專利名稱：可指示防爆型火焰檢測器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于火焰檢測裝置，具體涉及一種可指示防爆型火焰檢測器。
背景技術：
目前，監測火焰的監測裝置已有多種，大致可以分為電離式和紫外式兩種。
已有的離子式火焰檢測器的主要缺點是當監測電極由于積碳、潮濕、灰
塵、天氣等原因電流電壓的抗干擾能力差；離子監測誤差較大等原因導致其 操作性能差，須及時進行參數調整和維修。
國內的紫外型火焰監測，分為非防爆型和防爆型火焰檢測器。其中，非 防爆型可適用的范圍較小，由于一般采用220VAC供電，在防爆區域會存在很 大的安全隱患，而且非防爆型結構復雜，安裝繁冗。其中，防爆型火焰檢測 器釆用變壓器及電路安裝于防爆控制箱內，可實現防爆的目的，缺點是只可 遠傳輸出開關量信號進行有無火指示或報警，現場指示不直觀。此外，如在 現場進行操作需控制室內控制人員配合才可知道有無火的監測情況。這樣往 往導致在生產中火焰監測這一很重要的環節不能及時的釆取安全的措施而存 在的隱患。
國內同類型火焰檢測器往往只是簡單的監測火焰的有無，輸送一個用來 指示火焰的開關量信號，對于火焰燃燒的情況不可直觀的指示，這樣并不能 很好的反映火焰的燃燒情況，尤其不能反映出火焰即將熄滅狀態，以便提前 判斷可能會出現的問題，從而可以及時清理探頭或改變火焰燃燒參數防止火 焰熄滅，在問題出現前及時的排除隱患。
實用新型內容
.本實用新型針對現有技術的不足，提供一種安全性能高、可現場指示有 無火并反映火焰的燃燒情況的防爆型火焰檢測器。
本實用新型是這樣實現的 一種可指示防爆型火焰檢測器，它包括防爆 控制箱，防爆控制箱包括箱蓋和箱體，在箱蓋和箱體內設有電路板，在箱蓋
上設有有火指示燈和無火指示燈，箱體上設有防爆電纜連接件。 電路板7的電路包括A單元、B單元、C單元和D單元；A單元包括電阻R4、電阻R5、電阻R6、整流器Ql和耦合芯片U2，其中 電阻R5串接在B單元的變壓器的端口和光電轉換器之間，光電轉換器的一個 端口連接著整流器Ql,整流器Q1串聯著耦合芯片U2、電阻R6，電阻R6連 接著B單元的變壓器；變壓器與光電轉換器之間還串接電阻R4; A單元用于 將經過光電管光電轉換的弱電流信號通過電阻R5、電阻R6的分壓，經過整 流器Q1轉換為耦合芯片U2可以用的直流信號，并送至耦合芯片U2，由耦合 芯片傳出的電壓信號提供給C單元，D單元使用；
B單元包括變壓器，整流器Q2，電容C1、電容C2、電容C3、電容C5和 穩壓芯片Ul，變壓器連接可將信號轉換為直流信號的整流器Q2，整流器Q2連 接依次電容C1、電容C2、穩壓芯片U1，穩壓芯片連接電容C3、電容C5后， 連接C單元和D單元；B單元用于為C單元和D單元提供低電壓穩定電源， 為A單元提供220VAC;將220VAC供電進過變壓器轉換為低電壓后經過整流 器Q2后轉換為直流信號，經過電容C1、電容C2穩壓濾波后傳至穩壓芯片Ul， 傳出芯片U4、芯片U6所需的穩定電壓，經過電容C3、電容C5濾波后傳出至 C單元和D單元；
C單元包括電容C4、電容C6，電阻R9、電阻RIO、電阻Rll、電阻R12、 三極管T3、有火指示燈、無火指示燈、芯片U4和芯片U5;其中，芯片U4 為模數轉換芯片，U4的針腳4、針腳14為供電針腳，電壓信號輸入至針腳8、 針腳12,電壓信號經過芯片U4判斷，耦合后的電壓信號隨光電電流信號的 增大而變大，電壓信號高于一定電壓后由，針腳IO用于輸出高電平信號輸出 至R12和三極管T3，三極管T3的基極通過電阻R12連接芯片U4的針腳10, 三極管T3的集電極與芯片U5連接，其發射極接地；B單元通過電阻R9連接 芯片U5;電容C4，電阻R10為U4芯片的參數電容電阻，電容C4連接在針腳 l和針腳3之間，電阻R10連接在針腳2和針腳3之間；B單元通過電容C6 連接在針腳9上，針腳9通過電阻Rll接地；C單元用于將耦合芯片轉換的 電流信號轉換為兩路數字信號進行輸出，即有火無火信號，其中一路信號輸 出至面板進行顯示，另一路信號通過電纜連接.口遠傳；
D單元包括電容C7、電容C8，電阻R3、電阻R8、電阻R13、電阻R14、 電阻R15、電阻R16、電阻R17、電阻R25、.電阻R26、電阻R27、三極管17, 和芯片U6， 二極管D4;其中，芯片U6通過電阻R14, 二極管D4供電，電 阻R14—端連接在芯片U6的針腳7'上，另一端接地；二極管D4—端接地， 一端連接在芯片U6的針腳6'上；針腳1通過電阻R26接地、針腳8'通過電阻R13連接A單元的耦合電路U2;在電阻R13和耦合電路U2之間設有接 地的用于分壓的電阻R8;芯片U6用于將電壓信號放大后輸出至電阻R16，電 阻R16設在放大器的基極和芯片U6的針腳5'之間，放大器T2的集電極連 接著輸出電壓的B單元，放大器T2的地極連接著可調節電阻R3和電阻R25, 用于電流信號的輸出；電阻R17配合T2實現放大的功能，并通過電阻R8、 電阻R26和電阻Rl 3分壓后輸出至U6可用的電壓信號，電阻Rl7連接在針腳 1'和放大器T2的地極之間；R27提供穩定的電流輸出信號功能，連接在針 腳8'與電阻R13之間；針腳8'通過電容C8接地；針腳4'通過電容C7接 地；D單元用于根據火焰信號的強弱輸出相應變化的電流信號。
本實用新型的顯著優點在于(1)在箱蓋上設有有火指示燈和無火指示 燈，不需要控制室內控制人員配合就能進行有無火的監測，現場指示直觀， 能夠在現場及時發現火焰狀態，提高了安全性能。(2)電路板D單元的功能 是產生模擬量信號來進行火焰強度指示。模擬量信號在作為火焰強度指示時 可以用來判斷火焰燃燒的很好依據，模擬量的信號強弱(即0~20mA電流的 大小)隨著火焰的大小而改變。如遇模擬量信號特別的小或者消失時，應引 起注意，往往反映出火焰即將熄滅或者是火焰探頭被灰塵油污等覆蓋，判斷 可能會出現的問題，以便于及時清理探頭或改變火焰燃燒參數防止火焰熄滅， 從而在問題出現前及時排除隱患。(3)將火檢的關鍵部件一電路板安裝于高 質量防爆箱內，釆用防爆型電纜連接接頭徹底隔絕內外空氣的聯系，從而使 本實用新型具有防爆功能。
圖l為本實用新型的俯視圖2為本實用新型在箱蓋6打開后的結構示意圖3為本實用新型的電路板的電路圖中1防爆控制箱，2有火指示燈，3無火指示燈，4固定支耳，5防 .爆電纜連接件，6箱蓋，7電路板，8箱體，.IOOA單元，200B單元，300C單 元，400D單元，IOI光電轉換器，201變壓器，500電源。
具體實施方式
如
圖1所示， 一種可指示防爆型火焰檢測器，它包括防爆控制箱1，防 爆控制箱1包括箱蓋6和箱體8，在箱蓋6和箱體8內設有電路板7，在箱蓋6上設有有火指示燈2和無火指示燈3，箱體8上設有防爆電纜連接件5。爆 控制箱l上設有為固定該裝置的固定支耳4，可由膨脹螺栓固定。
防爆控制箱1用于防爆功能和保護里面的電路板7。在箱蓋6上開孔， 指示燈釆用壓緊式安裝方式連接在防爆控制箱蓋上，如果測得火焰有火則"有 火"燈亮，如果測得火焰無火則"無火"燈亮。防爆電纜連接件5為標準接 口，也根據需要配相應接口的接頭；防爆電纜連接件5具有隔爆的作用。電 纜接口為4個，包括一個接至監測探頭的監測電纜接口、 一個供電電源的電 源電纜接口、 一個經處理后的邏輯量遠傳輸出信號電纜接口和一個經處理后 的模擬量火焰強度信號電纜接口。
如圖2所示，將防爆控制箱蓋打開后可見防爆控制箱的箱體8和電路板 7。其中電路板7是整個火焰檢測器的核心部件，用來處理來自探頭的光電轉 換信號，經過濾波整流放大后產生有火邏輯量信號和有火時火焰強度信號。 電路板7通過螺絲與防爆控制箱體固定，電路板7與防爆控制箱體之間有絕 緣柱，有火指示燈2和無火指示燈3采用內部導線連接的方式與電路板7連 接。
如圖3所示，電路板7的電路包括A單元100、 B單元200、 C單元300 和D單元400。
A單元100包括電阻R4、電阻R5、電阻R6、整流器Ql和耦合芯片U2。 其中電阻R5串接在B單元200的變壓器201的端口和光電轉換器101之間， 光電轉換器IOI的連接著整流器Q1，整流器Q1連接著耦合芯片U2、電阻R6， 電阻R6連接著B單元的變壓器201;變壓器201與光電轉換器101之間還串 接電阻R4，變壓器201通過電阻連接電源500,光電轉換器101可以為化工 行業常用的一次表。
A單元100用于將經過光電管光電轉換的弱電流信號通過電阻R5、電阻 R6的分壓，經過整流器Q1轉換為耦合芯片U2可以用的直流信號，并送至耦 合芯片U2，由耦合芯片傳出的電壓信號提供給C單元300和D單元400使用。
B單元200包括變壓器201,整流器Q^電容C1、電容C2、電容C3、電 容C5和穩壓芯片U1。變壓器連接可將信號轉換為直流信號的整流器Q2，整 流器Q2連接依次電容C1、電容C2、穩壓芯片U1，穩壓芯片連接電容C3、 電容C5后，連接C單元和D單元。
B單元200用于為C單元300和D單元400提供低電壓穩定電源，為A單元100提供220VAC;將220VAC供電經過變壓器201轉換為低電壓后經過整流器Q2后轉換為直流信號，經過電容C1、電容C2穩壓濾波后傳至穩壓芯片Ul,傳出芯片U4、芯片U6所需的穩定電壓，經過電容C3、電容C5濾波后傳出至C單元300和D單元400。
C單元300包括電容C4、電容C6，電阻R9、電阻RIO、電阻Rll、電阻R12、三極管T3、有火指示燈2、無火指示燈3、芯片U4和芯片U5。其中，芯片U4為模數轉換芯片，U4的針腳4、針腳14為供電針腳，電壓信號輸入至針腳8、針腳12。電壓信號經過芯片U4判斷，耦合后的電壓信號隨光電電流信號的增大而變大，電壓信號高于一定電壓后由，針腳10用于輸出高電平信號輸出至R12和三極管T3。三極管T3的基極通過電阻R12連接芯片U4的針腳10,三極管T3的集電極與芯片U5連接，其發射極接地。三極管T3的放大的作用驅動U5讓有火指示燈、無火指示燈工作。本實用新型除了在現場進行有無火指示，還可輸送一開關量信號進行報警或指示。開關量信號包括設在芯片U5上的公共端(COM),常閉端(NC),常開端(NO)，可將該信號遠傳至控制間。B單元通過電阻R9連接芯片U5;電容C4，電阻R10為U4芯片的參數電容電阻，電容C4連接在針腳1和針腳3之間，電阻R10連接在針腳2和針腳3之間；B單元通過電容C6連接在針腳9上，針腳9通過電阻R11接地；C6, Rll給U4提供低電平輸出。
C單元300用于將耦合芯片轉換的電流信號轉換為兩路數字信號進行輸出，即有火無火信號，其中一路信號輸出至面板進行顯示，另一路信號通過電纜連接口遠傳。
D單元400包括電容C7、電容C8，電阻R3、電阻R8、電阻R13、電阻R14、電阻-R15、電阻R16、電阻R17、電阻R25、電阻R26、電阻R27、三極管T2，和芯片U6， 二極管D4。其中，芯片U6通過電阻R14和二極管D4供電，電阻R14 —端連接在芯片U6的針腳7'上，另一端接地；二極管D4 —端接地， 一端連接在芯片U6的針腳6'上；針腳1通過電阻R26接地、針腳8'通過電阻R13連接A單元的耦合電路U2;在電阻R13和耦合電路U2之間設有接地的用于分壓的電阻R8;芯片U6用于將電壓信號放大后輸出至電阻R16，電阻R16連接在放大器的基極和芯片U6的針腳5'之間，放大器T2的集電極連接著輸出電壓的B單元，放大器T2的地極連接著可調節電阻R3和電阻R25,用于電流信號的輸出；電阻R17配合T2實現放大的功能，并通過電阻R8、電阻R26和電阻R13分壓后輸出至U6可用的電壓信號，電阻R17連接在針腳l'和放大器T2的地極之間；R27提供穩定的電流輸出信號功能，連接在針腳8'與電阻R13之間；針腳8'通過電容C8接地；針腳4'通過電容C7接地;D單元400用于根據火焰信號的強弱輸出相應變化的電流信號。經放大器T2放大后的電流信號的輸出范圍為0~20mA。
本實用新型可以與火焰檢測器探頭配合使用，釆用分體式安裝，優點為維修方便，更換部件直接，勿需整體更換。該產品使用精確的電路轉換，可排除火焰不穩帶來的干擾。本實用新型在現場進行有火指示，同時可輸送一開關量信號進行報警或指示，并且輸送G 20mA的模擬量信號來進行火焰強度指示。
本實用新型將火檢的關鍵部件一電路板7安裝于高質量防爆箱內，防爆型電纜連接件5，統一了接口，更方便的與電纜保護管連接。而且使用防爆控制箱1，拆卸也大大簡化了，只需把防爆控制箱1的箱蓋6沿逆時針方向旋轉即可拆下，勿需使用螺絲刀等工具，這樣對電路的參數調試更為方便。有火指示燈2和無火指示燈3在箱蓋6與箱體8的連接處有密封墊圈，滿足了防爆要求。
本實用新型不但可以監測燃氣火焰，而且還可以很好的監測燃油火焰，監測裝置采用間接監測火焰不受防爆區域、溫度、積碳、灰塵、水霧的影響。可以在非常惡劣的環境中使用。本實用新型的電路釆用高精度元器件，設計電路可靠，使用維修方便。本實用新型的公開的內容不限于本實施例，在不違背本實用新型的精神和原則的情況下，本實用新型應包括公知的技術或明顯的替換，如本實用新型的電路板7的電路同樣適用于不具備防爆功能的其它檢測器中，只要它具有有無火指示功能和火焰強度指示功能。
權利要求1. 一種可指示防爆型火焰檢測器，其特征在于它包括防爆控制箱(1)，防爆控制箱(1)包括箱蓋(6)和箱體(8)，在箱蓋(6)和箱體(8)內設有電路板(7)，在箱蓋(6)上設有有火指示燈(2)和無火指示燈(3)，箱體(8)上設有防爆電纜連接件(5)，電路板(7)的電路包括A單元(100)、B單元(200)、C單元(300)和D單元(400)；A單元(100)包括電阻R4、電阻R5、電阻R6、整流器Q1和耦合芯片U2，其中電阻R5串接在B單元的變壓器(201)和光電轉換器(101)之間，光電轉換器(101)連接著整流器Q1，整流器Q1串聯著耦合芯片U2、電阻R6，電阻R6連接著B單元的變壓器(201)；變壓器(201)與光電轉換器(101)之間還串接電阻R4；A單元用于將經過光電管光電轉換的弱電流信號通過電阻R5、電阻R6的分壓，經過整流器Q1轉換為耦合芯片U2可以用的直流信號，并送至耦合芯片U2，由耦合芯片傳出的電壓信號提供給C單元(300)和D單元(400)使用；B單元(200)包括變壓器(201)，整流器Q2，電容C1、電容C2、電容C3、電容C5和穩壓芯片U1，變壓器連接可將信號轉換為直流信號的整流器Q2，整流器Q2連接依次電容C1、電容C2、穩壓芯片U1，穩壓芯片連接電容C3、電容C5后，連接C單元和D單元；B單元(200)用于為C單元(300)和D單元(400)提供低電壓穩定電源，為A單元(100)提供220VAC；將220VAC供電進過變壓器(201)轉換為低電壓后經過整流器Q2后轉換為直流信號，經過電容C1、電容C2穩壓濾波后傳至穩壓芯片U1，傳出芯片U4、芯片U6所需的穩定電壓，經過電容C3、電容C5濾波后傳出至C單元和D單元；C單元(300)包括電容C4、電容C6，電阻R9、電阻R10、電阻R11、電阻R12、三極管T3、有火指示燈(2)、無火指示燈(3)、芯片U4和芯片U5；其中，芯片U4為模數轉換芯片，U4的針腳4、針腳14為供電針腳，電壓信號輸入至針腳8、針腳12，電壓信號經過芯片U4判斷，耦合后的電壓信號隨光電電流信號的增大而變大，電壓信號高于一定電壓后由，針腳10用于輸出高電平信號輸出至R12和三極管T3，三極管T3的基極通過電阻R12連接芯片U4的針腳10，三極管T3的集電極與芯片U5連接，其發射極接地；B單元(200)通過電阻R9連接芯片U5；電容C4，電阻R10為U4芯片的參數電容電阻，電容C4連接在針腳1和針腳3之間，電阻R10連接在針腳2和針腳3之間；B單元(200)通過電容C6連接在針腳9上，針腳9通過電阻R11接地；C單元(300)用于將耦合芯片轉換的電流信號轉換為兩路數字信號進行輸出，即有火無火信號，其中一路信號輸出至面板進行顯示，另一路信號通過電纜連接口遠傳；D單元(400)包括電容C7、電容C8，電阻R3、電阻R8、電阻R13、電阻R14、電阻R15、電阻R16、電阻R17、電阻R25、電阻R26、電阻R27、三極管T2，和芯片U6，二極管D4；其中，芯片U6通過電阻R14，二極管D4供電，電阻R14一端連接在芯片U6的針腳7′上，另一端接地；二極管D4一端接地，一端連接在芯片U6的針腳6′上；針腳1通過電阻R26接地、針腳8′通過電阻R13連接A單元的耦合電路U2；在電阻R13和耦合電路U2之間設有接地的用于分壓的電阻R8；芯片U6用于將電壓信號放大后輸出至電阻R16，電阻R16設在放大器的基極和芯片U6的針腳5′之間，放大器T2的集電極連接著輸出電壓的B單元，放大器T2的地極連接著可調節電阻R3和電阻R25，用于電流信號的輸出；電阻R17配合T2實現放大的功能，并通過電阻R8、電阻R26和電阻R13分壓后輸出至U6可用的電壓信號，電阻R17連接在針腳1′和放大器T2的地極之間；R27提供穩定的電流輸出信號功能，連接在針腳8′與電阻R13之間；針腳8′通過電容C8接地；針腳4′通過電容C7接地；D單元(400)用于根據火焰信號的強弱輸出相應變化的電流信號。
2. 如權利要求l所述的一種可指示防爆型火焰檢測器，其特征在于所 述的防爆控制箱(1)上設有固定支耳(4)。
3. 如權利要求1或2所述的一種可指示防爆型火焰檢測器，其特征在于: 經放大器T2放大后的電流信號的輸出范圍為0-20mA。
專利摘要本實用新型屬于火焰檢測裝置，具體涉及一種可指示防爆型火焰檢測器。它包括防爆控制箱，防爆控制箱包括箱蓋和箱體，在箱蓋和箱體內設有電路板，在箱蓋上設有有火指示燈和無火指示燈，箱體上設有防爆電纜連接件。電路板7的電路包括A單元、B單元、C單元和D單元；其優點在于(1)在箱蓋上設有有火指示燈和無火指示燈，現場指示直觀，提高了安全性能。(2)電路板D單元的功能是產生模擬量信號來進行火焰強度指示。模擬量信號在作為火焰強度指示時可以用來判斷火焰燃燒的很好依據，從而在問題出現前及時排除隱患。
文檔編號G01J1/44GK201297959SQ20082018054
公開日2009年8月26日 申請日期2008年12月3日 優先權日2008年12月3日
發明者峰 徐, 蘇曉彤 申請人:北京航天石化技術裝備工程公司