Czujniki kontroli płomienia - cechy, urządzenie i zasada działania

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-17 10:38

Ponieważ piece są szeroko stosowane w przemyśle do wytwarzania różnego rodzaju materiałów, bardzo ważne jest monitorowanie ich stabilnej pracy. Aby spełnić ten wymóg, należy zastosować czujnik płomienia. Pewien zestaw czujników umożliwia kontrolę obecności, której głównym celem jest zapewnienie bezpiecznej pracy różnego rodzaju instalacji spalających paliwa stałe, płynne lub gazowe.

Opis instrumentu

Oprócz tego, że czujniki kontroli płomienia są zaangażowane w zapewnienie bezpiecznej pracy pieca, biorą również udział w rozpalaniu ognia. Ten krok może być wykonywany automatycznie lub półautomatycznie. Pracując w tym samym trybie zapewniają spalanie paliwa we wszystkich wymaganych warunkach i ochronę. Innymi słowy, ciągła praca, niezawodność i bezpieczeństwo pracy pieców są całkowicie zależne od prawidłowej i bezawaryjnej pracy czujników kontroli płomienia.

Metody kontroli

Do tej pory różnorodnośćczujniki pozwalają na zastosowanie różnych metod sterowania. Na przykład do sterowania procesem spalania paliw w stanie ciekłym lub gazowym można zastosować metody sterowania bezpośredniego i pośredniego. Pierwsza metoda obejmuje takie metody jak ultradźwięki czy jonizacja. Jeśli chodzi o drugą metodę, w tym przypadku czujniki sterujące przekaźnikiem płomienia będą kontrolować nieco inne wielkości - ciśnienie, podciśnienie itp. Na podstawie otrzymanych danych system stwierdzi, czy płomień spełnia określone kryteria.

Na przykład w małych grzejnikach gazowych, a także domowych kotłach grzewczych, stosowane są urządzenia oparte na fotoelektrycznej, jonizacyjnej lub termometrycznej metodzie kontroli płomienia.

Metoda fotoelektryczna

W dzisiejszych czasach najczęściej stosowana jest fotoelektryczna metoda sterowania. W tym przypadku urządzenia kontrolujące płomień, w tym przypadku są to fotoczujniki, rejestrują stopień widocznego i niewidzialnego promieniowania płomienia. Innymi słowy, sprzęt rejestruje właściwości optyczne.

Same urządzenia reagują na zmianę natężenia wpadającego strumienia światła, który emituje płomień. Czujniki kontroli płomienia, w tym przypadku fotosensory, będą różnić się między sobą takim parametrem jak długość fali otrzymywanej z płomienia. Bardzo ważne jest uwzględnienie tej właściwości przy wyborze instrumentu, ponieważ charakterystyka spektralnego rodzaju płomienia jest bardzo różna w zależności odna jaki rodzaj paliwa jest spalany w piecu. Podczas spalania paliwa powstają trzy widma, w których powstaje promieniowanie – są to podczerwone, ultrafioletowe i widzialne. Długość fali może wynosić od 0,8 do 800 mikronów, jeśli mówimy o promieniowaniu podczerwonym. Widoczna fala może mieć od 0,4 do 0,8 mikrona. Jeśli chodzi o promieniowanie ultrafioletowe, w tym przypadku fala może mieć długość 0,28 - 0,04 mikrona. Naturalnie, w zależności od wybranego widma, fotoczujniki to również czujniki podczerwieni, ultrafioletu lub jasności.

Mają jednak poważną wadę, która polega na tym, że urządzenia mają zbyt niski parametr selektywności. Jest to szczególnie widoczne, jeśli kocioł ma trzy lub więcej palników. W takim przypadku istnieje duża szansa na błędny sygnał, co może prowadzić do nagłych konsekwencji.

Metoda jonizacji

Drugą najpopularniejszą metodą jest jonizacja. W tym przypadku podstawą metody jest obserwacja właściwości elektrycznych płomienia. Czujniki kontroli płomienia w tym przypadku nazywane są czujnikami jonizacyjnymi, a zasada ich działania polega na tym, że wychwytują one charakterystykę elektryczną płomienia.

Ta metoda ma dość silną zaletę, ponieważ prawie nie ma bezwładności. Innymi słowy, jeśli płomień zgaśnie, proces jonizacji ognia natychmiast zanika, co pozwala automatycznemu systemowi na natychmiastowe zatrzymanie dopływu gazu do palników.

Niezawodność urządzenia

Niezawodność jest głównym wymogiem dla tych urządzeń. Aby osiągnąć maksymalną wydajność, konieczne jest nie tylko dobranie odpowiedniego sprzętu, ale także jego poprawna instalacja. W takim przypadku ważny jest nie tylko wybór właściwej metody montażu, ale również miejsce montażu. Oczywiście każdy rodzaj czujnika ma swoje zalety i wady, ale jeśli na przykład wybierzesz niewłaściwą lokalizację instalacji, znacznie wzrasta prawdopodobieństwo fałszywego sygnału.

Podsumowując, można powiedzieć, że dla maksymalnej niezawodności systemu, a także w celu zminimalizowania liczby wyłączeń kotła z powodu błędnego sygnału, konieczne jest zainstalowanie kilku rodzajów czujników, które będą wykorzystywały zupełnie inne metody kontroli płomienia. W takim przypadku niezawodność całego systemu będzie dość wysoka.

Urządzenie kombinowane

Potrzeba maksymalnej niezawodności doprowadziła do wynalezienia na przykład połączonych przekaźników kontroli płomienia Archives. Główną różnicą w stosunku do konwencjonalnego urządzenia jest to, że urządzenie wykorzystuje dwie zasadniczo różne metody rejestracji - jonizacyjną i optyczną.

Jeśli chodzi o działanie części optycznej, w tym przypadku wybiera ona i wzmacnia zmienny sygnał, który charakteryzuje trwający proces spalania. Podczas palenia palnika płomień jest niestabilny i pulsuje, dane są rejestrowane przez wbudowany fotoczujnik. Naprawiłsygnał jest wysyłany do mikrokontrolera. Drugi czujnik jest typu jonizacyjnego, który może odbierać sygnał tylko wtedy, gdy między elektrodami istnieje strefa przewodnictwa elektrycznego. Ta strefa może istnieć tylko w obecności płomienia.

Tak więc okazuje się, że urządzenie działa na dwa różne sposoby kontrolowania płomienia.

Oznakowanie czujników SL-90

Dzisiaj jednym z dość wszechstronnych fotoczujników, które mogą wykrywać promieniowanie podczerwone z płomienia, jest przekaźnik kontroli płomienia SL-90. To urządzenie posiada mikroprocesor. Półprzewodnikowa dioda podczerwieni pełni rolę głównego elementu roboczego, czyli odbiornika promieniowania.

Podstawa elementów tego sprzętu jest dobrana w taki sposób, aby urządzenie mogło normalnie funkcjonować w temperaturach od -40 do +80 stopni Celsjusza. Jeśli użyjesz specjalnego kołnierza chłodzącego, możesz eksploatować czujnik w temperaturach do +100 stopni Celsjusza.

W przypadku sygnału wyjściowego czujnika płomienia SL-90-1E jest to nie tylko sygnalizacja LED, ale również styki przekaźnika typu „suchego”. Maksymalna moc przełączania tych styków wynosi 100 W. Obecność tych dwóch systemów wyjściowych pozwala na zastosowanie tego typu oprawy w prawie każdym automatycznym systemie sterowania.

Kontrola palnika

Dość powszechne czujniki kontroli płomieniapalniki stalowe urządzenia LAE 10, LFE10. Jeśli chodzi o pierwsze urządzenie, jest ono stosowane w układach, w których wykorzystywane jest paliwo płynne. Drugi czujnik jest bardziej uniwersalny i może być używany nie tylko z paliwami płynnymi, ale także gazowymi.

Najczęściej oba te urządzenia są używane w systemach takich jak system podwójnego sterowania palnikiem. Z powodzeniem może być stosowany w palnikach gazowych opalanych olejem z wymuszonym obiegiem powietrza.

Cechą charakterystyczną tych urządzeń jest to, że można je instalować w dowolnej pozycji, a także mocować bezpośrednio do samego palnika, na panelu sterowania lub na tablicy rozdzielczej. Podczas instalacji tych urządzeń bardzo ważne jest prawidłowe ułożenie przewodów elektrycznych tak, aby sygnał docierał do odbiornika bez strat i zniekształceń. Aby to osiągnąć, konieczne jest ułożenie kabli z tego systemu oddzielnie od innych linii elektrycznych. Do tych czujników sterujących należy również użyć osobnego kabla.