<Desc/Clms Page number 1>
perfectionnements apporta aux dispositif 9 pour la surveillance d'uni combustion ou d'autos conditions grâce à l'utilisation d'un organe sensible possédant des propriétés de redressement. l'invention est relative à des circuit* de surveillance le conditions; notamment pour la surveillance d'une combustion et elle concerne, plus particulièrement, des circuits utilisant des organes sensibles possédant des propriétés de redressement.
Certains types de dispositifs détecteurs de flamme utilisent la propriété que possède une flamme d'agir à la manière d'un redres- seur pour déceler sa présence. La %tige à flamme" est un dispositif qui tire parti de cette propriété, un type de détecteur apparenté est la cellule photo-électrique qui possède elle aussi des propriétés de redressement.
Dans ces deux cas, un faible courant redresse se trouve produit en présence d'une flamme, et l'on utilise, d'une Manier classique ce courant redressé pour charger un condensateur dont la
<Desc/Clms Page number 2>
charge est ensuite perçue et indique la présence d'une flamme.
En raison de la faible valeur de la charge qui peut tire engendrée par des organes sensibles de et genre en vue de son accumulation au moyen de condensateurs, 11 s'est révélé nécessaire d'utiliser un disposi- tif de détection possédant une grande impédance d'entrée afin que le dispositif de détection ne prélève pas à partir du condensateur plus de courant que n'en apporte à ce condensateur l'organe sensible à la flamme possédant les propriétés d'un redresseur et les circuits qui y sont associes.
L'électrode de commande d'un tube à vide a été antérieurement le seul dispositif pratique utilisé pour déceler la présence de cette charge sur le condensateur. Toutefois, étant donné que les tubes à vide possèdent une durée de service relativement brève comparés à celle d'éléments de circuit à état solide, il est d'un grand intérêt de mettre au point un dispositif permettant de déceler les petites Intensités de courant produites par les organes sensibles à une flamme du type redresseur pour les utiliser en asso- ciation avec de tels éléments de circuit à état solide,
Un but de l'invention est de réaliser un ensemble de air- cuit.
perfectionna permettant d'utiliser un organe sensible à une flamme du type redresseur avec des circuits de détection comportant des éléments de circuit à état solide,
Un autre but de l'invention est de réaliser un ensemble de circuits percepteur de flamme perfectionné comportant un organe sensible à une flamme de type redresseur et des circuits de lecture utilisant des éléments de circuit à état solide.
Encore un autre but de l'invention est de réaliser un ensem- ble de circuits perfectionné pour coupler un circuit de perception de flamme de haute impédance dans un circuit de détection et d'indica- tion possédant une faible impédance d'entrée.
Conformément à l'invention, on utilise un dispositif, pour la surveillance d'une combustion, comportant un organe sensible à une flamme possédant des propriétés de redressement. Cet organe sensible peut être une électrode à flamme placée dans la fiacre elle-mime et,
<Desc/Clms Page number 3>
{tant donné que la flamme conduit mieux un courant électrique dans la direction allant vers la terre que dans la direction apposée, un Gourant redressé se trouve produit.
trin autre type convenable d'orga- ne sensible à une flamme est une cellule photo-électrique qui possè- de elle aussi des caractéristiques de conductivité asymétriques ana- logues en réponse au rayonnement provenant d'une flamme.
On applique une haute tension à l'un ou à l'autre de ces organes sensibles typi- que. et, en réponse à la perception d'une flamme, il est produit un courant redressé qui est appliqué à un condensateur pour s'y accumu- ler sous forme d'une charge constituant l'indication de la présence d'une flamme, Aux bornes de ce condensateur, on connecte un circuit de décharge comportant un dispositif sensible à la tension qui pro- voque la décharge du condensateur lorsqu'un niveau prédétermina de tension se trouve atteint par suite de l'accumulation progressive de la charge, Dans le mode de réalisation préféré, ce dispositifde décharge est un tube à décharge luminescente à atmosphère gazeuse (un tube contenant une atmosphère de néon, par exemple),
La brusque impulsion de courant qui apparaît lors de la décharge du condensateur ost appliquée à un circuit de faible impédance d'entrée,par exemple à l'électrode de commande d'un transistor, et cotte impulsion est d'une amplitude suffisante pour actionner les circuits à transistors, Aussitôt que le niveau de la charge du condensateur tombe au-dessous d'une valeur prédéterminée par suite de la décharge, la condition d'impédance élevée du dispositif sensible a la tension est reconsti- tuée, et le condensateur recommence à accumuler une charge constituant l'indication de la présence d'une flamme.
Par conséquent, dans l'é- vantualité de la présence d'une charge, les circuits du dispositif en question engendrent une série d'impulsions de courant suffisaient intenses, c'est-à-dire d'une amplitude suffisante pour actionner des circuits transistorises, chaque impulsion constitue un signal de sortie qui est appliqué à des circuits à tubes électroniques servant à réaliser une amplification permettant d'actionner un relais de flamme, et lorsqu'une telle amplification indique la présence d'une flamme, le relais de flamme reste continuellement dans l'état excite.
@
<Desc/Clms Page number 4>
L'invention permet donc de réaliser des circuits électron!- qui* utilisant des allants électroniques dit faible impédance d'entrée tels que des transistors pour coopérer avec un organe sensible à un flamme possédant des propriétés de redressement, afin d'aboutir à une indication sûre de la présence d'une flamme,
D'autres buts, particularités et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture du complément de description qui suit et à l'examen du dessin ci-annexé,
lesquels compilent et dessin concer- nent différents modes de réalisation de l'invention choisis à titre d'exemple. non limitatifs et sont, bien entendu, donnas surtout à titre d'indication.
La fig.l de ce dessin, est le schéma d'un premier mode de réalisation de circuits pour la surveillance d'une combustion éta- blis conformément à l'invention.
La fig.2, enfin, est le schéma d'un deuxième mode de réali- sation de circuits pour la surveillance d'une combustion établis conformément à l'invention.
L'ensemble de circuits que représente la fig.1 est agencé pour surveiller une flamme de gaz 12 émise par un brûleur 10 placé dans une chambra de combustion, Une électrode 14 disposée dans la fiant' me 12 est Connectée en circuit avec une résistance 16 et un condensa* tour 18 aux bornes du secondaire 20 d'un transformateur 22 élévateur de tension possédant un primaire 24 auquel est appliqué un signal alternatif sous 115 volts. Une borne du secondaire du transformateur 22 est mise à la terre comme le brûleur à gaz 10,
et l'autre borne est & une tension d'environ 300 volt. de telle sorte qu'une haute tension se trouve appliquée aux circuits de l'électrode à flamme, (Un autre type d'organe sensible à la flamme attectant la forme d'un. cellule photo-électrique 26 peut être connecté aux bornes du secon- daira 20 du transformateur pour percevoir la flamme 12).
Par suite des caractéristiques qui apparentent à un redres. saur ces types d'organes @nsibles à une flamme, un petit courant con- tinu passera dans la circuit de l'organe sensible lorsque celui-ci
<Desc/Clms Page number 5>
EMI5.1
est exposa a une tltlrll.l1tU, et ce courut charge progressivetaent le con- densateur 18.
Aux bornes de ce condensateur 18 ne trouve connecte un circuit de décharge comportant un tube 30 à décharge luminescente
EMI5.2
qui fonctionne lorsque le niveau de la charge appliquée au condensa-
EMI5.3
ter 18 atteint une valeur de potentiel correspondant au potentiel 4'lmorçc. du tube , décharge 30 afin de prélever une portion de la charge aCt::\JJ:1ul(e sur la condensateur en faisant passer le courant au travers de l'impédance abaissée du circuit de décharge luminescen- ta lorsque 14 tube a décharge luminescente se trouve dans son état ionisa La charge du condensateur se trouve diminuée jusqu'à ce que son potentiel tombe jusqu'au potentiel de dds1onisat1on du tube b décharge luminescente;
du ce moment, le tube 30 repasse dans son état de grande impedancop et le courant conte de passer dans le circuit da décharge. lie primaire 3 d'un transformateur 3, est connecta dans le circuit do décharge aux bORtes du oond.n;:1tcr 13 et un .r1. avec le tube 30 A décharge I=inancente. Un condensateur 36 est contiocté aux bornes de ce primaire, Ce condensateur modifie la largeur de 1 '1mpul- sion de courant qui se trouve appliquée au primaire 32 et 11 forme .aussi un circuit oscillant amorti avec l'inductance du primaire 32 il* telle façon qu'une 1r1. d':1mpull11onl et trouvent engendrées à
EMI5.4
;Partir de l'impulsion initiale.
Les impulsions multiples produites
EMI5.5
ainsi lors de l'tmoroage du tube à décharge luminescente 30 sont ,61*ctromalpietîquement induites dans le secondaire 38 du transforma- teur 3, ut la série d'impulsions de tension résultantes est appliqua 1 un aMplificateur a. transistors que l'on a représente comme compor- tant trois4tageo.Le tranf'ormattU1' 34 est abaisseur de tension et tour
EMI5.6
nit donc une impédance de sortie plus basse afin de mieux s'adapter
EMI5.7
à 1tmpdxuaa des circuits p11t1Qatour.. transistors.
Le premier 'Stage utilise un transistor SM qui est connecté en configuration 4!'maetteur commun, et l'impull1on amplifiée est appliquée t partir (lu collecteur 46 d'un transistor 40 à la base 48 du transistor PNP 42 du deuxième étage, te transistor 42 est connecte en configuration
<Desc/Clms Page number 6>
à charge d'émetteur et applique un signal d'impulsion à la base 50 du transistor PNP de troisième étage 44 qui à son tour produit une impulsion Inversée à son collecteur 52.
Le circuit collecteur du transistor 44 est connecté en série avec la bobine 54 d'un relais possédant des contacts pour commander un circuit fournissant une indication à propos de l'existence d'une flamme dans la zone de combustion surveillée, On condensateur 56 sert à produire un déclen- chement lent du relais, Les circuits amplificateurs sont alimentés à partir d'une source convenable de courant continu (de l'ordre de 20 volts) connectée aux bornes 58.
La Fig.2 représente un autre mode de réalisation de l'inven- tion. Dans cet en-tnble de circuits, il est prévu un agencement ana- logue en ce qui concerne une électrode à flambe 60 disposée dans une flamme 62 engendrée par la combustion d'un combustible amené 1 une buse de combustion 64. ici encore, comme l'indique une connexion en pointillé, on peut utiliser dans le circuit une cellule photo-élec- trique 66 à la place de l'électrode 60 comme organe sensible à la flemme.
L'électrode 60 est excitée à partir d'un transformateur 70 élévateur de tension possédant un secondaire 72 dont une borne est mise à la terre par connexion avec la buse 64, dont une borne haute tension (300 volts) est connectée à une ligne 80, et dont une borne 74 de prise intermédiaire fournit un signal de 21 volts qui est re- dressé par une diode 76 et égalisé par un condensateur 78 pour consti. tuer une tension continue d'alimentation sur une ligne 79. On conden- sateur 82 et une résistance 84 sont connectas entre la ligne de haute tension 80 et l'électrode de flamme 60.
Une deuxième résistance 86 a sa première borne connectée à la jonction entre le condensateur 82 et la résistance 84 et sa deuxième borne connectés à un circuit d'ac- cumulation de charge comportant un condensateur 88 et un tube lumines- cent au néon 90. Le condensateur 88 et le tube au néon 90 sont comte- tés à un réseau série de résistances 96 et 98 connecté entre la ligne 79 et la base 92 d'un transistor 94.
<Desc/Clms Page number 7>
EMI7.1
ta fonctionnement, le transistor 94 se trouve normalement dans son état conducteur lorsque sa base 92 reçoit un courant sur- fixant au travers des résistances 96 et 98 pour saturer son circuit
EMI7.2
iilttlut-ool1.otlur.
Lorsque l'électrode de flemme 60 perçoit une tlaA\', une faible eomposante, de courent continu passe au travers de la résistance 84 et de 1. réslstanoe 86 pour charger le mdensa- tour os ce courant est de très faible intensité, mail il est suffisant pour charger progressivement le condensateur 88 \ucu'l une tension négative suffisant pour provoquer l'amorçage du tube 90 dans un état ionisé,, Lorsque ceci sa produit, la faible impédance résultants du tube 90 fait tomber la tension sur la base 92 du tran-
EMI7.3
siotor 94 et permet au condensateur 88 de st décharge? rapidement au travers du tube 90 et d'appliquer une impulsion de courant à la base 92 du transistor 94.
cette impulsion de courant rend non-conducteur le circuit émetteur-collecteur du transistor et produit une transition de tension au collecteur 99. Aussitôt que le condensateur 88 s'est déchargé jusque une tension intérieure 1 la tension d'entretien d'ionisation nécessaire pour que le tube au néon 90 soit. conducteur,
EMI7.4
oe tube revient à son état de haute impédance,de telle sprtt que le condensateur 88 recommence à se recharger avec le courant redressé fourni par l'organe sensible à la flamme.
Dans un mode de réalisation préféré de cet ensemble de cir-
EMI7.5
cuits, la résistance 86 possède une valeur de 5p6 mégohms et sort à régler l'allure de charge du condensateur 88 de Manière qu'il faille un nombre substantiel de demi-périodes du courant redressé engendré
EMI7.6
par l'électrode de flamme 60 pour charger le condensateur 88 jusqu'a la tension d'amorçage du tube 90, et de manière à minimiser la valeur de la charge reçue par le condensateur 88 en l'absence d'une flamme par suite d'impulsions aléatoires qui peuvent être provoquées par un
EMI7.7
contact intermittent entre la tlge à flamme et la terre.psr exemple,, Toutefois,
la valeur de la résistance en série désirable est si élevé que l'effet de capacité répartie entre les conducteurs de la tige à flamme et la terre empêcherait l'application de toute tension apprit-
<Desc/Clms Page number 8>
EMI8.1
eiablt k la tige' flamme 60.
Pour apporter un remède à cet état de choses$ on utilise un condensateur 82 (de 0" miarofarad) oon301ntt. ment avec une résistance 84 (de 1,5 m'goh1l) servant à permettre une charge suffisamment rapide de la capacité repartie, Ainsi, les 1'.'1'- tances 84 et 16 ..."o1t. au condensateur 02 fonctionnement confia* ttl1ltnt avec un condensateur 88 A la maniât d'un.
filtre pour permet- trt à une charge en courent continu de e'aeotmuleï' suri le condensa- teur 88 pendant qu'un signal en courant alternatif est appliqué en- tre la tige à flamme 60 et la terre,
EMI8.2
L'naemble des circuits comportant les transistors gaz, et 100 fonctionne à la façon d'un multivibrateur mono table. Ainsi qu'on
EMI8.3
li indiqué ci-dessus, dans l'état stable le transistor 94 est con- ductourp main lorsque le tube à gaz 90 s'amorce ce transistor 94 est rapidement commuté dans son état non-conductouré Cet état non-condue- teur ouboistejusquoâ ce qu'un condensateur 112 et soit déchargé (principalement dans une résistance 10')1 et à ce moment la tension sur la base 92 s'est relevée jusqu'au point où le transistor 94 de- vient à nouveau conducteur,
(On choisit comme période du multivibra.. leur un laps de temps d'une durée inférieure au temps nécessaire pour charger le condensateur 88 afin de garantir que le tube. gaz 90 ne ,sera pas ionisa pendant la période de l'impulsion de sortit du multi- vibrateur),
Initialement, en l'absence d'une tension appliquée sur un condensateur 110,la base 122 d'un transistor 120 se trouve à un potentiel positif par rapport à l'émetteur 124 en raison de l'effet d'un réseau diviseur de tension constitué par des résistances 132,
EMI8.4
134 et 1'6.
Immédiatement après le brusque déclenchement du multi- vibrateur, la tension appliquée à la base 122 au travers de la résis- tance 106 devient négative par rapport au potentiel de l'émetteur 124, ce qui fait passer oe transistor 120 dans son état conducteur.
Un *on.
EMI8.5
denaateur lolo est charge aussi pendant la période de déclenchement du multivibrateur et sa charge est lentement dissipa principalement au travers des résistances 105 et 106, pendant le tamps où le multi-
<Desc/Clms Page number 9>
EMI9.1
vibrateur est dans Ma état stable,. 06 qui Prolonge 10 t pt pendent lequel la imet 122 dueure négative par rapport. l'émetteur 1244 'Pendant le t po os la base 1?2 du transistor 120 4&t négatif t par rapport' l'6ft,tteul' 124$ et transistor 120 est conducteur et excite un relais de flamme 130 pour indiquas* que l'électrode à tlame 60 perçoit Une flamae. te condensateur 110 (qui comporte un parcours de ddoharga passant par les réalotences 105 et 106) et choisi d'un.
,valeur assez grande pour qu'il faille que la tlamme soit tb at< ptn- dnnt un laps de tamps pr4dtttm1nd de plusieurs secondes avant de permettre la d4sexoltat4on du relais, Cet *g<NO<m<nt permet donc de constituer un oireuit de sur- vaillance de combustion percevant une flamme qui utilise un typtborline sensible à redressement par flamme produisant piriodiquoment une impulsion de sorti , laquelle Impulsion de sortie produit' son tour un signal intermédiaire d'empli1:Ud..t de durée fixes et indd. pendantes des caractéristiques de l'impulsion Initiale,, De cette manière, les exigences en ce qui concerne l'lIIpu1l1on lent:l..ont ain:1m81.... il suffit que cette énergie soit suffisante pour d4alm- cher le multivïbrateur.
L'n.rI1. nécessaire pour maintenir la fêlait
EMI9.2
de flemme dans son état excité est fourni par les circuits constituant
EMI9.3
la Nulti't.brtteu?. Il est prévu en outre un circuit 4'aooua'&l18t1on permettant le retour au repos du w1UY1brat.ur avant que survienne l'impulsion d'entrée suivante, sans nécessiter une désexofcation Jeu
EMI9.4
relais de flamme.
On peut donc constater que l'invention permet de réaliser un ensemble de circuits pour la surveillance d'une flamme utilisant
EMI9.5
un organe sensible à une tlt11U\l possédant des cartotdrist4quoo de redressement et couplé à des circuits de oo#rrumde .. faible tJap4ano.
EMI9.6
d'entre* utilisant des éléments de circuit à état solide pouf fournir une Indication de la présence ou de l'absence d'un. flan* dans la zone surveillée. Bien que l'on ait représenté et décrit deux modes de réalisation de l'invention, l'homme de l'art pourra facilement
EMI9.7
imaginer d'outrés variantes sans s'écarter pour autant de la portés de l'invention.
Par exemple, le circuit de commande. transistors #44-
<Desc/Clms Page number 10>
EMI10.1
peut être connecta avec refermée a l'émetteur plutôt qu'au colloo- tour du premier transistor. On peut aussi utiliser des dispositifs de commande tels que des commutateurs ou des redresseurs commandés
EMI10.2
au silicium pour répondre au signal d'indication de flamme, te oon- donsatour d'accumulation de la charge est chargé jusque dans le voi- sinage de la tension d 'amorçage du dispositif .enI1bl, . la tension