NL1024388C2 - Vlambewakingssysteem. - Google Patents

Vlambewakingssysteem. Download PDF

Info

Publication number
NL1024388C2
NL1024388C2 NL1024388A NL1024388A NL1024388C2 NL 1024388 C2 NL1024388 C2 NL 1024388C2 NL 1024388 A NL1024388 A NL 1024388A NL 1024388 A NL1024388 A NL 1024388A NL 1024388 C2 NL1024388 C2 NL 1024388C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
signal
flame
ionization
monitoring
monitoring system
Prior art date
Application number
NL1024388A
Other languages
English (en)
Inventor
Peter Dismas Van Kuijk
Rob Schaacke
Original Assignee
Betronic Design B V
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 Betronic Design B V filed Critical Betronic Design B V
Priority to NL1024388A priority Critical patent/NL1024388C2/nl
Priority to EP04104397A priority patent/EP1519114A1/en
Application granted granted Critical
Publication of NL1024388C2 publication Critical patent/NL1024388C2/nl

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00Systems for controlling combustion
    • F23N5/02Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium
    • F23N5/12Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using ionisation-sensitive elements, i.e. flame rods
    • F23N5/123Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using ionisation-sensitive elements, i.e. flame rods using electronic means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00Systems for controlling combustion
    • F23N5/20Systems for controlling combustion with a time programme acting through electrical means, e.g. using time-delay relays
    • F23N5/203Systems for controlling combustion with a time programme acting through electrical means, e.g. using time-delay relays using electronic means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2223/00Signal processing; Details thereof
    • F23N2223/12Integration
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2229/00Flame sensors
    • F23N2229/12Flame sensors with flame rectification current detecting means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Combustion (AREA)
  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)

Description

VIambewakings sys t eem
De uitvinding heeft betrekking op een vlambewakings-systeem voor een verbrandingskamer voorzien van een ionisatiesensor, omvattende een signaalgenerator voor het toevoeren van een bewakingssignaal aan de ionisatiesensor en een 5 signaalmeeteenheid voor het meten van ten minste een eerste gelijkstroomsignaal volgend op het bewakingssignaal.
Bij verbranding van gassen in verbrandingsinrichtin-gen ten behoeve van verwarming, zoals centrale verwarming (CV), boilers, geisers en ovens, ontstaan bij toevoer van 10 lucht onder andere koolstofdioxide en water, bijv. volgens de reactie CH4 + 202 C02 + 2H20
Bij een dergelijke reactie komen vrije ionen en geladen deel-15 tjes vrij.
Een ionisatiesensor maakt gebruik van deze vrije ionen en geladen deeltjes om de aanwezigheid van een vlam te detecteren. Wanneer aan de ionisatiesensor een wisselspanning wordt toegevoerd, veroorzaken de vrije ionen en geladen deel-20 tjes een gelijkrichtingseffect.
EP-A-1 300 632 beschrijft een gasbrander met vlambe-waking voorzien van een ionisatie-elektrode die in de vlam steekt. De ionisatie-elektrode oxideert tijdens het gebruik waardoor het meetsignaal van de ionisatie-elektrode afneemt.
25 Daartoe wordt voorzien in een besturingssysteem dat in afhankelijkheid van de afname van het meetsignaal een versterkingsfactor toepast en bij het bereiken van de maximale versterking een foutsignaal afgeeft.
Een nadeel van dergelijke verbranderinrichtingen is 30 dat het meetsignaal onvoldoende nauwkeurig kan zijn om een betrouwbare vlambewaking te verschaffen.
Het is een doel van de uitvinding om een vlambewa-kingssysteem te realiseren dat een nauwkeuriger meetsignaal verschaft.
!024388
Dit doel wordt gerealiseerd door een vlambewakings- I
systeem volgens de uitvinding met het kenmerk dat het I
vlambewakingssysteem verder is ingericht om de toevoer van het I
bewakingssignaal aan de ionisatiesensor gedurende ten minste I
5 een tijdsinterval te onderbreken en een nulsignaal te meten I
gedurende in hoofdzaak het tijdsinterval. Een dergelijk sys-
teem verschaft informatie over in het systeem aanwezige I
signalen, ruis of verstoringen welke informatie kan worden ge- I
bruikt om het ionisatiesignaal te corrigeren. I
10 In een voorkeursuitvoeringsvorm volgens de uitvin-
ding is het systeem ingericht om het nul signaal van de I
ionisatiesensor gemeten. Gebleken is dat tengevolge van vocht I
en/of vervuiling bij de ionisatiesensor een galvanische span- I
ning kan ontstaan die het ionisatiesignaal verstoort. In het
15 bijzonder is gebleken dat een dergelijk probleem zich voordoet I
bij hoog-rendementketels waarbij veel water wordt geproduceerd I
tijdens het verbrandingsproces. Een ander toepassingsgebied I
waarbij veel water vrijkomt betreft de productie van waterstof I
uit aardgas voor toepassing in brandstofcellen. Door het bewa- I
20 kingssignaal gedurende een tijdsinterval te onderdrukken of de I
toevoer daarvan aan de ionisatiesensor te onderbreken, wordt I
in een dergelijk geval informatie verkregen over het nulsig- I
naai ten gevolge van de bij de ionisatiesensor aanwezige I
galvanische spanning. Het nulsignaal is dan het signaal dat I
25 van de ionisatiesensor komt wanneer hieraan geen bewakingssig- I
naai, zoals een wisselspanning of wisselstroom, wordt I
aangeboden of toegevoerd. Het nulsignaal kan worden gebruikt I
om het gecorrigeerde of zuivere ionisatiesignaal als vlamde- I
tectiesignaal te verschaffen. I
30 Andere vormen van dc-verstoring, zoals een offset I
van een versterker in het vlambewakingssysteem, kunnen even- I
eens worden gemeten tijdens het tijdsinterval waarin geen I
bewakingssignaal wordt toegepast. I
In een voorkeursuitvoeringsvorm volgens de uitvin- I
35 ding omvat het vlambewakingssysteem verder een I
besturingseenheid voor het beschikbaar stellen van een vlamde- I
tectiesignaal, d.w.z. het gecorrigeerde ionisatiesignaal. I
Gebleken is dat dit vlamdetectiesignaal kan worden verkregen I
1024388 I
3 door van het ionisatiesignaal het nulsignaal af te trekken. Andere verwerkingswijzen van het nulsignaal behoren eveneens tot dé uitvinding. Vanzelfsprekend is het ook mogelijk om eerst het nulsignaal te meten en vervolgens het ionisatiesig-5 naai door het toevoeren van een bewakingssignaal.
In een voorkeursuitvoeringsvorm volgens de uitvinding omvat de signaalmeeteenheid een laagdoorlaatfilter. Dit laagdoorlaatfilter zorgt ervoor dat zowel de dc-component van het verstoorde ionisatiesignaal als het nulsignaal, dat tevens 10 een dc-signaal is en/of een dc-component heeft, door de signaalmeeteenheid kan worden verwerkt, terwijl de ac-component van het onzuivere ionisatiesignaal wordt geweerd of geëlimineerd. De signaalmeeteenheid geeft, bijv. door middel van een integrator, op de uitgang een gemiddelde waarde van 15 een dc-ionisatiespanning op basis van de gemeten ionisatiestroom wanneer een bewakingssignaal aan de ionisatiesensor wordt toegevoerd. Tevens geeft de signaalmeeteenheid de dc-spanning van het nulsignaal.
Bij voorkeur heeft het laagdoorlaatfilter een ingang 20 die via een condensator aan aarde ligt. Deze condensator heeft bij voorkeur een grote capaciteit, zodat bij kortsluiting bij de ionisatiesensor het aangeboden wisselsignaal buiten het laagdoorlaatfilter wordt gehouden. Tevens draagt deze condensator er toe bij dat in hoofdzaak alleen de dc-component van 25 het ionisatiesignaal aan de signaalmeeteenheid wordt toegevoerd .
In een voorkeursuitvoeringsvorm volgens de uitvinding omvat het vlambewakingssysteem verder een transformator voor het toevoeren van het bewakingssignaal. De transformator 30 draagt zorg voor een galvanische scheiding van de generator van het bewakingssignaal en de ionisatiesensor. De secundaire winding van de transformator is bij voorkeur in serie geschakeld met de ionisatiesensor om een stroommeting door de vlam mogelijk te maken.
35 Het onderbreken van de toevoer van het bewakingssig naal geschiedt in een voorkeursuitvoeringsvorm volgens de uitvinding door het gedurende het tijdsinterval deactiveren van de signaalgenerator. Dit kan bijvoorbeeld plaatsvinden 1 024388
4 I
door een schakelaar die vanuit een besturingseenheid wordt I
aangestuurd. Een dergelijke uitvoering is eenvoudig, goedkoop I
en snel in vergelijking met bijvoorbeeld het toepassen van een I
relais in de signaal leiding voor het toevoeren van het bewa- I
5 kingssignaal aan de ionisatiesensor. I
De uitvinding heeft ook betrekking op een verbran- I
dingsinrichting omvattende een vlambewakingssysteem zoals I
hierboven besproken. Een dergelijke verbrandingsinrichting om- I
vat bijvoorbeeld gasverbrandingsinrichtingen als toegepast I
10 voor een centrale verwarming (CV), een CV-ketel, een boiler, I
een geiser of een oven. De verbrandingseenheid kan verdere I
stuurmiddelen omvatten voor bijv. het toepassen van het nul- I
signaal voor de besturing van de verbrandingsinrichting, I
bijvoorbeeld het uitschakelen, blokkeren en/of vergrendelen I
15 van de inrichting wanneer ook na correctie van het I
ionisatiesignaal met het nulsignaal blijkt dat er geen vlam in I
de verbrandingskamer aanwezig is. De verbrandingsinrichting I
kan eveneens geblokkeerd of vergrendeld worden wanneer er wel I
een vlam aanwezig is in de verbrandingsruimte hoewel dit niet I
20 het geval zou mogen zijn. De uitvinding leent er zich eveneens I
voor het nulsignaal op zich te volgen. I
De uitvinding heeft tevens betrekking op een werk- I
wijze voor het bewaken van een vlam in een verbrandingkamer I
voorzien van een ionisatiesensor omvattende een nulmetingsstap I
25 waarbij een nulsignaal wordt gemeten zonder toevoer van een I
bewakingssignaal. Een dergelijke nulmetingsstap verschaft in- I
formatie over signalen in het vlambewakingssysteem die het I
ionisatiesignaal kunnen verstoren. Bij voorkeur wordt het nul- I
signaal van de ionisatiesensor gemeten. I
30 Deze informatie kan worden toegepast om het ionisa- I
tiesignaal te corrigeren, door bijvoorbeeld de verdere stappen I
van I
- het toevoeren van een bewakingssignaal aan de ionisatie- I
sensor; I
35 - het meten van een ionisatiesignaal volgend op het bewa- I
kingssignaal; I
1024388 I
5 - het genereren van een vlamdetectiesignaal omvattende de rekenstap van het aftrekken van het nulsignaal van het ionisatiesignaal toe te passen.
5 In de werkwijze is het bewakingssignaal bij voorkeur een wisselspanning met een frequentie tussen de 1kHz en 100kHz en met meer voorkeur tussen de 20kHz en 50kHz. De ondergrens is gekozen vanuit de overweging dat de transformator in de toevoerleiding voor het bewakingssignaal niet te groot wordt 10 en de ingangsstroom voor de transformator beperkt blijft. Voorts kan met een frequentie van bijvoorbeeld 20-50kHz het laagdoorlaatfilter eenvoudiger worden uitgevoerd dan voor een frequentie van bijv. 50Hz. Een dergelijke eenvoudige uitvoering is van belang om het filter snel in staat te stellen het 15 nulsignaal te meten opdat weer kan worden overgegaan op het toevoeren van het bewakingssignaal. De maximale frequentie is gekozen vanuit de overweging dat het de voorkeur verdient om geen noemenswaardige signalen in het radiogebied te veroorzaken door middel van hogere harmonischen van het 20 bewakingssignaal of daarop afgestemde maatregelen te moeten treffen. Het verdient echter opmerking dat de werkwijze volgens de uitvinding werkt ongeacht de frequentie van het bewakingssignaal.
In een voorkeursuitvoeringsvorm volgens de uitvin-25 ding wordt de toevoer van het bewakingssignaal onderbroken gedurende een tijdsinterval van 5-50 ms, bijv. 20 ms. De nul-metingsstap is bij voorkeur zo kort mogelijk waarna de meting van het ionisatiesignaal kan worden voortgezet. Het ionisatiesignaal is immers een indicator voor de aanwezigheid van een 30 vlam en wanneer deze vlam niet meer aanwezig is, moet dit zo snel mogelijk worden gesignaleerd en worden gevolgd door een actie als het uitschakelen van de verbrandingsinrichting. In Europa geldt als eis dat de verbrandingsinrichting typisch binnen 1 seconde na een vlamfout wordt geblokkeerd.
35 In een voorkeursuitvoeringsvorm volgens de uitvin ding omvat de werkwijze verder de stap van het bepalen van de hoogte van de vlam op basis van het vlamdetectiesignaal. De 1024388
I 6 I
I waarde van de dc-component van het ionisatiesignaal of vlamde- I
I tectiesignaal is een maat voor de hoogte van de vlam. I
I De uitvinding heeft ten slotte betrekking op een I
I branderautomaat voor het uitvoeren van de hierboven besproken I
I 5 werkwijze. De branderautomaat is de elektrische component bij I
I een verbrandingsinrichting die zorgdraagt voor de besturing I
I van elementen als de ventilator, de kleppen voor de gastoe- I
I voer, luchttoevoer e.d., de vlamhoogte etc. I
I EP-A-1 176 364 beschrijft een verbrandingsinrichting I
I 10 en werkwijze voor het besturen van een verbrandingsinrichting, I
I waarbij met een ionisatiesensor twee metingen worden verricht I
I bij verschillende gas-samenstellingen om fouten te elimineren, I
I waarbij de relatieve verandering van het ionisatiesignaal I
I wordt aangewend voor het instellen van de gas-lucht verhou- I
I 15 ding. Er wordt bij deze meting echter niet gewerkt met een I
I nulmeting, zodat effecten als een galvanische dc-spanning niét I
I kunnen worden waargenomen I
I De uitvinding zal hierna verder worden geïllustreerd I
I aan de hand van de bij gevoegde figuren, welke een voorkeurs- I
I 20 uitvoeringsvorm volgens de uitvinding tonen. Vanzelfsprekend I
I wordt de uitvinding op geen enkele wij ze beperkt door deze I
I specifieke en de voorkeur verdienende uitvoeringsvorm. I
I In de figuren toont: I
I Fig. 1 een vlambewakingssysteem en een verbrandings- I
I 25 inrichting volgens de stand van de techniek; I
I Fig. 2 een bewakingssignaal en een ionisatiesignaal I
I volgens de stand van de techniek; I
I Fig. 3 een schematisch weergegeven vlambewakingssys- I
I teem en een verbrandingsinrichting volgens een I
I 30 voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding; I
I Fig. 4 een schematisch weergegeven signaalmeeteen- I
I heid volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding, I
I en I
I Fig. 5 een illustratie van een onderbroken bewa- I
I 35 kingssignaal, een ionisatiesignaal en een nulsignaal als I
I verkregen door toepassing van het vlambewakingssysteem volgens I
I Figs. 3 en 4. I
I 1024388 I
7
Fig. 1 toont schematisch een vlambewakingssysteem 1 en een verbrandingsinrichting 2 omvattende een verbrandingska-mer 3 die is voorzien van een ionisatiesensor 4 opgehangen via een keramische houder 5. De verbrandingskamer 3 omvat verder 5 een branderbed 6 waarop de vlammen 7 het verbrandingproces weergeven. Het zal de vakman duidelijk zijn dat de vebran-dingskamer 3 voorts veelal andere elementen (niet weergegeven), zoals bijvoorbeeld een luchtinlaat en een rook-gasuilaat, kan omvatten. De ionisatiesensor 4 is dusdanig 10 opgehangen dat deze bij aanwezigheid van de vlam 7 in de vlam 7 steekt.
Het vlambewakingssysteem 1 omvat een signaalgenera-tor 8 voor het toevoeren van een alternerend bewakingssignaal, zoals een wisselspanning VAC of een wisselstroom IAc. In het 15 navolgende wordt steeds van een wisselspanning VAC als alternerend bewakingssignaal uitgegaan. Het bewakingssignaal VAC wordt via een transformator 9 aan de ionisatiesensor 4 toegevoegd. De secundaire winding van de transformator 9 is via een signaalleiding 10 en een impedantie Z aan aarde verbonden.
20 Voorts is de signaalleiding 10 verbonden met een signaalmeet-eenheid 11.
Fig. 2 toont een bewakingssignaal VAC zoals dat aan de ionisatiesensor 4 wordt toegevoerd. Wanneer de signaalmeet-eenheid 11 is ingericht om een dc-stroomsignaal te meten, 25 wordt bij signaalmeeteenheid 11 een ionisatiesignaal in de vorm van een ionisatiéstroom IDc gemeten ten gevolge van het gelijkrichtingseffect van de vlam 7 als besproken in de inleiding en omgezet in een overeenkomstige spanning VDc· De ionisatiéstroom IDC varieert typisch in het gebied 0-250μΑ af-30 hankelijk van de grootte van de vlam.
De gemeten ionisatiéstroom IDC kan ten gevolge van verstoring in het vlambewakingssysteem 1 onnauwkeurig zijn. Gebleken is bijvoorbeeld dat tengevolge van vocht en/of vervuiling bij de ionisatiesensor 4 ter plaatse een galvanische 35 spanning V0 kan ontstaan die het ionisatiesignaal loc verstoort. In het bijzonder is gebleken dat een dergelijk probleem zich voordoet bij hoog-rendementketels 2 waarbij veel water wordt geproduceerd tijdens het verbrandingsproces.
1024388
8 I
Figs. 3 en 4 tonen schematisch een vlambewakingssys- I
teem 1 en een verbrandingsinrichting 2 volgens een I
voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding. Identieke of ge- I
lijkwaardige componenten als getoond in Fig. 1, zijn in Fig. 3 I
5 aangegeven met identieke verwijzingscijfers. I
Fig. 3 toont schematisch een vlambewakingssys teem 1 I
en een verbrandingsinrichting 2 voorzien van een ionisatiesen- I
sor 4. De verbrandingskamer 3 is geaard. De secundaire winding I
van de transformator 9 is verbonden via een signaalleiding 15 I
10 met de ionisatiesensor 4 en via de signaalleiding 10 met een I
impedantie Z die aan aarde ligt, zodat de signaalmeeteenheid I
11 het signaal door de vlam 7 kan meten. De signaalleiding 10 I
kan een geringe lengte in de orde van enkele mm hebben. De I
signaalmeeteenheid 11 is via een signaalleiding 12 verbonden I
15 met een besturingseenheid 13 waarmee bewerkingen op en/of be- I
rekeningen met het gemeten signaal uit de signaalmeeteenheid I
kunnen worden uitgevoerd. De besturingseenheid 13 kan een ana- I
loog-digitaal (AD) converter bevatten voor het omzetten van I
het signaal van de signaalmeeteenheid 11 naar een voor de be- I
20 sturingseenheid geschikte digitale vorm. De AD-converter kan I
als alternatief een aparte component zijn. I
De besturingseenheid 13 kan tevens de signaalgenera- I
tor 8 aansturen. Dit aansturen kan geschieden door het I
besturen van de schakelaar 14, waarbij de stand van de schake- I
25 laar 14 de toevoer van het bewakingssignaal VAc aan de I
ionisatiesensor bepaalt. De besturingseenheid 13 kan via de I
schakelaar 14 gedurende een tijdsinterval de toevoer van dit I
bewakingssignaal VAC onderbreken om een nulmeting uit te voe- I
ren. I
30 Een voorkeursuitvoeringsvorm van de signaalmeeteen- I
heid 11 is getoond in Fig. 4. De signaalmeeteenheid 11 omvat I
in deze uitvoeringsvorm een laagdoorlaatfilter gevormd door de I
weerstand R2 en de condensator Cl die een integrator functie I
vervult met de operationele versterker 15. De positieve ingang I
35 van de versterker 15 ligt aan aarde. Tussen de positieve en I
negatieve ingang van de versterker 15 is een condensator C2 I
opgenomen. Deze condensator C2 heeft bij voorkeur een grote I
capaciteit, bijv. van de orde 10-50nF, zodat het aangeboden I
1024388 I
9 wisselsignaal VAC bij kortsluiting bij de ionisatiesensor 4 buiten het laagdoorlaatfilter wordt gehouden. Tevens draagt deze condensator C2 er toe bij dat in hoofdzaak alleen de dc-component van het ionisatiesignaal aan het laagdoorlaatfilter 5 wordt toegevoerd. Een dergelijke eenvoudige signaalmeeteenheid is mogelijk als gevolg van de hoge frequentie van het bewakingssignaal VAc, welke typisch in het domein l-100kHz en met meer voorkeur in het domein 20-50 kHz ligt. Door deze hoge frequentie behelst het laagdoorlaatfilter slechts een enkele 10 filtertrap en is de signaalmeeteenheid snel genoeg om gedurende een korte onderbreking van de toevoer van het bewakingssignaal VAC een nauwkeurige nulmeting uit te voeren.
De werking van het bewakingssysteem 1 kan bijvoorbeeld zijn zoals getoond aan de hand van Fig. 5. Een 15 bewakingssignaal VAC wordt via de transformator 9 toegevoerd aan een ionisatiesensor 4. Wanneer er in de verbrandingsruimte 3 een vlam 7 aanwezig is, zal het bewakingssignaal VAC worden gelijkgericht ten gevolge van het reeds beschreven gelijkrich-tingseffect. De meting van dit effect vindt plaats door de 20 vlam 7 waarbij het gemeten onzuivere ionisatiesignaal via de signaalleiding 10 wordt toegevoerd aan de signaalmeeteenheid 11.
De functie van de signaalmeeteenheid 11 is het elimineren van ac-componenten op de signaalleiding 10 en het 25 doorlaten van de dc-component van het ionisatiesignaal. Het laagdoorlaatfilter voorkomt tevens dat het bewakingssysteem 1 signalen afgeeft aan de omgeving of dat omgevingssignalen de werking van het bewakingssysteem 1 verstoren. De integrator meet vervolgens de dc-component van het ionisatiesignaal en 30 geeft een spanningsoutput vDc op de leiding 12. Deze spanning geeft aan dat er inderdaad een vlam 7 in de verbrandingsruimte 3 aanwezig is. Wanneer er geen vlam 7 in de ruimte 3 is, zou er geen signaal gemeten moeten worden en kan de verbrandings-eenheid 2 worden afgesloten door de branderautomaat 1 via een 35 niet nader getoonde signaalleiding.
De besturingseenheid 13 onderbreekt op een moment t de toevoer van het bewakingssignaal VAC aan de ionisatiesensor 4 voor een tijdsinterval t0 door het openzetten van de schake- 1024388
I 10 I
I laar 14 opdat de signaalgenerator 8 wordt gedeactiveerd. Het I
I zal duidelijk zijn dat de toevoer van het bewakingssignaal VAC I
I aan de ionisatiesensor 4 ook op andere wijzen kan worden on- I
I derbroken, bijv. door een relais (niet getoond) op te nemen in I
5 de signaalleiding 15 tussen de secundaire winding van de I
I transformator 9 en de ionisatiesensor 4, welk relais kan wor- I
I den aangestuurd vanuit de besturingseenheid 13. Het I
I tijdsinterval t0 is bij voorkeur zo kort mogelijk, bijv. 20 I
I ms, opdat de vlambewaking door middel van het bewakingssignaal I
10 VAC zoveel mogelijk ongestoord en vrijwel continu kan I
I plaatsvinden. Het zal verder duidelijk zijn dat de toevoer van I
I het bewakingssignaal νΜ op ieder willekeur tijdstip t kort I
I kan worden onderbroken. Als voorbeeld wordt het I
I bewakingssignaal VAC na 0,5s gedurende een tijdsinterval van I
I 15 20ms onderbroken voor de nulmeting, waarna de toevoer van het I
I bewakingssignaal VAC aan de ionisatiesensor wordt hervat. I
I Aanvraagster heeft waargenomen dat tijdens het I
I tijdsinterval t0 een nulsignaal V0 wordt gemeten bij de sig- I
naalmeeteenheid 11 ten gevolge van een galvanische spanning V0 I
I 20 bij de ionisatiesensor 4. Deze spanning V0 is afhankelijk van I
I de elektrolytische werking bij de ionisatiesensor 4 positief I
I of negatief en varieert bijv. in het gebied van 0-3 Volt en I
I typisch in het gebied tussen 0,5 en 1,0 Volt. In Pig. 5 is V0 I
I als voorbeeld positief genomen. Het galvanische effect wordt I
I 25 waarschijnlijk veroorzaakt door vocht en vuil bij de ionisa- I
I tiesensor 4. Met name bij hoog-rendementsketels 2 komt veel I
I water vrij wat aanleiding kan geven tot vocht bij de ionisa- I
I tiesensor 4. Volgens de uitvinding wordt het galvanisch effect I
I meetbaar door middel van de nulmeting gedurende het tijdsin- I
I 30 terval t0. De besturingseenheid 13 kan een vlamdetectiesignaal I
I Vcdc berekenen door van het ionisatiesignaal VDc het nulsignaal I
I V0 af te trekken. Hierdoor wordt voor de verstoring gecompen- I
I seerd, terwijl de meting van het ionisatiesignaal nauwkeurig I
I blijft en bijvoorbeeld kan dienen als informatie over de aan- I
I 35 wezigheid van en de hoogte van de vlam 7. I
I In een verbrandingseenheid 2 waarin zich geen vlam I
I bevindt, wordt volgens de bewakingssystemen uit de stand van I
I de techniek toch een spanning gedetecteerd ten gevolge van het I
I 1024388 I
11 galvanische effect bij de ionisatiesensor 4. Deze spanning V0 wordt foutief geïnterpreteerd als de aanwezigheid van een vlam 7. De uitvinding voorkomt een dergelijke foutieve vlamdetectie. Hierdoor is het tevens mogelijk om bijv. een boiler 2 in 5 natte toestand en/of vochtige omgeving op te starten, aangezien de nulmeting tijdens het interval t0 het mogelijk maakt te compenseren voor het galvanische effect.
Het zal verder duidelijk zijn dat het vocht bij de ionisatiesensor 4 tijdens het verbrandingsproces zal verdampen 10 zodat de galvanische spanning V0 zal af nemen. De uitvinding maakt het mogelijk dit effect te volgen door het doen van herhaaldelijke nulmetingen.
1024388

Claims (15)

1. Vlambewakingssysteem (1) voor een verbrandingska- I I mer (3) voorzien van een ionisatiesensor (4) , omvattende een I I signaalgenerator (8) voor het toevoeren van een bewakingssig- I I naai (Vac) aan de ionisatiesensor (4) en een I I 5 signaalmeeteenheid (11) voor het meten van ten minste een io- I I nisatiesignaal (Vdc) van de ionisatiesensor I I met het kenmerk dat I I het vlambewakingssysteem (1) verder is ingericht om de toevoer I I van het bewakingssignaal (VAC) aan de ionisatiesensor (4) ge- I I 10 durende ten minste een tijdsinterval (to) te onderbreken en I I een nulsignaal (V0) te meten gedurende in hoofdzaak het tijds- I I interval (t0) · I
2. Vlambewakingssysteem (1) volgens conclusie 1, I I waarbij het bewakingssysteem is ingericht om het nulsignaal I I 15 (V0) van de ionisatiesensor (4) te meten gedurende het tijds- I I interval (t0) . I
3. Vlambewakingssysteem (1) volgens conclusie 1 of I I 2, welk systeem verder een besturingseenheid (13) omvat voor I I het beschikbaar stellen van een vlamdetectiesignaal (Vcdc) door I I 20 het aftrekken van het nulsignaal (V0) van het ionisatiesignaal I I (VDC) . I
4. Vlambewakingssysteem (1) volgens een elk van de I I voorgaande conclusies, waarbij de signaalmeeteenheid (11) een I I laagdoorlaatfilter omvat. I I 25
5. Vlambewakingssysteem (1) volgens conclusie 4, I I waarbij de ingang van het laagdoorlaatfilter is verbonden met I I een condensator (C2) die aan aarde ligt. I
6. Vlambewakingssysteem (1) volgens een elk van de I I voorgaande conclusies, verder omvattende een transformator (9) I I 30 voor het toevoeren van het bewakingssignaal (VAc) · I
7. Vlambewakingssysteem (1) volgens een elk van de I I voorgaande conclusies, waarbij het systeem is ingericht om de I I signaalgenerator (8) gedurende het tijdsinterval (t0) te deac- I I tiveren. I I 1024388 I
8. Verbrandingsinrichting (2) omvattende een vlambe-wakingssysteem (1) volgens een elk van de voorgaande conclusies.
9. Werkwijze voor het bewaken van een vlam (7) in 5 een verbrandingkamer (3) voorzien van een ionisatiesensor (4) omvattende een nulmetingsstap waarbij een nulsignaal (V<>) wordt gemeten zonder toevoer van een bewakingssignaal (VAC) .
10. Werkwijze volgens conclusie 8, waarbij tijdens de nulmetingsstap het nulsignaal (V0) van de ionisatiesensor 10 (4) wordt gemeten.
11. Werkwijze volgens conclusie 9 of 10 verder omvattende ten minste een van de stappen van: - het toevoeren van een bewakings signaal (VAC) aan de ionisatiesensor (4); 15. het meten van een ionisatiesignaal (Vdc) volgend op het bewakings signaal (VAC); - het genereren van een vlamdetectiesignaal (Vcdc) omvattende de rekenstap van het aftrekken van het nulsignaal (V0) van het ionisatiesignaal (VDc) ·
12. Werkwijze volgens conclusie 11, waarbij het be- wakingssignaal (VAc) een frequentie heeft tussen 20-50kHz.
13. Werkwijze volgens een elk van de conclusies 9- 12, waarbij de toevoer van het bewakingssignaal (VAC) wordt onderbroken gedurende een tijdsinterval t0 in het domein 5- 25 50ms.
14. Werkwijze volgens een elk van de conclusies 9- 13, verder omvattende de stap van het bepalen van de hoogte van de vlam (7) op basis van het vlamdetectiesignaal (Vcdc) ·
15. Branderautomaat ingericht voor het uitvoeren van 30 de werkwijze volgens een elk van de conclusies 8-14. 1024388
NL1024388A 2003-09-26 2003-09-26 Vlambewakingssysteem. NL1024388C2 (nl)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1024388A NL1024388C2 (nl) 2003-09-26 2003-09-26 Vlambewakingssysteem.
EP04104397A EP1519114A1 (en) 2003-09-26 2004-09-13 Flame guarding system

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1024388A NL1024388C2 (nl) 2003-09-26 2003-09-26 Vlambewakingssysteem.
NL1024388 2003-09-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1024388C2 true NL1024388C2 (nl) 2005-03-31

Family

ID=34192314

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1024388A NL1024388C2 (nl) 2003-09-26 2003-09-26 Vlambewakingssysteem.

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP1519114A1 (nl)
NL (1) NL1024388C2 (nl)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1741979A1 (en) * 2005-07-05 2007-01-10 Betronic Design B.V. Flame monitoring system
EP2154430B1 (de) 2008-08-15 2015-09-30 Siemens Aktiengesellschaft Regeleinrichtung für einen Gasbrenner, sowie Verwendung einer solchen Regeleinrichtung
DE102010021348B4 (de) * 2010-05-22 2012-08-02 Robert Bosch Gmbh Heizgerät mit einer Überwachungseinrichtung, Überwachungseinrichtung und Verfahren zu ihrem Betreiben
DE102019119206A1 (de) * 2019-07-16 2021-01-21 Vaillant Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Anpassung der Empfindlichkeit eines Detektors zur Überwachung einer Flamme in einem Heizgerät
DE102020126788A1 (de) * 2020-10-13 2022-04-14 Ebm-Papst Landshut Gmbh Flammenverstärker zur Flammenüberwachung sowie zugehöriges Verfahren

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4427363A (en) * 1980-11-06 1984-01-24 British Gas Corporation Flame rectification detectors
JPS61243216A (ja) * 1985-04-18 1986-10-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd 燃焼検出装置
JPS61243217A (ja) * 1985-04-18 1986-10-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd 燃焼検出装置
US5472336A (en) * 1993-05-28 1995-12-05 Honeywell Inc. Flame rectification sensor employing pulsed excitation
EP1176364A1 (de) 2000-07-25 2002-01-30 Nefit Buderus B.V. Verbrennungseinrichtung und Verfahren zum Steuern einer Verbrennungseinrichtung.
EP1300632A2 (de) 2001-10-06 2003-04-09 Robert Bosch Gmbh Gasbrenner mit einer Flammenüberwachung

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4599673B2 (ja) 2000-07-10 2010-12-15 ダイキン工業株式会社 フッ化水素製造装置および製造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4427363A (en) * 1980-11-06 1984-01-24 British Gas Corporation Flame rectification detectors
JPS61243216A (ja) * 1985-04-18 1986-10-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd 燃焼検出装置
JPS61243217A (ja) * 1985-04-18 1986-10-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd 燃焼検出装置
US5472336A (en) * 1993-05-28 1995-12-05 Honeywell Inc. Flame rectification sensor employing pulsed excitation
EP1176364A1 (de) 2000-07-25 2002-01-30 Nefit Buderus B.V. Verbrennungseinrichtung und Verfahren zum Steuern einer Verbrennungseinrichtung.
EP1300632A2 (de) 2001-10-06 2003-04-09 Robert Bosch Gmbh Gasbrenner mit einer Flammenüberwachung

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 0110, no. 90 (M - 573) 20 March 1987 (1987-03-20) *

Also Published As

Publication number Publication date
EP1519114A1 (en) 2005-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0268467B1 (en) A method and apparatus for detecting back corona in an electrostatic precipitator
KR100778145B1 (ko) 화염 측정 장치
NL1024388C2 (nl) Vlambewakingssysteem.
US6486486B1 (en) Flame monitoring system
JPH0721331B2 (ja) 炎保護装置
US6478948B2 (en) Method of monitoring and controlling corrosion of furnace boiler tubes
EP2265867B1 (en) Improved method and device to detect the flame in a burner operating on a solid, liquid or gaseous combustible
JP2001520361A (ja) 火炎を監視する方法及び装置
US5591249A (en) Flue gas conditioning method for intermittently energized precipitation
EP3728950B1 (en) Device and method for the control and detection of the flame of a gas burner
JP4905141B2 (ja) 故障電流検出回路及び故障電流検出方法
KR20100040287A (ko) 방전 램프들을 동작시키기 위한 회로 어레인지먼트 및 방전 램프를 동작시키기 위한 방법
JP2880067B2 (ja) 酸化還元状態検出装置
JP4388337B2 (ja) 電源故障検出装置
EP2089616B1 (en) Method and system of boiler condensate control
JPS61114759A (ja) 電気集塵装置の火花放電検出方法
JP2502724B2 (ja) 調理用オ―ブン
JP2003262611A (ja) ガス検出装置
JPS60164117A (ja) 炎検出装置
EP1741979A1 (en) Flame monitoring system
JPS60213727A (ja) 空燃比検出装置
JPH05329399A (ja) 電気集塵機の荷電制御装置
JPH0437333B2 (nl)
JP2004092917A (ja) 焼却炉のガス温度制御装置
JP2004028452A (ja) ボイラーチューブ管理システムを有するボイラー装置

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
SD Assignments of patents

Owner name: BETRONIC SOLUTIONS B.V.

Effective date: 20090826

V1 Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20120401