專利名稱：火炬長(zhǎng)明燈火焰離子檢測(cè)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種火炬長(zhǎng)明燈火焰離子檢測(cè)電路，尤其是，涉及一種基于火焰離子電流具有單向?qū)щ娦詠?lái)設(shè)計(jì)的檢測(cè)電路，利用該檢測(cè)電路輸出的開(kāi)關(guān)量信號(hào)和Γ20Π1Α電流信號(hào)來(lái)判斷長(zhǎng)明燈火焰有無(wú)。
背景技術(shù)：
火炬系統(tǒng)是煉油企業(yè)重要的安全環(huán)保設(shè)施之一，對(duì)煉油企業(yè)安全生產(chǎn)至關(guān)重要?；鹁嫦到y(tǒng)的主要作用是在開(kāi)停工以及事故狀態(tài)下及時(shí)燃燒各裝置排放的烴類火炬氣及含有H2S的酸性氣，防止引發(fā)安全事故和環(huán)保事故。火炬系統(tǒng)的安全運(yùn)行，需要實(shí)現(xiàn)泄放安全、點(diǎn)火安全以及操作安全。對(duì)于點(diǎn)火安全，許多企業(yè)采取了長(zhǎng)明燈長(zhǎng)燃的方式。由于惡劣天氣、燃料氣不穩(wěn)定等問(wèn)題可能導(dǎo)致長(zhǎng)明燈熄滅，因此需要及時(shí)檢測(cè)到長(zhǎng)明燈熄滅并能重新點(diǎn)燃長(zhǎng)明燈，這就需要對(duì)長(zhǎng)明燈的燃燒狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。 火炬長(zhǎng)明燈的安裝位置較高，工作環(huán)境比較復(fù)雜、惡劣，因此檢測(cè)火炬長(zhǎng)明燈上火焰燃燒狀態(tài)比較困難。目前，火炬長(zhǎng)明燈火焰檢測(cè)方法主要有熱電偶檢測(cè)和光檢測(cè)技術(shù)，然而，熱電偶檢測(cè)反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，光學(xué)檢測(cè)易受太陽(yáng)光等因素干擾。因此，尋找合適的檢測(cè)技術(shù)，使檢測(cè)不會(huì)受到干擾的裝置成為了研究的目標(biāo)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種反應(yīng)時(shí)間較快、且不受外界光線影響的檢測(cè)電路。為此，本實(shí)用新型提供了一種火焰離子檢測(cè)電路，其將火焰信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并將該電信號(hào)進(jìn)行相關(guān)的除噪和放大，提取具有特征性的火焰離子檢測(cè)信號(hào)，從而作為判斷火焰燃燒狀態(tài)的依據(jù)。本實(shí)用新型提供了一種火炬長(zhǎng)明燈火焰離子檢測(cè)電路，該檢測(cè)電路包括一火焰檢測(cè)單元，其對(duì)長(zhǎng)明燈的火焰進(jìn)行檢測(cè)；一個(gè)電源供應(yīng)單元，其為整個(gè)檢測(cè)電路提供電力；一火焰信號(hào)處理單元，其對(duì)火焰檢測(cè)單元檢測(cè)得到的信號(hào)進(jìn)行分析處理；一開(kāi)關(guān)量信號(hào)輸出單兀，以及一 4 20mA電流信號(hào)輸出單兀。其中，所述火焰檢測(cè)單元裝設(shè)在長(zhǎng)明燈火焰附近，用來(lái)采集火焰離子電流信號(hào)。其中，所述電源供應(yīng)單元設(shè)有一變壓器，通過(guò)交直流轉(zhuǎn)換電路，將交流電源轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娫?，為運(yùn)算放大器和時(shí)基集成電路提供電壓。其中，所述火焰信號(hào)處理單元包括2個(gè)以上的電阻，電容以及運(yùn)算放大器。其中，所述開(kāi)關(guān)量信號(hào)輸出單元包含至少一個(gè)電阻，至少兩個(gè)二極管、繼電器開(kāi)關(guān)以及時(shí)基集成電路。其中，所述Γ20Π1Α電流信號(hào)輸出單元包含至少2個(gè)電阻，至少一個(gè)運(yùn)算放大器以
及一個(gè)三極管。具體而言，本實(shí)用新型提供了一種檢測(cè)電路，利用火焰離子電流的單向?qū)щ娦裕?dāng)有火焰時(shí)，電路導(dǎo)通產(chǎn)生電流，將電信號(hào)除噪后按一定比例放大，而后對(duì)其進(jìn)行偏置，最終轉(zhuǎn)換為Γ20πιΑ的電流信號(hào)并輸出。同時(shí)，利用相關(guān)模塊處理放大后的電壓信號(hào)，輸出開(kāi)關(guān)量信號(hào)，判斷火焰信號(hào)的有無(wú)。本實(shí)用新型的火焰離子檢測(cè)電路能夠迅速檢測(cè)到長(zhǎng)明燈的燃燒狀態(tài)，響應(yīng)時(shí)間在5s內(nèi)，輸出信號(hào)穩(wěn)定且可以遠(yuǎn)距離傳輸，可以針對(duì)于單只的長(zhǎng)明燈火焰進(jìn)行檢測(cè)，大大的提高了火炬長(zhǎng)明燈火焰檢測(cè)的準(zhǔn)確性，縮短了反應(yīng)時(shí)間，提高了火炬系統(tǒng)的安全可靠性。

圖1本實(shí)用新型的火炬長(zhǎng)明燈火焰離子檢測(cè)電路的示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的內(nèi)容進(jìn)行解釋，其只是為了便于理解本實(shí)用新型，而不作為對(duì)實(shí)用新型保護(hù)范圍的限定。 如附圖1所示，本實(shí)用新型的火炬長(zhǎng)明燈的火焰離子檢測(cè)電路。該檢測(cè)電路包括一個(gè)火焰檢測(cè)單元10，其對(duì)長(zhǎng)明燈的火焰進(jìn)行檢測(cè)；一個(gè)電源供應(yīng)單元20，其為整個(gè)檢測(cè)電路提供電力；一火焰信號(hào)處理單元30，其對(duì)火焰檢測(cè)單元10檢測(cè)得到的信號(hào)進(jìn)行分析處理；一開(kāi)關(guān)量信號(hào)輸出單兀40, — 4 20mA電流信號(hào)輸出單兀50。其中，火焰檢測(cè)單兀10裝設(shè)在長(zhǎng)明燈火焰附近，用來(lái)采集火焰離子電流信號(hào)。電源供應(yīng)單元20設(shè)有一變壓器，通過(guò)交直流轉(zhuǎn)換電路，將交流電源轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娫?，供運(yùn)算放大器和時(shí)基集成電路使用?；鹧嫘盘?hào)處理單元30包含電阻Rl，電阻R2，電阻R3，電阻R4，電容Cl，運(yùn)算放大器I。開(kāi)關(guān)量信號(hào)輸出單元40包含電阻R5，電阻R6，二極管D1，二極管D2，二極管D3，繼電器開(kāi)關(guān)K1，以及時(shí)基集成電路。4 20mA電流信號(hào)輸出單元50包含電阻R8，電阻R9，電阻R10，運(yùn)算放大器2，運(yùn)算放大器3，三極管Ql。當(dāng)長(zhǎng)明燈有火焰時(shí)，火焰檢測(cè)單元10采集到火焰離子電流信號(hào)，電路導(dǎo)通，火焰信號(hào)處理單元10的Rl和R3上有電流通過(guò)，R3輸出2V的電壓信號(hào)，電容Cl的作用主要是去噪、濾波。運(yùn)算放大器I的作用是將R3輸出的電壓信號(hào)放大一倍,其輸出段輸出電壓信號(hào)為4V，運(yùn)算放大器2的作用是將4V的電壓信號(hào)偏置，使其變?yōu)?V的電壓信號(hào)。運(yùn)算放大器3、三極管Ql和R13構(gòu)成了電壓轉(zhuǎn)電流電路，其作用是將2V的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)?0mA的電流信號(hào)并輸出。同時(shí)，運(yùn)算放大器I輸出的4V電壓信號(hào)輸入到時(shí)基集成電路模塊中，模塊輸出電信號(hào)驅(qū)動(dòng)繼電器開(kāi)關(guān)Kl工作，指示燈亮，表明長(zhǎng)明燈處于燃燒狀態(tài)。當(dāng)長(zhǎng)明燈無(wú)火焰時(shí)，火焰檢測(cè)單元10采集不到火焰離子電流信號(hào)時(shí)，電路關(guān)閉，R3上無(wú)電流通過(guò)，此時(shí)R3輸出的電壓值為0V，該OV信號(hào)通過(guò)運(yùn)算放大器I后，該放大器輸出端輸出的信號(hào)仍為0V，運(yùn)算放大器2的作用是將OV的電壓信號(hào)偏置，使其變?yōu)镺. 4V的電壓信號(hào)。運(yùn)算放大器3、三極管Ql和R13構(gòu)成了電壓轉(zhuǎn)電流電路，其作用是將O. 4V的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)?mA的電流信號(hào)并輸出。同時(shí)，運(yùn)算放大器I輸出的OV電壓信號(hào)輸入到時(shí)基集成電路模塊中，繼電器開(kāi)關(guān)Kl停止工作，指示燈滅，表明長(zhǎng)明燈處于熄滅狀態(tài)。根據(jù)火焰檢測(cè)單元對(duì)火焰離子電流信號(hào)的檢測(cè)，利用火焰離子電流的單向?qū)щ娦?，?dāng)有火焰時(shí)，電路導(dǎo)通產(chǎn)生電流，將電信號(hào)除噪后按一定比例放大，而后對(duì)其進(jìn)行偏置，最終轉(zhuǎn)換為Γ20πιΑ的電流信號(hào)并輸出。同時(shí)，利用相關(guān)模塊處理放大后的電壓信號(hào)，輸出開(kāi)關(guān)量信號(hào)，判斷火焰信號(hào)的有無(wú)。[0020]本實(shí)用新型的火焰離子檢測(cè)電路能夠迅速檢測(cè)到長(zhǎng)明燈的燃燒狀態(tài)，響應(yīng)時(shí)間在5s內(nèi)，輸出信號(hào)穩(wěn)定且可以遠(yuǎn)距離傳輸，可以針對(duì)于單只的長(zhǎng)明燈火焰進(jìn)行檢測(cè)，大大的提高了火炬長(zhǎng)明燈火焰檢測(cè)的準(zhǔn)確性，縮短了反應(yīng)時(shí)間，提高了火炬系統(tǒng)的安全可靠性。由具體的實(shí)施例以及工作過(guò)程的描述，可以方便對(duì)本實(shí)用新型的檢測(cè)電路進(jìn)行理解和實(shí)施，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，本說(shuō)明書(shū)中列舉的具體實(shí)施方案或?qū)嵤├?，只不過(guò)是為了理解本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容，在不背離本實(shí)用新型的主旨和范圍的情況下，本實(shí)用新型在形式上和細(xì)節(jié)上可以進(jìn)行多種改變，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠根據(jù)具體的提示要求，對(duì)上述實(shí)施例中的各部件進(jìn)行合理的選擇和組合，以及在一定程度上進(jìn)行的細(xì)節(jié)和形式上的變化，其依然將落在本實(shí)用新型所要求保護(hù)和公開(kāi)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種火炬長(zhǎng)明燈火焰離子檢測(cè)電路，其特征在于該檢測(cè)電路包括一火焰檢測(cè)單元，其對(duì)長(zhǎng)明燈的火焰進(jìn)行檢測(cè)；一個(gè)電源供應(yīng)單元，其為整個(gè)檢測(cè)電路提供電力；一火焰信號(hào)處理單元，其對(duì)火焰檢測(cè)單元檢測(cè)得到的信號(hào)進(jìn)行分析處理；一開(kāi)關(guān)量信號(hào)輸出單元，以及一 4 20mA電流信號(hào)輸出單兀。
2.如權(quán)利要求1所述的火炬長(zhǎng)明燈火焰離子檢測(cè)電路，其特征在于所述火焰檢測(cè)單元裝設(shè)在長(zhǎng)明燈火焰附近，用來(lái)采集火焰離子電流信號(hào)。
3.如權(quán)利要求1所述的火炬長(zhǎng)明燈火焰離子檢測(cè)電路，其特征在于所述電源供應(yīng)單元設(shè)有一變壓器，通過(guò)交直流轉(zhuǎn)換電路，將交流電源轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娫?，為運(yùn)算放大器和時(shí)基集成電路提供電壓。
4.如權(quán)利要求1所述的火炬長(zhǎng)明燈火焰離子檢測(cè)電路，其特征在于所述火焰信號(hào)處理單元包括2個(gè)以上的電阻，電容以及運(yùn)算放大器。
5.如權(quán)利要求1所述的火炬長(zhǎng)明燈火焰離子檢測(cè)電路，其特征在于所述開(kāi)關(guān)量信號(hào)輸出單元包含至少一個(gè)電阻，至少兩個(gè)二極管、繼電器開(kāi)關(guān)以及時(shí)基集成電路。
6.如權(quán)利要求1所述的火炬長(zhǎng)明燈火焰離子檢測(cè)電路，其特征在于所述Γ20πιΑ電流信號(hào)輸出單元包含至少2個(gè)電阻，至少一個(gè)運(yùn)算放大器以及一個(gè)三極管。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種火炬長(zhǎng)明燈火焰離子檢測(cè)電路，該檢測(cè)電路包括一火焰檢測(cè)單元，其對(duì)長(zhǎng)明燈的火焰進(jìn)行檢測(cè)；一個(gè)電源供應(yīng)單元，其為整個(gè)檢測(cè)電路提供電力；一火焰信號(hào)處理單元，其對(duì)火焰檢測(cè)單元檢測(cè)得到的信號(hào)進(jìn)行分析處理；一開(kāi)關(guān)量信號(hào)輸出單元，以及一4~20mA電流信號(hào)輸出單元。本實(shí)用新型的火焰離子檢測(cè)電路能夠迅速檢測(cè)到長(zhǎng)明燈的燃燒狀態(tài)，響應(yīng)時(shí)間在5s內(nèi)，輸出信號(hào)穩(wěn)定且可以遠(yuǎn)距離傳輸，可以針對(duì)于單只的長(zhǎng)明燈火焰進(jìn)行檢測(cè)，大大的提高了火炬長(zhǎng)明燈火焰檢測(cè)的準(zhǔn)確性，縮短了反應(yīng)時(shí)間，提高了火炬系統(tǒng)的安全可靠性。
文檔編號(hào)G01J1/46GK202853748SQ20122054255
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月22日
發(fā)明者張杰東 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司青島安全工程研究院