Zasady testowania czujników płomieni: Część 2

Większość starszych układów nadzoru płomienia spalania (z wyjątkiem fotorezystorów CAD) ma na wzmacniaczu lub na konsoli sterowniczej wbudowane gniazdko z sygnałem płomienia. Sygnał prądowy czujnika płomienia można mierzyć w gniazdku typu jack, używając miernika cyfrowego typu DMM, ze skalą w µA dla prądu stałego. Specjalną wtyczkę – zazwyczaj dostarczaną przez producenta  systemu kontroli spalania lub systemu nadzoru płomienia – wkłada się do gniazdka systemu nadzoru płomienia.  Wtyczka przepuszcza sygnał elektryczny przez kabel do sekcji pomiarowej DMM (rys.1).

Podczas pracy palnika minimalny akceptowalny prąd płomienia wynosi typowo 1,5–2 µA. W zakresie dokładnych wartości prądu minimalnego i maksymalnego należy jednak korzystać ze  specyfikacji  producenta systemu kontroli płomienia. W nowszych, mikroprocesorowych systemach kontroli spalania jest mierzony napięciowy sygnał płomienia (prądu stałego). Gniazda testowe dodatnie i ujemne znajdują się zazwyczaj na konsoli kontroli spalania. Dokładne położenie tych gniazd zależy od konstrukcji konsoli.

^{Rys 1. Pomiar sygnału czujnika płomienia przez gniazdko typu jack, zamontowane na konsoli nadzoru płomienia. Używając wtyczki podłączonej do DMM, dostarczonej przez producenta układu kontroli, mierzy się sygnał prądowy płomienia na skali µA (prąd stały). Wartość odczytana powinna wynosić od 1,5—2 µA, ale nie może być wyższa niż 5 µA}

Stosując multimiernik woltowo-omowy (VOM – Volt–Ohm–Milliammeter) lub DMM, należy podłączyć czerwony przewód miernika do dodatniego gniazda testowego urządzenia sterującego (kontrolera) lub wzmacniacza, a czarny przewód miernika do ujemnego gniazda testowego urządzenia sterującego lub wzmacniacza. Sygnał płomienia pilotowego lub sygnał płomienia palnika głównego oraz oba razem muszą być stabilne i na poziomie minimum 1,25 V (prąd stały).

Jeśli sygnał płomienia jest niestabilny lub mniejszy od minimalnego dopuszczalnego poziomu napięcia, należy według następującej procedury sprawdzić instalację czujnika płomienia i obwody elektryczne:

1. Dla każdego czujnika płomienia i dla każdego rodzaju konstrukcji porównać odczyty z dopuszczalnymi przez producenta maksymalnym i minimalnym sygnałami napięciowymi.

2. Niski poziom sygnału płomienia  (prądowego lub napięciowego) wskazuje, że czujnik płomienia nie otrzymał odpowiedniego, widzialnego dla niego promieniowania z płomienia, może to być wynikiem niewłaściwego położenia rurki wziernikowej, zasłoniętego pola widzenia, zabrudzenia szybki osłonowej lub soczewek skupiających albo niesprawnego czujnika.

3. Ze względu na maksymalną żywotność czujnika, sygnał płomienia nie powinien być większy niż 5 µA lub mniejszy niż  5 V (prąd stały) (zależnie od zastosowanego rodzaju kontroli płomienia).   Integralny sygnał płomienia uzyskuje się przez odpowiednie ustawienie  rozmiaru szczeliny.

Testowanie czujników typu CAD (fotorezystory z siarczku kadmu)

Przy testowaniu działania czujnika CAD na sprzęcie pracującym należy stosować następującą procedurę:

1. Wyłączyć piec i połączyć dwoma przewodami czujnik CAD z urządzeniem sterującym. Zapalić palnik, postępując zgodnie z obowiązującymi procedurami bezpieczeństwa. Zaraz po zapaleniu palnika umieścić tymczasową złączkę (jumper) między dwoma stykami urządzenia sterującego, do których jest podłączony czujnik CAD. Podłączyć omometr do skrzyżowanych przewodów wchodzących do czujnika CAD, aby zmierzyć jego oporność, która przy zapalonym płomieniu powinna wynosić1600 W.

2. Zgasić palnik i usunąć złączkę tymczasową.

3. Przy wyłączonym palniku, przez skrzyżowanie przewodów miernika z przewodami wejściowymi sprawdzić oporność ciemnego (bez obecności płomienia) czujnika CAD. Oporność nie powinna być większa niż 20 kW. Jeśli oporności czujników CAD są inne niż to zostało wyspecyfikowane, sprawdzić podłączenia i położenie czujnika. Jeśli zachodzi potrzeba, wymienić wtyczkę czujnika CAD.

4. Podłączyć ponownie przewody czujnika CAD do urządzenia sterującego. Aby zweryfikować poprawność działania palnika, należy sprawdzić krok po kroku sterowanie przekaźnika zgodnie z instrukcjami producenta.

5. Wyjąć i sprawdzić czujnik CAD. Przed badaniem czujnik należy oczyścić. Zakryć czujnik CAD kawałkiem czarnej taśmy elektrycznej. Oporność powinna wynosić około 100 kW. Jeśli czujnik nie reaguje na zmiany intensywności światła, należy go wymienić. Jeśli oporność zmienia się od 1500 W przy dostępie światła do 100 kW  przy jego braku, należy wymienić czujnik CAD.

6. Upewnić się, że taśma, złączki i przewody testowe zostały usunięte, a czujnik CAD został właściwie zamontowany.

7. Sprawdzić cały układ elektryczny  kontroli pieca.

8. Ustawić ponownie układ kontroli spalania na tryb normalnego działania.

Usuwanie usterek działania  czujnika płomienia

Czujnik płomienia dostarcza do urządzenia sterującego palnika sygnał proporcjonalny do intensywności płomienia. Sygnał musi być stabilny i odpowiedniej wielkości. Gdy sygnał jest niestabilny lub poniżej minimalnego dopuszczalnego poziomu, należy sprawdzić instalację czujnika płomienia i obwód elektryczny zgodnie ze schematami i dokumentacją dostarczoną przez producenta. Podczas konserwacji i usuwania usterek układu kontroli palnika i zabezpieczeń płomienia należy upewnić się, że:

• dla każdego typu stosowanego urządzenia jest dostępna dokumentacja producenta,
• podłączenia prądowe są prawidłowe, a wszystkie zaciski i podłączenia elektryczne są dobrze dokręcone,
• na konsoli sterowniczej wybrano odpowiedni czas reakcji na uszkodzenie palnika,
• wzmacniacz jest bezpiecznie zamontowany do modułu przekaźnika konsoli sterowniczej,
• czujniki płomienia są właściwie umieszczone i oczyszczone zgodnie z zaleceniami  producenta,
• zastosowano prawidłową kombinację wzmacniacza i czujnika płomienia.

Pomiędzy różnymi systemami zabezpieczenia płomienia i układami kontroli procesu spalania istnieje wiele różnic. Z tego względu, przy specyficznych zabiegach konserwacyjnych, usuwaniu usterek i procedurach bezpieczeństwa, należy korzystać z dokumentacji dostarczonej przez producenta. Jednak podczas usuwania usterek można wykorzystać następujące porady jako uwagi typu ogólnego (przydatne do większości stosowanych systemów):

1. Sprawdzić napięcie zasilania na wejściu przyłączy (prądu zmiennego). Upewnić się, że wyłącznik główny jest włączony,  połączenia i napięcie zasilania (prąd zmienny) są prawidłowe.

2. Sprawdzić obwód czujnika pod kątem usterek, uszkodzeń lub psucia się.

3. W przypadku układów z czujnikiem prętowym upewnić się, że:

• jest wystarczające uziemienie,
• czujnik prętowy jest właściwie umieszczony w płomieniu,
• temperatura izolacji czujnika prętowego nie przekracza 260°C.

4. W przypadku układów czujników na światło widzialne, przy włączonym palniku należy sprawdzić temperaturę na czujniku. Jeśli przekracza ona 75°C, wykonać jedną lub kilka z wymienionych poniżej czynności:

• zastosować blokadę cieplną,
• dodać dodatkową izolację pomiędzy ścianą komory spalania a czujnikiem,
• dodać osłonę lub ekran odbijający promieniowanie cieplne od czujnika.

5. W przypadku wszystkich czujników optycznych należy wyczyścić okno wziernika, soczewki oraz wnętrze rury wziernikowej, jeśli jest stosowana.

6. Przy włączonym palniku sprawdzić temperaturę czujnika. Jeśli przekracza ona maksymalną dopuszczalną temperaturę czujnika, trzeba wykonać jedną lub kilka z wymienionych poniżej czynności:

• dodać blokadę cieplną, zatrzymującą ciepło wędrujące wzdłuż rury wziernikowej,
• dodać osłonę lub ekran, odbijający  ciepło promieniowania,
• dodać chłodzenie (korzystając  z układu wentylacji rury wziernika zgodnie  z zaleceniami dla czujnika).
• upewnić się, czy ustawienie zasilania płomienia nie jest za małe,
• upewnić się, czy czujnik optyczny właściwie „widzi” płomień. W razie potrzeby zmienić położenie czujnika,
• jeśli nie można osiągnąć poprawnego działania, wymienić wtyczkę wzmacniacza,
• jeśli nadal nie uzyskano poprawnego działania, wymienić czujnik płomienia.

Przy pracy z systemami zabezpieczenia płomienia oraz  z każdym innym  elementem wyposażenia, podstawową sprawą jest upewnienie się, czy personel utrzymania ruchu jest właściwie przeszkolony oraz zna zasady  działania obsługiwanego sprzętu. Dotyczy to wiedzy i doświadczenia z zakresu obwodów elektrycznych,  narzędzi pomiarowych i ich obsługi.

^{George Allen jest  dyrektorem do spraw marketingu w firmie Meterman Test Tools. www.metermantesttools.com.}

Autor: George Allen