专利名称：燃油点火及火焰检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种各种锅炉、窑炉等燃油设备用的点火装置与火焰检测装置。
目前国内生产的燃油点火装置多为一种叫做半导体火花塞的发火端结构，它为沿面型发火端，产品为瓷面放电，效率低，价格高，抗污性能差，在高温火焰中瓷件易开裂变形而失火，易损坏，使用寿命短。而另一种通常的电弧点火装置，由于其能量、价格、安全及对燃油设备点火的可靠性存在一些问题而使用面更窄。此外，现有产品为防火焰烧坏点火头，通常在点火后需用推进器将点火头退出燃烧区，其结构复杂，可靠性差，成本高。而且它们功能单一，不能进行火焰检测。而现有的火焰检测装置(如光电式、离子电流式等)又无法进行燃油点火。
本发明的目的是针对上述问题，提供一种点火与火检并存，工作可靠，抗污性能好，使用寿命长，集点火与火焰检测于一身的燃油点火及火焰检测装置。
本发明的技术解决方案一种燃油点火及火焰检测装置，它包括有由点火器电源和点火器发火端组成的高压大能量点火器和由取样电路、放大电路、整形输出电路组成的火焰检测器，其中点火器电源由升压变压器B1、电容C1、C2，硅堆D1、D2，电阻R1、R2构成，点火器发火端由高压电缆线、导电杆中心电极、导电杆外壳地电极、地线构成，且导电杆中心电极与导电杆外壳地电极之间留有火花空气间隙，其特征在于高压大能量点火器的点火器发火端的高压电缆线分别通过反向隔离元件与点火器电源的正端输出和火焰检测器中取样电路的输入端相连，相应地，点火器发火端的地线分别与点火器电源的地线和火焰检测器中取样电路的地线相连。
本发明采用高压大能量点火器，其发火端采用类似火花塞的空气放电间隙，高压电能通过高压中心电极击穿空气间隙放电，形成球形火花，高压中心电极同时作为火焰检测器探头，由火焰的离子电流，通过火焰检测装置，显示点火是否成功。本发明相比现有技术具有以下优点1、本发明通过空气间隙大能量集中放电，点火能量大，在空间形成球形火花，效率高，抗污能力强，使用寿命长，成本低，能稳定点燃燃油混合气。
2、本发明点火器内无需高电压击穿的放电管或闸流管，最大限度减少了点火器的内部损耗，且点火频率、性能稳定，解决了现有产品内损高，效率低，可靠性差的问题。
3、本发明将点火头与火焰检测探头共用，由火检仪可靠检测燃油是否被点着，最大限度地充分发挥物尽其用，功能齐全。
4、本发明点火头与探测头结构最为简单，分别为两根金属棒电极，点火成功后，无需退出火焰区，使用十分方便。
以下结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的手动控制式电原理图。
图2是本发明的自动控制式电原理图。
图3是本发明防高压继电器的触点结构示意图。
如图1、2，本发明包括有由点火器电源和点火器发火端组成的高压大能量点火器1和由取样电路(由电阻R3、R4，直流电源构成，该直流电源可由变压器B2、电容C3、C4，二极管D9、D10组成)、放大电路[由运放IC(型号可为741)及电阻R5、R6，稳压管D5，晶体管G1构成]、整形输出电路(由电阻R9、晶体管G3，二极管D8和继电器J3构成)组成的火焰检测器7，其中点火器电源由升压变压器B1、电容C1、C2，硅堆D1、D2，电阻R1、R2构成，点火器发火端由高压电缆线2、导电杆中心电极3、导电杆外壳地电极5、地线6构成，且导电杆中心电极3与导电杆外壳地电极5之间留有火花空气间隙4，本发明的特点是高压大能量点火器1的点火器发火端的高压电缆线2分别通过反向隔离元件与点火器电源的正端输出和火焰检测器7中取样电路的输入端相连，相应地，点火器发火端的地线6分别与点火器电源的地线和火焰检测器7中取样电路的地线相连。
本发明的反向隔离元件可以采用二极管，也可采用继电器触点来实现，还可采用低电压击穿的放电管来实现。
如图1，在反向隔离元件采用二极管D3、硅堆D4时，D3的正极与高压大能量点火器1的点火器电源的正端输出相连，D3的负极与点火器发火端中高压电缆线2相连。硅堆D4的负极亦与高压电缆线2相连，D4的正极与火焰检测器7中取样电路的输入端相连。
为了克服二极管D3、硅堆D4泄漏电流引起的干扰，应在火焰检测器7的放大电路和整形输出电路之间串接-同步电路，该同步电路由二极管D6、D7，电阻R7、R8，晶体管G2构成，同步电路的一个输入通过R7和D6与放大电路的输出即晶体管G1的集电极相连，同步电路的输出即G2的集电极与整形输出电路的输入即晶体管G3的基极相连。并在点火器电源中升压变压器B1初级并接一继电器J1，J1的常开触点J1a就与同步电路的另一个输入端相连，即J1a通过二极管D7和电阻R7与晶体管G2的基极相连。
图1的工作原理如下，工作时，手动接通电源开关K1、K2，则升压变压器B1将市电升至数千伏经电容C1、C2，硅堆D1、D2，电阻R1、R2倍压整流为数千伏的直流高压，它通过反向隔离二极管D3加在高压电缆线2上，送至导电杆中心电极3，由于点火器1和火焰检测器7之间由反向隔离硅堆D4隔开，故点火器1的高压电压只能加在导电杆中心电极3上，而不会影响火焰检测器7。这样，导电杆中心电极3与导电杆外壳地电极5(该地电极5也可直接用喷油嘴金属体代替)之间形成-高压电场，故会在它们之间的空气间隙4处产生高压电火花，将喷油嘴喷出的气化混合油点燃，混合油点燃后，将开关K1断开，使导电杆中心电极3失去高压，但此时不必将导电杆中心电极3退出火焰区，只需将它采用耐高温合金即可。与此同时，该导电杆中心电极3就作为火焰检测器7的探头。在火焰燃烧时，导电杆中心电极3和导电杆外壳地电极5之间的空气间隙4充满火焰，而火焰中含有足够的离子，它们在中心电极3和地电极5之间有高压电压存在情况下就产生定向电子流动。此时，火焰检测器7的直流电源向取样电阻R3、R4供电，它就将空气间隙4处的火焰离子信号检测出来，通过放大电路和整形输出电路得到火焰输出信号，只需将整形输出电路中继电器J3的输出触点接声光显示或控制继电器即可实现火焰检测。在火焰检测器7工作时，由于反向隔离二极管D3的作用，则它的取样电流不会产生分流，保证工作可靠性。
为了克服反向隔离二极管D3和反向隔离硅堆D4有反向泄漏电流，在升压变压器B1初级并接继电器J1，在火焰检测器7的放大电路和整形输出电路之间接入同步电路，且同步电路的一个输入端接有继电器J1的常开触点J1a。这样，在K1闭合点火时，J1吸合，J1a闭合，则高电位V+加在同步电路的一个输入端上，此时不论放大电路有无输出，同步电路均由于G2的饱和导通而输出低电平，使晶体管G3截止，继电器J3不工作。从而保证点火器1在点火期间，火焰检测器7始终无输出。只有当K1断开时，J1释放，J1a断开，同步电路的输入才由放大电路的输出来控制。
本发明的自动控制如图2所示，其反向隔离元件可采用继电器触点，此时，市电电源的一端接点火器1的电源开关K1，K1的输出端和市电电源的另一端之间接有时间继电器J4(型号可为JS14S)，J4的延时打开触点J4a的一端与K1的输出相连，另一端与升压变压器B1的初级一端相连，J4的另一个延时打开触点J4b接在火焰检测器7中的同步电路的一个输入端上。在点火器1的升压变压器B1的初级并接有继电器J2，J2的常开触点JA和常闭触点JB就作为反向隔离元件接在点火器发火端的高压电缆线2上，即JA的一端与点火器电源的正端输出相连，其另一端与高压电缆线2相连，JB的一端与火焰检测器7中取样电路的输入相连，另一端亦与高压电缆线2相连。
图2的自动控制工作原理如下，当点火器1电源开关K1和火焰检测器7电源开关K1＇(它们为同步开关)接通时，由于时间继电器J4的延时打开触点J4a处于常闭状态，则升压变压器B1得电，同时，继电器J2得电吸合，使JA闭合，JB断开，故B1输出的数千伏高压根据前述相同原理加至导电杆中心电极3上，则在空气间隙4处产生高压电火花将混合燃油点燃。由于此时JB断开，则点火器1的高压电压对火焰检测器7没有任何影响。在火焰点燃后，根据设定的时间，时间继电器J4的延时打开触点J4a、J4b自动断开，而J4a的断开，就使J2失电，使JA断开，JB闭合，故点火器1不工作，只有火焰检测器7正常工作，完成如前所述的同样的火焰检测工作。
在图1的手动控制电路中，反向隔离二极管D3和反向隔离硅堆D4同样可采用常开触点JA和常闭触点JB，只需将它们的控制继电器J2与原继电器J1并接即可。
同理，图2的自动控制电路中，反向隔离触点JA、JB也可采用反向隔离二极管D3和反向隔离硅堆D4，只需省去继电器J2即可。工作过程完全相同。
或者，图1中的反向隔离二极管D3也可由低电压击穿的放电管取代，而反向隔离硅堆D4不变，同样可实现火焰点火及检测的功能。
图2中，由于继电器J2的触点JA、JB工作在数千伏的高压电压工作条件下，则直接采用现有的普通继电器会使其触点与线包之间击穿。为解决这个问题，本发明在现有继电器J2的动片上再安装一耐高压尼龙棒体8，如图3，而将J2的动片J2a及J2的触点JA、JB均移至棒体8上，来实现隔离高压。
权利要求
1.一种燃油点火及火焰检测装置，它包括有由点火器电源和点火器发火端组成的高压大能量点火器和由取样电路、放大电路、整形输出电路组成的火焰检测器，其中点火器电源由升压变压器B1、电容C1、C2，硅堆D1、D2，电阻R1、R2构成，点火器发火端由高压电缆线、导电杆中心电极、导电杆外壳地电极、地线构成，且导电杆中心电极与导电杆外壳地电极之间留有火花空气间隙，其特征在于高压大能量点火器的点火器发火端的高压电缆线分别通过反向隔离元件与点火器电源的正端输出和火焰检测器中取样电路的输入端相连，相应地，点火器发火端的地线分别与点火器电源的地线和火焰检测器中取样电路的地线相连。
2.按权利要求1所述的燃油点火及火焰检测装置，其特征在于所述反向隔离元件或采用二极管，或采用继电器触点，或采用低电压击穿的放电管。
3.按权利要求1所述的燃油点火及火焰检测装置，其特征在于在反向隔离元件采用二极管D3、硅堆D4时，D3的正极与高压大能量点火器的点火器电源的正端输出相连，D3的负极与点火器发火端中高压电缆线相连，硅堆D4的负极亦与高压电缆线相连，D4的正极与火焰检测器中取样电路的输入端相连。
4.按权利要求1所述的燃油点火及火焰检测装置，其特征在于在火焰检测器的放大电路和整形输出电路之间串接一同步电路，该同步电路由二极管D6、D7，电阻R7、R8，晶体管G2构成，同步电路的一个输入通过R7和D6与放大电路的输出即晶体管G1的集电极相连，同步电路的输出即G2的集电极与整形输出电路的输入即晶体管G3的基极相连，并在点火器电源中升压变压器B1初级并接一继电器J1，J1的常开触点J1a就与同步电路的另一个输入端相连，即J1a通过二极管D7和电阻R7与晶体管G2的基极相连。
5.按权利要求1所述的燃油点火及火焰检测装置，其特征在于导电杆外壳地电极直接用喷油嘴金属体代替。
6.按权利要求1所述的燃油点火及火焰检测装置，其特征在于反向隔离元件采用继电器触点，在点火器的电源开关K1的输出端和市电电源的另一端之间接有时间继电器J4，J4的延时打开触点J4a的一端与K1的输出相连，另一端与升压变压器B1的初级一端相连，J4的另一个延时打开触点J4b接在火焰检测器中的同步电路的一个输入端上，在点火器的升压变压器B1的初级并接有继电器J2，J2的常开触点JA和常闭触点JB就作为反向隔离元件接在点火器发火端的高压电缆线上，即JA的一端与点火器电源的正端输出相连，其另一端与高压电缆线相连，JB的一端与火焰检测器中取样电路的输入相连，另一端亦与高压电缆线相连。
全文摘要
本发明涉及一种各种锅炉、窑炉等燃油设备用的点火装置与火焰检测装置,它包括有点火器和火焰检测器,其中点火器的点火器电源由升压变压器B1、电容C1、C2,硅堆D1、D2,电阻R1、R2构成,点火器发火端由高压电缆线、导电杆中心电极、导电杆外壳地电极、地线构成,且导电杆中心电极与导电杆外壳地电极之间留有火花空气间隙,点火器发火端的高压电缆线分别通过反向隔离元件与点火器电源的正端输出和火焰检测器输入端相连,相应地,点火器发火端的地线分别与点火器电源的地线和火焰检测器地线相连。
文档编号F23N5/02GK1287245SQ0011904
公开日2001年3月14日 申请日期2000年10月20日 优先权日2000年10月20日
发明者王德秀 申请人:王德秀