[实用新型]光电火焰信号传感器

说明书

光电火焰信号传感器属于点火、灭火及燃烧状态的监测和安全系统，在锅炉或炉窑等燃烧装置中，当燃烧室壁的温度低于燃料燃点的时候（比水冷壁的锅炉），煤气烧嘴一旦熄灭，煤气便充满燃烧室内，若受到什么撞击而着火，就会发生爆炸。燃气轮发动机起动过程中，若发动机点火性能不好，液体燃料就会积存在发动机内，造成烧坏涡轮叶片的事故。为了防止这类事故的发生，须采用燃烧状态监控系统，当燃烧室熄火时或者是燃烧不稳定时，及时控制燃油系统。

经常采用的火焰监测系统是用肉眼通过观察孔观察，有条件的地方采用了紫外线光电倍增管进行检测。但是，肉眼观察常常由于人为的因素，如：操作人员疲劳，发生意外。燃烧装置本身是处于有振动的条件下工作，应用光电倍增管很难保证测量的可靠性和寿命，还要配备专用的电源，再加上价格较贵，这些问题的存在，限制了紫外线光电倍增管的广泛应用。

本发明的目的是：采用廉价，机械强度高，抗过载能力强，使用方便的半导体光电器件制成传感器，如图1所示，将其装在燃烧装置上，即可代替肉眼，观察火焰燃烧的状况，经导线将火焰信号远距离传送到指示灯上、指示仪表上、记录仪器上，也可将信号放大后送到燃料控制电动阀上，及时切断燃料的供应，自动防止爆炸事故的发生。燃气涡轮发动机燃烧室上应用这一系统，已经过多次地面试验以及空中试验，证明该系统能经受各种恶劣环境可靠地工作。

图1是本发明的实施例。光电火焰信号传感器包括带螺纹的散热套（2），用螺纹连接在燃烧装置的壳体（1）上，散热套（2）上车削出多个散热片，使燃烧装置上传入的热量经辐射对流得以自然散失，根据传感器安装的部位，根据周围环境条件，设计散热套的尺寸，以保证半导体光电管处的温度达到允许范围之内。散热套（2）内设有防护玻璃（3），一方面保证火焰的光信号通过，另一方面是使燃烧装置内的热气不致泄漏。当光电信号传感器对准火焰时，为了有效的引入紫色光线，而抑制自炉膛和灼热室壁辐射的红外光线，在防护玻璃片（3）的后面可装滤光片（4），用绝热材料制成的定位套（6）插在散热套（2）里面，其下端通过氟塑料垫（5），紧压住滤光片及防护玻璃片。定位套（6）的上端与电缆插座（7）接触。在电缆插座的接线杆上焊半导体光电管（8），用螺栓（9）把电缆插座（7）与散热套（2）连接固定在一起。

图2是光电火焰信号测试系统图，图中（1）是火焰信号传感器，在大型燃烧装置上可按装多个传感器，巡迴检测仪（2）根据予先排好的顺序定时地与各传感器接通，放大器（3）把光电信号放大。放大以后的信号送到电压表（4）上。电压表下面有传感器序号显示。也可以将火焰信号经过转换器（11）与报警蜂鸣器（9）相连，还可以和发光二极管指示灯（10）相连，显示炉内燃烧的工况，当火焰燃烧进入危险工况时，蜂鸣器（9）报警，或者红色指示灯亮。火焰信号经过转换元件（5）以后，送到功率放大器（6）和（7），其输出功率足以驱动燃料管路上的电磁阀。当火焰信号很微弱时，电磁阀自动关闭，及时切断燃料，避免事故。