测量燃烧器火焰长度的方法与流程

本发明涉及一种测量燃烧器火焰长度的方法。

背景技术：

目前燃烧器火焰长度无法准确测量，传统的火焰长度测量方法(巨新刚，倪晋平.火焰长度的图像测量方法研究[j].应用光学，2006.6:524-527)以图像法为主，不同操作人员靠摄像机照相机获得图像来测量的火焰长度不同，测量结果不准确，误差很大。

cn101532824a公开了一种数字化煤尘爆炸瞬间火焰长度测定系统，包括用于引爆煤尘的高温加热起爆子系统、用于向高温加热起爆子系统送入煤尘的发尘子系统、用于煤尘爆炸瞬间火焰图像拍摄及数据采集的子系统和主控制单元；其所述发尘子系统和高温加热起爆子系统与主控制单元电连接，并受主控制单元控制，其所述图像拍摄及数据采集子系统与主控制单元电连接，并将采集到的图像数据输出到主控制单元中进行处理。由于火焰亮度边界不容易确定，不同操作人员靠摄像机或照相机获得图像来测量的火焰长度不同，测量结果不准确，误差很大。

火焰长度是判断燃烧器燃烧效率的重要参数之一，火焰长度测量不准确导致燃烧器的燃烧效率计算错误，造成燃料气配比不合适，燃烧器气体燃烧不充分，燃烧效率差，不节能、不环保。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是现有燃烧器火焰长度无法准确、实时测量的问题，提供一种新的测量燃烧器火焰长度的方法。该方法具有可以准确、实时测量燃烧器火焰长度的优点。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：一种测量燃烧器火焰长度的方法，采用燃烧器火焰长度测量装置进行燃烧器火焰长度的测量，所述燃烧器火焰长度测量装置包括燃烧器、滑轨、火焰离子传感器、滑块、信号处理模块、信号传输线缆、燃烧室；滑轨固定在燃烧室的外壁上，火焰离子传感器用于监测燃烧器的燃烧状态，当传感器接触到火焰时，传感器输出20ma电流信号；当传感器脱离火焰时，传感器输出4ma电流信号；火焰离子传感器固定在滑块中心位置上，随滑块一起在滑轨上滑动，滑块上设有位置传感器，记录其在滑轨上的位移信号；信号处理模块用于接收、处理火焰离子传感器传输的火焰离子信号，判断燃烧器火焰有无，同时输出滑块的位移信号；信号处理模块上设有火焰无指示、火焰有指示、火焰长度显示；燃烧器喷出的气体燃烧产生火焰时，火焰电离周围气体产生离子电流，火焰离子传感器接收到离子电流信号，通过信号处理模块实时判断燃烧器火焰，响应时间小于1s，通过判断滑块移动的距离来测量燃烧器火焰长度，当火焰传感器输出的电流信号由20ma变为4ma时，此时滑块移动的位移便是燃烧器火焰长度。

上述技术方案中，优选地，滑轨上设有刻度，滑轨“0”刻度处与燃烧器出口位置平齐，滑轨刻度沿着燃烧器喷嘴喷射的方向增大。

上述技术方案中，优选地，火焰无指示是指当火焰离子传感器输出4ma电流信号时，火焰无指示灯亮。

上述技术方案中，优选地，火焰有指示是指当火焰离子传感器输出20ma电流信号时，火焰有指示灯亮。

上述技术方案中，优选地，火焰离子传感器的探针部分伸至燃烧器的火焰中，用来判断燃烧器火焰有无。

上述技术方案中，优选地，开始测量前将带有火焰离子传感器的滑块移至滑轨0刻度处，此时信号处理模块显示火焰长度为0，燃烧器火焰无；当燃烧器燃烧后，此时信号处理模块显示火焰长度为0，燃烧器火焰有；移动带有火焰离子传感器的滑块，直至信号出模块显示燃烧器火焰无，此时滑块在滑轨上的刻度便是燃烧器的火焰长度。

传统的火焰长度测量方法以图像法为主，不同操作人员靠摄像机或照相机获得图像来测量的火焰长度不同，测量结果不准确，误差很大。本发明所示的测量燃烧器火焰长度方法和装置，相比现有的火焰长度测量方法，具有测量速度快、测量结果准确等优点，适用于以气体为燃料的燃烧器火焰测量，取得了较好的技术效果。

附图说明

图1为本发明所述装置的电路图。

图2为信号处理模块。

图1、2中，1.燃烧器；2.滑轨；3.火焰离子传感器；4.滑块；5.信号处理模块；6.信号传输线缆；7.燃烧室；8.火焰无指示；9.火焰有指示；10.火焰长度显示。

下面通过实施例对本发明作进一步的阐述，但不仅限于本实施例。

具体实施方式

【实施例1】

一种测量燃烧器火焰长度的方法，如图1、图2所示，包括：

1.燃烧器。

2.滑轨，滑轨固定在燃烧室的外壁上。滑轨上设有刻度，滑轨“0”刻度处与燃烧器出口位置平齐，滑轨刻度沿着燃烧器喷嘴喷射的方向增大。

3.火焰离子传感器，用于监测燃烧器的燃烧状态，当传感器接触到火焰时，传感器输出20ma电流信号；当传感器脱离火焰时，传感器输出4ma电流信号。

4.滑块，火焰离子传感器固定在滑块上，随滑块一起在滑轨上滑动，滑块上设有位置传感器，记录其在滑轨上的位移信号。

5.信号处理模块，用于接收、处理火焰离子传感器传输的火焰离子信号，判断燃烧器火焰有无，同时输出滑块的位移信号。

6.信号传输线缆。

7.燃烧室。

8.火焰无指示，当火焰离子传感器输出4ma电流信号时，火焰无指示灯亮。

9.火焰有指示，当火焰离子传感器输出20ma电流信号时，火焰有指示灯亮。

10.火焰长度显示，当火焰传感器输出的电流信号由20ma变为4ma时，此时滑块移动的位移便是燃烧器火焰长度。

本发明的实施方案如下：

当燃烧器喷出的气体燃烧产生火焰时，火焰电离周围气体产生离子电流。火焰离子传感器接收到离子电流信号，通过信号处理模块可实时判断燃烧器火焰，响应时间小于1s，通过判断滑块移动的距离来测量燃烧器火焰长度。

滑轨安装在燃烧器下方的燃烧室的外壁上，滑轨“0”刻度处与燃烧器出口位置平齐。滑块安装在滑轨上，滑块上设置有位移传感器，以测量火焰长度。火焰离子传感器安装在滑块中心位置处，火焰离子传感器的探针部分伸至燃烧器的火焰中，用来判断燃烧器火焰有无。信号处理模块用来接收和处理火焰离子传感器的信号，判断燃烧器火焰末端的位置，确定燃烧器火焰长度。

开始测量前将带有火焰离子传感器的滑块移至滑轨0刻度处，此时信号处理模块显示火焰长度为0，燃烧器火焰无。

当燃烧器燃烧后，此时信号处理模块显示火焰长度为0，燃烧器火焰有。

移动带有火焰离子传感器的滑块，直至信号出模块显示燃烧器火焰无，此时滑块在滑轨上的刻度便是燃烧器的火焰长度。

本专利相比于现有技术(如cn101532824a)具有测量速度快、测量结果准确的优点。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种测量燃烧器火焰长度的方法，主要解决现有燃烧器火焰长度无法准确、实时测量的问题。本发明通过采用一种测量燃烧器火焰长度的方法，采用燃烧器火焰长度测量装置进行燃烧器火焰长度的测量，所述燃烧器火焰长度测量装置包括燃烧器、滑轨、火焰离子传感器、滑块、信号处理模块、信号传输线缆、燃烧室的技术方案较好地解决了上述问题，可用于测量燃烧器火焰长度中。

技术研发人员：张杰东;于安峰;王建伟;党文义;韩中枢
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司;中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院
技术研发日：2016.06.12
技术公布日：2017.11.03