Датчик ионизации пламени принцип работы

Во время использования любого теплового оборудования, работающего на природном горючем, всегда нужно крепко помнить о высоком риске воспламенения или даже взрыва этого природного горючего вещества.

Такая беда может произойти в ситуациях, при которых может потухнуть огонь газовой горелки или факела по какой-либо причине. Если газовая смесь будет продолжать поступать во внутреннее пространство агрегата или внешнее пространство вокруг него, будет достаточно одной искры открытого огня для того, чтобы произошел пожар или даже взрыв.

Самой частой причиной подобных случаев является отрыв пламени с последующим затуханием. Это происходит при его смещении от выхода в направлении потока газовой смеси. В итоге топка заполняется газом, что приводит к хлопку или взрыву. Причина отрыва – превышение скорости потока смеси над скоростью распространения огня.

Контролируем пламя

Контроль наличия открытого огня производится с помощью ионизационного электрода. Принцип контроля пламени с помощью данного процесса основан на классическом физическом явлении.

При горении газа происходит образование огромного количества свободно заряженных частиц – электронов со знаком минус и ионов со знаком плюс. Они притягиваются и двигаются к ионизационному электроду и формируют ток ионизации небольшой силы – буквально несколько микроампер.

Электрод ионизации соединяется с автоматом горения, который снабжен чутким пороговым устройством. Оно срабатывает при образовании достаточного количества заряженных электронов и ионов – разрешает работу горелки. Если же поток ионизации снижается и достигает минимального порога, горелка мгновенно отключается.

Чтобы устройство работало правильно и долго, нужно первым делом точно соблюдать соотношение воздуха и горючей смеси. Второе условие успеха – содержание устройства в полной чистоте.

Ионизационные электроды используют в датчиках контроля пламени газовых горелок. Их главная задача — сигнализировать блоку управления о прекращении горения и необходимости перекрыть поступление газа. Эти устройства применяют для контроля непрерывности пламени в промышленных печах, домашних котлах отопления, газовых колонках и кухонных плитах. Нередко их дублируют фотодатчиками и термопарами, но в самых простых тепловых аппаратах ионизационный электрод является единственным средством контроля за зажиганием газа и непрерывностью его горения.

Назначение, принцип работы и конструкция ионизационного электрода

Если в нагревательном устройстве по каким-то причинам пропадает пламя, то сразу же должна быть прекращена подача газа. В противном случае он достаточно быстро заполнит объем установки и помещение, что может привести к объемному взрыву от случайной искры. Поэтому все нагревательные установки, работающие на природном газе, в обязательном порядке должны оснащаться системой слежения за наличием пламенем и блокировки подачи газа. Ионизационные электроды контроля пламени обычно выполняют две функции: во время зажигания газа от запальника разрешают его подачу при наличии устойчивой искры, а при исчезновении пламени подают сигнал на отключение газа основной горелки.

Принцип работы

Принцип работы ионизационного электрода основан на физических свойствах пламени, которое по своей сути является низкотемпературной плазмой, т. е. средой, насыщенной свободными электронами и ионами и поэтому обладающей электропроводностью и чувствительностью к электромагнитным полям. Обычно на него подается положительный потенциал от источника постоянного тока, а корпус горелки и запальник присоединяются к отрицательному. На рисунке ниже показан процесс возникновения тока между корпусом запальника и электродным стержнем, возвышающийся торец которого предназначен для контроля пламени основной горелки.

Процесс зажигания газа в нагревательной установке происходит в два этапа. На первом в запальник подается небольшое количество газа и включается электроискровое зажигание. При возникновении в запальнике устойчивого воспламенения происходит ионизация и начинает протекать постоянный ток в сотые доли миллиампер. Устройство контроля электрода подает сигнал системе управления, открывается электроклапан, и происходит поджигание основного потока газа.

С этого момента электрод формирует управляющий сигнал уже от ионизации его пламени. Система управления настроена на определенный уровень ионизации, поэтому, если ее интенсивность снижается до заданного предела и ток в плазме падает, происходит отключение подачи газа и гашение пламени. После этого весь цикл с использованием запальника повторяется в автоматическом режиме до тех пор, пока процесс горения не станет устойчивым.

Основные причины срабатывания сигнализации о снижении уровня ионизации в пламени:

• неправильная пропорция газовоздушной смеси, формируемой в запальнике;
• нагар или загрязнение на ионизационном электроде;
• недостаточная мощность потока пламени;
• уменьшение сопротивления изоляции из-за накопления в запальнике токопроводящей пыли.

Одним из главных достоинств ионизационных электродов является мгновенная скорость срабатывания при погасании пламени. В отличие от них термопарные датчики формируют сигнал только через несколько секунд, которые им требуются для остывания. Кроме того, ионизационные электроды недороги, т. к. имеют очень простую конструкцию: металлический стержень, изолирующая втулка и разъем. Также они очень просты в эксплуатации и обслуживании, которое заключается в очистке стержня от нагара.

К недостаткам датчиков ионизационного контроля можно отнести их ненадежность при работе с газовым топливом, содержащим большие доли водорода или окиси углерода. В этом случае в пламени генерируется недостаточное количество свободных ионов и электронов, что приводит к невозможности удержания стабильного тока. Кроме того, этот метод может оказаться непригодным при работе в условиях повышенной запыленности.

Конструктивные особенности

Металлический стержень ионизационного электрода изготовлен из хромали — сплава железа с хромом и алюминием, который имеет жаростойкость около 1400 °C. Вместе с тем температура в верхней части пламени при горении природного газа может достигать 1600 °C, поэтому контрольные электроды размещают в его корне, где температура ниже — от 800 до 900 °C. Изолирующий цоколь ионизационного электрода, с помощью которого он монтируется на запальнике, представляет собой высокопрочную и жаростойкую керамическую втулку.

Ионизационный электрод может быть только контрольным, а может выполнять сразу две функции: запальную и контрольную. Во втором случае для зажигания пламени запальника на него подается высокое напряжение, формирующее искру. Через несколько секунд оно отключается, происходит переключение на питание постоянным током и переход в контрольный режим. Если электрод выполняет только контрольную функцию, то его изоляция, разъем и кабель должны соответствовать требованиям низковольтной аппаратуры, эксплуатируемой при высоких температурах. При использовании его в качестве запального сопротивление изоляции должно выдерживать на пробой напряжение 20 кВ, а подсоединение к блоку управления производиться высоковольтным кабелем.

При установке ионизационного электрода в корпус конкретной горелки необходимо применять изделие оптимальной длины. Слишком большой стержень будет перегреваться, деформироваться и быстрее покрываться нагаром. В случае малой длины возможны ситуации, когда ионизационный поток будет прерываться при уходе пламени от конца электрода к другому краю корпуса горелки. В реальных условиях длину электрода обычно подбирают экспериментальным путем.

В бытовых газовых плитах для зажигания используют электроискровые запальные электроды, а для контроля за пламенем — термопарные датчики. А почему в бытовых устройствах не применяют ионизационные электроды в раздельном или совмещенном виде? Ведь они дешевле термопар. Если вы знаете ответ на этот вопрос, поделитесь, пожалуйста, информацией в комментариях к данной статье.

Во время использования любого теплового оборудования, работающего на природном горючем, всегда нужно крепко помнить о высоком риске воспламенения или даже взрыва этого природного горючего вещества.

Такая беда может произойти в ситуациях, при которых может потухнуть огонь газовой горелки или факела по какой-либо причине. Если газовая смесь будет продолжать поступать во внутреннее пространство агрегата или внешнее пространство вокруг него, будет достаточно одной искры открытого огня для того, чтобы произошел пожар или даже взрыв.

Самой частой причиной подобных случаев является отрыв пламени с последующим затуханием. Это происходит при его смещении от выхода в направлении потока газовой смеси. В итоге топка заполняется газом, что приводит к хлопку или взрыву. Причина отрыва – превышение скорости потока смеси над скоростью распространения огня.

Контролируем пламя

Контроль наличия открытого огня производится с помощью ионизационного электрода. Принцип контроля пламени с помощью данного процесса основан на классическом физическом явлении.

При горении газа происходит образование огромного количества свободно заряженных частиц – электронов со знаком минус и ионов со знаком плюс. Они притягиваются и двигаются к ионизационному электроду и формируют ток ионизации небольшой силы – буквально несколько микроампер.

Электрод ионизации соединяется с автоматом горения, который снабжен чутким пороговым устройством. Оно срабатывает при образовании достаточного количества заряженных электронов и ионов – разрешает работу горелки. Если же поток ионизации снижается и достигает минимального порога, горелка мгновенно отключается.

Чтобы устройство работало правильно и долго, нужно первым делом точно соблюдать соотношение воздуха и горючей смеси. Второе условие успеха – содержание устройства в полной чистоте.

Durag ICP

D-LX 100

Компактный монитор пламени

D-LX 110

Компактный монитор пламени

D-LX 101

Компактный монитор пламени

D-LX 200

Компактный монитор пламени

D-LX 201

Компактный монитор пламени

D-LE 103

Датчик пламени

D-GT 800

Датчик пламени

D-LE 603

Датчик пламени

D-LE 701

Датчик пламени со световодом

D-LE 703

Датчик пламени с оптической системой

D-LX 721

Компактный монитор пламени со световодом

D-UG 120

Блок управления датчиком пламени

D-UG 660

Блок управления датчиком пламени

AAL 76

Ионизационный монитор пламени

AAC 76

Ионизационный монитор пламени с аналоговым выходом

A 285 K 2.

3
Реле контроля горения

Расходные материалы для пламенно-ионизационного детектора (ПИД), газовая хроматография ПИД

Пламенно-ионизационное обнаружение является наиболее часто используемым методом обнаружения ГХ из-за его превосходной способности измерять углеводороды. С помощью газа-носителя образец ионизируется водородно-воздушным пламенем, а затем собирается с использованием поляризующего напряжения. Произведенный ток измеряется и используется для количественного определения количества сжигаемого образца.

Компания Agilent предлагает полный спектр расходных материалов, необходимых для проведения фидерной хроматографии. Сюда входят свечи накаливания, гайки коллектора, комплекты для чистки и обслуживания, а также цельные форсунки ПИД новой конструкции. Эти инновационные форсунки предназначены для облегчения установки за счет устранения повреждения резьбы и головок колонны, а также для улучшения общего анализа фид.

• Детали детектора и аксессуары для газовой хроматографии

информация о продукте Акции

Этот продукт не доступен для широкой публики.

Список продуктов

1 — 1 из 1 результатов

Характеристики

• Новые форсунки FID включают укороченную хвостовую часть форсунки с увеличенным внутренним диаметром для облегчения установки колонки
• Выгравированные кольца на головках форсунок помогают легко определить размер отверстия каждой форсунки
• Новые форсунки FID совместимы как с капиллярными, так и с насадочными колонками, что устраняет необходимость замены деталей и сокращает время простоя
• Самый популярный и универсальный Детектор
• Разработан для максимальной чувствительности и простоты использования
• Пламя можно зажечь с клавиатуры или автоматически

Вернуться к началу

Литература

Ключевая литература

Французская версия: Правильные соединения ГХ решают все: новые усовершенствованные форсунки Agilent FID/NPD

Наши новые форсунки детектора упрощают установку и устраняют возможность повреждения продукта.

• Листовки
• Французский
• 21 мая 2021 г.
• 167,60 КБ
• ПДФ

Версия на итальянском языке: Правильные соединения ГХ решают все: новые усовершенствованные форсунки ПИД/АФД Agilent

Наши форсунки новой конструкции упрощают установку и устраняют возможность повреждения продукта.

• Листовки
• итальянский
• 21 мая 2021 г.
• 153,77 КБ
• ПДФ

Версия на немецком языке: Правильные соединения ГХ решают все: новые усовершенствованные форсунки Agilent FID/NPD

Наши форсунки новой конструкции упрощают установку и устраняют возможность повреждения продукта.

• Листовки
• немецкий
• 26 мая 2021 г.
• 155,84 КБ
• ПДФ

Указания по применению

Брошюры

Каталоги

Спецификации

Листовки

Плакаты

Технические характеристики

Технические обзоры

См. все Вернуться к началу

Поддержка

Вставка-вкладыш

Вставка для поиска деталей (комбинированная версия на английском, японском и китайском языках)

Найдите идеальное сочетание колонок и расходных материалов Agilent для ГХ с помощью инструмента Agilent Parts Finder и инструмента выбора колонок для ГХ.

• Вкладыши
• Английский
• 27 июня 2013 г.
• 2,72 МБ
• ПДФ

Найдите идеальное сочетание: рекламный вкладыш для инструментов ГХ

Найдите идеальное сочетание колонок и расходных материалов Agilent для ГХ с помощью инструмента Agilent Parts Finder и инструмента выбора колонок для ГХ.

• Вкладыши
• Английский
• 27 июня 2013 г.
• 1,12 МБ
• ПДФ

Руководства пользователя

Вернуться к началу

Видео

Акции

Вернуться к началу

Пламенно-ионизационные детекторы (ПИД) | Сосна Окружающая среда

Мониторинг воздуха/газа

• Фотоионизационные детекторы (ФИД)
• Пламенно-ионизационные детекторы (ПИД)
• Мульти/одиночные газоанализаторы
• Анализаторы соединений
• Мониторы аэрозолей
• Сэмплеры большого объема окружающей среды
• Насосы для отбора проб воздуха
• Измерители скорости воздуха
• Качество воздуха в помещении
• Ручные насосы

Сортировать по:

ПопулярныеЛучшие продажиПо алфавиту, от A до ZПо алфавиту, от Z до AЦена, от низкой к высокойЦена, от высокой к низкойДата, от старой к новойДата, от новой к старой

Оборудование, доступное как для аренды, так и для покупки

Компания Pine предлагает самый широкий выбор анализаторов общего содержания углеводородов в отрасли аренды. Мы носим J.U.M. Engineering, Thermo Electron, California Analytical Instruments и VIG Industries. USEPA 40 Часть 60 Приложение A Метод 25 требует определения общего содержания газообразных неметановых органических соединений. Сосна несет JUM 109L, Thermo Electron 55i, California Analytical Instruments 600M HFID и VIG Industries Model 210 для обращения к TGNMO в режиме реального времени. Pine является официальным ремонтным центром J.U.M. Инженерно-технический и ремонтный центр компании California Analytical Instruments на Среднем Западе. Пожалуйста, свяжитесь с представителем CEMs, чтобы обсудить ваши потребности в отборе проб углеводородов.

Чтобы узнать больше, нажмите на продукт из списка. В Pine мы специализируемся на предоставлении комплексных решений по оборудованию и предоставлении технических консультаций о том, что арендовать и как это использовать; доступность нашего арендного парка не имеет себе равных, и все наше оборудование всегда тестируется и доставляется готовым к использованию.