この受光用光ファイバ２１は中継光ファイバ４の出
射光を受光してこれを伝送する光ファイバであって、中
継光ファイバ４より大きなコア径 400μｍを有する。２
２はコリメータ（詳細は後述する。）、２３はガラスブ
ロック、２４ａ〜２４ｅは光干渉バンドパスフィルタ、
２５はこれら各光干渉バンドパスフィルタ２４ａ〜２４
ｅの透過光を受光する各ロッドレンズ、２６は各ロッド
レンズ２５を保持するホルダ、２７は光検出素子アレイ
である。火炎センサ２０は観測視野の数だけ備えられ
る。FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a conventional flame sensor. In this figure, 4 is the same relay optical fiber as shown in FIG. 6, and 20 is a flame sensor. The flame sensor 20 has the following configuration. That is, reference numeral 21 denotes a light receiving optical fiber, and the light receiving optical fiber 21 is an optical fiber that receives the light emitted from the relay optical fiber 4 and transmits the light, and has a larger core diameter of 400 μm than the relay optical fiber 4. . 2
2 is a collimator (details will be described later), 23 is a glass block, 24a to 24e are optical interference bandpass filters,
Reference numeral 25 denotes each of these optical interference bandpass filters 24a to 24a.
Each rod lens 26 receives the transmitted light of e, a holder 26 holds each rod lens 25, and a light detection element array 27. The flame sensors 20 are provided by the number of observation fields.
【０００７】図８は図７に示すコリメータの断面図であ
る。この図で、４は図６、図７に示すものと同じ中継光
ファイバ、２２は図７に示すコリメータである。コリメ
ータ２２は、受光用光ファイバ２１の光軸合わせおよび
保持を行うためのフェルール２２１、受光用光ファイバ
２１の出射光を集光する球レンズ２２２、球レンズ２２
２と受光用光ファイバ２１の光軸合わせおよび保持を行
うためのレンズガイド２２３、ロッドレンズ２２４、お
よびこれらを保持するコリメータホルダ２２５で構成さ
れている。受光用光ファイバ２１と球レンズ２２２との
位置関係は高精度に位置合わせする必要があり、受光用
光ファイバ２１は球レンズ２２２との位置関係を調整し
た後、レンズガイド２２３に接着固定される。FIG. 8 is a sectional view of the collimator shown in FIG. In this figure, 4 is the same relay optical fiber as shown in FIGS. 6 and 7, and 22 is the collimator shown in FIG. The collimator 22 includes a ferrule 221 for aligning and holding the optical axis of the light-receiving optical fiber 21, a spherical lens 222 for condensing light emitted from the light-receiving optical fiber 21, and a spherical lens 22.
It comprises a lens guide 223, a rod lens 224 for aligning and holding the optical axis of the optical fiber 2 and the light receiving optical fiber 21, and a collimator holder 225 for holding these. The positional relationship between the light receiving optical fiber 21 and the spherical lens 222 needs to be aligned with high precision, and the light receiving optical fiber 21 is bonded and fixed to the lens guide 223 after adjusting the positional relationship with the spherical lens 222. .
【０００８】図７に示す火炎センサ２０において、中継
光ファイバ４、受光用光ファイバ２１を経て伝送され受
光用光ファイバ２１から出射された光は、球レンズ２２
２によりロッドレンズ２２４の入射面光軸に集光され
る。ロッドレンズ２２４は球レンズ２２２の出射光を並
行光線に変換してガラスブロック２３および各光干渉バ
ンドパスフィルタ２４ａ〜２４ｅより成る分光系に入射
せしめる。この分光系に入射した光はガラスブロック２
３内を多重反射して伝播し、多重反射の過程において光
干渉バンドパスフィルタ２４ａ〜２４ｅの波長と一致す
る波長成分の光のみが対応する光干渉バンドパスフィル
タを透過し、ロッドレンズ２５を経て光検出素子アレイ
２７に入射し、その強度に比例する電気信号に変換され
て図６に示す判定処理ボード６へ出力される。最終的に
は、光干渉バンドパスフィルタ２４ａ〜２４ｅを透過し
た所定の波長（この場合は５つの波長）に対する分光分
析が行われ、その結果から火炎燃焼状態の特徴量（火炎
温度、ガス吸収特性等）が抽出され、又、光干渉バンド
パスフィルタ２４ａ〜２４ｅの透過光以外の光から火炎
発光のフリッカ成分が分析され、火炎の有無が判定され
る。In the flame sensor 20 shown in FIG. 7, the light transmitted through the relay optical fiber 4 and the light receiving optical fiber 21 and emitted from the light receiving optical fiber 21
2, the light is condensed on the optical axis of the incident surface of the rod lens 224. The rod lens 224 converts the light emitted from the spherical lens 222 into parallel light, and makes the light enter a spectral system including the glass block 23 and the optical interference bandpass filters 24a to 24e. The light incident on this spectroscopic system is a glass block 2
In the multiple reflection process, only light having a wavelength component that matches the wavelength of the optical interference bandpass filters 24a to 24e passes through the corresponding optical interference bandpass filter and passes through the rod lens 25. The light enters the light detection element array 27, is converted into an electric signal proportional to the intensity, and is output to the determination processing board 6 shown in FIG. Finally, spectroscopic analysis is performed on predetermined wavelengths (in this case, five wavelengths) transmitted through the optical interference bandpass filters 24a to 24e, and based on the results, characteristic quantities (flame temperature, gas absorption characteristics) of the flame combustion state are obtained. ) Is extracted, and the flicker component of the flame emission is analyzed from the light other than the light transmitted through the optical interference bandpass filters 24a to 24e, and the presence or absence of a flame is determined.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】上記従来の火炎センサ
２０は、これを光電変換ボード５へ実装する場合に次の
問題がある。第１の問題は、観察視野が複数ある場合、
各観察視野に対応する各受光用光ファイバ２１の長さ
（中継光ファイバ４との接続端から球レンズ２２２の入
射端までの長さ）を高精度で一致させないと、受光用光
ファイバ２１と球レンズ２２２間のギャップ等の接続状
態が観察視野毎に異なることとなり、観察視野間に光損
失差が生じてしまう。第２の問題は、受光用光ファイバ
２１とコリメータ２２との位置関係を高精度に保持する
ため、受光用光ファイバ２１をコリメータ２２と接着す
る構成では、受光用光ファイバ２１と火炎センサ２０の
他の構成とが一体構成となり、火炎センサ２０を光電変
換ボード５へ実装する場合、折れ易い受光用光ファイバ
２１に対して大きな注意を払わねばならず、これによ
り、実装に手間と時間を要することになる。又、このよ
うな一体構成では、受光用光ファイバ２１と火炎センサ
２０の他の構成のうちの一方に破損が生じた場合、両方
を交換せざるを得ず、特に、受光用光ファイバ２１が折
損した場合、高価な上記他の構成も交換しなければなら
ず、不経済なこととなる。The above-described conventional flame sensor 20 has the following problems when it is mounted on the photoelectric conversion board 5. The first problem is that when there are multiple observation fields,
Unless the lengths of the light receiving optical fibers 21 corresponding to the respective observation fields (the length from the connection end with the relay optical fiber 4 to the incident end of the spherical lens 222) are made to match with high accuracy, the light receiving optical fibers 21 and The connection state such as the gap between the spherical lenses 222 differs for each observation visual field, and a light loss difference occurs between the observation visual fields. The second problem is that, in order to maintain the positional relationship between the light receiving optical fiber 21 and the collimator 22 with high accuracy, the structure in which the light receiving optical fiber 21 and the collimator 22 are adhered to each other causes When the flame sensor 20 is mounted on the photoelectric conversion board 5, great care must be paid to the easily breakable light receiving optical fiber 21, which requires time and effort for mounting. Will be. Further, in such an integrated configuration, if one of the other components of the light receiving optical fiber 21 and the flame sensor 20 is damaged, both of the components must be replaced. In the case of breakage, the other expensive components must be replaced, which is uneconomical.
【００１０】本発明の目的は、上記従来技術における課
題を解決し、火炎センサの実装作業を容易に行うことが
でき、かつ、経済的にも有利な火炎検出および燃焼診断
装置を提供することにある。An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems in the prior art and to provide a flame detecting and combustion diagnosing apparatus which can easily perform a work of mounting a flame sensor and is economically advantageous. is there.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め請求項１の発明は、バーナ火炎の１つ以上の領域にお
ける発光を受光する１つ以上の視野を有する光プローブ
と、この光プローブで受光された光を伝送する中継光フ
ァイバと、この中継光ファイバよりコア径が大きくかつ
当該中継光ファイバで伝送された光を受光して伝送する
受光用ファイバと、この受光用ファイバから伝送された
光の拡がりを防止する集光レンズを有しこの集光レンズ
からの光を複数の波長域の光に分光しこれら分光をそれ
らの光強度に応じた電気信号に変換する光電変換部とを
備えた火炎検出および燃焼診断装置において、前記受光
用ファイバに曲げ部をもたせたことを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention is directed to an optical probe having one or more fields of view for receiving light emission in one or more regions of a burner flame. A relay optical fiber for transmitting the light received by the relay optical fiber, a light receiving fiber for receiving and transmitting the light transmitted through the relay optical fiber and having a larger core diameter than the relay optical fiber, and a light transmitted from the light receiving fiber. And a photoelectric conversion unit that splits the light from the focusing lens into light in a plurality of wavelength ranges and converts the split light into electrical signals corresponding to their light intensities. The flame detecting and combustion diagnosing device provided is characterized in that the light receiving fiber has a bent portion.
【００１２】又、請求項２の発明は、バーナ火炎の１つ
以上の領域における発光を受光する１つ以上の視野を有
する光プローブと、この光プローブで受光された光を伝
送する中継光ファイバと、この中継光ファイバよりコア
径が大きくかつ当該中継光ファイバで伝送された光を受
光して伝送する受光用ファイバと、この受光用ファイバ
から伝送された光の拡がりを防止する集光レンズを有し
この集光レンズからの光を複数の波長域の光に分光しこ
れら分光をそれらの光強度に応じた電気信号に変換する
光電変換部とを備えた火炎検出および燃焼診断装置にお
いて、前記受光用ファイバに、この受光用ファイバの光
出射端面を前記集光レンズに押しつけるばね機構を備え
たコネクタを設けたことを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, there is provided an optical probe having at least one field of view for receiving light emission in at least one region of a burner flame, and a relay optical fiber for transmitting the light received by the optical probe. And a light-receiving fiber having a core diameter larger than that of the relay optical fiber and receiving and transmitting the light transmitted by the relay optical fiber, and a condenser lens for preventing the light transmitted from the light-receiving fiber from spreading. A flame detecting and combustion diagnosing device comprising: a photoelectric conversion unit that splits the light from the condenser lens into light in a plurality of wavelength ranges and converts the split light into electric signals corresponding to the light intensities. The light receiving fiber is provided with a connector provided with a spring mechanism for pressing the light emitting end face of the light receiving fiber against the condenser lens.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
に基づいて説明する。図１は本発明の実施の形態に係る
火炎検出および燃焼診断装置の光電変換ボードの部分の
構成を示す図である。この図で、図７に示す部分と同一
又は等価な部分には同一符号を付して説明を省略する。
５１は光電変換ボード５のプレート、５２は中継光ファ
イバと受光用光ファイバ２１とを接続する光コネクタで
ある。２１ａは受光用光ファイバ２１の曲げ部分を示
す。本実施の形態では、当該曲げ部分２１ａの曲げは１
／４円周であり、その半径Ｒは50ｍｍとされている。受
光用光ファイバ以外の構成が図で破線で囲まれている。
この構成中、従来の構成と異なるのは、受光用光ファイ
バとコリメータとの結合部分であり、コリメータ部分以
外の構成は従来の構成と同じである。２２Ａは当該結合
部分を含む本実施の形態のコリメータを示す。コリメー
タ２２Ａの詳細を図２、図３および図４を参照して説明
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the illustrated embodiments. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a part of a photoelectric conversion board of a flame detection and combustion diagnosis device according to an embodiment of the present invention. In this figure, the same or equivalent parts as those shown in FIG.
51 is a plate of the photoelectric conversion board 5, and 52 is an optical connector for connecting the relay optical fiber and the light receiving optical fiber 21. Reference numeral 21a denotes a bent portion of the light receiving optical fiber 21. In the present embodiment, the bending of the bent portion 21a is 1
And the radius R is set to 50 mm. Configurations other than the light receiving optical fiber are surrounded by broken lines in the figure.
In this configuration, what differs from the conventional configuration is the coupling portion between the light receiving optical fiber and the collimator, and the configuration other than the collimator portion is the same as the conventional configuration. Reference numeral 22A denotes a collimator of the present embodiment including the coupling portion. Details of the collimator 22A will be described with reference to FIGS.
【００１４】図２は受光用光ファイバおよびこれに設け
られたコネクタを示す図である。この図で２１は図１に
示す受光用光コネクタ、２１ｂはその端部である。３０
は受光用光コネクタ２１に設けられるコネクタであり、
受光用光ファイバ２１の光軸合わせおよび保持を行うた
めのフェルール３１、このフェルール３１に摺動自在に
装架された固定用フランジ３２、およびばね３３で構成
されている。３１ａはフェルール３１に形成されたばね
座、３２ａは固定用フランジ３２の端面である。ばね３
３はフェルール３１のばね座３１ａと固定用フランジ３
２の内面との間に装架される。FIG. 2 is a diagram showing a light receiving optical fiber and a connector provided therein. In this figure, reference numeral 21 denotes an optical connector for receiving light shown in FIG. 1, and 21b denotes an end thereof. 30
Denotes a connector provided on the light receiving optical connector 21;
The ferrule 31 includes a ferrule 31 for aligning and holding the optical axis of the light-receiving optical fiber 21, a fixing flange 32 slidably mounted on the ferrule 31, and a spring 33. 31a is a spring seat formed on the ferrule 31, and 32a is an end face of the fixing flange 32. Spring 3
3 is a spring seat 31a of the ferrule 31 and a fixing flange 3
2 and is mounted between the inner surfaces of the two.
【００１５】図３および図４は受光用光ファイバをコリ
メータへ装着する手順を示す図である。図３は受光用光
ファイバ２１のコリメータへの装着中途の状態を示す
図、図４は受光用光ファイバ２１をコリメータに装着し
た状態を示す図である。これらの図で、図２および図８
に示す部分と同一又は等価な部分には同一符号を付して
説明を省略する。３４は固定用ねじを示す。受光用光フ
ァイバ２１をコリメータに装着する場合、まず、矢印Ｂ
に示すように受光用光ファイバ２１の先端部分をフェル
ール３１とともに球レンズガイド２２３に挿入する。こ
の状態が図３に示されている。FIG. 3 and FIG. 4 are views showing the procedure for mounting the light receiving optical fiber on the collimator. FIG. 3 is a view showing a state in which the light receiving optical fiber 21 is being mounted on the collimator, and FIG. 4 is a view showing a state in which the light receiving optical fiber 21 is mounted on the collimator. In these figures, FIG. 2 and FIG.
The same or equivalent parts as those shown in FIG. Reference numeral 34 denotes a fixing screw. When attaching the light receiving optical fiber 21 to the collimator, first, the arrow B
As shown in (1), the distal end of the optical fiber 21 for light reception is inserted into the spherical lens guide 223 together with the ferrule 31. This state is shown in FIG.
【００１６】この挿入をさらに進めると、受光用光ファ
イバ２１の先端２１ｂが球レンズ２２２と接する。この
ように、受光用光ファイバ２１の先端２１ｂと球レンズ
２２２とが接した状態で、コネクタ３０の固定用フラン
ジ３２を、ばね３３に抗してさらに矢印Ｂ方向に押圧す
ると、固定用フランジ３２の端面３２ａとコリメータホ
ルダ２２５の端面とが、ばね３３を圧縮した状態で、即
ち、受光用光ファイバ２１の先端２１ｂが球レンズ２２
２に圧接された状態で接触する。この状態で、図４に示
すように、固定用ねじ３４を用いて固定用フランジ３２
をコリメータホルダ２２５に固定する。これにより、受
光用光ファイバ２１とコリメータとの結合が完成する。When this insertion is further advanced, the distal end 21b of the light receiving optical fiber 21 comes into contact with the spherical lens 222. When the fixing flange 32 of the connector 30 is further pressed in the direction of arrow B against the spring 33 in a state where the tip 21b of the light receiving optical fiber 21 and the spherical lens 222 are in contact with each other, the fixing flange 32 The end face 32a of the optical fiber 21 and the end face of the collimator holder 225 compress the spring 33, that is, the tip 21b of the optical fiber 21 for light reception is
2 in a state where they are pressed against each other. In this state, as shown in FIG.
Is fixed to the collimator holder 225. Thus, the coupling between the light receiving optical fiber 21 and the collimator is completed.
【００１７】このように、本実施の形態では、受光用光
ファイバを曲げ部分を形成してコリメータに接続するよ
うにしたので、各観測視野の受光用光ファイバの個々の
長さの違いを当該曲げ部分で吸収することができ、各受
光用光ファイバの長さ精度を出す必要がなくなり、光電
変換ボードへの実装も容易になる。又、受光用光ファイ
バとコリメータとを接着によらずに、ばねを内蔵するコ
ネクタを用いて行うようにしたので、実装時には受光用
光ファイバを単独で実装することができ、受光用光ファ
イバに対してのみ注意をすればよく、実装が容易とな
る。さらに、受光用光ファイバに折損が生じても、火炎
センサ全部でなく受光用光ファイバだけを取り換えれば
よいので、経済的に有利である。As described above, in the present embodiment, since the light receiving optical fiber is formed into a bent portion and connected to the collimator, the difference in the length of the light receiving optical fiber in each observation field is determined. It can be absorbed by the bent portion, and it is not necessary to increase the length accuracy of each optical fiber for light reception, and mounting on the photoelectric conversion board becomes easy. Also, since the optical fiber for light reception and the collimator are not bonded but using a connector with a built-in spring, the optical fiber for light reception can be mounted alone at the time of mounting. Attention only needs to be paid to this, which makes mounting easy. Furthermore, even if the light receiving optical fiber is broken, only the light receiving optical fiber need be replaced instead of the entire flame sensor, which is economically advantageous.
【００１８】なお、上記実施の形態の説明では、受光用
光ファイバに曲げ部分を形成し、かつ、受光用光ファイ
バとコリメータとの結合にコネクタを用いる例について
説明したが、必ずしも両者を併用することはなく、いず
れか一方のみでも実装を容易にすることができる。又、
受光用光センサの曲げ部分として、１／４円周、半径Ｒ
を50ｍｍとする例を挙げたが、これに限ることはなく、
適宜の数値を選択することができる。図５は受光用光フ
ァイバの曲げ半径と光の透過率との関係を示す特性図で
あり、横軸に曲げ半径、縦軸に透過率がとってある。図
から明らかなように、曲げ半径が40ｍｍより小さくなる
と受光用光ファイバの光透過率が小さくなり、損失が増
加するので、曲げ半径は40ｍｍより大きな値に選定する
ことが望ましい。In the above embodiment, an example in which a bent portion is formed in the optical fiber for light reception and a connector is used for coupling the optical fiber for light reception and the collimator has been described. There is no problem, and mounting can be facilitated by only one of them. or,
As the bent portion of the light receiving optical sensor, 1/4 circumference and radius R
Is set to 50 mm, but is not limited to this.
An appropriate numerical value can be selected. FIG. 5 is a characteristic diagram showing the relationship between the bending radius of the light receiving optical fiber and the light transmittance. The bending radius is plotted on the horizontal axis, and the transmittance is plotted on the vertical axis. As is clear from the figure, when the bending radius is smaller than 40 mm, the light transmittance of the light receiving optical fiber is reduced and the loss increases. Therefore, it is desirable to select the bending radius to be larger than 40 mm.
【００１９】[0019]
【発明の効果】以上述べたように、本発明では、受光用
光ファイバを曲げ部分を形成してコリメータに接続する
ようにした場合には、各観測視野の受光用光ファイバの
個々の長さの違いを当該曲げ部分で吸収することがで
き、各受光用光ファイバの長さ精度を出す必要がなくな
り、光電変換ボードへの実装も容易になる。又、受光用
光ファイバとコリメータとを接着によらずに、ばねを内
蔵するコネクタを用いて行うようにした場合には、実装
時には受光用光ファイバを単独で実装することができ、
受光用光ファイバに対してのみ注意をすればよく、実装
が容易となり、さらに、受光用光ファイバに折損が生じ
ても、火炎センサ全部でなく受光用光ファイバだけを取
り換えればよいので、経済的に有利である。As described above, according to the present invention, when the light receiving optical fiber is formed into a bent portion and is connected to the collimator, the individual length of the light receiving optical fiber in each observation field is determined. This difference can be absorbed by the bent portion, and it is not necessary to increase the length accuracy of each light receiving optical fiber, and mounting on a photoelectric conversion board becomes easy. Also, if the optical fiber for light reception and the collimator are not bonded but using a connector with a built-in spring, the optical fiber for light reception can be mounted alone at the time of mounting,
Attention should be paid only to the optical fiber for light reception, which facilitates mounting.Even if the optical fiber for light reception is broken, only the optical fiber for light reception needs to be replaced instead of the entire flame sensor. It is economically advantageous.
【図１】本発明の実施の形態に係る火炎検出および燃焼
診断装置の光電変換ボードの部分の構成を示す図であ
る。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a photoelectric conversion board portion of a flame detection and combustion diagnosis device according to an embodiment of the present invention.
【図２】受光用光ファイバおよびこれに設けられたコネ
クタを示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a light receiving optical fiber and a connector provided on the optical fiber;
【図３】受光用光ファイバをコリメータへ装着する手順
を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a procedure for attaching a light receiving optical fiber to a collimator.
【図４】受光用光ファイバをコリメータへ装着する手順
を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a procedure for attaching a light receiving optical fiber to a collimator.
【図５】受光用光ファイバの曲げ半径と光の透過率との
関係を示す特性図である。FIG. 5 is a characteristic diagram showing a relationship between a bending radius of a light receiving optical fiber and light transmittance.
【図６】従来の火炎検出器の構成を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a conventional flame detector.
【図７】従来の火炎センサの構成を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a conventional flame sensor.
【図８】図７に示すコリメータの断面図である。8 is a sectional view of the collimator shown in FIG.
５ 光電変換ボード ２０ 火炎センサ ２１ 受光用光ファイバ ２２Ａ コリメータ ５１ プレート ５２ 光コネクタ 5 photoelectric conversion board 20 flame sensor 21 light receiving optical fiber 22A collimator 51 plate 52 optical connector
Claims (2)
光を受光する１つ以上の視野を有する光プローブと、こ
の光プローブで受光された光を伝送する中継光ファイバ
と、この中継光ファイバよりコア径が大きくかつ当該中
継光ファイバで伝送された光を受光して伝送する受光用
ファイバと、この受光用ファイバから伝送された光の拡
がりを防止する集光レンズを有しこの集光レンズからの
光を複数の波長域の光に分光しこれら分光をそれらの光
強度に応じた電気信号に変換する光電変換部とを備えた
火炎検出および燃焼診断装置において、前記受光用ファ
イバに曲げ部をもたせたことを特徴とする火炎検出およ
び燃焼診断装置。1. An optical probe having one or more fields of view for receiving light emission in one or more regions of a burner flame, a relay optical fiber for transmitting light received by the optical probe, and a relay optical fiber. A light-receiving fiber having a large core diameter and receiving and transmitting light transmitted through the relay optical fiber, and a light-collecting lens that prevents the light transmitted from the light-receiving fiber from spreading. And a photoelectric conversion unit that splits the light into light in a plurality of wavelength ranges and converts the split light into an electric signal corresponding to the light intensity of the light. A flame detection and combustion diagnosis device characterized by being provided.
光を受光する１つ以上の視野を有する光プローブと、こ
の光プローブで受光された光を伝送する中継光ファイバ
と、この中継光ファイバよりコア径が大きくかつ当該中
継光ファイバで伝送された光を受光して伝送する受光用
ファイバと、この受光用ファイバから伝送された光の拡
がりを防止する集光レンズを有しこの集光レンズからの
光を複数の波長域の光に分光しこれら分光をそれらの光
強度に応じた電気信号に変換する光電変換部とを備えた
火炎検出および燃焼診断装置において、前記受光用ファ
イバに、この受光用ファイバの光出射端面を前記集光レ
ンズに押しつけるばね機構を備えたコネクタを設けたこ
とを特徴とする火炎検出および燃焼診断装置。2. An optical probe having one or more fields of view for receiving light emission in one or more regions of a burner flame, a relay optical fiber for transmitting light received by the optical probe, and a relay optical fiber. A light-receiving fiber having a large core diameter and receiving and transmitting light transmitted through the relay optical fiber, and a light-collecting lens that prevents the light transmitted from the light-receiving fiber from spreading. And a photoelectric conversion unit that splits the light into light in a plurality of wavelength ranges and converts the split light into an electric signal corresponding to the light intensity of the light. And a connector provided with a spring mechanism for pressing a light emitting end face of the optical fiber against the condenser lens.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23216296A JPH1073243A (en) | 1996-09-02 | 1996-09-02 | Flame detector and combustion diagnostic device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23216296A JPH1073243A (en) | 1996-09-02 | 1996-09-02 | Flame detector and combustion diagnostic device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1073243A true JPH1073243A (en) | 1998-03-17 |
Family
ID=16934975
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23216296A Pending JPH1073243A (en) | 1996-09-02 | 1996-09-02 | Flame detector and combustion diagnostic device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1073243A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106871155A (en) * | 2015-12-10 | 2017-06-20 | 哈尔滨市三和佳美科技发展有限公司 | Visualization flame monitoring system |
-
1996
- 1996-09-02 JP JP23216296A patent/JPH1073243A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106871155A (en) * | 2015-12-10 | 2017-06-20 | 哈尔滨市三和佳美科技发展有限公司 | Visualization flame monitoring system |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20040330 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |