一种基于热电偶的火焰切割失火检测电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种基于热电偶的火焰切割失火检测电路，可以实现失火检测和燃气控制，该失火检测电路与感应针相连，感应针装在火焰割炬枪体上，火焰割炬枪体上还装有切割喷嘴、点火喷嘴，点火喷嘴上装有点火气阀。感应针采用热电偶类型，热电偶感应针在加热时，会产生一个感应电动势，温度越高，感应电动势越高，利用该原理可准确检测出火焰是否处于燃烧状态。该检测电路能检测火焰割炬点火是否成功，大大提高了火焰切割的自动化水平。并且原理简单，成本低廉，可以灵敏地检测点火阶段和切割阶段火焰燃烧状态，提高了火焰切割的自动化水平，保障了机器运行的安全性。保障了机器运行的安全性。保障了机器运行的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于热电偶的火焰切割失火检测电路


[0001]本技术涉及一种基于热电偶的火焰切割失火检测电路。

技术介绍

[0002]传统的火焰割炬的结构如图3所示，主要包括火焰割炬枪体、切割喷嘴、点火喷嘴和点火气阀。工作原理是：首先打开切割气阀和点火气阀，切割喷嘴输出氧气和燃气的混合气体，点火喷嘴输出燃气，然后点火，点火喷嘴的火焰引燃切割喷嘴的气体，实现点火。
[0003]但是传统火焰割炬的点火方案存在诸多不足，比如没有失火检测功能，点火成功与否系统无法自动识别，只能靠人眼去鉴别，在当前自动化和智能化的潮流下，该方式显得格格不入。另外在切割过程中，如果火焰意外熄灭，但是燃气依然输出，这种情况如果不及时处理，燃气遇到明火很容易发生火灾，造成严重的生产事故。

技术实现思路

[0004]本技术提供了一种基于热电偶的火焰切割失火检测电路，是一种简易的失火检测装置，原理简单，成本低廉，可以灵敏地检测点火阶段和切割阶段火焰燃烧状态，提高了火焰切割的自动化水平，保障了机器运行的安全性。
[0005]本技术的目的是这样实现的：
[0006]一种基于热电偶的火焰切割失火检测电路，该电路包括二极管整流桥D1、线性隔离光耦O1，所述二极管整流桥D1的输入侧连接感应针的感应电动势检测线，感应针装在火焰割炬枪体上，二极管整流桥D1的输出侧并联一个负载电阻R1，二极管整流桥D1的输出正极与滤波电阻R2的一端连接，二极管整流桥D1的输出负极与滤波电容C1的一端连接，滤波电阻R2的另外一端与滤波电容C1连接，所述线性隔离光耦O1输入正极与滤波电阻R2、滤波电容C1 连接，线性隔离光耦O1的输入负极与滤波电容C1的另外一端连接，线性隔离光耦O1的输出正极与运放U1的输入正极连接，运放U1的输入负极与其输出端连接，运放U1的输出端与限流电阻R3的一端连接，限流电阻R3的另外一端与电压比较器U2的正极连接，电压比较器U2的负极连接参考电压Vref，电压比较器U2的输出端分别与上拉电阻R4、MCU的输入引脚连接，MCU的输出控制引脚与MOSFET Q1的栅极连接，MOSFET Q1的源极与继电器控制电源的24VN连接，MOSFET Q1的漏极与点火阀继电器RLY1的一端连接，点火阀继电器RLY1的另外一端与24VP连接。
[0007]与现有技术相比，本技术可以灵敏地检测点火阶段和切割阶段火焰燃烧状态，并且还具有以下优点：
[0008]1、该检测电路能检测火焰割炬点火是否成功，大大提高了火焰切割的自动化水平。
[0009]2、切割过程中检测火焰燃烧状态，避免失火造成的安全问题。
[0010]3、装置结构简单，成本低廉，有利于大规模推广使用。
附图说明
[0011]图1为本技术一种基于热电偶的火焰切割失火检测电路图。
[0012]图2为本专利的火焰割炬的结构图。
[0013]图3为传统的火焰割炬的结构图。
[0014]其中：二极管整流桥D1、线性隔离光耦O1、负载电阻R1、滤波电阻R2、滤波电容C1、第一电源VDD1、第二电源VDD2、运放U1、限流电阻R3、电压比较器U2、参考电压Vref、上拉电阻R4、MOSFET Q1、点火阀继电器RLY1、火焰割炬枪体1、切割喷嘴2、点火喷嘴3、点火气阀4、感应针5。
具体实施方式
[0015]本技术涉及一种基于热电偶的火焰切割失火检测电路，它可以实现失火检测和燃气控制，参见图2，该失火检测电路与感应针5相连，并且该感应针5装在火焰割炬枪体1上，火焰割炬枪体1上还装有切割喷嘴2、点火喷嘴 3，点火喷嘴3上装有点火气阀4。如图2所示，感应针15采用热电偶类型，热电偶感应针5在加热时，会产生一个感应电动势，温度越高，感应电动势越高，利用该原理可准确检测出火焰是否处于燃烧状态。
[0016]失火检测电路图如图1所示，该电路包括二极管整流桥D1、线性隔离光耦O1，所述二极管整流桥D1的输入侧连接热电偶感应针1的感应电动势检测线，二极管整流桥D1的输出侧并联一个负载电阻R1，二极管整流桥D1的输出正极与滤波电阻R2的一端连接，二极管整流桥D1的输出负极与滤波电容 C1的一端连接，滤波电阻R2的另外一端与滤波电容C1连接，所述线性隔离光耦O1输入正极与滤波电阻R2、滤波电容C1连接，线性隔离光耦O1的输入负极与滤波电容C1的另外一端连接，线性隔离光耦O1的输入侧为第一电源VDD1，输出侧为第二电源VDD2，线性隔离光耦O1的输出正极与运放U1 的输入正极连接，运放U1的输入负极与其输出端连接U1的输出端与限流电阻R3的一端连接，限流电阻R3的另外一端与电压比较器U2的正极连接，电压比较器U2的负极连接参考电压Vref，电压比较器U2的输出端分别与上拉电阻R4、MCU的输入引脚IN1连接，上拉电阻R4的另外一端与第二电源VDD2 连接，MCU的输出控制引脚OUT1与MOSFET Q1的栅极连接，MOSFET Q1 的源极与继电器控制电源的24VN连接，MOSFET Q1的漏极与点火阀继电器 RLY1的一端连接，点火阀继电器RLY1的另外一端与24VP连接。
[0017]这一种基于热电偶的火焰切割失火检测电路的工作原理为：热电偶感应针在检测到火焰后，其引出线产生一个热感应电动势，该电动势先使用二极管整流桥D1整流，然后再送入检测电路进行处理，因此感应针的引出线可不区分正负极进行连接。整流后的电压经过滤波电阻R2和滤波电容C1组成的RC滤波电路滤波后送入线性隔离光耦O1，电压经过隔离后再经过运放U1进行电压跟随和电压比较器U2进行电压比较，随后生成一个火焰状态信号给MCU，该信号为低电平时，表示切割喷嘴处于失火状态，高电平表示切割喷嘴处于燃烧状态。在点火阶段，首先打开点火燃气继电器RLY1并进行点火，如果MCU 检测到点火成功信号，则关闭点火燃气继电器RLY1并停止点火，否则持续点火直至成功；在切割阶段，MCU会实时检测点火信号，如果检测到低电平，则及时关闭切割气阀，停止燃气输出。
[0018]这样便可以灵敏地检测点火阶段和切割阶段火焰燃烧状态，提高了火焰切割的自动化水平，保障了机器运行的安全性。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于热电偶的火焰切割失火检测电路，其特征是：该电路包括二极管整流桥(D1)、线性隔离光耦(O1)，所述二极管整流桥(D1)的输入侧连接感应针(1)的感应电动势检测线，感应针(1)装在火焰割炬枪体(2)上，二极管整流桥(D1)的输出侧并联一个负载电阻(R1)，二极管整流桥(D1)的输出正极与滤波电阻(R2)的一端连接，二极管整流桥(D1)的输出负极与滤波电容(C1)的一端连接，滤波电阻(R2)的另外一端与滤波电容(C1)连接，所述线性隔离光耦(O1)输入正极与滤波电阻(R2)、滤波电容(C1)连接，线性隔离光耦(O1)的输入负极与滤波电容(C1)的另外一端连接，线性隔离光耦(O1)的输出正极与运放(U1)的输入正极连接，运放(U1)的输入负极与其输出端连接运放(U1)的输出端与限流电阻(R3)的一端连接，限流电阻(R3)的另外一端与电压比较器(U2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：马红星，杨喜军，唐厚君，
申请(专利权)人：江阴市六和智能设备有限公司，
类型：新型
国别省市：