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摘 要:新疆天业集团化工公司拥有三套生产片碱的熔盐炉设备,具有年产量18万吨片碱的产能。该三套设备均是由瑞士博特公司进行设计、制造、安装。其中燃烧器使用的是威索公司生产的WK70/1型,在此,笔者主要介绍D-LX100型火焰检测器在该燃烧器上的使用,及该火焰检测器的原理。
关键词:DUARG;D-LX100;火焰检测器;WK70/1燃烧器;原理
1 概 述
D-LX100一体化火焰检测器包括一个控制单元和一个光学火焰传感器。这种火焰检测器适用于检测多种燃料和多种燃烧技术的火焰,特别适合单燃烧器火焰的检测。可广泛应用与供热站、化工流程或燃气系统。
D-LX100一体化火焰检测器内部带有两个并行工作的微处理器,配以相应的硬件和软件,具有高度安全性和可靠性。其硬件设计遵循了与电磁兼用有关的欧盟条例和法律。
为了精确地检测不通燃烧条件下不同类型的火焰,提供了5种不同型号可供选用,其感光范围分别在紫外UV和红外IR区域。我厂应用的为紫外UV,型号为:
火焰检测器的火焰识别门限可通过前面板上的一个按键开关设为十个不同的数值之一。火焰檢测器的安全时间指火焰检测器切断火焰信号输出前的延时时间,出厂值为1s。
D-LX100的控制单元包括以下基本功能块(图1):
(1)双通道微处理器系统控制和监视火焰检测器的功能。
(2)集成的火焰传感器带有快门驱动用于实现自检。
(3)动态驱动的故障继电器K1;内部工作电压和所有的关系安全的硬件功能都被监视。
(4)带有自检电路的火焰继电器。
(5)可编程的火焰识别门限。
(6)用于指示工作状态、火焰信号或故障信号的LED。
(7)4-20(或0-20)mA的模拟量输出用于火焰强度的外部指示。
2 功能框图
3 功能描述
一体化火检中集成的光学火焰传感器使用不同的感光元件来见车不同光谱范围的火焰。这些传感器使用不同的半导体感光元件分别检测从紫外UV-A到红外的光谱成分。来自感光元件的信号通过一个放大器并滤除直流(非动态)光信号。放大器的增益可设置到两个不同的等级。经过放大器后,信号通过一个高通滤波器和一个脉冲转换电路。
DURAG也可提供使用UV感光泡的D-LX100火焰检测器,它适用于检测波长很短的UV-C波段的火焰。在这一波段中没有必要抑制任何非动态信号。因此可用于检测含有很高直流成分的火焰。由于UV感光泡的工作特性,也不需要为这种火检安装放大器、高通滤波器或脉冲产生电路。通过供电电源和一个RC复位电路,感光泡自身即可产生脉冲。
集成火焰传感器所产生脉冲的频率反应了火焰的强度,传送到微处理器系统中,根据所设置的火焰识别门限的高低来触发火焰的有/无信号ON/OFF。
火焰信号有三种表达方式:①一个故障安全性继电器触点K2;②前面板上一个绿色的LED;③一个电流输出用于显示火焰的强度。
工作备好和故障状态两个开关量信号都通过K1故障继电器的触点输出,并点亮前面板上的黄色(备好)或红色(故障)LED。
DURAGD-ZS087-20数字显示表可插在前面板的插孔上。它将火焰强度的脉冲信号按0到4095脉冲/秒来显示,并可进一步帮助设定适当的火焰识别门限。
4 自 检
D-LX100一体化火焰检测器为故障安全型并具有自检功能,符合火焰检测设备的欧洲EN标准。上电后,火焰检测器即进行自检并在连续运行过程中反复进行。
在连续运行过程中,任何会危机火检安全功能的元器件故障都必须触发火检的故障停机。因此D-LX100采用了双通道的微处理器系统。这一系统控制所有的功能和自检,并监视所有关系安全的计时顺序。输入输出状态被单独检查并与微处理器进行比较。只有他们一致的情况下才继续进行。
只有火检的控制器指示为flame ON,内部集成的传感器即自动处于被监视的状态。通过在每秒周期内的0.2s时间间隔内激活一个快门shutter来实现这一监视功能。所有的快门shutter是一个可将感光元件与后续电路隔离的三极管。但对D-LX100UL而言,则采用了一个长寿命的机械快门来周期地隔断从感光元件到电路的通路。通过周期性地中断感光信号来模仿火焰的消失。在这0.2s的时间内由于感光信号被中断,必然使此时的火焰信号与进行火焰检测的0.8s相比显著减少。如果硬件出现问题,此时的火焰信号就不会明显减少,经过8个这样的周期,即8s后,就会触发火检的故障停机。
如果有火信号flameON消失,对传感器的自检也停止。
5 故障指示
如果内部自检在安全相关的软件和硬件中发现了故障,就会触发故障停机和内部自锁。火焰信号继电器、工作正常和故障信号继电器都处于释放状态,前面板上红色的LED开始闪烁,K1触点指示当前故障。
红色LED自己闪烁5次,之后黄色LED开始与红色LED一起闪烁。黄色LED闪烁的次数便对应了故障类型。操作人员可通过故障类型精确地分析故障的来源。可指示的故障来源如表1所示。
通过按动D-LX100前面板上的复位按钮可确认故障并使重新启动后火焰检测功能继续进行。如果供电中断或复位按钮按下,不论火检状态如何,各继电器都被释放。火检程序重新启动。
6 总结语
Durag厂家的D-LX100型一体化火焰检测器在我厂的应用效果很好,有很高的安全性能,而且可通过调节火焰门限实现对现场火焰的检测,适用于各种条件下。在连接D-ZS087-20数字显示表后,火焰强度可以很直观的显示出来,通过该表显示的脉冲信号来调试火焰监测器的安装角度能够很好的实现火焰检测的最大化。通过LED的闪烁能够很快确定故障的信息,有助于对故障的检查。所以该型号一体化火焰检测器被广泛应用在各种情况下的火焰检测。
关键词:DUARG;D-LX100;火焰检测器;WK70/1燃烧器;原理
1 概 述
D-LX100一体化火焰检测器包括一个控制单元和一个光学火焰传感器。这种火焰检测器适用于检测多种燃料和多种燃烧技术的火焰,特别适合单燃烧器火焰的检测。可广泛应用与供热站、化工流程或燃气系统。
D-LX100一体化火焰检测器内部带有两个并行工作的微处理器,配以相应的硬件和软件,具有高度安全性和可靠性。其硬件设计遵循了与电磁兼用有关的欧盟条例和法律。
为了精确地检测不通燃烧条件下不同类型的火焰,提供了5种不同型号可供选用,其感光范围分别在紫外UV和红外IR区域。我厂应用的为紫外UV,型号为:
火焰检测器的火焰识别门限可通过前面板上的一个按键开关设为十个不同的数值之一。火焰檢测器的安全时间指火焰检测器切断火焰信号输出前的延时时间,出厂值为1s。
D-LX100的控制单元包括以下基本功能块(图1):
(1)双通道微处理器系统控制和监视火焰检测器的功能。
(2)集成的火焰传感器带有快门驱动用于实现自检。
(3)动态驱动的故障继电器K1;内部工作电压和所有的关系安全的硬件功能都被监视。
(4)带有自检电路的火焰继电器。
(5)可编程的火焰识别门限。
(6)用于指示工作状态、火焰信号或故障信号的LED。
(7)4-20(或0-20)mA的模拟量输出用于火焰强度的外部指示。
2 功能框图
3 功能描述
一体化火检中集成的光学火焰传感器使用不同的感光元件来见车不同光谱范围的火焰。这些传感器使用不同的半导体感光元件分别检测从紫外UV-A到红外的光谱成分。来自感光元件的信号通过一个放大器并滤除直流(非动态)光信号。放大器的增益可设置到两个不同的等级。经过放大器后,信号通过一个高通滤波器和一个脉冲转换电路。
DURAG也可提供使用UV感光泡的D-LX100火焰检测器,它适用于检测波长很短的UV-C波段的火焰。在这一波段中没有必要抑制任何非动态信号。因此可用于检测含有很高直流成分的火焰。由于UV感光泡的工作特性,也不需要为这种火检安装放大器、高通滤波器或脉冲产生电路。通过供电电源和一个RC复位电路,感光泡自身即可产生脉冲。
集成火焰传感器所产生脉冲的频率反应了火焰的强度,传送到微处理器系统中,根据所设置的火焰识别门限的高低来触发火焰的有/无信号ON/OFF。
火焰信号有三种表达方式:①一个故障安全性继电器触点K2;②前面板上一个绿色的LED;③一个电流输出用于显示火焰的强度。
工作备好和故障状态两个开关量信号都通过K1故障继电器的触点输出,并点亮前面板上的黄色(备好)或红色(故障)LED。
DURAGD-ZS087-20数字显示表可插在前面板的插孔上。它将火焰强度的脉冲信号按0到4095脉冲/秒来显示,并可进一步帮助设定适当的火焰识别门限。
4 自 检
D-LX100一体化火焰检测器为故障安全型并具有自检功能,符合火焰检测设备的欧洲EN标准。上电后,火焰检测器即进行自检并在连续运行过程中反复进行。
在连续运行过程中,任何会危机火检安全功能的元器件故障都必须触发火检的故障停机。因此D-LX100采用了双通道的微处理器系统。这一系统控制所有的功能和自检,并监视所有关系安全的计时顺序。输入输出状态被单独检查并与微处理器进行比较。只有他们一致的情况下才继续进行。
只有火检的控制器指示为flame ON,内部集成的传感器即自动处于被监视的状态。通过在每秒周期内的0.2s时间间隔内激活一个快门shutter来实现这一监视功能。所有的快门shutter是一个可将感光元件与后续电路隔离的三极管。但对D-LX100UL而言,则采用了一个长寿命的机械快门来周期地隔断从感光元件到电路的通路。通过周期性地中断感光信号来模仿火焰的消失。在这0.2s的时间内由于感光信号被中断,必然使此时的火焰信号与进行火焰检测的0.8s相比显著减少。如果硬件出现问题,此时的火焰信号就不会明显减少,经过8个这样的周期,即8s后,就会触发火检的故障停机。
如果有火信号flameON消失,对传感器的自检也停止。
5 故障指示
如果内部自检在安全相关的软件和硬件中发现了故障,就会触发故障停机和内部自锁。火焰信号继电器、工作正常和故障信号继电器都处于释放状态,前面板上红色的LED开始闪烁,K1触点指示当前故障。
红色LED自己闪烁5次,之后黄色LED开始与红色LED一起闪烁。黄色LED闪烁的次数便对应了故障类型。操作人员可通过故障类型精确地分析故障的来源。可指示的故障来源如表1所示。
通过按动D-LX100前面板上的复位按钮可确认故障并使重新启动后火焰检测功能继续进行。如果供电中断或复位按钮按下,不论火检状态如何,各继电器都被释放。火检程序重新启动。
6 总结语
Durag厂家的D-LX100型一体化火焰检测器在我厂的应用效果很好,有很高的安全性能,而且可通过调节火焰门限实现对现场火焰的检测,适用于各种条件下。在连接D-ZS087-20数字显示表后,火焰强度可以很直观的显示出来,通过该表显示的脉冲信号来调试火焰监测器的安装角度能够很好的实现火焰检测的最大化。通过LED的闪烁能够很快确定故障的信息,有助于对故障的检查。所以该型号一体化火焰检测器被广泛应用在各种情况下的火焰检测。