一种紫外光电型火焰检测器制造技术

本实用新型专利技术属于火焰检测器技术领域，尤其涉及一种紫外光电型火焰检测器，包括：透明罩体、显示屏、防爆壳体盖、防爆壳体、主控电路板、红外遥控单元、输出电路板、火焰信号传输单元、紫外光电传感器；所述防爆壳体盖安装在防爆壳体的一端的端部上，所述显示屏安装在防爆壳体盖上，所述透明罩体设置在显示屏表面，且显示屏和透明罩体均位于防爆壳体外侧；所述主控电路板、红外遥控单元、输出电路板、火焰信号传输单元、紫外光电传感器设置在防爆壳体内部。本实用新型专利技术的火焰检测器将传感器和信号处理器合二为一，通过检测火焰信号的紫外光电型脉冲数和强度值来判断火焰的有无，保证了火焰检测的快速性、准确性，减少了系统故障点。

A UV photoelectric flame detector

The utility model belongs to the technical field of flame detector, in particular to an ultraviolet photoelectric flame detector, which comprises a transparent cover, a display screen, an explosion-proof housing cover, an explosion-proof housing, a main control circuit board, an infrared remote control unit, an output circuit board, a flame signal transmission unit and an ultraviolet photoelectric sensor; the explosion-proof housing cover is installed on the end of one end of the explosion-proof housing The display screen is installed on the explosion-proof housing cover, the transparent cover body is arranged on the surface of the display screen, and the display screen and the transparent cover body are both located outside the explosion-proof housing; the main control circuit board, the infrared remote control unit, the output circuit board, the flame signal transmission unit and the ultraviolet photoelectric sensor are arranged inside the explosion-proof housing. The flame detector of the utility model combines the sensor and the signal processor into one, judges the presence or absence of the flame by detecting the ultraviolet photoelectric pulse number and intensity value of the flame signal, guarantees the rapidity and accuracy of the flame detection, and reduces the system fault point.

【技术实现步骤摘要】
一种紫外光电型火焰检测器
本技术属于火焰检测器
，尤其涉及一种紫外光电型火焰检测器。
技术介绍
本技术中，
技术介绍
中公开的信息仅仅旨在增加对本技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。火焰检测器是作为炉膛安全监控(FSSS)系统的重要组成部分，能够为FSSS系统提供火焰有无信号，使之发出必要的操作指令，确保在炉膛灭火的情况下，快速切断全部燃料，从而有效防止锅炉因突然熄火或爆燃引起的锅炉爆炸。按照火焰发出的辐射光波长划分，可分为可见光型、红外光型和紫外光型火焰检测器，紫外线火焰检测器是通过检测火焰中的紫外线来检测火焰燃烧状况的探测器，其优点是稳定性好、灵敏度高、抗干扰能力强。燃气和轻油燃烧发出的火焰中含有大量紫外线，因此紫外线火焰检测器可应用于以天然气、高炉气、焦炉煤气、瓦斯气、轻油等为供给燃料的锅炉燃烧火焰检测中。传统的火焰检测器由火焰传感器和信号处理器两部分组成，其中火焰传感器安装在燃烧炉上，信号处理器安装在控制柜，二者通过电缆相联。然而，本技术认为，由于火焰传感器输出的信号是微弱的电压信号，传输过程中易衰减或失真且易受干扰，因此通常传输距离有限。此外，通常只配备继电器无源点接口，不能把火焰大小、火焰状态、设备故障状态等多种信息传输到远程控制中心。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的问题，本技术提供一种紫外光电型火焰检测器，这种火焰检测器将传感器和信号处理器合二为一，通过检测火焰信号的紫外光电型脉冲数和强度值来判断火焰的有无，并通过继电器、标准电流和Modbus总线与上位机通讯，从而保证了火焰检测的快速性、准确性，减少了系统故障点，且安装更为方便。为实现上述目的，本技术公开了下述技术方案：一种紫外光电型火焰检测器，包括：透明罩体、显示屏、防爆壳体盖、防爆壳体、主控电路板、红外遥控单元、输出电路板、火焰信号传输单元、紫外光电传感器、安装部件和电缆引出装置。所述防爆壳体盖安装在防爆壳体的一端的端部上，所述的透明罩体安装在防爆壳体盖上，所述的显示屏与主控电路板通过排线相连接，且显示屏位于防爆壳体盖内侧，透明罩体位于防爆壳体盖外侧；所述安装部件设置在防爆壳体的另一端的端部上，其主要是将本技术的紫外光电型火焰检测器和锅炉壁连接起来。所述显示屏的主要作用是提供检测器状态指示：当火焰有效且持续时间超过有火延时时间时，屏幕显示“FIRErun”，背景颜色为绿色，火焰继电器输出有效；当系统出现故障时，屏幕显示“Err”，背景颜色变为黄色，故障报警继电器输出有效；当火焰无效且持续时间超过熄火响应时间时，屏幕显示“ALARM”，背景颜色变为红色，火焰继电器输出无效。所述主控电路板、红外遥控单元、输出电路板、火焰信号传输单元、紫外光电型传感器设置在防爆壳体内部，具体的，所述主控电路板和输出电路板设置在红外遥控单元的两侧，且主控电路板设置在靠近防爆壳体盖的一侧；所述紫外光电型传感器安装在输出电路板上，且紫外光电传感器的信号接收窗口背向输出电路板设置；所述火焰信号传输单元安装在主控电路板与输出电路板中间，且与输出电路板上连接，火焰传输单元接受的信号再传输至主控电路板。进一步地，所述主控电路板上面设置有PIC单片机、数据采集电路、数据处理电路、红外遥控电路等电路器件，主要完成火焰信号的采集、处理、运算、判断、传输等功能。这些均可以通过参考现有的火焰检测器实现。其中，数据采集中的火焰频率信号的采集利用运算处理极强的PIC单片机，其内嵌增强型捕捉ECCP1模块，设置为捕捉模式，在每个脉冲上升沿进行触发中断，在中断程序里通过ECCP1IF中断标志来精确计数，利用施密特触发器将紫外光电倍增管阴极产生的尖峰脉冲信号整形成规则的矩形脉冲，送入单片机外部中断输入口进行脉冲捕捉。进一步地，所述输出电路板上设置有传感器高压驱动电路、火焰继电器、故障继电器、RS485通讯输出电路，这些器件、电路的主要作用是实现与外界进行信息传递；需要说明的是，所述火焰继电器、故障继电器、RS485通讯输出电路均是本领域常用的技术手段，可以通过现有技术、市售的相应器件获得，并可以通过参考现有的火焰检测器实现信息传递。所述电缆引出装置安装在防爆壳体上，且电缆引出装置内部设置有缆线，所述电缆与设置在防爆壳体内部的各部件的排线等具有能够连通的关系，缆线从电缆引出装置引出后与上位机连接，实现给火焰继电器供电及信号传输的功能。进一步地，所述紫外光电传感器选用紫外光电倍增管，从而实现了传感器和信号处理器合二为一设计，所述紫外光电倍增管一般需要直流高压驱动才能正常工作(也不是绝对)，但火焰检测器通常采用直流低压电源，因此，在这种情况下时，需要进行DC/AC/DC的转换，以获得传感器的工作高压，为此，本技术设计了传感器高压驱动电路，包括：第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第五电阻R5、三极管Q1、MOSFET管Q2、储能电感L1、二极管D1、第一电容C7、第二电容C8，所述第一电容C7和第一电阻R1的一端连接，所述第一电阻R1和+24V电源连接，所述第二电阻R2的一端和第一电容C7连接，所述第二电阻R2的另一端和三极管Q1的一端连接，三极管Q1的一端与第三电阻R3的一端连接，同时，三极管Q1接地连接；所述第三电阻R3的另一端与用于连接第一电阻R1和+24V电源之间的导线连接；所述MOSFET管Q2的一端与三极管Q1连接，MOSFET管Q2的另一端与二极管D1的一端连接，所述二极管D1的另一端与第二电容C8连接，同时，第二电容C8接地连接；所述第五电阻R5的一端与用于连接MOSFET管Q2和三极管Q1的导线连接，同时，所述第五电阻R5接地连接；所述储能电感L1的一端与用于连接MOSFET管Q2和二极管D1的导线连接，所述储能电感L1的另一端与用于连接第一电阻R1和+24V电源之间的导线连接，且连接端位于第三电阻R3和+24V电源之间。所述火焰信号传输单元8的状态信号输出由开关量继电器、4～20mA电流环、RS-485总线接口组成；其中，开关量继电器的状态表示锅炉火焰状态和设备故障状态；4～20mA电流表征当前火焰信号的强度大小；通过RS-485总线接口完成Modbus协议通信，实现检测器与上位机的连接。火焰检测器采用Modbus总线(指Modbus通讯协议，其通讯采用RS-485)RTU模式作为信号传输协议与所述上位机系统进行通讯，以满足炉膛安全监控系统带载容量及传输距离、实时性、可靠性的要求。进一步地，在信号传输协议与所述远程监控上位机系统进行通讯过程中，还包括电流输出电路，其由+24V电源、第一至第六电阻R1～R6、运算放大器U1B、三极管Q1、二极管D1和负载RL，其中，所述的第一电阻R1与运算放大器U1B连接，运算放大器U1B的另一端与第五电阻R5连接，第五电阻R5的另一端与二极管D1连接，二极管D1与三极管Q1连接，所述的三极管Q1一端与第六电阻R6连接，另一端与+24V电源连接，第六电阻R6的另一端与第三电阻R3和负载电阻RL的导线连接，第三电阻R3一端与第一电阻R1连接，另一端与负载电阻RL连接，第二电阻R2一端与运算放大器U1B连接，同时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种紫外光电型火焰检测器，其特征在于，包括：透明罩体、显示屏、防爆壳体盖、防爆壳体、主控电路板、红外遥控单元、输出电路板、火焰信号传输单元和紫外光电传感器；所述防爆壳体盖安装在防爆壳体的一端的端部上，所述显示屏安装在防爆壳体盖上，所述透明罩体设置在显示屏表面，且显示屏和透明罩体均位于防爆壳体外侧；所述主控电路板、红外遥控单元、输出电路板、火焰信号传输单元、紫外光电传感器设置在防爆壳体内部，具体的，所述主控电路板和输出电路板设置在红外遥控单元的两侧，且主控电路板设置在靠近防爆壳体盖的一侧；所述紫外光电传感器安装在输出电路板上，且紫外光电传感器的信号接收窗口背向输出电路板设置；所述火焰信号传输单元安装在主控电路板与输出电路板中间，且与输出电路板上连接，火焰传输单元接受的信号再传输至主控电路板；所述主控电路板上面设置有PIC单片机、数据采集电路、数据处理电路、红外遥控电路，实现火焰信号的采集、处理、运算、判断、传输功能；所述输出电路板上设置有传感器高压驱动电路、火焰继电器、故障继电器、RS485通讯输出电路，实现与外界进行信息传递。

【技术特征摘要】
1.一种紫外光电型火焰检测器，其特征在于，包括：透明罩体、显示屏、防爆壳体盖、防爆壳体、主控电路板、红外遥控单元、输出电路板、火焰信号传输单元和紫外光电传感器；所述防爆壳体盖安装在防爆壳体的一端的端部上，所述显示屏安装在防爆壳体盖上，所述透明罩体设置在显示屏表面，且显示屏和透明罩体均位于防爆壳体外侧；所述主控电路板、红外遥控单元、输出电路板、火焰信号传输单元、紫外光电传感器设置在防爆壳体内部，具体的，所述主控电路板和输出电路板设置在红外遥控单元的两侧，且主控电路板设置在靠近防爆壳体盖的一侧；所述紫外光电传感器安装在输出电路板上，且紫外光电传感器的信号接收窗口背向输出电路板设置；所述火焰信号传输单元安装在主控电路板与输出电路板中间，且与输出电路板上连接，火焰传输单元接受的信号再传输至主控电路板；所述主控电路板上面设置有PIC单片机、数据采集电路、数据处理电路、红外遥控电路，实现火焰信号的采集、处理、运算、判断、传输功能；所述输出电路板上设置有传感器高压驱动电路、火焰继电器、故障继电器、RS485通讯输出电路，实现与外界进行信息传递。2.如权利要求1所述的紫外光电型火焰检测器，其特征在于，还包括安装部件和电缆引出装置；所述安装部件设置在防爆壳体的另一端的端部；所述电缆引出装置安装在防爆壳体上，且电缆引出装置内部设置有缆线，所述电缆与设置在防爆壳体内部的各部件的排线具有能够连通的关系，缆线从电缆引出装置引出后与上位机连接，实现给火焰继电器供电及信号传输的功能。3.如权利要求1所述的紫外光电型火焰检测器，其特征在于，所述紫外光电传感器选用紫外光电倍增管。4.如权利要求3所述的紫外光电型火焰检测器，其特征在于，还包括用于实现DC/AC/DC的转换，使所述紫外光电倍增正常工作传感器高压驱动电路，其包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第五电阻、三极管、MOSFET管、储能电感、二极管、第一电容、第二电容，所述第一电容和第一电阻的一端连接，所述第一电阻和电源连接，所述第二电阻的一端和第一电容连接，所述第二电阻的另一端和三极管的一端连接，三极管的一端与第三电阻的一端连接，同时，三极管接地连接；所述第三电阻的另一端与用于连接第一电阻和电源之间的导线连接；所述MOSFET管的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建翔，李玲，赵志鹏，李杨，刘欣，薛莹，殷艳华，李绍鹏，
申请(专利权)人：山东省科学院自动化研究所，
类型：新型
国别省市：山东,37