[实用新型]一种频谱分析型可见光火焰检测器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种火焰检测器，尤其适用于煤粉锅炉的安全监控时使用的频谱分析型可见光火焰检测器。

背景技术

在工业领域内，存在各种以油、瓦斯、天然气及煤粉等为燃料的工业锅炉，如果点火不成功或在正常燃烧时因某种原因而突然熄火，此时若不及时切断燃料，就可能在熄火后因继续投入燃料而造成爆炸事故。锅炉FSSS系统可以对锅炉燃烧状况进行检测，在锅炉燃烧状况不稳定或者熄火时候能及时切断燃料的投入，火焰检测器能对燃烧状况进行检测，是炉膛安全保护FSSS系统的一个重要组成部分，关系到锅炉的安全生产和稳定运行。目前影响火焰检测器性能的最大原因就是单火嘴检测可靠性问题，传统的火焰检测器，是采用对火焰信号的频率和波动脉冲信号进行比较，脉冲信号是对火焰的波动进行整形计数，存在不稳定状况，影响单火嘴检测性能。

发明内容

本实用新型的目的是克服已有技术中的不足，提供一种结构简单、使用方便、可靠性高、检测快捷的频谱分析型可见光火焰检测器。

为实现上述目的，本实用新型的频谱分析型可见光火焰检测器，它包括火焰检测器探头和火焰检测处理器；所述火焰检测器探头包括顺序连接的光电传感器、对数放大器和电压-电流变换器；所述火焰检测处理器包括与火焰检测器探头连接的电流-电压变换器、与电流-电压变换器相连接的电压放大器、与电压放大器相连接ARM核处理器，ARM核处理器与电源连接，ARM核处理器上设有人机接口和通信电路。

所述的ARM核处理器包括A/D转换电路和故障诊断电路；所述的人机接口为显示器和键盘，通信电路为RS485电路；所述的ARM核处理器型号为STM32。

有益效果：本装置设有故障诊断电路，可以对火焰检测器的探头、放大电路的工作点、ARM芯片本身、输出继电器的状态进行判断，并将故障状态显示到人机接口；由于采用高速的A/D转换电路，采集到的火焰信号包含信息丰富，包含从直流到512Hz以下所有频率的幅值，提高单火嘴检测可靠性，实现稳定的单火嘴检测； 由于采集火焰信号信息丰富，所以可以适用于各种工况的锅炉燃烧系统，可以根据需要更换探头；有丰富的接口，通过接口连接上位机，将火焰检测器本身状态、火焰燃烧状态均送至上位机，有利于燃烧器燃烧状态的判断；将数据存储下来后，可以通过保存的各种状态数据进行统计分析，便于整理统计。

附图说明

图1是本实用新型的火检探头原理框图。

图2是本实用新型的火检处理器原理框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的一个实施例作进一步的说明：

本实用新型的频谱分析型可见光火焰检测器，包括火焰检测器探头和火焰检测处理器；所述火焰检测器探头包括顺序连接的光电传感器、对数放大器和电压-电流变换器；经过光电传感器，转换为电信号，然后经过对数放大器放大到指定电压，采用对数放大器是为了防止光强过高，导致后级电路饱和，然后用电压-电流转换电路变换为电流信号远程传送。

所述火焰检测处理器包括与火焰检测器探头连接的电流-电压变换器、与电流-电压变换器相连接的电压放大器、与电压放大器相连接ARM核处理器，所述的ARM核处理器型号为STM32，ARM核处理器外围设有经典外围电路，外围输入输出电路设有检测电路，检测到故障时，通过继电器将故障信息输出；ARM核处理器STM32 内设有12位A/D转换电路采集数据：待测的火焰输出状态、通信电路的通信状态，本装置自身温度等信号，判断是否存在故障， ARM核处理器与电源连接，ARM核处理器上设有人机接口和通信电路，有故障则通过人机接口和通信电路输出故障信号，所述的人机接口为显示器和键盘，通信电路为RS485电路，通信电路采用MODBUS协议和上位机进行通信，根据上位机指令，发送火焰检测器状态信息，火焰燃烧状况信息。

工作流程：将火焰检测器安装在锅炉，本装置通过火焰检测探头来获取待测火焰的信息，火焰检测探头将探测的信息发送给火焰检测处理器，火焰检测器探头送来的电流信号，经过电流-电压变换电路，转换为电压信号，送入电压放大器进行放大，然后通过A/D转换电路，转换为数字信号，A/D转换电路的采样速率为1024Hz。转换为数字信号后，ARM核处理器对数字信号进行傅里叶变换，转换为0-512Hz的频谱波形；ARM核处理器实时采集的信号与预先存储的数据进行火焰判断，符合有火或者无火条件，则根据条件输出有火、无火信号，并最终通过逻辑输出，将火焰信息输出给上位机，如果预存储的有火或者无火文件有故障，则自动对采集到的频谱信号进行比较分析，输出有火、无火信号。