JPS5952968B2 - 火炎検出器 - Google Patents
火炎検出器Info
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- JPS5952968B2 JPS5952968B2 JP54001265A JP126579A JPS5952968B2 JP S5952968 B2 JPS5952968 B2 JP S5952968B2 JP 54001265 A JP54001265 A JP 54001265A JP 126579 A JP126579 A JP 126579A JP S5952968 B2 JPS5952968 B2 JP S5952968B2
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- Japan
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- guide body
- light guide
- light
- guide tube
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- G01J5/02—Constructional details
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- G—PHYSICS
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- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
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- G01J1/02—Details
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- G—PHYSICS
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ボイラ燃焼室などに使用される火炎検出器に
関するものである。
関するものである。
この種の火炎検出器は、ボイラ燃焼室のバーナの炎の有
無を検出して安全確認等のために用いるものであり、従
来は、例えば第１図に示すようなものであつた。即ち、
バーナ８の炎９に基づく輻射線（可視光線ならびに赤外
線を含む）９１の１部を金属製の案内管１の一端１ａで
受ける。一端１ａには反射鏡７が設けてあるため、輻射
線９１は案内管１に沿つて反射され案内管１の他端ｌｂ
に向う。この反射線６は案内管１の他端ｌｂに設けられ
たガラス等から成る透明の封止部材５を介してケーシン
グ２の方向へ進む。金属製のケーシング２には、反射線
６を受けて電気信号に変換するための受光素子３と、こ
の素子３の信号に基づいて火炎の有無を判別するための
アンプ４とを具えている。尚案内管１内には、コンジツ
ト１０を介して空気等の冷却媒体が導入される。以上の
ような従来装置には、次のような欠点があつた。
無を検出して安全確認等のために用いるものであり、従
来は、例えば第１図に示すようなものであつた。即ち、
バーナ８の炎９に基づく輻射線（可視光線ならびに赤外
線を含む）９１の１部を金属製の案内管１の一端１ａで
受ける。一端１ａには反射鏡７が設けてあるため、輻射
線９１は案内管１に沿つて反射され案内管１の他端ｌｂ
に向う。この反射線６は案内管１の他端ｌｂに設けられ
たガラス等から成る透明の封止部材５を介してケーシン
グ２の方向へ進む。金属製のケーシング２には、反射線
６を受けて電気信号に変換するための受光素子３と、こ
の素子３の信号に基づいて火炎の有無を判別するための
アンプ４とを具えている。尚案内管１内には、コンジツ
ト１０を介して空気等の冷却媒体が導入される。以上の
ような従来装置には、次のような欠点があつた。
（１）冷却媒体に含まれるちりやごみ等が反射鏡７に付
着するなどして、検出特性に変化を来すなど信頼性に欠
け、また保守上の問題もあつた。（２）火炎検出の視野
が広いため、目的とするバーナ以外のバーナからの輻射
線を受けることがある。（３）火炎のちらつき （フリ
ッカ成分）を検出して火炎の有無判別の１手段としてい
る方式のものでは、上記の視野が広いことにより、ちら
つきが平均化され十分な判別ができない場合が生じる。
本発明は、上記の欠点を除去して、光量を減少させずに
視野が縮少され、さらに容易に受光方向を変えることが
でき、且つ信頼性の高い火炎検出器を提供することを目
的とする。この目的を達成するため、本発明では、バー
ナの火炎に基づ＜輻射線を案内管の一端に入射させ、前
記案内管の他端を介して受光素子に導き、前記輻射線を
電気信号に変換するようにした火炎検出器において、前
記案内管内部でその一端近傍から他端を貫通して受光素
子まで延在するシールドチユーブに納められたライトガ
イド体と、前記案内管内部に固定され前記シールドチユ
ーブを保持する固定プロツクおよびこの固定プロツタに
１対のフオークを介して偏向可能にピンジョイントされ
その内部軸心に前記ライトガイド体先端を保持すると共
にこのライトガイド体と同軸に前記固定プロツクと反対
方向に突設されレンズ系を内蔵した鏡胴を有する光学的
視野制限器とを具備したことを特徴とする火炎検出器を
実現した。
着するなどして、検出特性に変化を来すなど信頼性に欠
け、また保守上の問題もあつた。（２）火炎検出の視野
が広いため、目的とするバーナ以外のバーナからの輻射
線を受けることがある。（３）火炎のちらつき （フリ
ッカ成分）を検出して火炎の有無判別の１手段としてい
る方式のものでは、上記の視野が広いことにより、ちら
つきが平均化され十分な判別ができない場合が生じる。
本発明は、上記の欠点を除去して、光量を減少させずに
視野が縮少され、さらに容易に受光方向を変えることが
でき、且つ信頼性の高い火炎検出器を提供することを目
的とする。この目的を達成するため、本発明では、バー
ナの火炎に基づ＜輻射線を案内管の一端に入射させ、前
記案内管の他端を介して受光素子に導き、前記輻射線を
電気信号に変換するようにした火炎検出器において、前
記案内管内部でその一端近傍から他端を貫通して受光素
子まで延在するシールドチユーブに納められたライトガ
イド体と、前記案内管内部に固定され前記シールドチユ
ーブを保持する固定プロツクおよびこの固定プロツタに
１対のフオークを介して偏向可能にピンジョイントされ
その内部軸心に前記ライトガイド体先端を保持すると共
にこのライトガイド体と同軸に前記固定プロツクと反対
方向に突設されレンズ系を内蔵した鏡胴を有する光学的
視野制限器とを具備したことを特徴とする火炎検出器を
実現した。
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
なお、各図面において同一の符号は同様の対象を示すも
のとする。第２図は、本発明に係る火炎検出器の一実施
例を示すもので、案内管１の内部で一端１ａから他端１
ｂの封止部材５を貫通して受光素子３まで延在するライ
トガイド体２０が耐高温保護用のシールドチユーブ２１
に納められて設けられている。
のとする。第２図は、本発明に係る火炎検出器の一実施
例を示すもので、案内管１の内部で一端１ａから他端１
ｂの封止部材５を貫通して受光素子３まで延在するライ
トガイド体２０が耐高温保護用のシールドチユーブ２１
に納められて設けられている。
ライトガイド体２０はいわゆるフアイバースコープで、
フアイバースコープ内を入射光が全反射を原理として伝
搬するものでもよく、また、フアイバースコープの屈折
を利用して伝搬する集束形のものでもよい。ライトガイ
ド体２０の先端には、゛−Ｓのライトガイド体２０に入
射する輻射線９１の視野を制限する光学的視野制限器２
２が案内管１の軸心方向から適宜の角度範囲偏向可能に
装着されている。光学的視野制限器２２は、例えば詳細
を第３図および第４図に示すように構成される。
フアイバースコープ内を入射光が全反射を原理として伝
搬するものでもよく、また、フアイバースコープの屈折
を利用して伝搬する集束形のものでもよい。ライトガイ
ド体２０の先端には、゛−Ｓのライトガイド体２０に入
射する輻射線９１の視野を制限する光学的視野制限器２
２が案内管１の軸心方向から適宜の角度範囲偏向可能に
装着されている。光学的視野制限器２２は、例えば詳細
を第３図および第４図に示すように構成される。
両図において、２３は可動プロツクで、後述する固定プ
ロツク２７と摺動可能に係合する１対のフオーク２４を
有し、ライトガイド体２０が挿通される孔２５が設けら
れている。２６は鏡胴で、前記可動プロツク２３の孔２
５と同軸に可動プロツク２３に固着され、先端には凸レ
ンズ３４がこの鏡胴２６と同軸に装着されている。
ロツク２７と摺動可能に係合する１対のフオーク２４を
有し、ライトガイド体２０が挿通される孔２５が設けら
れている。２６は鏡胴で、前記可動プロツク２３の孔２
５と同軸に可動プロツク２３に固着され、先端には凸レ
ンズ３４がこの鏡胴２６と同軸に装着されている。
２７は案内管１の内部に固定された固定プロツクで、可
動プロツク２３のフオーク２４が支軸ピン２９で軸支さ
れており、第３図に２点鎖線で示すように、案内管１の
軸心方向から適宜の角度範囲偏向可能になされている。
動プロツク２３のフオーク２４が支軸ピン２９で軸支さ
れており、第３図に２点鎖線で示すように、案内管１の
軸心方向から適宜の角度範囲偏向可能になされている。
この実施例のものでは、案内管１の軸心方向の他３段階
に偏向可能になされており、セツトスクリユ一３０をガ
イド孔３１にさし込んでそれぞれの偏向位置で個定する
。固定プロツク２７の中心孔にはシールドチユーブ２１
がねじ込まれて止ナツト２８で個定され、このシールド
チユーブ２１内に挿通させているライトガイド体２０は
、固定プロツク２７の中心孔を通り、可動プロツク２３
の孔２５に挿入されて孔明きねじ３２でパツキン３３を
介して固定される。上記のように構成された光学的視野
制限器２２に於けるライトガイド体２０に入射する輻射
線９１のライトガイド体２０から見た視野の様子を第５
図に示す。
に偏向可能になされており、セツトスクリユ一３０をガ
イド孔３１にさし込んでそれぞれの偏向位置で個定する
。固定プロツク２７の中心孔にはシールドチユーブ２１
がねじ込まれて止ナツト２８で個定され、このシールド
チユーブ２１内に挿通させているライトガイド体２０は
、固定プロツク２７の中心孔を通り、可動プロツク２３
の孔２５に挿入されて孔明きねじ３２でパツキン３３を
介して固定される。上記のように構成された光学的視野
制限器２２に於けるライトガイド体２０に入射する輻射
線９１のライトガイド体２０から見た視野の様子を第５
図に示す。
同図において、実線で示した光路９１ａはレンズ３４の
光軸に平行な輻射線を示し、このレンズ３４の焦点Ｆで
焦光した後ライトガイド体２０の先端に入射する。つぎ
に点線で示した光路９１ｂはレンズ３４の周辺を通つて
ライトガイド体２０の先端に入射する輻射線を示す。光
路９１ｂは光軸と交わり、再び拡散し、点Ｂで光路９１
ａと交り、それから先は距離と共に拡つて行く光路９１
Ｃとなる。したがつて、ライトガイド体２０に入射する
輻射線の範囲、すなわちライトガイド体の先端から見た
視野は光路９１Ｃの内側になる。レンズ３４を適当に選
定することにより光路９１ｂつまり９１Ｃの拡がり角は
ごく小さくできるので、Ｂ点までの距離を大にすること
ができる結果、この距離内に測定対象の火炎が存在する
ように火炎検出器を設置してやれば、視野はレンズ３４
の面積と同一のごとく小さいものとなる。またＢ点より
先に火炎が存在した場合でも、光路９１Ｃの拡がり角が
ごく小さいから、視野は小さい。上記のように、本発明
の火炎検出器では、光学的視野制限器２２の作用により
、指向した火炎のごく狭い範囲の特定部分の火炎に基づ
く輻射線のみをライトガイド体に受光し、これを損失な
く受光素子に導くことができる。
光軸に平行な輻射線を示し、このレンズ３４の焦点Ｆで
焦光した後ライトガイド体２０の先端に入射する。つぎ
に点線で示した光路９１ｂはレンズ３４の周辺を通つて
ライトガイド体２０の先端に入射する輻射線を示す。光
路９１ｂは光軸と交わり、再び拡散し、点Ｂで光路９１
ａと交り、それから先は距離と共に拡つて行く光路９１
Ｃとなる。したがつて、ライトガイド体２０に入射する
輻射線の範囲、すなわちライトガイド体の先端から見た
視野は光路９１Ｃの内側になる。レンズ３４を適当に選
定することにより光路９１ｂつまり９１Ｃの拡がり角は
ごく小さくできるので、Ｂ点までの距離を大にすること
ができる結果、この距離内に測定対象の火炎が存在する
ように火炎検出器を設置してやれば、視野はレンズ３４
の面積と同一のごとく小さいものとなる。またＢ点より
先に火炎が存在した場合でも、光路９１Ｃの拡がり角が
ごく小さいから、視野は小さい。上記のように、本発明
の火炎検出器では、光学的視野制限器２２の作用により
、指向した火炎のごく狭い範囲の特定部分の火炎に基づ
く輻射線のみをライトガイド体に受光し、これを損失な
く受光素子に導くことができる。
したがつて、次のような効果が得られる。（１）目的と
するバーナ以外のバーナからの輻射線を受光することに
よる誤判別が完全に防止される。（２）炎のちらつきを
検出して火炎の有無判別の１手段としている方式のもの
に適用すれば十分な判別機能を発揮させることができる
。（３）従来のピンホール等を受光部に設ける方法にく
らべ受光量が多いので電気信号への変換が容易である。
（４）ライトガイド体により輻射線を導くため伝達損失
が極めて少い。（５）光学的視野制限器の鏡胴を偏向可
能に形成したので、火炎検出器本体を設置したま・で受
光方向の微調節が可能となり、火炎の最適な特定部分か
らの輻射線を受光させることが容易にできる。（６）赤
外線検出方式では、火炎の輝度の変化を検出し高周波成
分を取出すようにするが、検出する視野が小さく、光信
号の伝達損失が極めて少いため、この方式の採用が容易
である。なお、光学的視野制限器２２は、第６図に示す
ように、凸レンズ３４と凹レンズ４４とをそれぞれの焦
点を一致させて配置して構成してもよく、この場合のラ
イトガイド体２０の先端から見た視野は、図示の如く第
５図のものと同様に極めて狭くすることができる。
するバーナ以外のバーナからの輻射線を受光することに
よる誤判別が完全に防止される。（２）炎のちらつきを
検出して火炎の有無判別の１手段としている方式のもの
に適用すれば十分な判別機能を発揮させることができる
。（３）従来のピンホール等を受光部に設ける方法にく
らべ受光量が多いので電気信号への変換が容易である。
（４）ライトガイド体により輻射線を導くため伝達損失
が極めて少い。（５）光学的視野制限器の鏡胴を偏向可
能に形成したので、火炎検出器本体を設置したま・で受
光方向の微調節が可能となり、火炎の最適な特定部分か
らの輻射線を受光させることが容易にできる。（６）赤
外線検出方式では、火炎の輝度の変化を検出し高周波成
分を取出すようにするが、検出する視野が小さく、光信
号の伝達損失が極めて少いため、この方式の採用が容易
である。なお、光学的視野制限器２２は、第６図に示す
ように、凸レンズ３４と凹レンズ４４とをそれぞれの焦
点を一致させて配置して構成してもよく、この場合のラ
イトガイド体２０の先端から見た視野は、図示の如く第
５図のものと同様に極めて狭くすることができる。
以上詳述したように本発明によれば、光量を減少させず
に視野が縮少されて指向性が良く、その上受光方向の調
節が可能な信頼性の高い火炎検出器を提供することがで
きる。
に視野が縮少されて指向性が良く、その上受光方向の調
節が可能な信頼性の高い火炎検出器を提供することがで
きる。
第１図は火炎検出器の従来例を示す系統図、第２図は本
発明に係る火炎検出器の一実施例を示す系統図、第３図
および第４図はそれぞれ第２図の光学式視野制限器の構
成を示す側面図およびそのＸＸ矢視断面図、第５図は第
３図の光学式視野制限器の視野を示す説明図、第６図は
光学式視野制限器の変形例の視野を示す説明図である。 １・・・・・・案内管、３・・・・・・受光素子、２０
・・・・・・ライトガイド体、２１・・・・・・シール
ドチユーブ、２２・・・・・・光学的視野制限器、２３
・・・・・・可動プロツク、２４・・・・・・フオーク
、２６・・・・・・鏡胴、２７・・・・・・固定プロツ
ク、２９・・・・・・支軸ピン、３４・・・・・・凸レ
ンズ、４４・・・・・・凹レンズ。
発明に係る火炎検出器の一実施例を示す系統図、第３図
および第４図はそれぞれ第２図の光学式視野制限器の構
成を示す側面図およびそのＸＸ矢視断面図、第５図は第
３図の光学式視野制限器の視野を示す説明図、第６図は
光学式視野制限器の変形例の視野を示す説明図である。 １・・・・・・案内管、３・・・・・・受光素子、２０
・・・・・・ライトガイド体、２１・・・・・・シール
ドチユーブ、２２・・・・・・光学的視野制限器、２３
・・・・・・可動プロツク、２４・・・・・・フオーク
、２６・・・・・・鏡胴、２７・・・・・・固定プロツ
ク、２９・・・・・・支軸ピン、３４・・・・・・凸レ
ンズ、４４・・・・・・凹レンズ。
Claims (1)
- １ バーナの火炎に基づく輻射線を案内管の一端に入射
させ前記案内管の他端を介して受光素子に導き前記輻射
線を電気信号に変換するようにした火炎検出器において
、前記案内管内部でその一端近傍から他端を貫通して受
光素子まで延在するシールドチューブに納められたライ
トガイド体と、前記案内管内部に固定され前記シールド
チューブを保持する固定ブロックおよび固定ブロックに
１対のフォークを介して偏向可能にピンジョイントされ
その内部軸心に前記ライトガイド体先端を保持すると共
にこのライトガイド体と同軸に前記固定ブロックと反対
方向に突設されレンズ系を内蔵した鏡胴を有する光学的
視野制限器とを具備したことを特徴とする火炎検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54001265A JPS5952968B2 (ja) | 1979-01-12 | 1979-01-12 | 火炎検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54001265A JPS5952968B2 (ja) | 1979-01-12 | 1979-01-12 | 火炎検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5594118A JPS5594118A (en) | 1980-07-17 |
| JPS5952968B2 true JPS5952968B2 (ja) | 1984-12-22 |
Family
ID=11496617
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54001265A Expired JPS5952968B2 (ja) | 1979-01-12 | 1979-01-12 | 火炎検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5952968B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61124828A (ja) * | 1984-11-22 | 1986-06-12 | Babcock Hitachi Kk | 火炎監視装置 |
| JPS61140828A (ja) * | 1984-12-14 | 1986-06-27 | Babcock Hitachi Kk | 光フアイバ保護機能を高めた火炎監視装置 |
| US6652266B1 (en) * | 2000-05-26 | 2003-11-25 | International Thermal Investments Ltd. | Flame sensor and method of using same |
-
1979
- 1979-01-12 JP JP54001265A patent/JPS5952968B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5594118A (en) | 1980-07-17 |
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