火焰监控器的制作方法

本公开涉及监控燃烧装置中的火焰。更特别地，本公开教导了组合地使用电学和光学原理来检测燃烧器内部的火焰浮起。

背景技术：

诸如燃气燃烧器或燃油燃烧器之类的燃烧装置经常采用废气再循环，以试图降低氮氧化物的排放。然而，废气再循环可能会导致火焰浮起。火焰浮起是不希望的状况。火焰浮起可能需要安全闭锁燃烧装置。因此，期望监控燃烧装置内部的火焰浮起。

欧洲专利申请ep3339736a1于2017年11月17日提交，并于2018年6月27日公开。ep3339736a1涉及针对燃烧装置的火焰检测。根据ep3339736a1的布置利用了连接到差分放大器2的光电二极管1来检测火焰。光电二极管1接收至少1.1勒克斯的光量。诸如低噪声差分放大器之类的运算放大器2响应于源自光电二极管1的信号而产生电流。ep3339736a1公开了这样的光电二极管1，其在900纳米的光波长处具有第一光谱灵敏度λ10%,1，并且在600纳米的光波长处具有第二光谱灵敏度λ10%,2。ep3339736a1的光电二极管1尤其可以是硅二极管。

欧洲专利ep0942232b1于2005年9月21日发布。ep0942232b1教导了一种具有动态灵敏度调节的火焰传感器。ep0942232b1的公开内容聚焦于燃气轮机中的火焰检测。采用具有两个放大器u1a和u1b的电路来动态地调节灵敏度。由碳化硅（sic）制成的光电二极管d4连接到放大器u1a的非反相输入。经由开关01来控制放大器u1a的增益。如果开关01变为传导，则它将分流（shunt）电阻r4。由于r4是控制放大器u1a的增益的反馈环路的一部分，因此它还控制该电路的灵敏度。放大器u1b连同晶体管02一起作用，以将u1a的输出电压转换成电流。ep0942232b1的电路采用了碳化硅（sic）二极管，该二极管检测在诸如310纳米的光波长处的（紫外）光。

德国专利de19502901c1于1996年3月21日发布。该专利的说明书涉及燃气燃烧器的控制。de19502901c1教导了一种具有电离电极6的燃气燃烧器1。de19502901c1的图3示出了对于一定范围的lambda值λ，从电极6发出的信号的观察到的波动的图表。来自电离电极6的信号的那些波动在λ＝1.1至λ＝1.6之间线性增大。de19502901c1介绍了一种由分压器9、各种滤波器10、11、13和整流器12组成的电路。电路9至13根据其输入处的电离信号波动产生了lambdaλ的度量。

本公开教导了用以可靠地检测燃烧器内部的火焰浮起的监控器。本公开聚焦于供化石燃料的燃烧装置中使用的电路。

技术实现要素：

本公开依赖于技术上冗余的传感器来可靠地检测燃烧器内部的火焰浮起。可以采用诸如以下的传感器：

-电离电极，

-紫外光传感器，

-红外光传感器。

常常采用电离电极来估计诸如燃气空气比之类的参数和/或检测燃烧装置内的火焰。可以采用紫外光传感器来监控从火焰的根部区域发出的紫外光。可以采用红外光传感器来观察来自火焰的红外辐射强度的波动。使用来自各种传感器的信号并依赖于各种测量原理的协同方法能提供对火焰浮起的稳健的检测。

本公开的目的还要提供一种控制系统，该控制系统利用典型的传感器技术并利用典型的测量原理。

本公开的目的还有提供一种可靠的火焰监控器，其中无需更换已安装的传感器和/或无需（大幅）修改燃烧装置的硬件设置即可完成对控制系统的配置和/或调整。

本公开的相关目的是提供一种火焰监控器，其减少了火焰浮起的假阳性指示。即，阻止了假警报。

本公开的另一相关目的是提供一种火焰监控器，其减少了火焰浮起的假阴性指示。即，这样将检测到真实的火焰浮起状况。

本公开的又一目的是提供一种控制系统，其在发生火焰浮起状况时采取适当的动作。该控制系统尤其将确保即使有火焰浮起状况也安全地关闭燃烧装置。

本公开的目的还有提供一种控制系统，其迅速地响应于火焰浮起状况。

本公开的另一目的是将电离电极置于燃烧室内部，使得该布置能提供对火焰浮起状况的可靠检测。

附图说明

从接下来的对所公开的非限制性实施例的详细描述，各种特征将对本领域技术人员变得显然。可以如下简要地描述伴随该详细描述的附图：

图1示意性地描绘了燃烧装置内部的低燃烧率的火焰。

图2示意性地描绘了燃烧装置内部的提高燃烧率的火焰。

图3例示了燃烧装置内部的火焰浮起。

图4例示了来自与燃烧装置相关联的各种传感器的处理信号。

具体实施方式

图1示出了燃烧室2内部的火焰1a。进料导管3将诸如燃油或燃气之类的可燃流体引向燃烧室2。可以设想，经由进料导管3输送可燃气体，诸如甲烷、乙烷、丙烷或氢气或其混合物。在一个实施例中，可燃流体是可燃气体和空气的混合物。

燃烧室2和导管3通常是燃烧装置的一部分。作为非限制性示例，燃烧装置可以包括燃气燃烧器。

该布置包括具有尖端5的电离电极4。电离电极4被布置成使得其尖端5到达火焰1a内部。如图1所示，电离电极4可以安装到框架6，诸如支撑盘。框架6对准电离电极4，使得其尖端5将与火焰1a相互作用。

电离电极4的尖端5有利地包括由铁、铝和铬的合金制成的部分。该合金还可以包括铜和镍。合适的合金以康泰尔（kanthal）®品牌进行销售。可以设想，电离电极4的尖端5承受高于1173开尔文、优选高于1300开尔文、仍更优选高于1500开尔文的温度。较高的温度承受值赋予了耐用性方面的优势。

在需要提高温度承受水平的情况下，电离电极的尖端5可以包括由碳化硅制成的部分。合适的材料以globar®品牌进行销售。

进料导管3优选是管状的，并提供在其出口处具有喷射口的喷嘴7。喷嘴7限定流体流动的方向。通过进料导管3输送可燃流体。可燃流体在喷射口处喷射到燃烧室2中。喷射口优选具有圆形的横截面。该圆形横截面垂直于流体流过喷嘴7的方向。还可以设想，喷射口的横截面是方形和/或多边形的。根据一个方面，喷嘴7提供狭槽以降低声发射。

图1还示出了框架6还包围（envelope）喷嘴7。即，电离电极4和喷嘴7都安装到和/或装配到框架6。可以采用法兰8将框架6相对于进料导管3固定。理想地，采用法兰8将框架6安装到进料导管3。

电离电极4的尖端5有利地被布置成紧邻喷射口。尖端5紧邻喷射口的布置产生了对火焰浮起的精确指示。可以设想，尖端5与喷射口上最靠近尖端5的点之间的距离小于50毫米。较大的燃烧器可能需要尖端5与喷射口上最靠近尖端5的点之间的较大的距离。尖端5与喷射口上最靠近尖端5的点之间的距离有利地小于20毫米，或甚至小于10毫米。

除了电离电极4之外，还经由至少一个传感器12、13来监控火焰1a。理想地，该布置包括监控火焰1a的两个传感器12和13。可以设想，至少一个传感器12、13是光传感器。还可以设想，两个传感器12和13都是光传感器。

作为非限制性示例，第一传感器12可以是光电二极管，诸如碳化硅二极管或硫化镉器件。还可以设想，第一传感器12是光电倍增管。在一个实施例中，第一传感器12具有光谱灵敏度λ10%，其使得能够检测具有低于400纳米的光波长的紫外光。第一传感器12尤其可以检测310纳米的光波长的光。第一光传感器12还可以提供对可见光的检测，该可见光的波长在500纳米至600纳米之间和/或波长在400纳米至700纳米之间和/或波长在500纳米至800纳米之间。

为了使第一传感器12接收来自火焰1a的光，可以在光路中插入聚焦部件。即，在第一传感器12与火焰1a之间插入聚焦部件。可以设想，聚焦部件是诸如聚光镜之类的透镜。透镜和/或聚光镜尤其可以滤出某些波长。该布置的光谱灵敏度因此可以得到提高。还可以设想，聚焦部件是光阑（diaphragm）。透镜和/或聚光镜和/或光阑还可以提供（有限的）烟灰防护。

作为非限制性示例，第二传感器13可以是光电二极管，诸如硅（si）光电二极管或锗（ge）光电二极管或砷化铟镓（ingaas）光电二极管。还可以设想，第二传感器13是光电倍增管。在一个实施例中，第二传感器13具有光谱灵敏度λ10%，其使得能够检测具有高于700纳米、优选高于800纳米的光波长的红外光。第二传感器13尤其可以检测900纳米的光波长的光。第二光传感器13还可以提供对可见光的检测，该可见光的波长在500纳米至600纳米之间和/或波长在500纳米至800纳米之间和/或波长在600纳米至800纳米之间。

为了使第二传感器13接收来自火焰1a的光，可以在光路中插入聚焦部件。即，在第二传感器13与火焰1a之间插入聚焦部件。可以设想，聚焦部件是诸如聚光镜之类的透镜。透镜和/或聚光镜尤其可以滤出某些波长。该布置的光谱灵敏度因此可以得到提高。还可以设想，聚焦部件是光阑。透镜和/或聚光镜和/或光阑还可以提供（有限的）烟灰防护。

图1例示了燃烧室2内部的低燃烧率的火焰1a。作为非限制性示例，如图1所示的火焰1a可以对应于燃烧装置的额定功率的10％至20％之间的燃烧率。

图2例示了燃烧室2内部的提高燃烧率的火焰1b。作为非限制性示例，图2所示的火焰1b可以对应于燃烧装置的额定功率的70％至100％之间的燃烧率。与低燃烧率的火焰1a相比，提高燃烧率的火焰1b的大小更大。而且，提高燃烧率的火焰1b的形状参差不齐，而低燃烧率的火焰1a的形状是规则的。

对于每个火焰1a、1b，可以区分出不同的区域。根部区域9a、9b通常开始于喷射口附近并且覆盖整个火焰1a、1b的大约三分之一。根部区域大部分发出光波长低于400纳米的紫外域中的辐射。

在火焰1a、1b的尾部区域10a、10b中主要发出光波长超过800纳米的红外辐射。尾部区域10a、10b比根部区域9a、9b距喷射口更远。尾部区域10a、10b覆盖火焰1a、1b的大约三分之二。

可以设想，传感器12被布置成监控火焰1a、1b的根部区域9a、9b。第一传感器12可以有利地用于监控源自火焰1a、1b的根部区域9a、9b的紫外辐射。还可以设想，第二传感器13被布置成监控火焰1a、1b的尾部区域10a、10b。第二传感器13可以有利地用于监控源自火焰1a、1b的尾部区域10a、10b的红外辐射。理想地，第二传感器13提供足够的时间分辨率。那么第二传感器13能提供对红外辐射强度的时间振荡的监控。第二传感器13尤其可以随着火焰1b变得更大而提供对强度的时间振荡的监控。

现在转向图3，例示了火焰浮起。作为非限制性示例，火焰浮起可能发生于燃烧率从提高的燃烧率降低时。火焰浮起可能会导致火焰被吹掉（blowoff）。如图3所示的火焰浮起还可能导致安全状况和/或装置闭锁。

如图3中可以看到的，火焰1c已从喷嘴7的出口和/或从喷嘴7的喷射口迁移离开到燃烧器室2中。现在，火焰1c的根部区域9c与喷射口分离浮起长度11。浮起长度11是喷射口上与根部区域9c的外表面上的最近的两个点之间的距离。而且，电离电极4不再被火焰1c的根部区域9c所覆盖。特别地，电离电极4的尖端5不再被火焰1c的根部区域9c所覆盖。

理想地，第一传感器12被布置成监控火焰1c的根部区域9c。第一传感器12可以有利地用于监控源自火焰1c的根部区域9c的紫外辐射。第一传感器12有利地提供足够的时间分辨率。那么第一传感器12能提供对由火焰浮起引起的下降紫外辐射的监控。

现在参考图4，示出了具有诸如微控制器或微处理器之类的处理器14的信号处理电路。处理器14经由针对电离信号的信号调节单元15连接到电离电极4。作为非限制性示例，信号调节单元15可以对从电离电极4获得的信号进行放大、整流和/或滤波。在特定实施例中，信号调节单元15从电离电极4获得模拟信号，并将数字信号传输到处理器14。信号调节单元15优选地经由诸如串行总线之类的通信总线连接到处理器14。信号调节单元15优选地使用诸如数字协议之类的通信总线协议来与处理器14通信。

在另一实施例中，信号调节单元15从电离电极4获得模拟信号，并将模拟信号传输到处理器14。传输到处理器14的模拟信号可以是范围在0ma至20ma之间、特别是在4ma至20ma之间的电流。传输到处理器14的模拟信号也可以是范围在0v至5v之间、特别是在0v至3.3v之间、或在0v至3v之间、或在0v至2v之间的电压。可以设想，处理器14提供具有足够分辨率和/或带宽的模数转换器，以读取来自信号调节单元15的信号。在紧凑的实施例中，模数转换器和处理器14被布置在同一个片上系统上。

处理器14经由针对第一传感器12的信号调节单元16连接到第一传感器12。作为非限制性示例，信号调节单元16可以对从第一传感器12获得的信号进行放大、整流和/或滤波。从第一传感器12获得的信号的放大可以涉及低噪声放大器和/或超低噪声放大器。在特定实施例中，信号调节单元16从第一传感器12获得模拟信号，并将数字信号传输到处理器14。信号调节单元16优选地经由诸如串行总线之类的通信总线连接到处理器14。同一通信总线可以提供处理器14与信号调节单元15和16之间的通信。信号调节单元16优选地使用诸如数字协议之类的通信总线协议来与处理器14通信。

在另一实施例中，信号调节单元16从第一传感器12获得模拟信号，并将模拟信号传输到处理器14。传输到处理器14的模拟信号可以是范围在0ma至20ma之间、特别是在4ma至20ma之间的电流。传输到处理器14的模拟信号也可以是范围在0v至5v之间、特别是在0v至3.3v之间、或在0v至3v之间、或在0v至2v之间的电压。可以设想，处理器14提供具有足够分辨率和/或带宽的模数转换器，以读取来自信号调节单元16的信号。可以有利地采用同一模数转换器来读取来自信号调节单元15和16的信号。在紧凑的实施例中，模数转换器和处理器14被布置在同一个片上系统上。

处理器14经由针对第二传感器13的信号调节单元17连接到第二传感器13。作为非限制性示例，信号调节单元17可以对从第二传感器13获得的信号进行放大、整流和/或滤波。从第二传感器13获得的信号的放大可以涉及低噪声放大器和/或超低噪声放大器。在特定实施例中，信号调节单元17从第二传感器13获得模拟信号，并将数字信号传输到处理器14。信号调节单元17优选地经由诸如串行总线之类的通信总线连接到处理器14。同一通信总线可以提供处理器14与信号调节单元15、16和17之间的通信。信号调节单元17优选地使用诸如数字协议之类的通信总线协议来与处理器14通信。

在另一实施例中，信号调节单元17从第二传感器13获得模拟信号，并将模拟信号传输到处理器14。传输到处理器14的模拟信号可以是范围在0ma至20ma之间、特别是在4ma至20ma之间的电流。传输到处理器14的模拟信号也可以是范围在0v至5v之间、特别是在0v至3.3v之间、或在0v至3v之间、或在0v至2v之间的电压。可以设想，处理器14提供具有足够分辨率和/或带宽的模数转换器，以读取来自信号调节单元17的信号。可以有利地采用同一模数转换器来读取来自信号调节单元15、16和17的信号。在紧凑的实施例中，模数转换器和处理器14被布置在同一个片上系统上。

经由电离电极4记录和/或采样的电离电流的下降可以指示火焰浮起。同样，经由第一传感器12记录和/或采样的紫外辐射的下降可以指示火焰浮起。如果经由电离电极4或经由第一传感器12记录和/或采样的信号之一指示火焰浮起，则处理器14将优选地产生安全信号。如果经由电离电极4或经由第一传感器12记录和/或采样的两个信号均指示火焰浮起，则处理器14也可以产生安全信号。处理器14还可以在发布安全信号之前处理从第二传感器13获得的信号。

安全信号可能导致燃烧装置闭锁。为此，可以关闭燃烧装置中的截止阀。还可以响应于安全信号而显示故障状况的指示。为此，处理器14连接到显示器18。故障状况的指示也可以转发到云计算机。为此，处理器14经由诸如互联网之类的网络连接到云计算机。云计算机通常装设在远离燃烧装置的位置。

如本文详细描述的，本公开教导了一种控制系统，其包括电离电极（4）、第一火焰传感器（12）、与电离电极（4）可操作地通信的第一信号调节电路（15）、与第一火焰传感器（12）可操作地通信的第二信号调节电路（16）、输出单元（18）、以及处理器（14），处理器（14）与第一和第二信号调节电路（15、16）以及与输出单元（18）可操作地通信，处理器（14）被配置成：

经由第一信号调节电路（15）从电离电极（4）接收指示电离电流的第一和第二电离信号，第二电离信号是在第一电离信号之后接收的；

经由第二信号调节电路（16）从第一火焰传感器（12）接收指示源自火焰（1a至1c）的（一个或多个）辐射的第一和第二火焰信号，第二火焰信号是在第一火焰信号之后接收的；

根据第一和第二电离信号产生导出的电离信号；

根据第一和第二火焰信号产生导出的火焰信号；

基于导出的电离信号和基于导出的火焰信号来确定是否存在火焰浮起状况；以及

如果存在火焰浮起状况，则产生安全信号并将安全信号传输到输出单元（18）。

理想地，第一火焰传感器（12）不同于电离电极（4）。该控制系统有利地是用于燃烧器和/或燃烧装置的控制系统。可以设想，安全信号是浮起信号。还可以设想，导出的电离信号是差分电离信号。进一步可以设想，导出的火焰信号是差分火焰信号。

在一个实施例中，在发生火焰浮起状况时和/或在火焰浮起状况的情况下，处理器（14）被配置成产生安全信号并将安全信号传输到输出单元（18）。

可以设想，处理器（14）被配置成：

在第一时间点经由第一信号调节电路（15）从电离电极（4）接收指示电离电流的第一电离信号；以及

在第二时间点经由第一信号调节电路（15）从电离电极（4）接收指示电离电流的第二电离信号。

可以设想，处理器（14）被配置成：

在第三时间点经由第二信号调节电路（16）从第一火焰传感器（12）接收指示源自火焰（1a至1c）的辐射的第一火焰信号；以及

在第四时间点经由第二信号调节电路（16）从第一火焰传感器（12）接收指示源自火焰（1a至1c）的辐射的第二火焰信号。

在一个实施例中，第一时间点与第三时间点重合，并且第二时间点与第四时间点重合。在替代实施例中，第一时间点与第三时间点不重合，并且第二时间点与第四时间点不重合。

第一火焰传感器（12）有利地不同于电离电极（4）。

该控制系统优选地是或包括用于燃烧装置的控制系统。理想地，该控制系统是或包括用于诸如燃气燃烧器或燃油燃烧器之类的燃烧装置的控制系统。

本公开还教导了上述控制系统中的任何，其中，处理器（14）被配置成：

产生作为第一电离信号（的幅度）与第二电离信号（的幅度）之差的导出的电离信号；以及

产生作为第一火焰信号（的幅度）与第二火焰信号（的幅度）之差的导出的火焰信号。

本公开还教导了上述控制系统中的任何，其中，处理器（14）被配置成：

产生作为第一电离信号（的幅度）与第二电离信号（的幅度）之差的绝对值的导出的电离信号；以及

产生作为第一火焰信号（的幅度）与第二火焰信号（的幅度）之差的绝对值的导出的火焰信号。

本公开还教导了上述控制系统中的任何，其中，处理器（14）被配置成：

将导出的电离信号与第一预定阈值进行比较，以产生火焰浮起的第一指示；

将导出的火焰信号与第二预定阈值进行比较，以产生火焰浮起的第二指示；以及

根据火焰浮起的第一和第二指示来确定是否存在火焰浮起状况。

本公开还教导了上述控制系统中的任何，其中，处理器（14）被配置成在以下情况下确定存在火焰浮起状况：

如果火焰浮起的第一指示超过第一预定阈值，或者

如果火焰浮起的第二指示超过第二预定阈值。

本公开还教导了上述控制系统中的任何，其中，处理器（14）被配置成在以下情况下确定存在火焰浮起状况：

如果火焰浮起的第一指示超过第一预定阈值，并且

如果火焰浮起的第二指示超过第二预定阈值。

本公开还教导了上述控制系统中的任何，其中，处理器（14）被配置成：

将第二电离信号与第一电离信号进行比较；

将第二火焰信号与第一火焰信号进行比较；以及

在以下情况下确定存在火焰浮起状况：

如果第二电离信号小于第一电离信号的一半，或者

如果第二火焰信号小于第一火焰信号的百分之九十。

处理器（14）还可以被配置成在以下情况下确定存在火焰浮起状况：

如果第二电离信号（的幅度）小于第一电离信号（的幅度）的一半，或者

如果第二火焰信号（的幅度）小于第一火焰信号（的幅度）的百分之九十。

处理器（14）还可以被配置成在以下情况下确定存在火焰浮起状况：

如果第二电离信号（的幅度）小于第一电离信号（的幅度）的百分之二十，或者

如果第二火焰信号（的幅度）小于第一火焰信号（的幅度）的百分之五十。

处理器（14）还可以被配置成在以下情况下确定存在火焰浮起状况：

如果第二电离信号（的幅度）小于第一电离信号（的幅度）的百分之十，或者

如果第二火焰信号（的幅度）小于第一火焰信号（的幅度）的百分之二十。

电离信号之差与火焰信号之差之间的“或”式逻辑连接需要对故障状况做出快速响应。

本公开还教导了上述控制系统中的任何，其中，处理器（14）被配置成：

将第二电离信号与第一电离信号进行比较；

将第二火焰信号与第一火焰信号进行比较；以及

在以下情况下确定存在火焰浮起状况：

如果第二电离信号小于第一电离信号的一半，并且

如果第二火焰信号小于第一火焰信号的百分之九十。

处理器（14）还可以被配置成在以下情况下确定存在火焰浮起状况：

如果第二电离信号（的幅度）小于第一电离信号（的幅度）的一半，并且

如果第二火焰信号（的幅度）小于第一火焰信号（的幅度）的百分之九十。

处理器（14）还可以被配置成在以下情况下确定存在火焰浮起状况：

如果第二电离信号（的幅度）小于第一电离信号（的幅度）的百分之二十，并且

如果第二火焰信号（的幅度）小于第一火焰信号（的幅度）的百分之五十。

处理器（14）还可以被配置成在以下情况下确定存在火焰浮起状况：

如果第二电离信号（的幅度）小于第一电离信号（的幅度）的百分之十，并且

如果第二火焰信号（的幅度）小于第一火焰信号（的幅度）的百分之二十。

与第二信号的高百分比相比，第二信号的低百分比降低了假警报的可能性。

电离信号之差与火焰信号之差之间的“与”式逻辑连接降低了假警报的可能性。

本公开还教导了上述控制系统中的任何，其中，输出单元（18）包括截止阀；并且

其中，响应于输出单元（18）接收到安全信号，截止阀（18）被配置成关闭和/或被配置成发起截止。

在一个实施例中，输出单元（18）是截止阀。

本公开还教导了上述控制系统中的任何，其中，输出单元（18）包括显示器；

其中，在火焰浮起状况的情况下，处理器（14）被配置成产生警报消息并将警报消息传输到显示器（18）；并且

其中，显示器（18）被配置成示出接收到的警报消息。

可以设想，一种控制系统，其中，处理器（14）被配置成如果存在紧急状况则产生警报消息并将警报消息传输到显示器（18）。

在一个实施例中，输出单元（18）是显示器。该控制系统还可以包括与显示器（18）可操作地通信并且与处理器（14）可操作地通信的图形适配器。在发生火焰浮起状况时和/或在火焰浮起状况的情况下，处理器（14）被配置成将警报消息传输到图形适配器。响应于接收到警报消息，图形适配器被配置成产生指示警报消息的图形信号并将图形信号传输到显示器（18）。显示器（18）被配置成响应于接收到图形信号而显示警报消息。

本公开还教导了上述控制系统中的任何，

其中，在第一电离信号之后少于四百毫秒接收第二电离信号；并且

其中，在第一火焰信号之后少于四百毫秒接收第二火焰信号。

优选在第一电离信号之后少于一千毫秒或少于四百毫秒、更优选少于两百毫秒、仍更优选少于五十毫秒接收第二电离信号。优选在第一火焰信号之后少于一千毫秒或少于四百毫秒、更优选少于两百毫秒、仍更优选少于五十毫秒接收第二火焰信号。短暂的延迟需要对故障状况做出快速响应。

可以设想，第二电离信号与第一电离信号之间的延迟取决于电源频率（powerfrequency）。还可以设想，第二火焰信号与第一火焰信号之间的延迟取决于电源频率。即，与诸如50hz的电源频率相比，诸如60hz的电源频率导致更短的延迟。同样，与60hz的电源频率相比，诸如400hz的电源频率会导致更短的延迟。

本公开还教导了上述控制系统中的任何，该控制系统附加地包括第二火焰传感器（13）、与第二火焰传感器（13）可操作地通信的第三信号调节电路（17），处理器（14）与第三信号调节电路（17）可操作地通信，处理器（14）被配置成：

经由第三信号调节电路（17）从第二火焰传感器（13）接收在第一时间点的第三火焰信号和在第二时间点的第四火焰信号，第三和第四火焰信号指示源自火焰（1a至1c）的（一个或多个）辐射，第四火焰信号是在第三火焰信号之后接收的；

通过对在第一时间点的第三火焰信号和在第二时间点的第四火焰信号进行采样来确定振荡频率；以及

基于导出的电离信号、基于导出的火焰信号以及基于振荡频率来确定是否存在火焰浮起状况。

在一个实施例中，处理器（14）被配置成如果振荡频率高于（预定）频率阈值则确定存在火焰浮起状况。在替代实施例中，处理器（14）被配置成如果振荡频率低于（预定）频率阈值则确定存在火焰浮起状况。

第二火焰传感器（13）有利地不同于第一火焰传感器（12）和电离电极（4）。

优选地，根据在第一时间点的第三火焰信号和第一时间点并且根据在第二时间点的第四火焰信号和第二时间点来确定振荡频率。在这样做时，对在第一时间点的第三火焰信号和在第二时间点的第四火焰信号进行采样。

优选在第三火焰信号之后小于一百毫秒、更优选小于五十毫秒、仍更优选小于二十毫秒接收第四火焰信号。短暂的延迟需要对故障状况做出快速响应。

本公开还教导了上述控制系统中的任何，其中，第一火焰传感器（12）包括紫外光传感器，第一火焰传感器（12）被配置成响应于接收到第一量的紫外光而产生第一火焰信号，并且被配置成响应于接收到第二量的紫外光而产生第二火焰信号；并且

其中，紫外光的光波长低于400纳米。

理想地，第一火焰传感器（12）在低于400纳米的光波长下具有光谱灵敏度λ10%。

第一火焰传感器（12）有利地是紫外光传感器。理想地，第一火焰传感器（12）产生（电）信号，所述（电）信号指示源自火焰（1a至1c）并入射到第一火焰传感器（12）上的紫外辐射的量。

本公开还教导了上述控制系统中的任何，其中，第二火焰传感器（13）包括红外光传感器，第二火焰传感器（13）被配置成响应于接收到第一量的红外光而产生第三火焰信号，并且被配置成响应于接收到第二量的红外光而产生第四火焰信号；并且

其中，红外光的光波长高于800纳米。

理想地，第二火焰传感器（13）在高于800纳米的光波长下具有光谱灵敏度λ10%。

第二火焰传感器（13）有利地是红外光传感器。理想地，第二火焰传感器（13）产生（电）信号，所述（电）信号指示源自火焰（1a至1c）并入射到第二火焰传感器（13）上的红外辐射的量。

本公开还教导了一种燃烧装置，其包括进料导管（3）、燃烧室（2）和喷嘴（7），喷嘴（7）在进料导管（3）与燃烧室（2）之间提供流体连通，喷嘴（7）具有指向燃烧室（2）的喷射口，该燃烧装置还包括根据本公开的控制系统，

其中，电离电极（4）具有远端，并且具有设置在电离电极（4）的远端处的尖端（5）；

其中，尖端（5）被布置在燃烧室（2）内部；

其中，尖端（5）与喷射口之间的所有距离中的最小距离小于二十毫米。

可以设想，一种燃烧装置，其中，喷嘴（7）使得能够实现进料导管（3）与燃烧室（2）之间的流体连通。

根据本公开的一个方面，在尖端（5）与喷射口（上的任何点）之间的所有距离中的最小距离小于五十毫米、优选小于二十毫米、仍更优选小于十毫米。

可以设想，上述控制系统用在医疗设备中。

根据本公开的方法的任何步骤可以体现在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、在使用操作系统级虚拟化执行的软件模块中、在云计算布置中、或在其组合中。软件可以包括固件、在操作系统中运行的硬件驱动程序、或应用程序。因此，本公开还涉及用于执行本文呈现的操作的计算机程序产品。如果以软件来实现，则所描述的功能可以被存储为计算机可读介质上的一个或多个指令。可以使用的存储介质的一些示例包括随机存取存储器（ram）、只读存储器（rom）、闪存、eprom存储器、eeprom存储器、寄存器、硬盘、可移除盘、其他光盘、或者计算机或任何其他it设备和装置能够访问的任何可用介质。

应当理解，前述内容仅涉及本公开的某些实施例，并且可以在其中做出众多改变而不脱离如所附权利要求所限定的本公开的范围。还应当理解，本公开不限于所例示的实施例，并且可以在所附权利要求的范围内做出各种修改。

参考标号：

1a、1b、1c火焰

2燃烧室

3进料导管

4电离电极

5尖端

6框架

7喷嘴

8法兰

9a、9b、9c根部区域

10a、10b、10c尾部区域

11浮起长度

12第一光传感器

13第二光传感器

14处理器

15信号调节单元

16信号调节单元

17信号调节单元

18输出单元