-Подписка по e-mail

 

 -Поиск по дневнику

Поиск сообщений в The_Undead

 -Статистика

Статистика LiveInternet.ru: показано количество хитов и посетителей
Создан: 21.05.2007
Записей: 1715
Комментариев: 10839
Написано: 26914


Проктическая реализация. Тееретическое введение.

Вторник, 05 Мая 2020 г. 12:46 + в цитатник
Если что, я прекрасно знаю, как писать...=)

Контролей пламени существует великое множество.
Например, пламя так или иначе светится. Причем, не только в видимом диапазоне, а еще и в инфракрасном и ультрафиолетовом. Про последний диапазон стоит сказать отдельно. Обнаружение именно УФ-составляющей позволяет достаточно легко различить излучение собственно пламени и всяких там раскаленных деталей топки котла. Конечно, это актуально для промышленных топок, где погасшая горелка может надудонить взрывоопасной смеси на всю котельную, пока обмуровка будет остывать. Причем, по закону подлости, при такой ситуации раскаленной топки будет достаточно, чтобы поджечь горючую смесь. В этом убедилась мама, пытавшаяся зажечь горелку охотничьей спичкой -- как только в топке был достигнут нижний КПВ, ебнуло так, что уши заложило, а до этого газ не хотел загораться ни в какую. Короче, преимущества контроля УФ-составляющей понятны. Особенно хорошо такой контроль подходит для веществ, горящих практически несветящимся пламенем, типа водорода. Примером датчиков УФ-излучения могут служить счетчик фотонов СИ-6Ф, индикатор фотонов ИФ1, некоторые фотоэлементы и фотодиоды. Эти датчики довольно экзотические, и применять их имеет смысл тогда, когда иначе никак. Не наш случай. А вот обнаружить загоревшийся спирт или серу -- самое оно! И сварку тоже.
Я пробовал применить импортный УФ-фотодиод, но ничего интересного не добился, только полторы штуки выкинул. Зато теперь у меня есть красивая позолоченная финтифлюшка.

Теперь про видимый и инфракрасный диапазон. Инфракрасный рассматриваем ближний, так как его легко обнаружить обычным кремниевым фотодиодом. Соответственно, потребуется фотодиод, линза и корпус, дабы это все пристойно выглядело, а так же усилитель с компаратором или компаратор без усилителя. Следует учитывать упомянутый в начале нюанс -- если в топке нет светящихся элементов, кроме пламени, то можно не заморачиваться с фильтрацией сигнала от постоянного света. Но можно и заморочиться. Смысл вот в чем -- обмуровка, если есть, светит постоянно, пламя мерцает с частотой 5-15 Гц, лампы накаливания и люминесцентные при питании током 50 Гц мерцают с частотой 100 Гц, как и хреновые светодиодные. У энергосберегаек и светодиодов, кроме того, есть ВЧ-пульсации, это или звуковой диапазон, или еще выше, как повезет. В любом случае, их частоты далеки от нужных нам 5-15 Гц.
Я пробовал использовать такой метод. Схема простая (полосовой фильтр на трех усилителях, в качестве которых использованы логические элементы), легко настраивается, надежно обнаруживает пламя и не реагирует на постоянную засветку, как и на питаемые переменным током лампочки. Временно забросил потому, что захотелось сделать авторегулировку усиления и красивый корпус. Скорее всего, этот датчик войдет в окончательную версию Системы Управления Котельным Агрегатом=), тем более, что у меня появился няшный фотодиод в моем любимом корпусе "Н" -- металлокерамика, позолоченный и выводы по четырем сторонам.
Важное преимущество -- не надо ничего совать в пламя.

Следующий метод контроля -- ионизационный. Применяется в основном для газа. Суть его в том, что пламя имеет некоторую электропроводность. Как правило, горелка металлическая, она служит первым электродом. Второй электрод -- проволока из жаростойкого сплава или электрод из проводящей керамики. Если между электродами (более нагретый должен быть катодом) приложить напряжение в несколько сотен вольт, то в цепи появится довольно значительный (для обнаружения простыми средствами) ток -- десятки микроампер. Если приложить переменный ток, то получится "плохой диод" -- в одном направлении ток будет проходить всяко лучше, чем в другом. То есть, это свойство можно использовать для того, чтобы отличить пламя от короткого замыкания электродов. А еще ионизационный электрод можно использовать и для поджига, если усложнить схему.
Кстати, эти самые "несколько сотен" вольт удобно взять от сети, чем и пользуются производители оборудования. А потом пишут что "котел фазозависимый", нужен "чистый синус" и "бесперебойник с истинным нулем". Они просто евреятся сделать маленький изолированный источник для контроля ионизации!
Скорее всего, такой метод контроля будет применен для запальника.
Требования при разработке -- котел будет питаться постоянным током неопределенного пока напряжения, но, скорее всего, 12-24 В.

И, наконец, самый простой метод контроля, который открыл еще товарищ Зеебек. При горении выделяется тепло. Соответственно, если засунуть в пламя термопару, то на ее зажимах возникнет ЭДС. Для пары "хромель-копель" она может составлять несколько десятков милливольт. Примерно так работает газ-контроль в плите, колонке и лоховском котле без рюшечек. Но он подразумевает участие челоевека: нажал кнопку -- пошел газ, подожгли газ, термопара нагрелась и кнопку держит электромагнит, питающийся от термопары. В чем минус -- надо нажимать кнопку, в цепи течет довольно большой ток, что, вместе с малыми напряжениями, предъявляет высокие требования к контактам. Сами термопары весьма говеные. Но есть один нюанс. Можно же использовать промышленную термопару, а вместо электромагнитного клапана применить кое-что другое. Тем более, что клапан на 220В уже вполне себе перекрывает газ, осталось только поставить реле в цепь питания.
А дальше фантазия вырвалась в полет, заданный направлением "это временно, так что ничего сложного, но чтоб надежно". Результат понравился, схема работает уже год.

Серия сообщений "Hell's Fire":
Часть 1 - Как мы дошли до жизни такой
Часть 2 - Проктическая реализация. Тееретическое введение.

Рубрики:  Доводка и ремонт/Бытовая техника
Метки:  

 

Добавить комментарий:
Текст комментария: смайлики

Проверка орфографии: (найти ошибки)

Прикрепить картинку:

 Переводить URL в ссылку
 Подписаться на комментарии
 Подписать картинку