ES2619278T3 - Método y dispositivo para la regulación de la proporción de aire de un quemador - Google Patents

Abstract

Un método para la regulación de una proporción de aire de un quemador, en particular de un quemador de gas o aceite, que comprende un electrodo (102) de encendido, medios para la generación de una tensión (104) de encendido conectables con el electrodo (102) de encendido, y un electrodo (103) de ionización, que puede ser suministrado con una tensión de ionización, caracterizado porque el método comprende: desconectar el electrodo (102) de encendido de los medios para la generación de la tensión (104) de encendido, detectar una primera señal (115a) eléctrica en el electrodo (103) de ionización y deducir una primera señal dependiente de dicha proporción de aire en función de la primera señal (115a) eléctrica, detectar una segunda señal (115b) eléctrica en el electrodo (102) de encendido, y deducir una segunda señal dependiente de dicha proporción de aire en función de la segunda señal (115b) eléctrica, determinar una variable de control para el funcionamiento del quemador en función de la primera señal (116a) dependiente de la proporción de aire y la segunda señal (116b) dependiente de la proporción de aire, comparar la primera señal (116a) dependiente de la proporción de aire y la segunda señal (116b) dependiente de la proporción de aire, y si una diferencia entre dicha primera señal (116a) dependiente de la proporción de aire y dicha segunda señal (116b) dependiente de la proporción de aire supera un valor umbral, realizar una operación de calibración para la corrección de dicha primera señal (116a) dependiente de dicha proporción de aire.

Description

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DESCRIPCION

Metodo y dispositivo para la regulacion de la proporcion de aire de un quemador

La invencion se refiere a un metodo y a un dispositivo para la regulacion de la proporcion de aire de un quemador, en particular de un quemador de aceite o gas.

Antecedentes de la invencion

En el estado de la tecnica se conocen metodos para la regulacion de la proporcion de aire de quemadores. En estos, se ajusta una relacion aire-combustible (denominada proporcion de aire o valor lambda X) de una mezcla de aire- combustible mediante la variacion de una velocidad de giro de ventilador o regulacion de una valvula de combustible a un valor deseado. De este modo, valores preferidos para la proporcion de aire X se encuentran en un intervalo de desde 1,15 hasta 1,3, en el que el combustible se quema con exceso de aire. Mediante la monitorizacion y correspondiente reajuste de la proporcion de aire puede conseguirse tambien en el caso de condiciones de entorno fluctuantes y en el caso de una calidad de combustible cambiante, como existe por ejemplo en el caso del cambio del suministro de combustible de gas natural a gas licuado, una combustion optima con respecto a la emision de sustancias nocivas y el rendimiento tecnico de encendido.

En el estado de la tecnica se conocen metodos en los que tiene lugar el registro de la proporcion de aire mediante la medicion de una corriente de ionizacion que sale de un electrodo de ionizacion incorporado en el espacio de combustion. A este respecto, se aplica en el electrodo de ionizacion una tension alternativa y se registra una corriente rectificada que sale del electrodo de ionizacion, debido a la caractenstica rectificadora de la llama, como corriente de ionizacion. Por medio de un circuito de control se compara entonces la medida de corriente de ionizacion con un valor teorico correspondiente al valor teorico ajustado de la proporcion de aire para la corriente de ionizacion, y se reajusta de manera correspondiente la composicion de la mezcla aire-combustible. Un metodo de este tipo se da a conocer por ejemplo en el documento DE 44 33 425 A1.

En el caso de este metodo surge un problema del hecho de que puede cambiarse el acoplamiento termico entre el electrodo de ionizacion y el quemador en el transcurso de la duracion de funcionamiento del quemador. Los motivos para ello son entre otros una deformacion del electrodo de ionizacion, envejecimiento, desgaste y contaminacion del mismo, asf como un cubrimiento con hollm del quemador. De manera correspondiente, en el caso de una proporcion de aire real constante, se cambia tambien la medida de corriente de ionizacion en el electrodo de ionizacion, es decir, se influye en el factor de proporcionalidad entre la proporcion de aire real y la medida de corriente de ionizacion mediante los efectos mencionados anteriormente. Por tanto, para aun asf poder seguir reajustando de manera fiable la proporcion de aire, es necesaria una calibracion de la determinacion de proporcion de aire, o una determinacion de un factor de proporcionalidad adicional entre la proporcion de aire real y la medida de corriente de ionizacion.

En el documento DE 195 39 568 C1 se da a conocer un metodo para la calibracion de la determinacion de proporcion de aire que se basa en la medicion de la corriente de ionizacion. En este metodo, la proporcion de aire en la zona X=7 (combustion estequiometrica) se desciende de manera consciente a distancias regulares para determinar la corriente de ionizacion que se produce de manera maxima. Partiendo del par de valores determinados de ese modo (X=1, corriente de ionizacion que se produce de manera maxima) puede calcularse un factor de proporcionalidad entre la proporcion de aire real y la medida de corriente de ionizacion.

Sin embargo, ha resultado ser desventajoso en este metodo que, en la zona de proporcion de aire X=1, la emision de sustancias nocivas aumente claramente comparada con la zona de proporcion de aire optima, en la que tiene lugar una combustion con exceso de aire. Ademas, un funcionamiento del quemador en la zona de proporcion de aire X=1 condiciona una produccion de calor aumentada, para la cual debe proporcionarse una capacidad de disminucion de calor correspondiente. Precisamente durante los meses de verano, en los que el quemador normalmente se hace funcionar a modo de calentador continuo, a menudo no esta disponible una capacidad de disminucion de calor necesaria para el mismo. En particular con respecto a una reduccion deseada de la emision de sustancias nocivas del quemador, y tambien con respecto a un aumento de su eficiencia, el metodo propuesto en el documento DE 195 39 568 C1 debe contemplarse como que necesita mejorar.

Por el documento EP 1811230 A2 se conoce un quemador con una superficie de quemador y un electrodo de encendido dispuesto aguas abajo del quemador, en el que se registra una resistencia electrica en el lado orientado en sentido opuesto a la llama de la superficie de quemador. A partir de la resistencia electrica registrada se determina, a traves de una relacion temperatura-resistencia, la temperatura de la superficie de quemador. A este respecto, se elige esta manera particular de determinacion de temperatura para evitar un adentramiento de un electrodo de medicion en el espacio de combustion. La resistencia registrada se usa ademas para la deteccion de la llama, asf como para el ajuste de la relacion aire-combustible. Esto ultimo ocurre porque, en primer lugar, se inicia el valor de proporcion de aire X=1, con el que la temperatura de llama es maxima y con ello tambien la resistencia electrica registrada y, partiendo de este punto, la mezcla de aire combustible se empobrece en una relacion

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predeterminada, o hasta que se consigue un valor de medicion predeterminado de la resistencia electrica registrada. Con ello, tambien surge en el quemador del documento EP 1811230 A2 el problema de que debe iniciarse en primer lugar el valor de proporcion de aire 1=1, lo que, como se desarrolla anteriormente, esta conectado con una emision de sustancias nocivas aumentada y una salida de calor indeseada.

El documento DE 10 2008 053 959 B4 da a conocer un aparato de tratamiento de alimentos con quemador. El quemador comprende una pared exterior cilmdrica y una pared interior permeable a un fluido de combustion dispuesta de manera coaxial con respecto a la pared exterior. En el interior de la pared interior esta formado un espacio hueco, en el que tiene lugar principalmente la combustion. Un electrodo de encendido esta dispuesto de tal manera que se adentra desde fuera a traves de la pared exterior y la pared interior en el espacio hueco. Este electrodo de encendido puede usarse adicionalmente para su funcionamiento como electrodo de encendido para la medicion o bien de una corriente de ionizacion o bien de la temperatura de llama. Sin embargo, en este caso tambien se encuentra el problema de que puede influirse en particular en la medicion de corriente de ionizacion mediante un cambio del acoplamiento termico entre el quemador y el electrodo de encendido, por ejemplo mediante el envejecimiento del electrodo de encendido, y con ello no se ofrece una precision suficientemente alta, tal como sena necesario por ejemplo para la regulacion de proporcion de aire.

Finalmente, por el documento EP 1591723 A2 se conoce un electrodo con un cuerpo de material ceramico aislante y una zona solicitada por la llama compuesta por un cuerpo de material ceramico electricamente conductor. Este electrodo es especialmente resistente a la corrosion y puede emplearse segun su disposicion concreta en un quemador o bien como electrodo para la medicion de corriente de ionizacion o bien como parte de un par de electrodos de encendido.

Resumen de la invencion

Es un objetivo de la presente invencion crear un metodo y un dispositivo para la regulacion de la proporcion de aire de un quemador, en particular de un quemador de aceite o gas, que esten libres de los problemas mencionados anteriormente. Es un objetivo adicional de la invencion permitir, con medios simples, una calibracion de la determinacion de proporcion de aire. Es un objetivo adicional de la invencion aumentar la calidad de la determinacion de proporcion de aire.

Para alcanzar estos objetivos se proponen el metodo segun la invencion con las caractensticas de la reivindicacion 1 y el dispositivo segun la invencion con las caractensticas de la reivindicacion 9. Los desarrollos ventajosos de la invencion son objeto de las reivindicaciones dependientes.

Segun un primer aspecto de la invencion se propone un metodo para la regulacion de la proporcion de aire de un quemador, en particular de un quemador de gas o aceite, con un electrodo de encendido, medios para la generacion de una tension de encendido, conectable con el electrodo de encendido, y un electrodo de ionizacion, que puede ser suministrado con una tension de ionizacion, comprendiendo el metodo desconectar el electrodo de encendido de los medios para la generacion de la tension de encendido, detectar una primera senal electrica en el electrodo de ionizacion y deducir una primera senal dependiente de una proporcion de aire en funcion de la primera senal electrica, detectar una segunda senal electrica en el electrodo de encendido, y deducir una segunda senal dependiente de la proporcion de aire en funcion de la segunda senal electrica, determinar una variable controlada para el funcionamiento del quemador en funcion de la primera senal dependiente de la proporcion de aire y la segunda senal dependiente de la proporcion de aire, comparar la primera senal dependiente de la proporcion de aire y la segunda senal dependiente de la proporcion de aire, y si la diferencia de la primera senal dependiente de la proporcion de aire y de la segunda senal dependiente de la proporcion de aire supera un valor umbral, realizar una operacion de calibracion para la correccion de la primera senal dependiente de la proporcion de aire.

El conocimiento de la invencion se basa en que, ademas de la corriente de ionizacion, puede usarse la temperatura de llama como segunda variable para la regulacion de proporcion de aire y para la calibracion de la determinacion de proporcion de aire. Tambien puede deducirse, a partir de la temperatura de llama, en el caso de una potencia de quemador conocida, la proporcion de aire de la mezcla aire-combustible de manera fiable con una alta precision. Sin embargo, segun el conocimiento de los inventores, la temperatura de llama no es adecuada en sf misma como variable de referencia para la regulacion de proporcion de aire, dado que las sondas de temperatura que registra la temperatura de llama, debido a un tiempo de calentamiento finito, solo pueden reaccionar con un retraso temporal a los cambios que se producen de la temperatura de llama. Normalmente se obtienen como resultado a partir de ello retrasos de desde aproximadamente un segundo hasta tres segundos para la determinacion de la proporcion de aire. Por tanto, una regulacion de proporcion de aire conducina por sf sola, basandose en la temperatura de llama, a una emision de sustancias nocivas aumentada y a una eficiencia reducida de la combustion. Debido al retraso temporal en el registro de la temperatura de llama, la temperatura de llama tampoco es adecuada para la deteccion de la llama, es decir como variable de deteccion para un denominado controlador de llama.

A pesar de todo, tal como han reconocido los inventores, la temperatura de llama sf que es adecuada como variable de calibracion para la determinacion de proporcion de aire por medio de una medicion de corriente de ionizacion. Para ello debe producirse solamente un estado estable del quemador, de modo que el retraso temporal de la

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determinacion de proporcion de aire por medio de una medicion de temperatura de llama no tenga ninguna influencia en la determinacion de la proporcion de aire. En un estado estable de este tipo, puede calibrarse entonces, mediante la comparacion de los valores de proporcion de aire determinados por medio de la medicion de corriente de ionizacion y la medicion de temperatura de llama, la determinacion de proporcion de aire por medio de la medicion de corriente de ionizacion. Mediante el registro de dos senales dependientes de la proporcion de aire independientes entre sf, puede reconocerse por consiguiente la necesidad de la calibracion de la determinacion de proporcion de aire basandose en la corriente de ionizacion, y entonces llevarse a cabo de manera sencilla. Con ello, no es necesario un descenso de la proporcion de aire en la zona de proporcion de aire 1=1 a distancias regulares aceptando las desventajas senaladas.

Por el metodo segun la invencion tambien se obtienen como resultado varias ventajas para la propia regulacion de proporcion de aire. En primer lugar, se crean, mediante la presencia simultanea de una primera senal dependiente de la proporcion de aire, que se deduce a partir de una corriente de ionizacion, y una segunda senal dependiente de la proporcion de aire, que se deduce a partir de la temperatura de llama, un sistema completamente bicanal con una seguridad a prueba de errores aumentada. En particular, en este sistema puede mantenerse, tambien en el caso de la eliminacion de una de las dos senales, por ejemplo mediante un fallo en el electrodo correspondiente o en el conducto de senal correspondiente, un funcionamiento de emergencia en el que puede regularse ademas la proporcion de aire aunque con limitaciones.

Ademas el metodo propuesto une de manera ventajosa el tiempo corto de reaccion de la medicion de corriente de ionizacion con la fiabilidad y precision de la determinacion de proporcion de aire por medio de la medicion de temperatura de llama. Dado que estan disponibles para la regulacion de proporcion de aire tanto una primera senal dependiente de la proporcion de aire, que se deduce a partir de una corriente de ionizacion, como una segunda senal dependiente de la proporcion de aire, que se deduce de la temperatura de llama, se abren numerosas posibilidades ventajosas de la evaluacion de senales. Por ejemplo, puede reaccionarse de este modo a cambios de las condiciones de entorno o la calidad de combustible, que repercuten en un cambio de la proporcion de aire, mediante la proporcion de aire real determinada en funcion de la corriente de ionizacion, con un tiempo muy corto de reaccion, mediante lo cual el quemador puede hacerse funcionar siempre en la zona de la proporcion de aire optima. Por otro lado, puede determinarse de manera muy precisa, en el caso de condiciones de entorno constantes y calidad de combustible constante, la proporcion de aire real por medio de la medicion de temperatura de llama, por lo que la proporcion de aire puede reajustarse de manera muy precisa. En este sentido, puede conseguirse asf, en el caso de condiciones de entorno constantes y calidad de combustible constante, un resultado mejorado de combustion.

Con ello, el metodo segun la invencion une, mediante la evaluacion temporal de la medicion de corriente de ionizacion y de la medicion de temperatura de llama, no solo las ventajas en cada caso de una determinacion de proporcion de aire por medio de una medicion de corriente de ionizacion y de una determinacion de proporcion de aire por medio de una medicion de temperatura de llama, sino que ofrece ademas otras ventajas adicionales, que no podnan conseguirse considerando solo una de las dos posibilidades para la determinacion de proporcion de aire. A estas ventajas adicionales pertenecen por ejemplo un aumento de la fiabilidad del quemador, una posibilidad de calibracion especialmente sencilla de la determinacion de proporcion de aire durante el funcionamiento del quemador en curso, una deteccion que reacciona de manera especialmente rapida de la extincion de la llama con al mismo tiempo una determinacion de proporcion de aire muy precisa, asf como una determinacion de proporcion de aire que reacciona de manera especialmente rapida y al mismo tiempo muy precisa.

Adicionalmente, los inventores han reconocido que la temperatura de llama puede determinarse de manera sencilla aprovechando el denominado efecto termoelectronico mediante una tension tomada en el electrodo de encendido del quemador. Este electrodo de encendido esta disponible en cada quemador obligatoriamente en el espacio de combustion y ya no se requiere, despues de haberse encendido una vez la mezcla aire-combustible, para el funcionamiento del quemador. De esta manera, se obtiene como resultado en particular la ventaja de que el metodo segun la invencion puede llevarse a cabo de manera economica, y no es necesaria ninguna modificacion constructiva de la camara de combustion para poner a disposicion de la regulacion de proporcion de aire la segunda senal dependiente de la proporcion de aire. De ese modo, se obtiene como resultado adicionalmente la posibilidad de reequipar de manera economica sistemas de quemadores ya existentes.

Segun un perfeccionamiento ventajoso de la invencion, la operacion de calibracion comprende ajustar una potencia de quemador a un valor de potencia predeterminado, detectar la primera senal electrica con el valor de potencia predeterminado y deducir la primera senal dependiente de la proporcion de aire con el valor de potencia predeterminado, detectar la segunda senal electrica con el valor de potencia predeterminado y deducir la segunda senal dependiente de la proporcion de aire con el valor de potencia predeterminado, y determinar una variable de calibracion en funcion de la primera senal dependiente de la proporcion de aire deducida al valor de potencia predeterminado y la segunda senal dependiente de la proporcion de aire deducida al valor de potencia predeterminado.

Preferiblemente, la determinacion de la variable de calibracion tiene lugar mediante la formacion de una relacion de la primera senal dependiente de la proporcion de aire deducida al valor de potencia predeterminado y de la segunda

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senal dependiente de la proporcion de aire deducida al valor de potencia predeterminado. De ese modo, puede llevarse a cabo de manera especialmente sencilla la calibracion de la determinacion de proporcion de aire.

Una ventaja adicional se obtiene como resultado cuando la primera senal dependiente de la proporcion de aire y la segunda senal dependiente de la proporcion de aire estan presentes al mismo tiempo durante la determinacion de la variable de control para el funcionamiento del quemador. De esta manera, puede crearse un sistema bicanal segun la norma EN 60730-1 anexo H para la regulacion de proporcion de aire.

Se propone ademas que la primera senal dependiente de la proporcion de aire y la segunda senal dependiente de la proporcion de aire durante la determinacion de la variable de control para el funcionamiento del quemador se ponderen en cada caso con un factor de ponderacion. Preferiblemente, estos factores de ponderacion son dependientes del tiempo. Por ejemplo, durante un espacio de tiempo en el que el quemador se encuentra en un funcionamiento estable, la segunda senal dependiente de la proporcion de aire puede ponderarse mas alta. Esta presenta concretamente, en el caso de cambios de la proporcion de aire presente, un tiempo de reaccion mas largo que la primera senal dependiente de la proporcion de aire, pero permite por otro lado una determinacion de la proporcion de aire con una precision mas alta. A la inversa, durante un espacio de tiempo en el que la proporcion de aire presente fluctua fuertemente, puede ponderarse mas alta la primera senal dependiente de la proporcion de aire.

Segun una configuracion de la invencion, la proporcion de aire se regula en funcion de la variable de control para el funcionamiento del quemador.

Preferiblemente, la segunda senal electrica se suministra a un circuito amplificador, y la segunda senal dependiente de la proporcion de aire se deduce a partir de una senal de salida del circuito amplificador. Por tanto, esta medida es razonable entre otras cosas dado que la segunda senal electrica ha resultado ser muy pequena con respecto a la primera senal electrica.

Ademas, se propone que desconectar el electrodo de encendido de los medios para la generacion de la tension de encendido tenga lugar en funcion de una senal deducida a partir de la primera senal electrica. Preferiblemente, tiene lugar la desconexion, cuando se reconoce la existencia de una llama mediante una monitorizacion de llama que se basa en la medicion de la corriente de ionizacion, y se considera que el estado del quemador es estable.

Segun un segundo aspecto de la invencion, se propone un quemador, en particular un quemador de gas o aceite, con un electrodo de encendido, medios para la generacion de una tension de encendido, conectables con el electrodo de encendido, medios para conectar el electrodo de encendido con los medios para la generacion de la tension de encendido y para desconectar el electrodo de encendido de los medios para la generacion de la tension de encendido, un electrodo de ionizacion, que puede ser suministrado con una tension de ionizacion, una unidad de medicion para detectar una primera senal electrica en el electrodo de ionizacion y una segunda senal electrica en el electrodo de encendido, estando conectado el electrodo de encendido como electrodo pasivo, medios para deducir una primera senal dependiente de una proporcion de aire en funcion de la primera senal electrica y una segunda senal dependiente de una proporcion de aire en funcion de la segunda senal electrica, medios para la determinacion de una variable controlada para el funcionamiento del quemador en funcion de la primera senal dependiente de la proporcion de aire y la segunda senal dependiente de la proporcion de aire, medios para comparar la primera senal dependiente de la proporcion de aire y la segunda senal dependiente de la proporcion de aire, y medios para realizar una operacion de calibracion para la correccion de la primera senal dependiente de la proporcion de aire, si la diferencia de la primera senal dependiente de la proporcion de aire y de la segunda senal dependiente de la proporcion de aire supera un valor umbral.

Preferiblemente, los medios para realizar la operacion de calibracion estan configurados para ajustar una potencia de quemador a un valor de potencia predeterminado, y para la determinacion de una variable de calibracion en funcion de la primera senal dependiente de la proporcion de aire deducida al valor de potencia predeterminado y la segunda senal dependiente de la proporcion de aire deducida al valor de potencia predeterminado.

Los medios para realizar la operacion de calibracion estan configurados preferiblemente para la determinacion de la variable de calibracion mediante la formacion de una relacion de la primera senal dependiente de la proporcion de aire deducida al valor de potencia predeterminado y de la segunda senal dependiente de la proporcion de aire deducida al valor de potencia predeterminado.

Segun una configuracion adicional de la invencion, el quemador esta configurado de tal manera que la primera senal dependiente de la proporcion de aire y la segunda senal dependiente de la proporcion de aire estan en contacto al mismo tiempo, durante la determinacion de la variable de control para el funcionamiento del quemador, con los medios para la determinacion de la variable de control para el funcionamiento del quemador.

Preferiblemente, los medios para la determinacion de la variable de control estan configurados de tal manera que la primera senal dependiente de la proporcion de aire y la segunda senal dependiente de la proporcion de aire se ponderan, durante la determinacion de la variable de control para el funcionamiento del quemador, en cada caso con un factor de ponderacion.

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El quemador segun la invencion puede comprender ademas medios para la regulacion de la proporcion de aire en funcion de la variable de control para el funcionamiento del quemador.

Preferiblemente, el quemador comprende un circuito amplificador, al que se suministra la segunda senal electrica, deduciendose la segunda senal dependiente de la proporcion de aire a partir de una senal de salida del circuito amplificador.

Segun una realizacion adicional ventajosa de la invencion, los medios para desconectar el electrodo de encendido de los medios para la generacion de la tension de encendido desconectan el electrodo de encendido de los medios para la generacion de la tension de encendido en funcion de una senal deducida a partir de la primera senal electrica.

Breve descripcion de los dibujos

Otras realizaciones ventajosas, a las que sin embargo no se limita la invencion en cuanto a su alcance, se obtienen como resultado a partir de la siguiente descripcion mediante los dibujos. Muestran en detalle:

la figura 1 una representacion esquematica del quemador segun la invencion

la figura 2 un diagrama de bloques del quemador segun la invencion

la figura 3 un diagrama de flujo para la ilustracion del metodo segun la invencion

Descripcion detallada de la invencion

Un quemador segun la invencion se representa esquematicamente en la figura 1. A continuacion, se hara mencion solo a quemadores de gas, siendo directamente evidente sin embargo para el experto que puede aplicarse, y de que forma puede aplicarse la presente invencion tambien a quemadores de aceite.

Segun la figura 1, el quemador tiene una camara 101 de combustion, en la que puede tener lugar una operacion de combustion suministrandose una mezcla de aire-combustible, y en la que se adentran un electrodo 103 de ionizacion y un electrodo 102 de encendido. El electrodo 103 de ionizacion esta en contacto con medios para la generacion de una tension de ionizacion (no mostrada) y con una unidad 106 de medicion, que registra una primera senal 115a electrica del electrodo de ionizacion. De este modo, en el caso de la tension de ionizacion se trata de una tension alternativa, y en el caso de la primera senal 115a electrica de una corriente de ionizacion que sale del electrodo de ionizacion, que es una corriente continua, o de una tension correspondiente a la corriente de ionizacion.

El electrodo 102 de encendido esta en contacto con una unidad para generar una tension 104 de encendido de tal manera que el electrodo 102 de encendido puede desconectarse de la unidad para generar una tension 104 de encendido. Esto puede ocurrir mediante los medios 105 de desconexion conmutados entre el electrodo 102 de encendido y la unidad para generar una tension 104 de encendido, que pueden estar implementados por ejemplo como una disposicion de conmutadores. A este respecto, los medios 105 de desconexion estan instalados en particular de tal manera que, tras una desconexion del electrodo 102 de encendido de la unidad para generar una tension 104 de encendido, el electrodo 102 de encendido esta conectado como electrodo pasivo. Mediante la unidad 106 de medicion puede detectarse una segunda senal 115b electrica procedente del electrodo 102 de encendido, por ejemplo puede tomarse una tension que esta en contacto con el electrodo 102 de encendido conmutado de manera pasiva, que se forma debido al efecto termoelectronico, y que es dependiente de la temperatura del electrodo 102 de encendido. Dado que la tension tomada en el electrodo 102 de encendido conmutado de manera pasiva es muy pequena con respecto a la tension correspondiente a la corriente de ionizacion que sale del electrodo de ionizacion, es conveniente que la segunda senal 115b electrica se suministre a un circuito amplificador. Este circuito amplificador puede ser parte del dispositivo 106 de medicion.

El efecto termoelectronico mencionado anteriormente (tambien efecto Richardson, efecto Edison o efecto Edison- Richardson, vease por ejemplo Neil W. Ashcroft, N. David Mermin: Solid State Physics. Saunders College Publishing, Nueva York 1976, Pags. 362-364) senala el hecho de que en un electrodo metalico calentado por encima de una temperatura minima dependiente del material los electrones vencen la funcion de trabajo, y pueden salir del electrodo. La corriente generada de ese modo permite inferir en la temperatura del electrodo.

Ademas, los medios 105 de desconexion estan en contacto con el dispositivo 106 de medicion y pueden recibir senales desde el dispositivo 106 de medicion. De este modo, en funcion de una senal, que se deduce a partir de la primera senal 115a electrica registrada por el electrodo de ionizacion, que puede usarse de manera conocida en el estado de la tecnica para el reconocimiento de una llama en la camara 101 de combustion, puede desconectarse el electrodo 102 de encendido de la unidad para generar una tension 104 de encendido por medio de los medios 105 de desconexion. Concretamente, el electrodo 102 de encendido segun la invencion se desconecta entonces de la unidad para generar una tension 104 de encendido, si se reconocio por medio de una medicion de corriente de

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ionizacion una llama estable.

El dispositivo 106 de medicion esta en contacto con una unidad para deducir senales 107 que deduce, en funcion de la primera senal 115a electrica registrada por el dispositivo 106 de medicion, una primera senal 116a dependiente de la proporcion de aire y, en funcion de la segunda senal 115b electrica registrada por el dispositivo 106 de medicion, una segunda senal 116b dependiente de la proporcion de aire. Para ello, estan depositadas en la unidad para deducir senales 107 lmeas caractensticas que permiten deducir, con la potencia de quemador conocida en cada caso a partir de las senales 115a, 115b electricas registradas por el electrodo 103 de ionizacion y el electrodo 102 de encendido, la proporcion de aire. De manera correspondiente, la unidad para deducir senales 107 puede recurrir para una serie de potencias de quemador a una lmea caractenstica en cada caso, que relaciona la corriente de ionizacion y la proporcion de aire entre sf, y una lmea caractenstica que relaciona la temperatura de llama, o la corriente que sale del electrodo 102 de encendido, y la proporcion de aire entre st Si para una potencia de quemador real no esta disponible ninguna lmea caractenstica, la proporcion de aire en cada caso se determina mediante interpolacion de las lmeas caractensticas de las potencias de quemador mas cercanas.

La unidad para deducir senales 107 esta en contacto a su vez con una unidad para determinar una variable de control para el funcionamiento 108 del quemador y un comparador 109, a los que se transmiten en cada caso la primera senal 116a dependiente de la proporcion de aire y la segunda senal 116b dependiente de la proporcion de aire.

En funcion de la primera senal 116a dependiente de la proporcion de aire y de la segunda senal 116b dependiente de la proporcion de aire, la unidad para determinar una variable 108 de control determina una variable de control para el funcionamiento del quemador. Adicionalmente, puede entrar en la determinacion de la variable de control una especificacion de potencia del quemador o una velocidad de giro de ventilador correspondiente a la potencia momentanea. La unidad para determinar una variable 108 de control esta en contacto con un control 112 de quemador y transmite una senal correspondiente a la variable de control para el funcionamiento del quemador al control 112 de quemador, que controla el quemador en funcion de esta senal/de la variable de control. El control 112 de quemador se describira mas en detalle mas adelante mediante la figura 2.

Durante el funcionamiento del quemador puede cambiarse la relacion entre la proporcion de aire y la medida de corriente de ionizacion. Puede llegarse a esto por ejemplo por un envejecimiento, desgaste, contaminacion o deformacion del electrodo 103 de ionizacion o por un cubrimiento con hollm de la camara 101 de combustion. Por consiguiente, puede desviarse la proporcion de aire indizada mediante la primera senal 116a dependiente de la proporcion de aire de la proporcion de aire real presente en la mezcla aire-combustible de la camara 101 de combustion, mediante lo cual se empeora la calidad de la regulacion de proporcion de aire. Los efectos desventajosos mencionados anteriormente, que influyen en la determinacion de proporcion de aire por medio de la medicion de corriente de ionizacion, apenas tiene influencia sin embargo en la determinacion de proporcion de aire por medio de la medicion de temperatura de llama. Por tanto, un desvfo entre la proporcion de aire determinada por medio de la medicion de corriente de ionizacion y la proporcion de aire determinada por medio de la medicion de temperatura de llama puede inferir en la necesidad de una nueva calibracion de la determinacion de proporcion de aire por medio de la medicion de corriente de ionizacion.

De manera correspondiente, el comparador 109 compara la primera senal 116a dependiente de la proporcion de aire y la segunda senal 116b dependiente de la proporcion de aire entre sf. Siempre y cuando no se indique expresamente a continuacion en cualquier caso, puede relacionarse una comparacion de este tipo tambien con la comparacion de una proporcion de aire 2_Ion, que se obtiene a partir de la primera senal 116a dependiente de la proporcion de aire y de una proporcion de aire l_Temp, que se obtiene a partir de la segunda senal 116b dependiente de la proporcion de aire. Si se observa un desvm durante la comparacion, que supere una cantidad predeterminada, se emite una senal a un medio 110 de calibracion, que esta en contacto con el comparador 109. En respuesta a esta senal el medio 110 de calibracion realiza una operacion de calibracion. Para poder realizar la operacion de calibracion, el medio 110 de calibracion debe estar en posicion de transmitir instrucciones de control al control 112 de quemador, a la unidad 106 de medicion y a la unidad para deducir senales 107. Para garantizar esto, esta el medio 110 de calibracion en contacto con el control 112 de quemador y puede comunicarle a este operaciones para parametros de funcionamiento, como por ejemplo la potencia de quemador. En cierto modo, aunque no se muestra expresamente en la figura 1, el medio 110 de calibracion tambien esta en contacto con el dispositivo 106 de medicion y el dispositivo para deducir senales 107 y puede transmitir instrucciones en cada caso a estos, por ejemplo para el registro de la primera y segunda senal 115a, 115b electrica o para deducir la primera y segunda senal 116a, 116b electrica dependiente de la proporcion de aire.

Para la valoracion de si esta presente o no un desvm que supera una cantidad predeterminada entre la primera senal 116a dependiente de la proporcion de aire y la segunda senal 116b dependiente de la proporcion de aire, el comparador 109 puede estar instalado para llevar a cabo una serie de metodos de comparacion. Por ejemplo, puede compararse la diferencia de las dos senales con un valor umbral predeterminado. A este respecto, el valor umbral predeterminado puede ser dependiente de la potencia de quemador real, o un valor promedio de las dos senales 116a, 116b dependientes de la proporcion de aire. Tambien es concebible que el comparador 109 compare la segunda senal 116b dependiente de la proporcion de aire, que corresponde a un instante actual, con la primera

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senal 116a dependiente de la proporcion de aire, que corresponde a un instante que se encuentra a una diferencia de tiempo At antes del instante actual, para considerar de este modo la reaccion retrasada de la determinacion de proporcion de aire por medio de la medicion de temperatura de llama. Como ya se destaca anteriormente, los metodos de comparacion descritos en este caso pueden tener lugar tambien mediante la proporcion de aire X_Ion obtenida a partir de la primera senal 116a dependiente de la proporcion de aire y la proporcion de aire XJTemp obtenida a partir de la segunda senal 116b dependiente de la proporcion de aire.

La unidad para deducir senales 107, la unidad para determinar una variable 108 de control, el comparador 109 y el medio 110 de calibracion son componentes de un circuito 111 de control. Este circuito 111 de control puede estar implementado como hardware, software, o como combinacion de los dos.

El control 112 de quemador comprende un control 113 de ventilador para el control de la velocidad de giro de un ventilador 232 de aire (vease la figura 2), que regula la cantidad de aire suministrada a la camara 101 de combustion, y por consiguiente la potencia de quemador, asf como un control 114 de valvula para el control de una valvula 243 de gas (vease la figura 2), que regula la cantidad de gas que entra en la camara 101 de combustion. El control 112 de quemador se describira mas en detalle mediante la figura 2.

La figura 2 muestra un diagrama de bloques del quemador segun la invencion. Los elementos del quemador, que corresponden a los mostrados en la figura 1, estan caracterizados por los mismos numeros de referencia. Los componentes principales del quemador de la figura 2 son la camara 101 de combustion, el control 113 de ventilador, el control 114 de valvula y la unidad para determinar una variable 108 de control.

El control 113 de ventilador comprende un ventilador 232, un sensor 233 de velocidad de giro, asf como un regulador 231. El ventilador 232 suministra aire de combustion a la camara 101 de combustion, o a una camara de precombustion conectada a la misma, en la que el aire de combustion se premezcla con gas como combustible. El sensor 233 de velocidad de giro, que puede estar configurado como sensor Hall, registra la velocidad de giro momentanea del ventilador 232. La potencia de quemador real es dependiente de la velocidad de giro del ventilador 232. De manera correspondiente, puede predeterminarse para el regulador 231 una especificacion 210 de potencia. El regulador 231 transmite la especificacion 210 de potencia en una especificacion para la velocidad de giro de ventilador, por ejemplo, usando una lmea caractenstica de velocidad de giro-potencia de ventilador, y controla el ventilador en funcion de la especificacion para la velocidad de giro de ventilador y la velocidad de giro de ventilador momentanea registrada mediante el sensor 233 de velocidad de giro. A este respecto, el regulador 231 puede ser un regulador proporcional integral y derivativo (PID), y el control del ventilador puede tener lugar por medio de una modulacion de impulsos en anchura (PWM).

El control 114 de valvula comprende una valvula 243 de gas, una unidad 242 para el ajuste de un grado de apertura / de la valvula de gas, un sensor 244 de grado de apertura, asf como un regulador 241. A traves de la valvula 243 de gas fluye gas a la camara 101 de combustion, o a una camara de precombustion conectada a la misma, en la que el gas se premezcla con aire de combustion. El sensor 244 de grado de apertura registra el grado de apertura momentaneo / de la valvula 243 de gas. Para el regulador 241 puede predeterminarse una variable de ajuste, por ejemplo, una especificacion para el grado de apertura I. El regulador 241 controla la valvula 243 de gas por medio de la unidad 242 para el ajuste del grado de apertura de la valvula de gas en funcion del grado de apertura I momentaneo registrado por el sensor 244 de grado de apertura y la especificacion para el grado de apertura I. A este respecto, el regulador 241 puede ser un regulador PID, y el control de la valvula 243 de gas puede tener lugar por medio de PWM. Si el control de la valvula 243 de gas tiene lugar por medio de PWM, el sensor 244 de grado de apertura puede detectar una corriente de la unidad 242 para el ajuste del grado de apertura / de la valvula de gas y transmitirla al regulador 241, y la especificacion para el grado de apertura / de la valvula 243 de gas puede ser una especificacion para la corriente de modulacion. La unidad 242 para el ajuste del grado de apertura de la valvula de gas y la valvula 243 de gas forman en este caso una valvula de modulacion.

La unidad para determinar una variable 108 de control comprende una unidad 282 de determinacion para la

determinacion de una velocidad de giro de ventilador relativa N_rel, en relacion con una velocidad de giro de

ventilador maxima N_max, una unidad 284 de determinacion para la determinacion de un paso de aire de

combustion Q_aire, una unidad 281 de determinacion para la determinacion de una relacion de paso K, una unidad 283 de determinacion para la determinacion de un paso de gas Q_gas, una unidad 285 de determinacion para la determinacion de un grado de apertura relativo de la valvula de gas I_rel en relacion con un grado de apertura maximo I_max, y una unidad 286 de determinacion para la determinacion de un grado de apertura I de la valvula de gas.

La unidad 282 de determinacion para la determinacion de una velocidad de giro de ventilador relativa I_rel recibe una senal que anuncia la velocidad de giro de ventilador N momentanea del control 113 de ventilador, determinada basandose en esta senal y la velocidad de giro de ventilador maxima N_max depositada una velocidad de giro de ventilador relativa N_rel momentanea, y emite una senal que anuncia la velocidad de giro de ventilador relativa N_rel momentanea determinada de este modo a la unidad 284 de determinacion para la determinacion del paso de aire de combustion Q_aire. La unidad 284 de determinacion para la determinacion del paso de aire de combustion Q_aire determina, usando una lmea caractenstica de ventilador, a partir de la velocidad de giro de ventilador relativa N_rel

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momentanea el paso de aire Q_aire momentaneo y emite una senal que anuncia el paso de aire de combustion Q_aire determinado de este modo a la unidad 283 de determinacion para la determinacion del paso de gas Q_gas. La lmea caractenstica de ventilador contiene una pluralidad de pares de valores (N_rel, Q_aire), y relaciona de ese modo la velocidad de giro de ventilador relativa N_rel y el paso de aire Q_aire entre sL

La primera senal 116a dependiente de la proporcion de aire, que pudo deducirse partiendo de la corriente de ionizacion registrada, y la segunda senal 1l6b dependiente de la proporcion de aire, que pudo deducirse partiendo de la temperatura de llama registrada, se suministran a la unidad 281 de determinacion para la determinacion de la relacion de paso K. Basandose en estas senales 116a, 116b, se determina la proporcion de aire momentanea, por ejemplo mediante la formacion del promedio de las proporciones de aire l_Ion y l_Temp determinadas correspondientes a las dos senales 116a, 116b. Para ello, las senales 116a, 116b dependientes de la proporcion de aire, o las respectivas senales 116a, 116b dependientes de la proporcion de aire que corresponden a las proporciones de aire determinadas l_Ion y l_Temp pueden dotarse de un factor de ponderacion en cada caso, de modo que por ejemplo la determinacion de proporcion de aire por medio de la medicion de corriente de ionizacion puede ponderarse mas alta que la determinacion de proporcion de aire por medio de la medicion de temperatura de llama, o a la inversa.

Como se desarrolla anteriormente, la determinacion de proporcion de aire por medio de la medicion de corriente de ionizacion tiene la ventaja de que la siguen oscilaciones de la proporcion de aire real con un retraso temporal muy corto, mientras que la determinacion de proporcion de aire por medio de la medicion de temperatura de llama del desarrollo real de la proporcion de aire sigue concretamente con un retraso temporal propio (aproximadamente de uno a tres segundos), pero tiene la ventaja de una precision y fiabilidad mayores. Por consiguiente, ha resultado ventajoso disenar de manera que pueden modificarse en funcion del tiempo los factores de ponderacion dependiendo de modificaciones de la proporcion de aire. Por ejemplo, en periodos de solo oscilaciones pequenas de la proporcion de aire, puede ponderarse mas alta de manera correspondiente la determinacion de proporcion de aire por medio de la medicion de temperatura de llama, lo que mejora la precision y fiabilidad de la determinacion de proporcion de aire. Por otro lado, en periodos de oscilaciones fuertes de la proporcion de aire, puede ponderarse mas alta de manera correspondiente la determinacion de proporcion de aire por medio de la medicion de corriente de ionizacion para mejorar el comportamiento de reaccion de la regulacion de proporcion de aire. Pueden sacarse conclusiones de la fuerza de las oscilaciones de la proporcion de aire real a partir de las dos senales 116a, 116b dependientes de la proporcion de aire, pero en particular a partir de la primera senal 116a dependiente de la proporcion de aire.

Mediante la comparacion de la proporcion de aire momentanea determinada de este modo con una proporcion de aire (optima) predeterminada, la unidad 281 de determinacion para la determinacion de la relacion de paso K determina una especificacion para la relacion de paso K, que indica la relacion del paso de gas Q_gas con respecto al paso de aire Q_aire, o una especificacion para un cambio relativo de la relacion de paso K momentanea, y emite esta especificacion, o una senal que anuncia la especificacion, a la unidad 283 de determinacion para la determinacion del paso de gas Q_gas. La unidad 283 de determinacion para la determinacion del paso de gas Q_gas determina, basandose en el paso de aire Q_aire momentaneo suministrado por la unidad 284 de determinacion para la determinacion del paso de aire de combustion Q_aire y la especificacion para la relacion de paso K, o la especificacion para el cambio relativo de la relacion de paso momentanea, una especificacion para el paso de gas Q_gas y emite una senal que anuncia esta especificacion a la unidad 285 de determinacion para la determinacion del grado de apertura relativo I_rel de la valvula de gas.

La unidad 285 de determinacion para la determinacion del grado de apertura relativo I_rel de la valvula de gas determina, usando una lmea caractenstica de valvula de gas a partir de la especificacion para el paso de gas Q_gas o la especificacion para el cambio relativo del paso de gas Q_gas momentaneo, una especificacion para un grado de apertura relativo I_rel de la valvula 243 de gas y emite una senal que anuncia la especificacion determinada de este modo a la unidad 286 de determinacion para la determinacion del grado de apertura I de la valvula de gas. La lmea caractenstica de valvula de gas contiene una pluralidad de pares de valores (I_rel, Q_gas), y relaciona de ese modo el grado de apertura relativo I_rel de la valvula 243 de gas y el paso de gas Q_gas entre sL

La unidad de determinacion 286 para la determinacion del grado de apertura I de la valvula de gas determina, basandose en la especificacion para el grado de apertura relativo I_rel de la valvula 243 de gas y el grado de apertura maximo I_max depositado de la valvula 243 de gas, una especificacion para el grado de apertura I de la valvula 243 de gas como variable de ajuste para la valvula 243 de gas y emite una senal que anuncia la especificacion determinada de este modo al regulador 241 en el control 114 de valvula de gas.

Con ello, la unidad para la determinacion de una variable 108 de control mediante la primera senal 116a dependiente de la proporcion de aire y la segunda senal 116b dependiente de la proporcion de aire puede reaccionar a desvfos de la proporcion de aire momentanea con respecto a la proporcion de aire (optima) predeterminada y reajustar de manera correspondiente la proporcion de aire. Si la proporcion de aire momentanea se encuentra por encima de la proporcion de aire predeterminada, puede hacerse descender la proporcion de aire por ejemplo mediante el aumento del suministro de gas. Si por otra parte la proporcion de aire momentanea se encuentra por debajo de la proporcion de aire predeterminada, puede aumentarse la proporcion de aire por ejemplo

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En el diagrama de flujo de la figura 3 se muestra un metodo segun la invencion para hacer funcionar el quemador, en particular para la calibracion de la determinacion de proporcion de aire.

En primer lugar, el electrodo 102 de encendido se desconecta (no mostrado en la figura 3) de la unidad para generar una tension 104 de encendido por medio de los medios 105 de desconexion. Concretamente tiene lugar entonces la desconexion del electrodo 102 de encendido segun la invencion de la unidad para la generacion de la tension 104 de encendido, si se reconocio una llama estable por medio de la medicion de corriente de ionizacion.

A continuacion, en la etapa S301 se registran la primera senal 115a electrica (del electrodo 103 de ionizacion) y la segunda senal 115b electrica (del electrodo 102 de encendido). En la siguiente etapa S302 se deduce, a partir de la primera senal 115a electrica, la primera senal 116a dependiente de la proporcion de aire y, a partir de la segunda senal 115b electrica, la segunda senal 116b dependiente de la proporcion de aire. Para ello, estan depositadas lmeas caractensticas que permiten deducir, con la potencia de quemador conocida en cada caso a partir de las senales 115a, 115b registradas en el electrodo 103 de ionizacion y el electrodo 102 de encendido, en cada caso la proporcion de aire. De manera correspondiente, puede recurrirse para una serie de potencias de quemador a una lmea caractenstica en cada caso, que relaciona la corriente de ionizacion y la proporcion de aire entre sf, y una lmea caractenstica que relaciona la temperatura de llama, o la corriente que sale del electrodo 102 de encendido y la proporcion de aire entre sf. Si para una potencia de quemador real no esta disponible ninguna lmea caractenstica, la proporcion de aire en cada caso se determina mediante interpolacion de las lmeas caractensticas de las potencias de quemador mas cercanas.

La primera senal 116a dependiente de la proporcion de aire y la segunda senal 116b dependiente de la proporcion de aire, o las dos proporciones de aire obtenidas a partir de las dos senales 116a, 116b dependientes de la proporcion de aire se comparan entre sf en la etapa S303, y se determina si esta presente o no un desvm que supera una cantidad predeterminada entre las dos senales 116a, 116b dependientes de la proporcion de aire, o las proporciones de aire l_Ion, l_Temp obtenidas a partir de las mismas en cada caso. Si no esta presente ningun desvm de este tipo, el metodo continua con la etapa S304, en caso contrario con la etapa S305.

La determinacion de si esta presente o no un desvm que supera una cantidad predeterminada entre las dos senales 116a, 116b dependientes de la proporcion de aire puede tener lugar de diferentes maneras. De este modo, puede tener lugar por ejemplo una comparacion de la diferencia de las dos senales 116a, 116b dependientes de la proporcion de aire, o de las proporciones de aire l_Ion, l_Temp obtenidas a partir de las mismas, con un valor umbral predeterminado. A este respecto, el valor umbral predeterminado puede ser dependiente de la potencia de quemador real, o de un valor promedio de las dos senales 116a, 116b dependientes de la proporcion de aire, o de las proporciones de aire l_Ion, l_Temp obtenidas a partir de las mismas. Tambien es concebible que se lleve a cabo una comparacion entre la segunda senal 116b dependiente de la proporcion de aire (o la proporcion de aire X_Temp obtenida con la mismaj, que corresponde a un instante actual, y la primera senal 116a dependiente de la proporcion de aire (o la proporcion de aire X_Ion obtenida con la mismaj, que corresponde a un instante que se encuentra a una diferencia de tiempo At antes del instante actual, para considerar de este modo la reaccion retrasada de la determinacion de proporcion de aire por medio de la medicion de temperatura de llama.

En la etapa S304 se determina, en funcion de la primera senal 116a dependiente de la proporcion de aire y la segunda senal 116b dependiente de la proporcion de aire, una variable de control para el funcionamiento del quemador. Para ello, se compara una proporcion de aire determinada basandose en las dos senales 116a, 116b dependientes de la proporcion de aire con una especificacion para la proporcion de aire, y se determina la variable de control en funcion del resultado de esta comparacion. En el caso de la variable de control puede tratarse por ejemplo de una especificacion para un paso de gas Q_gas, una especificacion para un grado de apertura relativo I_rel de la valvula 243 de gas, una especificacion para un grado de apertura I de la valvula 243 de gas, o una especificacion de una variable de control o de ajuste para la valvula 243 de gas, como una corriente de modulacion. En el caso de la variable de control tambien puede tratarse de una especificacion para un cambio relativo de las variables mencionadas anteriormente. En la determinacion de la variable de control pueden entrar ademas de las dos senales 116a, 116b dependientes de la proporcion de aire tambien la potencia de quemador momentanea o la velocidad de giro de ventilador N momentanea, a traves de las cuales puede regularse la potencia de quemador momentanea.

La determinacion de la proporcion de aire momentanea basandose en las dos senales 116a, 116b dependientes de la proporcion de aire puede tener lugar mediante la formacion del promedio de las dos proporciones de aire correspondientes a las senales 116a, 116b dependientes de la proporcion de aire. A este respecto, la primera senal 116a dependiente de la proporcion de aire y la segunda senal 116b dependiente de la proporcion de aire, o las proporciones de aire l_Ion, l_Temp obtenidas a partir de las mismas, se ponderan de manera diferente. Por ejemplo, la proporcion de aire momentanea puede determinarse como sigue. A partir de la primera senal 116a dependiente de la proporcion de aire se extrae la proporcion de aire 2_Ion determinada por medio de la medicion de corriente de ionizacion, y a partir de la segunda senal 116b dependiente de la proporcion de aire se extrae la

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proporcion de aire X_Temp determinada por medio de la medicion de temperatura de llama. La proporcion de aire momentanea X puede determinarse por medio de la igualdad X=(AX_Ion+BX_Temp)/(A+B). A este respecto, ha resultado ventajoso disenar de manera modificada segun el tiempo la ponderacion de las senales 116a, 116b dependientes de la proporcion de aire en funcion de modificaciones de la proporcion de aire. En periodos de solo oscilaciones pequenas de la proporcion de aire puede ponderarse mas alta de manera correspondiente la determinacion de proporcion de aire por medio de la medicion de temperatura de llama (B>A), lo que mejora la precision y fiabilidad de la determinacion de proporcion de aire. Por otro lado, en periodos de oscilaciones fuertes de la proporcion de aire, puede ponderarse mas alta de manera correspondiente la determinacion de proporcion de aire por medio de la medicion de corriente de ionizacion (A>B), para mejorar el comportamiento de reaccion de la regulacion de proporcion de aire. Pueden sacarse conclusiones de la fuerza de las oscilaciones de la proporcion de aire real a partir de las dos senales 116a, 116b dependientes de la proporcion de aire, pero en particular a partir de la primera senal 116a dependiente de la proporcion de aire. En casos extremos, puede ponerse a cero uno de los dos factores de ponderacion A, B, por ejemplo en el funcionamiento en caso de emergencia. Tras la determinacion de la variable de control para el funcionamiento del quemador el metodo segun la invencion retorna a su punto de inicio y puede realizarse de nuevo.

En las etapas S305 a S309 se lleva a cabo una operacion de calibracion para la calibracion de la determinacion de proporcion de aire por medio de la medicion de corriente de ionizacion. En la etapa S305, se inicia para ello una potencia de quemador predeterminada proporcionada con anterioridad. La eleccion de esta potencia predeterminada puede orientarse a aquellas potencias de quemador para las que existen lmeas caractensticas, que relacionan la proporcion de aire y la corriente de ionizacion registrada, o la proporcion de aire y la temperatura de llama registrada entre sf. Ademas, la potencia de quemador predeterminada puede elegirse de tal manera que el quemador, con esta potencia de quemador, se encuentre en el funcionamiento mas estable posible y la proporcion de aire real este sometida a las oscilaciones mas reducidas posibles. Un criterio adicional para la eleccion de la potencia de quemador predeterminada puede ser que la potencia de quemador predeterminada debera corresponder a una potencia de quemador promedio presente habitualmente.

En las etapas S306 y S307 se registran, en correspondencia con las etapas S301 y S302, con la potencia de quemador predeterminada presente ahora la primera y segunda senal 115a, 115b electrica, y se deducen a partir de estas la primera y segunda senal 116a, 116b dependiente de la proporcion de aire.

En la etapa S308, se determina, a partir de las senales dependientes de la proporcion de aire deducidas a partir de la etapa S307, una variable de calibracion. Esto puede ocurrir mediante la formacion de un cociente de la primera senal 116a dependiente de la proporcion de aire y de la segunda senal 116b dependiente de la proporcion de aire, o mediante la formacion de un cociente de la proporcion de aire X_Ion obtenida a partir de la primera senal 116a dependiente de la proporcion de aire y de la proporcion de aire X_Temp obtenida a partir de la segunda senal 116b dependiente de la proporcion de aire. Con otras palabras, puede obtenerse un factor de calibracion mediante la formacion del cociente de la proporcion de aire X_Ion determinada por medio de la medicion de corriente de ionizacion y de la proporcion de aire X_Temp determinada por medio de la medicion de temperatura de llama, suponiendose la proporcion de aire X_Temp determinada por medio de la medicion de temperatura de llama como la proporcion de aire real. La variable de calibracion determinada de este modo puede usarse entonces para adaptar de manera correspondiente la deduccion de la primera senal 116a dependiente de la proporcion de aire a partir de la primera senal 115a electrica, es decir por ejemplo mediante la division de la proporcion X_Ion de aire determinada mediante una lmea caractenstica depositada por el factor de calibracion. En este caso, el medio 110 de calibracion envfa una senal que anuncia la variable de calibracion a la unidad para deducir senales 107, en la que se almacena la variable de calibracion actualmente valida. Desviandose de esto, la variable de calibracion puede usarse tambien para adaptar de manera correspondiente la determinacion de la variable de control para el funcionamiento del quemador, es decir mediante la division de la proporcion de aire X_Ion determinada por medio de la medicion de corriente de ionizacion por el factor de calibracion antes de la etapa de la formacion del promedio descrita en la etapa S304 anterior. En este caso, debe considerarse de manera correspondiente la variable de calibracion tambien en la comparacion de las dos senales 116a, 116b dependientes de la proporcion de aire. De manera correspondiente, el medio 110 de calibracion envfa una senal que anuncia la variable de calibracion a la unidad para determinar una variable 108 de control y el comparador 109, en el que se almacena en cada caso la variable de calibracion actualmente valida.

Con la etapa S309, en la que se inicia de nuevo la potencia de quemador original presente en la etapa S303 antes de la observacion del desvfo entre la primera senal 116a dependiente de la proporcion de aire y la segunda senal 116b dependiente de la proporcion de aire, finaliza la operacion de calibracion.

Tras la finalizacion de la operacion de calibracion, en la etapa S310 puede tener lugar una nueva comparacion de la primera senal 116a dependiente de la proporcion de aire con la segunda senal 116b dependiente de la proporcion de aire, o una comparacion de las proporciones de aire obtenidas a partir de estas senales. Para ello, se registran (no se muestra en la figura 3), de manera correspondiente a las etapas S301 y S302, en primer lugar la primera y segunda senal 115a, 115b electrica, y a partir de las mismas se deduce la primera y segunda senal 116a, 116b dependiente de la proporcion de aire. Entonces, las senales deducidas se comparan de nuevo de manera

correspondiente a la etapa S303 (no se muestra en la figura 3). De este modo, debe tenerse en cuenta que, la variable de calibracion obtenida durante la operacion de calibracion se introduce de manera correspondiente o bien en la deduccion de la primera senal 116a dependiente de la proporcion de aire a partir de la primera senal 115a electrica, o bien en la comparacion de las senales 116a, 116b dependientes de la proporcion de aire, o de las 5 proporciones de aire X_Ion, X_Temp, obtenidas a partir de las mismas.

Si en la etapa S310, es decir tras la realizacion de la operacion de calibracion de las etapas S305 a S308, sigue existiendo un desvfo entre las senales 116a, 116b dependientes de la proporcion de aire, o las proporciones de aire obtenidas a partir de las mismas, pueden llevarse a cabo diferentes etapas. Por ejemplo, puede tener lugar una 10 calibracion de la medicion de proporcion de aire por medio de la medicion de corriente de ionizacion mediante la iniciacion de la zona de proporcion de aire X=1, tal como se muestra en la etapa S311 de la figura 3. Alternativamente, dado que el desvfo persistente puede inferir en un defecto del electrodo de ionizacion, puede emitirse tambien una senal de alarma, y/o puede llevarse a cabo una parada de emergencia del quemador o el inicio de un funcionamiento de emergencia. En este funcionamiento de emergencia, puede regularse ademas la 15 proporcion de aire, aunque tambien con limitaciones, basandose en la medicion de temperatura de llama. En caso contrario, si no se observo en la etapa S310 ningun desvfo inadmisible, el metodo segun la invencion retorna a su punto de inicio y puede realizarse de nuevo.

Claims (7)

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   REIVINDICACIONES

   Un metodo para la regulacion de una proporcion de aire de un quemador, en particular de un quemador de gas o aceite, que comprende

   un electrodo (102) de encendido,

   medios para la generacion de una tension (104) de encendido conectables con el electrodo (102) de encendido, y

   un electrodo (103) de ionizacion, que puede ser suministrado con una tension de ionizacion, caracterizado porque el metodo comprende:

   desconectar el electrodo (102) de encendido de los medios para la generacion de la tension (104) de encendido,

   detectar una primera senal (115a) electrica en el electrodo (103) de ionizacion y deducir una primera senal dependiente de dicha proporcion de aire en funcion de la primera senal (115a) electrica,

   detectar una segunda senal (115b) electrica en el electrodo (102) de encendido, y deducir una segunda senal dependiente de dicha proporcion de aire en funcion de la segunda senal (115b) electrica,

   determinar una variable de control para el funcionamiento del quemador en funcion de la primera senal (116a) dependiente de la proporcion de aire y la segunda senal (116b) dependiente de la proporcion de aire,

   comparar la primera senal (116a) dependiente de la proporcion de aire y la segunda senal (116b) dependiente de la proporcion de aire, y

   si una diferencia entre dicha primera senal (116a) dependiente de la proporcion de aire y dicha segunda senal (116b) dependiente de la proporcion de aire supera un valor umbral, realizar una operacion de calibracion para la correccion de dicha primera senal (116a) dependiente de dicha proporcion de aire.

   El metodo segun la reivindicacion 1, en donde la operacion de la calibracion comprende: ajustar una potencia de quemador a un valor de potencia predeterminado,

   detectar dicha primera senal (115a) electrica a dicho valor de potencia predeterminado y deducir dicha primera senal (116a) dependiente de dicha proporcion de aire a dicho valor de potencia predeterminado,

   detectar dicha segunda senal (115b) electrica a dicho valor de potencia predeterminado y deducir dicha segunda senal (116b) dependiente de la proporcion de aire a dicho valor de potencia predeterminado, y

   determinar una variable de calibracion en funcion de dicha primera senal (116a) dependiente de dicha proporcion de aire a dicho valor de potencia predeterminado y dicha segunda senal (116b) dependiente de dicha proporcion de aire deducida a dicho valor de potencia predeterminado.

   El metodo segun la reivindicacion 2, en donde la determinacion de dicha variable de calibracion se realiza mediante la formacion de una relacion de dicha primera senal (116a) dependiente de dicha proporcion de aire deducida a dicho valor de potencia predeterminado y de dicha segunda senal (116b) dependiente de la proporcion de aire deducida a dicho valor de potencia predeterminado.

   El metodo segun una de las reivindicaciones anteriores, en donde dicha primera senal (116a) dependiente de dicha proporcion de aire y dicha segunda senal dependiente de dicha proporcion de aire (116b) durante la determinacion de la variable de control para el funcionamiento del quemador estan disponibles simultaneamente.

   El metodo segun una de las reivindicaciones anteriores, en donde dicha primera senal (116a) dependiente de dicha proporcion de aire y dicha segunda senal dependiente de dicha proporcion de aire (116b) se ponderan respectivamente con un factor de ponderacion para determinar dicha variable de control para el funcionamiento del quemador.

   El metodo segun una de las reivindicaciones anteriores, en donde dicha proporcion de aire se regula en funcion de dicha variable de control para el funcionamiento del quemador.

   El metodo segun una de las reivindicaciones anteriores, en donde dicha segunda senal (115b) electrica es suministrada a un circuito amplificador, y dicha segunda senal (116b) dependiente de dicha proporcion de aire se deduce a partir de una senal de salida del circuito amplificador.

   5 9.

   10

   15

   20

   25

   30
3. 10.

   35

   40
4. 11.

   45
5. 12.

   50
6. 13.

   55
7. 14.

   60 15.

   El metodo segun una de las reivindicaciones anteriores, en donde la desconexion de dicho electrodo (102) de encendido de dichos medios para la generacion de la tension (104) de encendido tiene lugar en funcion de una senal deducida a partir de dicha primera senal (115a) electrica.

   Un quemador, en particular un quemador de gas o aceite, que comprende un electrodo (102) de encendido,

   medios para la generacion de una tension (104) de encendido conectables a dicho electrodo (102) de encendido, y

   un electrodo (103) de ionizacion, que puede suministrarse con una tension de ionizacion, caracterizado por

   una disposicion (105) de conmutadores para conectar dicho electrodo (102) de encendido a dichos medios para la generacion de la tension (104) de encendido y para desconectar dicho electrodo (102) de encendido de los medios para la generacion de la tension (104) de encendido, un dispositivo (106) de medicion para detectar una primera senal (115a) electrica en dicho electrodo (103) de ionizacion y una segunda senal (115b) electrica en dicho electrodo (102) de encendido, en donde dicho electrodo (102) de encendido esta configurado como un electrodo pasivo,

   un primer componente de un circuito (107) de control para deducir una primera senal (116a) dependiente de una proporcion de aire en funcion de dicha primera senal (115a) electrica y una segunda senal (116b) dependiente de dicha proporcion de aire en funcion de dicha segunda senal (115b) electrica,

   un segundo componente de un circuito (108) de control para la determinacion de una variable de control para el funcionamiento del quemador en funcion de dicha primera senal (116a) dependiente de dicha proporcion de aire y dicha segunda senal (116b) dependiente de dicha proporcion de aire, un comparador (109) para comparar dicha primera senal (116a) dependiente de dicha proporcion de aire y dicha segunda senal (116b) dependiente de dicha proporcion de aire, y un medio (110) de calibracion para realizar una operacion de calibracion para la correccion de dicha primera senal (116a) dependiente de dicha proporcion de aire, si la diferencia de dicha primera senal (116a) dependiente de dicha proporcion de aire y de dicha segunda senal (116b) dependiente de dicha proporcion de aire supera un valor umbral.

   El quemador segun la reivindicacion 9, en donde el medio (110) de calibracion para realizar la operacion de calibracion esta configurado para:

   ajustar una potencia de quemador a un valor de potencia predeterminado, y determinar una variable de calibracion en funcion de la primera senal (116a) dependiente de la proporcion de aire deducida a dicho valor de potencia predeterminado y la segunda senal (116b) dependiente de la proporcion de aire deducida a dicho valor de potencia predeterminado.

   El quemador segun la reivindicacion 10, en donde la determinacion de la variable de calibracion se realiza mediante la formacion de una relacion de la primera senal (116a) dependiente de la proporcion de aire deducida a dicho valor de potencia predeterminado y de dicha segunda senal (116b) dependiente de la proporcion de aire deducida a dicho valor de potencia predeterminado.

   El quemador segun una de las reivindicaciones 9 a 11, en donde dicha primera senal (116a) dependiente de dicha proporcion de aire y dicha segunda senal (116b) dependiente de dicha proporcion de aire estan simultaneamente disponibles en dicho segundo componente de un circuito (108) de control para determinar la variable de control para el funcionamiento del quemador.

   El quemador segun una de las reivindicaciones 9 a 12, en donde dicha primera senal (116a) dependiente de dicha proporcion de aire y dicha segunda senal (116b) dependiente de dicha proporcion de aire son respectivamente ponderados por un factor de ponderacion para la determinacion de la variable de control para el funcionamiento del quemador.

   El quemador segun una de las reivindicaciones 9 a 13, que comprende ademas un control (112) de quemador para la regulacion de dicha proporcion de aire en funcion de dicha variable de control para el funcionamiento del quemador.

   El quemador segun una de las reivindicaciones 9 a 14, en donde dicha segunda senal (115b) electrica es suministrada a un circuito amplificador, y dicha segunda senal (116b) dependiente de dicha proporcion de aire es deducida a partir de una senal de salida del circuito amplificador.

   El quemador segun una de las reivindicaciones 9 a 15, en donde dicha disposicion (105) de conmutadores para desconectar dicho electrodo (102) de encendido de dichos medios para la generacion de la tension (104) de encendido desconecta dicho electrodo (102) de encendido de dichos medios para la generacion de

   la tension (104) de encendido en funcion de una senal deducida a partir de dicha primera senal (115a) electrica.