При поступлении сигнала с датчика на не инвертирующем входе операционного усилителя появляется положительное напряжение, превышающее напряжение на инвертирующем входе и на выходе усилителя появляется напряжение высокого уровня (более 20 В), которое через токоограничивающий резистор отпирает транзистор , после чего с выхода усилителя через провод получает питание удерживающая катушка и загорается сигнальный элемент . Протекающего через катушку тока (величиной 120 - 150 мА) достаточно, чтобы надежно удерживать магнитную пробку с усилием 0,5 - 1 кг. После отпускания кнопки клапан останется открытым, и газ будет поступать в горелку . Если горение по каким-либо причинам прекратилось, то проводимость воздушного зазора между горелкой и датчиком пропадает, и на вход усилителя сигнал не поступает, что приводит к отключению удерживающей катушки и сигнального элемента . При этом магнитная пробка перестает удерживать клапан в открытом положении, и он под действием пружины перекрывает подачу газа. Причем при прекращении горения пламени времязадающий конденсатор осуществляет задержку срабатывания усилителя на 2 - 3 с, что предотвращает ложное срабатывание системы при колебаниях пламени, а диод защищает вход усилителя от перегрузок.
Для проверки работоспособности предложенного способа контроля пламени горелки газовой плиты и конструкции устройства для осуществления способа были изготовлены экспериментальные образцы устройств, испытания которых провели на проверочном стенде и серийных газовых плитах.
В экспериментальных образцах устройств для проверки предложенного способа контроля пламени горелки газовой плиты использовали серийный газовый кран от плиты "Брест" с доработанной удерживающей катушкой, а вместо термопары на плите был установлен датчик контроля пламени предложенной конструкции с усилителем электрического сигнала и сигнальным устройством.
В результате поисковых экспериментальных исследований установлено, что для оборудования бытовых газовых плит типа "Брест" изоляцию электрода от корпуса плиты необходимо выполнять в виде трубки из керамического материала, используя в качестве фиксирующего вещества специальный жаростойкий клей, содержащий, например, 70% жидкого стекла и 30% Al2O3 или подобные жаростойкие составы, фиксирующие электрод в изоляторе. В качестве материала электрода хорошо зарекомендовал себя металлический сплав марки 12ХН9Т, обеспечивающий стабильные электрические характеристики устройства и надежную его работу. При этом общие характеристики устройства обеспечивают включение горелки за с и удерживающую силу электромагнитной катушки не менее 1 кг, а задержка выключения газа при пропадании пламени составляет 2 - 4 с. В случае выдерживания указанных выше конструктивных и технологических параметров предохранительное устройство для контроля пламени горелок газовой плиты обеспечивает без инерционную стабильную и надежную работу газовой аппаратуры при компактном размещении узлов устройства и сравнительно низких затратах на изготовление, установку и эксплуатацию. Масса комплекта устройства не превышает 150 г, а узел регулировки положения электрода размещается с возможностью профилактического обслуживания и визуального контроля, что делает предложенное устройство конкурентоспособным при оригинальном выполнении и надежной без инерционной работе.
Минимальное переоборудование существующей системы контроля пламени по предложенному способу резко повышает быстродействие и надежность работы газовой плиты при улучшении общих потребительских свойств.
1. Способ контроля пламени горелки газовой плиты, включающий получение электрического сигнала наличия пламени и передачу сигнала на исполнительный механизм клапана перекрытия канала подачи газа к горелке, отличающийся тем, что в качестве датчика наличия пламени горелки используется металлический электрод, контролирующий проводимость воздушного промежутка между корпусом горелки и электродом управляющей системы, изменяющуюся в сторону уменьшения при наличии пламени, при этом электрический сигнал датчика перед подачей на удерживающую катушку клапана перекрытия канала подачи газа проходит через электронный усилитель управляющей системы.
2. Способ по способу 1, отличающийся тем, что сигнал наличия пламени перед подачей на удерживающую катушку клапана подачи газа после преобразования в электронном усилителе подается на обмотку удерживающей катушки в виде постоянного тока и обеспечивает удерживающее усилие клапана газового крана в пределах 0,5 - 1 кг.
3. Устройство для контроля пламени горелки газовой плиты, включающее датчик горения пламени, газовый кран с удерживающей катушкой и магнитной пробкой, соединенной с подпружиненным клапаном перекрытия газа, отличающееся тем, что датчик горения пламени выполнен в виде изолированного от корпуса газовой плиты металлического электрода, электрически соединенного с усилителем и исполнительным механизмом, которые имеют внешнее электропитание, причем электрод установлен в зоне пламени горелки и выполнен с возможностью перемещения и изменения воздушного зазора между рабочей частью электрода и корпусом газовой горелки от 2 до 5 мм, а рабочая часть электрода выполнена диаметром от 1,0 до 3,0 мм и заканчивается заострением от 30 до 60o, при этом электрод выполнен из жаростойкого нержавеющего сплава.
4. Устройство по способу 3, отличающееся тем, что устройство оборудовано сигнализацией об аварийном отключении, подключенной параллельно удерживающей катушке газового крана, получающей электропитание от электронного усилителя, при этом электронный усилитель монтируется на задней стенке газовой плиты и в процессе эксплуатации не должен нагреваться выше 80oC.
Список использованной литературы:
1.Казимов К.Г., Гесев В.Е. Основы газового хозяйства. - М.: Высшая школа,2000
2. Рогозин А.С., Справочное руководство по бытовой газовой аппаратуре.- Л.: Недра, 1995
3. Сирнов Д.Н., Сидоров А.С Монтаж оборудования котельных установок.- Л.: Недра, 1991
4. Волков М.А., Волков В.А. Эксплуатация газифицированных котельных.- М.: Стройиздат, 1990
5. Мухин О.А. Автоматизация систем теплоснабжения и вентиляции: Учеб. Пособие для вузов.- Мн.: Высш.шк., 1986
6. Мухин С.И., Маховер О.С. Руководство по наладке и эксплуатации автоматики газифицированных котельных.- Л.: Недра,1998
7. Автоматика и автоматизация систем теплоснабжения и вентиляции: Учеб. Для вузов / А.А.Калмаков, Ю.Я.Кувшинова, С.С.Романова, С.А.Щелкунов; под ред. Богословского. – М.: Стройиздат,1986
8. Чекваскин А.Н. и др. Основы автоматики. Учеб. Пособие для техникумов. М.: Энергия, 1984
9. приборы и диагностическое оборудование. Ассоциация предприятий приборостроения по внедрению новых технологий а ЖКХ «Энегроаудит – 2000», - М: Энергоаудит, 2001
10. Контрольно- измерительные приборы и средства автоматизации. Каталог продукции 2003 г. – М: Овен,2003
11. СНиП 2.04.08-87* Газоснабжение. (изд.1995)
12. СНиП 3.05.02-88* Газоснабжение. (изд.1995)
13. ГОСТ 21.404-85 СНДС. Автоматизация технологических процессов. Условные обозначения приборов и средств автоматизации в схемах.
14. ГОСТ 8.383-80* ГСИ. Государственные испытания средств измерений. Основные положения.
15. ГОСТ 9.513-84* ГСИ. Проверка средств измерений. Организация и порядок проведения.
16. ГОСТ РМТ 29-29 ГСИ. Метрология. Основные термины и определения.
17. ГОСТ 2.411-72 ЕСКД. Правила выполнения чертежей труб, трубопроводов и трубопроводных систем
18. МИ 2365-96. Шкалы измерений. Основные положения. Госстандарт Р. Термины и определения.