Датчик пламени горелки принцип действия

Датчики контроля пламени — один из важнейших факторов безопасной работы котельной

О.В. Полтавцев, коммерческий директор,
ООО Конструкторское бюро «АГАВА», г. Екатеринбург

Введение

В котлоагрегатах, при сжигании газа или жидкого топлива, пламя в зоне горения не всегда отличается устойчивостью: в некоторых ситуациях может произойти его отрыв, что создает угрозу взрыва в топке. Поэтому котельное оборудование в обязательном порядке оснащается системой контроля пламени.

Однако, присутствующие на рынке современные системы обнаружения пламени обладают рядом недостатков, в частности, такими, как: конечная надежность и достоверность обнаружения пламени или его отсутствия, низкая селективность, чувствительность к посторонним засветкам. Существенным фактором также является высокая стоимость некоторых приборов, что особенно актуально для объектов ЖКХ. Поэтому так важно в этой сфере появление недорогих, но отвечающих всем современным требованиям, приборов.

ООО КБ «АГАВА», опираясь на двадцатилетний практический опыт работы по автоматизации тепловых агрегатов (котлов, топок, печей) и разработке КИПиА для этой отрасли, предлагает именно такое решение: качественную, надежную систему контроля пламени по разумной цене. При создании этого прибора были учтены все требования безопасности, предъявляемые к теплогенерирующему оборудованию.

Использование

Перечисленные конструкции применяются не только в газовых котлах. Их используют также в металлургическом производстве для контроля за зоной плавления металла, в котлах, работающих на всех видах топлива. Это также относится и к упомянутому выше датчику пламени ДП1.

Область применения фотоэлектрических элементов определяется спектральной характеристикой. Так нагретые металлы имеют максимум излучения в инфракрасном диапазоне, а в пламени газа присутствует большая доля ультрафиолетовых лучей.

В бытовых газовых котлах наиболее часто используются ионизационные датчики, так как они имеют малые габариты, простую конструкцию и низкую стоимость.

Датчики контроля пламени

Автономные приборы-сигнализаторы и фотодатчики применяются для контроля и сигнализации наличия пламени горелочных устройств котлов и печей. Приборы состоят из фотоприемника и электронной части, размещенных в одном корпусе, и преобразуют низкочастотные пульсации видимого и ИК-излучения частотой 6…12Гц и длиной волны 0.5…3мкм в выходной аналоговый или дискретный сигналы. Эти приборы устанавливаются так, чтобы при любом режиме горения контролируемое пламя находилось в зоне прямой видимости датчика.

Датчик контроля пламени низкочастотный ФДЧ

Датчик преобразует низкочастотные пульсации видимого и ИК-излучения в сигнал напряжения постоянного тока 0…10В. Датчик может использоваться с приборами Ф34.2 (один или два ФДЧ) и Ф34.3 (от одного до трех ФДЧ).

ФСП 1 — сигнализатор пламени

Одноканальный сигнализатор наличия пламени горелочных устройств котлов и печей. Прибор преобразует низкочастотные пульсации видимого и ИК-излучения в релейные выходные сигналы.

Сигнализатор выпускается в двух модификациях — ФСП 1.1 и ФСП 1.2. Обе модификации имеют одинаковые датчики контроля за наличием факела, но отличаются типом используемого выходого реле.

ФЭСП 2Р фотоэлектродный сигнализатор пламени

ФЭСП 2Р предназначен для контроля и сигнализации наличия пламени запальника и пламени горелки. Прибор использует два входных сигнала – от встроенного фотодатчика и от внешнего электродного датчика пламени (КЭ), преобразуя их в релейные выходные сигналы постоянного или переменного тока.

Отличия от датчика температуры

Помимо термопары, к автоматическому топливному клапану котла подключается термобаллон, отвечающий за отключение основной горелки при достижении заданной температуры теплоносителя. Внешне колбы элементов и медные соединительные трубки немного похожи. Несведущий домовладелец может запросто перепутать эти датчики.

Перечислим основные отличия температурного измерителя от термопары:

• конструкция датчика – цилиндрический сильфон, сделанный в виде колбы из меди с запаянным концом;
• термобаллон подключается к газовой автоматике более тонкой капиллярной трубкой, нежели электрогенерирующий датчик;
• сама термочувствительная колба устанавливается внутрь погружной гильзы либо прячется под обшивкой возле водяной рубашки, а не крепится около запальника;
• измеритель температуры не отсоединяется от автоматики вовсе либо отличается размером крепежной гайки.

Примечание. Термобаллон действует по другому принципу: при нагреве внутри колбы расширяется специальная жидкость. Давление по капилляру передается клапану автоматики, отключающему основную горелку. Пламя запальника не затухает.

Конструкция и работа

Конструктивно датчик ФДА реализован в виде цилиндрического элемента. С одной стороны датчика располагается светочувствительный элемент, а с другой фланец с разъемом для коммутации. В качестве светочувствительного элемента используется фоторезистор, который подает сигнал на систему усиления и частотный фильтр. Система усиления, фильтрации и компаратора датчика реализована с применением микроэлементов. В качестве выходного ключа датчика используется транзистор, реализованный по схеме открытого коллектора.

Рис. 1. Габаритные размеры ФДА