Jak fungují senzory plamene?

Topné kotle, kamna, krby a další spotřebiče pro domácnost a průmysl na plyn a kapalná paliva musí být vybaveny čidlem spalování. Jedná se o zařízení, které detekuje přítomnost plamene v hořáku a v případě jeho nepřítomnosti dá automatizaci signál k vypnutí spalovacího systému. Jak funguje snímač plamene a jaké typy se dodává, bylo popsáno v článku.

Typy čidel regulace plamene a jak fungují

Podle principu řízení spalování se senzory dělí na několik typů. Podívejme se na ty nejčastější.

Fotoelektrický

Fotoelektrický snímač plamene využívá k jeho detekci optické vlastnosti plamene. Ve svém provedení má LED, čočku pro sběr světla, fotodetektor a elektroniku pro zpracování signálu.

Pojďme na to přijít jak funguje senzor plamene . Při spalování paliva vzniká světlo v úzkém spektrálním rozsahu. Když vstoupí do detekční zóny snímače, čočka jej zachytí a nasměruje na fotodetektor. Tam je světelný signál převeden na elektrický signál, který umožňuje určit přítomnost nebo nepřítomnost plamene.

Fotoelektrické snímače spalování se dělí na podtypy:

• Doppler – detekuje plynový plamen měřením změn frekvence světla, které vyzařuje;
• infračervené – registrujte hořící plamen pomocí infračerveného záření;
• ultrafialové – detekce plamene měřením ultrafialového záření, které z něj vychází;
• kombinované – kombinují vlastnosti UV a IR senzorů, díky čemuž jsou citlivější.

Výběr požárního senzoru závisí na mnoha faktorech, jako je typ hořlavé látky, podmínky prostředí a požadavky na bezpečnost.

Hlavní výhody fotoelektrického snímače spalování:

• vhodné pro práci v různých podmínkách;
• umístěné mimo spalovací komoru;
• zřídka selže kvůli absenci pohyblivých částí v konstrukci.

Fotoelektrický snímač zároveň ztrácí citlivost při vystavení prachu.

Na bázi termočlánku

Detektor plamene na bázi termočlánku využívá elektromagnetické vlastnosti termočlánku k detekci hoření plamene. Samotný termočlánek se skládá ze dvou různých vodičů spojených v jednom bodě. Je integrován do konstrukce snímače tak, že jeden vodič je v plameni a druhý je připojen ke komparátoru. Když plamen zahřeje konec termočlánku, vytvoří se termoelektrické napětí, které je detekováno zařízením.

Snímač plamene na bázi termočlánku se vyznačuje:

• jednoduchý a spolehlivý design;
• vysoká teplotní odolnost;
• odolnost vůči znečištění;
• Autonomní provoz (nevyžaduje napájení).

Hlavní nevýhodou zařízení je jeho velká setrvačnost, tedy zpožděná odezva.

Ionizace

Ionizační senzor je kovová elektroda. Jeho práce je založena na účinku ionizace plynů při jejich přeměně do plazmového stavu s vysokou elektrickou vodivostí.

Pojďme na to přijít jak funguje senzor plamene v praxi. Při spalování plynů vytváří proud iontů malý elektrický proud, který je detekován senzorem. Pokud proud překročí přednastavenou prahovou hodnotu, zařízení signalizuje, že byl detekován plamen.

Ionizační senzor plamene má dobrou citlivost na malé jiskry plamene a dokáže detekovat oheň za podmínek špatné viditelnosti, jako je kouř nebo pára. Je však také náchylný na falešné poplachy z jiných zdrojů ionizace, jako jsou elektrické výboje a blesky.

Oblasti použití snímačů plamene

Plamenové senzory se používají v mnoha oblastech:

• průmysl – detekce plamenů v různých výrobních procesech, včetně svařování, pájení, řezání plazmou;
• energie – ovládá hořák plynových hořáků, kotlů, plynových turbín a spalovacích zařízení;
• doprava – používá se v automobilech a letadlech k detekci požárů a ovládání palivových systémů;
• požární bezpečnost – jsou konstrukčním prvkem automatických požárních systémů, hlásičů kouře a plynu a dalších zařízení;
• automobilový průmysl – používá se ve výfukových systémech pro řízení spalování a stanovení obsahu oxidů dusíku.

Rozsah použití detektorů plamene není omezen na toto. Jsou potřeba všude tam, kde je problémem požární bezpečnost.