，以使它们不与壁20的罩21接触且具有合适的距离，使得除非存在火焰，在火焰杆92和壁20间没有电传导。各末端104应当定位成在点火发生后处在火焰中，使得整流电流的流动能够出现，如下面进一步说明的。第一环部分94可被固定地附装到电极管40的暴露端89或者可被滑动地接合到暴露端89上。如果被滑动地接合到暴露端89上，那么火焰杆92可被移除以便允许火花杆31滑动通过第二绝缘套44，以使火花杆31可从管部分14的第一端22处进行更换；从而改善了火花杆31更换的简易性。
[0044]操作中，燃料和空气被引入纵向通道26。燃料和空气可由燃料-空气混合物源19被引入燃料引入管18内，或者可分别由单独的源被引入燃料引入管18内。燃料引入管18与纵向通道26流体流动连通，并且管18内的燃料和空气处于正压力下以使管18内的燃料和空气流入纵向通道26中。在纵向通道26内，燃料和空气沿大体纵向的方向围绕火花杆31通过通道26并围绕和通过结构支撑件46流动。结构支撑件46可以是多孔的且可被定形成涡流或扩散部件，以便在纵向通道26内并且在到达火花杆31的第二端33前引起燃料和空气的预混合。无论在纵向通道26内进行混合还是在引入到燃料引入管18前进行混合，空气和燃料在到达火花杆31的第二端33处时都应当充分地混合以便在暴露于来自火花末端43的火花时产生火焰。
[0045]在火花形成前，火焰探测电路60被上电。火焰探测电路60的端子74连接到激励器58的电势端子72和电极管40，从而向两者供给小电流电势。尽管该电流可以是直流电或交流电，但除明确说明外，将以交流电来描述操作过程。通过闭合开关76来形成火花；从而向激励器58提供功率。中心电极34连接到激励器58的端子70，并且如前指出的，电极管40连接到激励器58的端子72和火焰探测电路60。相应地，在附图1的实施例中，由于端子70、端子72、中心电极34和电极管40与地隔离，它们被保持为高于地的电势；然而，当开关78闭合时，在端子70和端子72间存在高的电势差。正是该高的电势差在火花末端43处产生了火花。
[0046]当激励器58提供足够大的电势差时，电脉冲将在火花杆31的火花末端43处在电极34和电极管40间跳动；优选地，电流将遵循由半导体52所形成的离子化通道。该电脉冲将呈火花的形式且能够在火花杆31的第二端33周围点燃燃料-空气混合物。
[0047]火焰在火焰包围物的附近产生自由离子，该自由离子形成导电通路。通过将两个电极置于火焰中且在两者间施加电压，将导致小的电流(小于10 μ A)。如果电极中的一个远大于另一个，电流将易于从小的电极流向大的电极，反之则不然。通过在电极间施加交流电压，将导致电流整流特性并且电流将以类似于图7中示出的整流电流的方式流过两电极间的间隙。探测该整流可用来证明火焰的存在。
[0048]在本发明中，管部分14被电接地并用作第三电极。火焰杆48设计为远小于管部分14，并且当不存在火焰时，火焰杆48与壳体12的管部分14电隔呙，并从而与地电隔呙。相应地，如果不存在火焰，则没有电流从火焰杆48流到管部分14。如果在火花杆31的第二端33处产生的火花形成火焰，火焰杆48被定位成处在火焰之中。换句话说，火焰杆48被定位成使得火焰50将桥接间隙51，以使火花杆31不再与管部分14电隔离且建立从火焰杆48流到管部分14的整流电流(类似于图7中所示出的)。
[0049]基于火焰杆48和管部分14之间的电流的建立，探测电路60向控制器62发出信号。当整流电流建立时，探测电路60向控制器62发出信号。响应于该信号，控制器62断开开关76以关闭激励器并从而终止火花杆31产生火花。如果控制器62在预定的时间段(超时时间)内没有收到整流电流建立的信号，则控制器62将关闭激励器58并停止将燃料引入管18中。附加地，在短路或者接地故障的情况下，交流电流可在火焰杆48和管部分14之间建立，其类似于图8中示出的电流。如果探测电路60探测到火焰杆48和管部分14间的交流电流流动，其便向控制器62发出信号且控制器62将关闭激励器58并停止将燃料引入管18中。尽管直流电可用于火焰探测，但其将不允许按照交流电的方式来探测短路或接地故障。
[0050]在一个实施例中，一种独创性的一体式高能点火(HEI)和火焰离子化探测(FID)装置操作如下:
[0051](a) 一体式HEI/FID装置上电，这开启了火焰探测电路60。
[0052](b)控制器62开始轮询来自火焰探测电路的用于证明火焰的火焰信号86。如果信号86显示交流电在流动，则控制器62放弃步骤(c)到(f)。
[0053](c)控制器通过闭合开关76来使HEI激励器58上电。该HEI激励器开始使火花杆31产生火花。
[0054](d)控制器打开主燃料阀且继续监测火焰信号86。
[0055](e)如果在超时时间结束前仍未探测到火焰，控制器就关断向管18的燃料流。该次序可以从步骤(b)重复进行预定数目的尝试。重复可经历各次尝试之间的预定等待时期。
[0056](f)如果在超时时间内证明有火焰，控制器就关闭HEI激励器并继续监测火焰信号。
[0057]出于安全性考虑，在燃料向管18中的导入开始后，点火系统尽可能快地点燃燃料-空气混合物是重要的。相应地，超时时间典型地设置成非常短，通常为五(5)秒或者更短。相应地，在建立火焰后火焰探测系统尽可能快地记录实际的火焰信号是重要的。如从上述说明可以意识到的，利用一体式点火和火焰探测系统，本发明具有能够同时快速点火和火焰探测的优点。术语同时通常指的是在激励器被供能并且火花杆正在打火花的期间探测火焰。在具有顺序火焰探测的系统中，做出点火尝试(火花杆打火花)，然后激励器被去能，再然后火焰探测器被供能以探测火焰。如果没有探测到火焰，火焰探测器就被去能并且激励器被重新供能以形成另一个火花。在具有同时火焰探测的系统中，在火焰探测之前不为火花杆而进行激励器的去能。
[0058]并且，这种同时快速点火和火焰探测有助于最小化因粗燃料泵入燃烧器所导致的爆炸的可能性。现有技术中的系统不能实现在一体式系统中同时点火和火焰探测。它们替代性地要么依靠顺序的点火和火焰探测要么依靠完全分离的点火和探测系统。
[0059]在考虑了本说明书或在此披露的本发明的实践后，本发明的其它实施例对于本领域技术人员来说将是显而易见的。因此，前述说明书被认为仅是本发明的示例，其真正的范围由所附的权利要求限定。
【主权项】
1.一种先导燃烧器，其包括: 电能源； 火花杆，其具有第一端、第二端和在所述第二端附近连接到所述火花杆的火焰杆，其中所述火花杆在所述第一端处连接到所述电能源，使得所述电能源在所述第二端处产生火花； 壳体，其具有包含所述火花杆的所述第二端的燃料流动通道，其中所述火焰杆在所述壳体中的位置和所述火花杆与所述电能源的连接使得:当邻近所述火花杆的所述第二端处不存在火焰时，没有电流在所述火焰杆和所述壳体之间流动，并且当邻近所述火花杆的所述第二端处存在火焰时，电流在所述火焰杆和所述壳体之间流动，并且其中所述电能源和所述先导燃烧器能够同时地产生所述火花和提供所述电流。
2.如权利要求1的先导燃烧器，其中所述火花杆还包括: 在所述第一端和第二端之间延伸的中心电极； 在所述第一端和第二端之间延伸且环绕所述电极的电极管；和 在所述中心电极和所述电极管之间的绝缘体； 其中所述火花发生在所述中心电极和所述电极管之间并且所述火焰杆连接到所述电极管。
3.如权利要求1的先导燃烧器，还包括与所述燃料流动通道流体流动连通的燃料源，使得当燃料流动时所述火花能够导致所述燃料点火。
4.如权利要求3所述的先导燃烧器，还包括控制器，其连接到所述火焰杆、所述燃料源和所述电能源，使得所述控制器能调整所述火花并调整进入所述燃料流动通道的所述燃料。
5.如权利要求4的先导燃烧器，其中所述控制器探测在所述火焰杆和所述壳体之间经过的电流的流动并且调整所述火花和进入所述燃料流动通道的所述燃料。
6.如权利要求5的先导燃烧器，其中所述先导燃烧器能同时地导致所述流体的所述点火和探测在所述火焰杆和所述壳体之间经过的电流的流动。
7.如权利要求1的先导燃烧器，其中所述火焰杆具有伸长的Z形构造。
8.如权利要求1的先导燃烧器，其中所述电极管具有外半径，所述火焰杆具有呈部分圆形的截面，并且所述火焰杆构造成从所述电极管径向向外延伸不超出所述外半径。
9.如权利要求1的先导燃烧器，其中所述火焰杆包括: 第一环部分，其套着所述电极管的一部分滑动并与电极管的所述一部分处于导电接触； 第二环部分； 在所述第一环部分和所述第二环部分之间延伸的支柱；以及 自所述第二环部分向外朝向所述壳体延伸的指状部。
10.如权利要求9的先导燃烧器，其中所述火焰杆包括自所述第二环部分向外朝向所述壳体延伸的多个指状部。
11.一种先导燃烧器，其包括: 电能源； 火花杆，其具有:ΛΑ-上山 弟—漸； ΛΑ- _-上山 弟一栖; 在所述第一端和第二端之间延伸的中心电极； 在所述第一端和第二端之间延伸且环绕所述电极的电极管； 在所述