Датчик пламени для горелки своими руками

Датчик, индикатор горения, пламени, огня, факела. Поджиг, запал, искровой воспламенитель. Схема.

Индикатор наличия пламени, совмещенный с запалом на одном электроде (10+)

Датчик пламени и искровой запал на одном электроде

Для газовой горелки мне понадобилась система искрового воспламенения и индикатор наличия огня. Причем очень хотелось, чтобы для работы обоих устройств использовался один и тот же электрод, помещенный в пламя.

При разработке схемы возникли следующие трудности. Во-первых, газ горит без серьезного свечения. Так что применять фоторезистор не удается. Остановился на использовании эффекта односторонней проводимости плазмы (факел горелки — и есть самая настоящая плазма). Для определения наличия этого эффекта, а соответственно, наличия пламени, необходимо поместить в огонь электрод. Электрод нужен и для искрового разряда запала. Есть соблазн использовать один и тот же электрод. Но, во-вторых, прямой подход с переключением одного электрода от искрового трансформатора к датчику не работает, так как найти переключатель, способный выдержать несколько десятков киловольт в режиме запала, не пробить их на датчик, мне не удалось.

Так что пришлось пойти несколько окольным путем. Датчик огня подключаю последовательно с катушкой зажигания. Во время запала датчик замыкаю накоротко. После переключения в режим контроля замыкающие контакты размыкаются. Напряжение для контроля пламени на электрод подается через катушку зажигания. Однако, при ее не очень высокой индуктивности, она не мешает прохождению электрического тока частотой 50 Гц от сети.

Вашему вниманию подборка материалов:

Практика проектирования электронных схем Искусство разработки устройств. Элементная база. Типовые схемы. Примеры готовых устройств. Подробные описания. Онлайн расчет. Возможность задать вопрос авторам

Принципиальная схема индикатора горения с запалом на одном электроде

Трансформатор Tr1 — обеспечивает гальваническую развязку от сети механизма запала. Намотан на Ш-образном сердечнике из трансформаторного железа 20 х 20 мм проводом 0.5 мм, каждая обмотка составляет 250 витков. Между обмотками нужно проложить три слоя трансформаторной бумаги. И вообще при изготовлении трансформатора обеспечить надежную изоляцию одной обмотки и ее выводов от другой обмотки и ее выводов.

Трансформатор Tr2 — обычная катушка зажигания от классики.

Трансформаторы Tr3, Tr4 — покупные. 220 — 15 вольт. 1.5 Вт. Tr3 трансформирует 220 вольт в 15, а Tr4 — 15 обратно в 220 для подачи напряжения на электрод датчика. С помощью такого включения получено напряжение 15 вольт для питания схемы датчика и 220 вольт, гальванически развязанное от сети для подачи на электрод.

Мост M1 — диодный мост на 220 вольт, средний ток 100 мА, импульсный до 3 А. Этот мост можно собрать из диодов, например HER 208.

Тиристор VS1 — КУ201М, КУ201Н, КУ202М, КУ202Н, или аналогичный на напряжение выше 400 вольт, средний ток 100 мА, импульсный до 3 А.

Резистор R1 — 10 кОм, Резистор R2 — 50 Ом. Возможно, потребуется подобрать резистор R1 для получения хорошей жирной искры.

Конденсатор C2 — 1 мкФ 400 вольт.

Конденсатор C1 — 1 мкФ 400 вольт. Резистор R3 — 100 Ом 2 Вт. Эти элементы введены в схему для снижения помех, создаваемых запалом в сети.

Резистор R10 — 2 МОм. Он служит для разрядки конденсаторов после выключения питания на запале.

Конденсатор C3 — 0.1 мкФ 400 вольт. Конденсатор C4 — 0.01 мкФ 400 вольт.

Резисторы R4, R5 — 2 МОм

Конденсатор C5 — 1 мкФ 400 вольт.

Диоды VD1, VD2 — HER208. Диод VD3 — маломощный детекторный, например, КД510. Диоды VD2 и VD3 защищают эмиттерный переход транзистора от скачков напряжения обратной полярности, которые бывают на C5 до 400 вольт.

Транзисторы VT1, VT2 — КТ502, КТ503 соответственно приведенной на схеме проводимости.

Диод VD6 — маломощный детекторный, например, КД510. Он защищает транзистор VT1 от напряжения обратной полярности между коллектором и эмиттером, которое возникает при выключении питания за счет заряда на конденсаторе C6.

Резисторы R6, R7 — 10 кОм. Конденсатор C6 — электролитический 50 мкФ, 16 вольт.

Резистор R8 — 1 кОм. Светодиод VD4 — светодиод. По его свечению мы видим наличие пламени. Последовательно с ним можно включить светодиод оптрона, который, в свою очередь, будет управлять какими-либо устройствами в случае погасания пламени, например, закрывать газ. Обратите внимание, светодиод горит, когда есть пламя.

Стабилитрон VD5 — 12 вольт 1 Вт.

Конденсатор C7 — 1000 мкФ, 16 вольт. Конденсатор C8 — 1000 мкФ, 25 вольт. Резистор R9 — 300 Ом.

Выключатель S1, S2 — Сдвоенный выключатель. Его контакты одновременно замыкаются и размыкаются.

К точкам (A) и (B) подводится напряжение от сети.

Точка (C) соединяется с запальным электродом высоковольтным проводом, например, от автомобильной системы зажигания.

Точка (D) соединяется с корпусом горелки.

Сборка и наладка

В схеме есть элементы, находящиеся под высоким напряжением. Некоторые элементы схемы гальванически связаны с сетью. При сборке и монтаже обеспечьте безопасность себя и последующих пользователей устройства от электрического удара.

Односторонняя проводимость плазмы — эффект очень странный. Мне до конца не понятна его физическая природа. Используя это устройство на разных горелках, я заметил, что на некоторых плазма проводит ток от электрода к корпусу, а на некоторых — наоборот. Однако, односторонняя проводимость присутствует все равно. При наладке устройства, возможно, придется поменять полярность подключения датчика. Для этого отсоединяем точку (D) от корпуса горелки, разрываем соединение в точке (E), катушку зажигания подсоединяем к точке (D), вторую сторону разрыва в точке (E) соединяем с корпусом горелки.

Датчик защищен от обрыва соединения с горелкой и электродом запала.

Работает он так. Замыкаем переключатель. Появляется искра. При этом датчик пламени отключен. Открываем газ. После возгорания размыкаем переключатель. Через секунду загорится светодиод, который свидетельствует о наличии пламени.

Внимание. На электроде всегда присутствует высокое напряжение, при поджиге — несколько десятков киловольт, при контроле пламени — 220 вольт. Хотя цепи гальванически развязаны от сети, и прикосновение к корпусу горелки совершенно безопасно, прикосновение одновременно к корпусу и электроду приведет к удару электрическим током.

К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь, на новости, чтобы быть в курсе.

Можно ли последовательно стабилитрону VD5 включить транзисторный оптрон АОТ 110 Б для управления электромагнитным клапаном подачи газа, или надо ставить еще промежуточное реле типа РЕС 10 Читать ответ.

Как связаться с автором статьи? Понятно, что сайт для самоделкиных, но я с электрикой не дружу, а устройство поджига на 12 вольт очень нужно. Требуется воплотить изделие в металле за соответствующее вознаграждение Читать ответ.

Возможно ли в качестве разделительного трансформатора использовать промышленный трансформатор типа ТАН 8 127/220? Или проблема в том, что вторичная обмотка должна обеспечивать ток 4-6 А для обмотки катушки зажигания? Читать ответ.

Детектор, датчик, обнаружитель скрытой проводки, разрывов, обрывов. Сх.
Схема прибора для обнаружения скрытой проводки и ее разрывов для самостоятельног.

Интегральный аналог конденсатора большой емкости. Умножитель, имитатор.
Умножитель емкости. Имитатор большого конденсатора на интегральной микросхеме.

Усилитель / Генератор синусоиды на тиристоре (динисторе, тринисторе, с.
Схемы усилителя и генератора синусоидального сигнала на тиристоре в нестандартно.

Генератор сигнала с переменной скважностью импульсов. Регулировка коэф.
Схема генератора и регулируемым коэффициентом заполнения импульсов, управляемого.

Источник

Копии схем и печатных плат устройств попавшие ко мне

Контроль наличия пламени (Ионизация)

Запись опубликована Yanshun · 26 мая 2018

Добрый день.
Понадобилась мне схема Контроля наличия пламени с помощью ионизации. Начал искать по сети схемы, их оказалось не так и много, но благо нашел несколько.
Большая благодарность пользователю I.Cherry за предоставленную схему.
Данную схему я с начало собрал навесным монтажом, чтобы убедиться в ее работоспособности. Схема маленькая и проблем не составила в сборке, даже ничего не пришлось подбирать.
Схема сразу заработала с вела себя очень стабильно. Пламя определяет мгновенно, главное чтобы котел был заземлен, вернее горелка.
У данной схеме есть один «недостаток» при замыкании электрода на корпус реле начинает трещать (щелкать), к сожалению избавиться от этого можно только не позволять замыкание электрода на корпус.
Схема является фазазависомой и не имеет гальванической развязки с сетью, поэтому соблюдайте осторожность при эксплуатации.
Прилагаю оригинальную схему и мою немного модифицированную. Печатную плату делал под «свою» схему, а навесным монтажом собирал оригинальную.
Печатную плату сделал в DipTrace и Lay6, так-же прикрепил Gerber и Pdf файлы.
Старался сделать максимально компактно и чтобы было удобно коммутировать. Реле вывел как с НЗ так НО, у каждого свои хотелки.
Так-же сделал и 3D просмотр печатной платы.

Планирую сделать еще 3 варианта печатной платы для данной схемы: одна еще на реле и две на оптопаре.

Источник

Чипгуру

Датчик отсутствия пламени

Датчик отсутствия пламени

Сообщение #1 ROW » 04 фев 2018, 18:22

Arduino. Изучаем вместе

Сообщение #2 L0ki » 04 фев 2018, 18:47

ROW , вообще-то самый надежный датчик отрыва/погасания пламени
(это из моего многолетнего опыта КИП-овца) представляет собой следующее:

Простой электрод находящийся в факеле пламени горелки.
Контролируем факт того что в разной полярности у нас разное сопротивление на корпус.
То бишь такой датчик представляет из себя (при нахождении электрода в факеле пламени) хреноватенький «диод».

Такая система контроля нормального горения горелок была в еще советские времена на больших газовых котлах.
Там помниться девайс был на лампе 6Н6П, работал 24/7 месяцами.
только электрод (полоска тонкой нержавейки согнутая уголком) порой приходилось изредка менять — банально сгорал.

Arduino. Изучаем вместе

Сообщение #3 ROW » 04 фев 2018, 18:56

Arduino. Изучаем вместе

Сообщение #4 L0ki » 04 фев 2018, 19:17

Желательно жаростойкую нежу.
Или же если требуется «сделать и забыть» — то для домашнего бабингтона самым оптимальным наверное будет целиковый (175мм) вольфрамовый (WL-хх) электрод для сварочных TIG-горелок.

термопара — не будет.
— по причине того, что там все и так дико разогрето, и до остывания термопары ой как много времени может пройти.
а за это время может случится бдыщь!

Фотодатчик — то же самое. не надежно (топка раскаленная и нехило так светится)
— на фоторезисторах (в советское время) была автоматика на относительно «небольших» котлах.
Капризничала и глюкала постоянно. . По возможности я заменял её выше упомянутым блочком на 6Н6П.
(к тому же максимум спектральной чувствительности практически у всех фотоэлементов/фоторезисторов/фотодиодов/фототранзистров лежит в инфракрасной области спектра).

А вот датчик на несимметричной проводимости пламени
— срабатывает всегда практически мгновенно и при погасании, и при отрыве факела пламени от горелки.

Отправлено спустя 10 минут 36 секунд:
P.S.
любое пламя, помимо всего прочего, еще и является низкотемпературной плазмой (ионизированным газом то бишь).
Так что ток оно (хреноватенько) проводит.

В результате имеем «диод» одним из электродов которого и является электрод датчика (вторым корпус горелки).

Arduino. Изучаем вместе

Сообщение #5 РЕКЛАМА » 05 фев 2018, 00:28

Arduino. Изучаем вместе

Сообщение #6 L0ki » 05 фев 2018, 01:49

— дык разработчики сэкономили пару лишних юаней на мелких деталюшках.

Лично я бы делал подобный датчик следующим образом:
( не электронщикам далее читать бессмысленно )

На электрод датчика подаем не переменку от фазы сети, через высокоомный резистор (как у дедушки Ляо),
а меандр от генератора строго со скважностью 2 (т.е. после счетного триггера).
Аз ибо то безобразие что щас живет в сети
— синусоидой можно назвать весьма условно,
симметрия полуволн этих кракозябель — там тоже достаточно условная.

С датчика:
пассивный фильтр от ВЧ-наводок,
диодный ограничитель от перенапряжений (ну мало ли что туда может вдруг случайно попасть ).
высокоомный повторитель,
синхронный детектор (управляемый выше упомянутым «родным» генератором),
двух пороговый компаратор.

На выход блока датчика — релюху с н.з. контактами.

Элементная база вырисовывается примерно такой:
несколько 561-ых (либо CD4000xx) мелкосхемок, 555й таймер, несколько операционников (например что-то вроде TL082),
(ну и щепотка мелочевки).

В итоге получаем очень надежную систему, которая будет работать и от любого источника питания (хоть от акумов/батареек),
и срабатывать как по погасанию/отрыву пламени, так и по каким либо неисправностям самой схемы контроля.

ВотЪ как-то так.
(выше сказанного вполне достаточно для создания подобного датчика квалифицированным инженером).

Источник