專利名稱：火炬長明燈火焰離子檢測電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種火炬長明燈火焰離子檢測電路，尤其是，涉及一種基于火焰離子電流具有單向導電性來設計的檢測電路，利用該檢測電路輸出的開關量信號和Γ20Π1Α電流信號來判斷長明燈火焰有無。
背景技術：
火炬系統是煉油企業重要的安全環保設施之一，對煉油企業安全生產至關重要。火炬系統的主要作用是在開停工以及事故狀態下及時燃燒各裝置排放的烴類火炬氣及含有H2S的酸性氣，防止引發安全事故和環保事故。火炬系統的安全運行，需要實現泄放安全、點火安全以及操作安全。對于點火安全，許多企業采取了長明燈長燃的方式。由于惡劣天氣、燃料氣不穩定等問題可能導致長明燈熄滅，因此需要及時檢測到長明燈熄滅并能重新點燃長明燈，這就需要對長明燈的燃燒狀態進行實時監控。 火炬長明燈的安裝位置較高，工作環境比較復雜、惡劣，因此檢測火炬長明燈上火焰燃燒狀態比較困難。目前，火炬長明燈火焰檢測方法主要有熱電偶檢測和光檢測技術，然而，熱電偶檢測反應時間較長，光學檢測易受太陽光等因素干擾。因此，尋找合適的檢測技術，使檢測不會受到干擾的裝置成為了研究的目標。
發明內容本實用新型的目的是提供一種反應時間較快、且不受外界光線影響的檢測電路。為此，本實用新型提供了一種火焰離子檢測電路，其將火焰信號轉換為電信號，并將該電信號進行相關的除噪和放大，提取具有特征性的火焰離子檢測信號，從而作為判斷火焰燃燒狀態的依據。本實用新型提供了一種火炬長明燈火焰離子檢測電路，該檢測電路包括一火焰檢測單元，其對長明燈的火焰進行檢測；一個電源供應單元，其為整個檢測電路提供電力；一火焰信號處理單元，其對火焰檢測單元檢測得到的信號進行分析處理；一開關量信號輸出單兀，以及一 4 20mA電流信號輸出單兀。其中，所述火焰檢測單元裝設在長明燈火焰附近，用來采集火焰離子電流信號。其中，所述電源供應單元設有一變壓器，通過交直流轉換電路，將交流電源轉變為直流電源，為運算放大器和時基集成電路提供電壓。其中，所述火焰信號處理單元包括2個以上的電阻，電容以及運算放大器。其中，所述開關量信號輸出單元包含至少一個電阻，至少兩個二極管、繼電器開關以及時基集成電路。其中，所述Γ20Π1Α電流信號輸出單元包含至少2個電阻，至少一個運算放大器以
及一個三極管。具體而言，本實用新型提供了一種檢測電路，利用火焰離子電流的單向導電性，當有火焰時，電路導通產生電流，將電信號除噪后按一定比例放大，而后對其進行偏置，最終轉換為Γ20πιΑ的電流信號并輸出。同時，利用相關模塊處理放大后的電壓信號，輸出開關量信號，判斷火焰信號的有無。本實用新型的火焰離子檢測電路能夠迅速檢測到長明燈的燃燒狀態，響應時間在5s內，輸出信號穩定且可以遠距離傳輸，可以針對于單只的長明燈火焰進行檢測，大大的提高了火炬長明燈火焰檢測的準確性，縮短了反應時間，提高了火炬系統的安全可靠性。
圖1本實用新型的火炬長明燈火焰離子檢測電路的示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的內容進行解釋，其只是為了便于理解本實用新型，而不作為對實用新型保護范圍的限定。 如附圖1所示，本實用新型的火炬長明燈的火焰離子檢測電路。該檢測電路包括一個火焰檢測單元10，其對長明燈的火焰進行檢測；一個電源供應單元20，其為整個檢測電路提供電力；一火焰信號處理單元30，其對火焰檢測單元10檢測得到的信號進行分析處理；一開關量信號輸出單兀40, — 4 20mA電流信號輸出單兀50。其中，火焰檢測單兀10裝設在長明燈火焰附近，用來采集火焰離子電流信號。電源供應單元20設有一變壓器，通過交直流轉換電路，將交流電源轉變為直流電源，供運算放大器和時基集成電路使用。火焰信號處理單元30包含電阻Rl，電阻R2，電阻R3，電阻R4，電容Cl，運算放大器I。開關量信號輸出單元40包含電阻R5，電阻R6，二極管D1，二極管D2，二極管D3，繼電器開關K1，以及時基集成電路。4 20mA電流信號輸出單元50包含電阻R8，電阻R9，電阻R10，運算放大器2，運算放大器3，三極管Ql。當長明燈有火焰時，火焰檢測單元10采集到火焰離子電流信號，電路導通，火焰信號處理單元10的Rl和R3上有電流通過，R3輸出2V的電壓信號，電容Cl的作用主要是去噪、濾波。運算放大器I的作用是將R3輸出的電壓信號放大一倍,其輸出段輸出電壓信號為4V，運算放大器2的作用是將4V的電壓信號偏置，使其變為2V的電壓信號。運算放大器3、三極管Ql和R13構成了電壓轉電流電路，其作用是將2V的電壓信號轉變為20mA的電流信號并輸出。同時，運算放大器I輸出的4V電壓信號輸入到時基集成電路模塊中，模塊輸出電信號驅動繼電器開關Kl工作，指示燈亮，表明長明燈處于燃燒狀態。當長明燈無火焰時，火焰檢測單元10采集不到火焰離子電流信號時，電路關閉，R3上無電流通過，此時R3輸出的電壓值為0V，該OV信號通過運算放大器I后，該放大器輸出端輸出的信號仍為0V，運算放大器2的作用是將OV的電壓信號偏置，使其變為O. 4V的電壓信號。運算放大器3、三極管Ql和R13構成了電壓轉電流電路，其作用是將O. 4V的電壓信號轉變為4mA的電流信號并輸出。同時，運算放大器I輸出的OV電壓信號輸入到時基集成電路模塊中，繼電器開關Kl停止工作，指示燈滅，表明長明燈處于熄滅狀態。根據火焰檢測單元對火焰離子電流信號的檢測，利用火焰離子電流的單向導電性，當有火焰時，電路導通產生電流，將電信號除噪后按一定比例放大，而后對其進行偏置，最終轉換為Γ20πιΑ的電流信號并輸出。同時，利用相關模塊處理放大后的電壓信號，輸出開關量信號，判斷火焰信號的有無。[0020]本實用新型的火焰離子檢測電路能夠迅速檢測到長明燈的燃燒狀態，響應時間在5s內，輸出信號穩定且可以遠距離傳輸，可以針對于單只的長明燈火焰進行檢測，大大的提高了火炬長明燈火焰檢測的準確性，縮短了反應時間，提高了火炬系統的安全可靠性。由具體的實施例以及工作過程的描述，可以方便對本實用新型的檢測電路進行理解和實施，但本領域技術人員應該理解，本說明書中列舉的具體實施方案或實施例，只不過是為了理解本實用新型的技術內容，在不背離本實用新型的主旨和范圍的情況下，本實用新型在形式上和細節上可以進行多種改變，本領域技術人員能夠根據具體的提示要求，對上述實施例中的各部件進行合理的選擇和組合，以及在一定程度上進行的細節和形式上的變化，其依然將落在本實用新型所要求保護和公開的范圍之內。
權利要求1.一種火炬長明燈火焰離子檢測電路，其特征在于該檢測電路包括一火焰檢測單元，其對長明燈的火焰進行檢測；一個電源供應單元，其為整個檢測電路提供電力；一火焰信號處理單元，其對火焰檢測單元檢測得到的信號進行分析處理；一開關量信號輸出單元，以及一 4 20mA電流信號輸出單兀。
2.如權利要求1所述的火炬長明燈火焰離子檢測電路，其特征在于所述火焰檢測單元裝設在長明燈火焰附近，用來采集火焰離子電流信號。
3.如權利要求1所述的火炬長明燈火焰離子檢測電路，其特征在于所述電源供應單元設有一變壓器，通過交直流轉換電路，將交流電源轉變為直流電源，為運算放大器和時基集成電路提供電壓。
4.如權利要求1所述的火炬長明燈火焰離子檢測電路，其特征在于所述火焰信號處理單元包括2個以上的電阻，電容以及運算放大器。
5.如權利要求1所述的火炬長明燈火焰離子檢測電路，其特征在于所述開關量信號輸出單元包含至少一個電阻，至少兩個二極管、繼電器開關以及時基集成電路。
6.如權利要求1所述的火炬長明燈火焰離子檢測電路，其特征在于所述Γ20πιΑ電流信號輸出單元包含至少2個電阻，至少一個運算放大器以及一個三極管。
專利摘要本實用新型涉及一種火炬長明燈火焰離子檢測電路，該檢測電路包括一火焰檢測單元，其對長明燈的火焰進行檢測；一個電源供應單元，其為整個檢測電路提供電力；一火焰信號處理單元，其對火焰檢測單元檢測得到的信號進行分析處理；一開關量信號輸出單元，以及一4~20mA電流信號輸出單元。本實用新型的火焰離子檢測電路能夠迅速檢測到長明燈的燃燒狀態，響應時間在5s內，輸出信號穩定且可以遠距離傳輸，可以針對于單只的長明燈火焰進行檢測，大大的提高了火炬長明燈火焰檢測的準確性，縮短了反應時間，提高了火炬系統的安全可靠性。
文檔編號G01J1/46GK202853748SQ20122054255
公開日2013年4月3日 申請日期2012年10月22日 優先權日2012年10月22日
發明者張杰東 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院