195303. lajstromszámú szabadalom • Változó sugárzás mellett működő lángőr zavarjel-elfojtással
195303 A találmány tárgya változó sugárzást érzékelő lángőr zavarjel-elnyomással, elsősorban szilárd, folyékony vagy gáznemű tüzelőanyagokat eltüzelő egyedi égők lángellenőrzésére, amely lángőr optoelektronikus érzékelőegységből és elektronikus kiértékelő- és kapcsolóegységből áll, ahol az optoelektronikus érzékelőelemhez egy impulzusátalakító van csatlakoztatva, és ahol a kimenetre kondenzátor által galvanikusan leválasztva egy egyenirányító egység, ehhez pedig egy kapcsolóegység van csatlakoztatva. A lángőröknek általában az a feladatuk, hogy lángkiesésnél megszakítsák a tüzelőanyag-bevezetést, és ezáltal megakadályozzák robbanásveszélyes keverékek képződését az égőtérben. Az ismert megoldásoknál ellenőrzési kritériumként többek között a lángsugárzás lobogási jelenségét használják ki. E célból egy optoelektronikus érzékelőelemen keresztül az érzékelt változó sugárzást villamos leképezési jellé alakítják, majd ezt követően annak pulzáló összetevőjét négyszögjelekké alakítják át. A négyszögjel-feszültség egyirányítása révén jön létre a láng meglétére utaló jel, amelyet egy, a folyamatirányításra szolgáló kapcsolóegységhez vezetnek. Problémaként jelentkezik az, hogy az érzékelőre olyan zavarjelek is rájutnak, amelyek külső hibajelenségek (berendezéshibák) révén kerülnek aç elektronikus ellenőrző berendezésbe (pl. hálózati feszültséget vezető vezetékek 50 Hz-es zavaró frekvenciával, illetve hálózati feszültségről táplált világítótestek 100 Hz-es zavaró frekvenciával. Ezen zavarjelek továbbítása kialudt láng mellett az ellenőrző berendezésben adott esetben "láng van” állapot látszatát keltheti. Ismert kapcsolási elrendezések ezért a jel útjában speciális analóg szűrőelrendezéseket tartalmaznak, amelyek kizárják a megfelelő zavaró frekvenciatartományokat vagy korlátozzák a zavaró frekvencia alatti átviteli tartományt, amint az például a 2 142 222 és a 2 643 792 sz. DE közrebocsátási iratokból, valamint a 143 653 és a 145 873 sz. DD szabadalmi leírásokból kitűnik. Az átviteli tartomány határainak rögzítésénél ezen elrendezések esetében a zavaró frekvencia ingadozási tartományát, valamint a szürőelemek és a küszöbértékkapcsolók kapcsolási értékeinek a hőmérséklettől való függőségét és időbeni változását is figyelembe kell venni, így a lángszimulálás ellen a szükséges biztonság eléréséhez széles kizáró tartományt kell bevezetni. Az átviteli tartomány ezzel összefüggő jelentős korlátozása, amely tartomány például a 145 873 sz. DD szabadalmi leírásból megismerhető kapcsolási elrendezésnél 5 Hz és 40 Hz közé esik, azzal a következménnyel jár, hogy az ellenőrző berendezés nem tudja átfogni a láng teljes jellemző lobogási frekvenciatartományát, amely körülbelül 5 Hz és 500 Hz között van. 1 2 A gyakorlatban a keletkező lobogási frekvenciák a láng tengelye mentén különböző mértékűek, ahol is a nagyobb frekvenciák a láng magjában, míg a kisebb frekvenciák a láng csúcsában jelentkeznek. Az átviteli tartomány korlátozása következtében ezért feltétlenül szükséges az érzékelő látónyílásának pontos beállítása a láng azon részére, amely az ellenőrző berendezés átviteli tartományán belül eső lobogási frekvenciákkal rendelkezik. Ez a korlátozás azért hátrányos, mert egy megfelelő érzékelő-látónyílás meghatározása és kivitelezése gyakran csak a tüzelőberendezés helyszínén, jelentős ráfordítással érhető el,és nem ritkán olyan kompromisszumos megoldásokhoz vezet, amelyekbe a tüzelőberendezés korlátozottabb kihasználhatósága és megnövelt ellenőrzési és karbantartási ráfordítás árán kell belemenni. A találmány által megoldandó feladat a fenti problémák kiküszöbölése és olyan, változó sugárzást érzékelő lángőr létrehozása zavarjel-elnyomással, elsősorban szilárd, folyékony vagy gáznemű tüzelőanyagokat eltüzelő egyedi égők lángellenőrzésére, amely lángőr csekély alkatrészráfordítással magasfokú készenlétet, ugyanakkor biztonságot garantál az érzékelt zavarjelek által kiváltott lángszimulálás ellen, anélkül, hogy szükséges lenne az érzékelő látónyílásának pontos és ennek megfelelően nagy üzembehelyezési és karbantartási ráfordításokkal járó beállítása egy meghatározott lángtartományra. A kitűzött feladatot a találmány értelmében azáltal oldjuk meg, hogy a jel útjában az impulzusátalakító és a kondenzátor között egy D-flip-flop van elrendezve, amelynek információ-bemenetére a négyszögjel-feszültség van rákapcsolva, és amelynek órajelbemenete egy, a zavarjel frekvenciájával működő órajelforráshoz van csatlakoztatva. Általában zavarjelként a hálózati frekvencia zavaró hatásait és a hálózati feszültség által táplált világítótestek idegen fénybehatásait kell figyelembe venni, így az órajelforrás hálózati feszültségforrásból és ehhez kapcsolt impulzusátalakítóból áll. Az átviteli tartománynak a jellemző lobogási frekvenciatartomány feletti korlátozására a D-flip-flop információ-bemenete elé egy aluláteresztő szűrő és egy ezt követő küszöbértékkapcsoló van kapcsolva. Az alábbiakban a találmány szerinti változó sugárzást érzékelő lángőr működésmódját ismertetjük. A lángsugárzás pulzáló öszszetevőjéből az érzékelőelem által képzett analóg leképezési jeleket egy impulzusátalakító segítségével ismert módon digitális jelekké alakítjuk, amelyek impulzuskövető frekvenciája az érzékelt leképezési jelek frekvenciájának felel meg. Az aluláteresztő szűrő és a küszöbértékkapcsoló ezt követő sorbakapcsolása az átviteli tartomány felső behatárolását és a D-flip-flop szükséges élmeredekségű jelekkel való vezérlését eredményezi. 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
