高稳定性和精度的检测火焰检测器用光源装置，包括卤钨灯和连接卤钨灯的正弦波电源，所述正弦波电源包括矩形波发生电路，与矩形波发生电路相连接的分频电路，与分频电路相连接的鉴相器电路，与鉴相器电路相连接的压控振荡电路，与压控振荡电路相连接的分压电路，与分压电路相连接的恒流输出电路，所述恒流输出电路连接到所述卤钨灯；所述分频电路的输出端设有闪烁频率选择开关，所述分压电路的输出端设有光强选择开关。由卤钨灯模拟火焰光谱，其闪烁频率产生于石英晶体振荡，并由矩形波发生电路、分频电路、鉴相器电路和压控振荡电路组成频率锁相环电路锁相，其光强由恒流输出电路稳定，大大提高光源闪烁频率和光强的稳定性和精度，同时操作便捷。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种光源装置，特别是涉及一种用于检测火焰检测器的具有高稳定性和精度的光源装置。
技术介绍
火焰检测器是火电厂燃煤、燃气、燃油锅炉炉膛安全监控系统的关键设备。其作用根据火焰的物理特性对燃烧工况进行实时检测，一旦火焰燃状态不满足正常的条件或熄火时，按一定方式输出信号，作为故障报警或FSSS的逻辑判断条件，保证锅炉炉膛灭火时停止燃料供应，防止可燃性物质在炉膛或管道内聚积，发生爆燃甚至于引起锅炉爆炸，因此研究和了解火焰检测器的产品质量和可靠性显得十分重要。要确保火焰检测器产品质量，能鉴别火焰检测器劣优的测试仪也同样很重要，特别是模拟光源。目前实验室、火焰检测器生产厂，测试火焰检测器的模拟光源，一般采用以下的几种方法。①采用普通白炽灯，它的光谱通过光谱分析仪HR2000CG — UV — OTR可以看出， 其主要波长在400nm到IlOOnm以上，可用于红外火焰检测器的测试，但是测试的精度和稳定性不高，原因它是由普通的单相交流电源220V供电，如果交流电源220V的电网波动，电网负荷增加时，电压就会下降，在目前我国的电网系统是经常会出现，电压下降流过白炽灯的电流减小，它的光强就减弱，火焰检测器检测到的火焰强度FI随其变化，影响它的测试稳定性和精度。有时交流电的频率50Hz也会出现偏差也会产生影响，另外50Hz频率经过火焰检测器的光电传感器后，输出的信号频率转变为100Hz，所以白炽灯光的载波频率为 100Hz,模拟为锅炉炉膛火焰的闪烁频率，而锅炉炉膛火焰的闪烁频率，如果是燃煤的一般在6Hz-200Hz的变化，实际运行燃烧的闪烁频率在10Hz-70Hz，因此采用白炽灯作为光源， 测试频率是单一的，对火焰检测器处于其它频率运行的状况无法检测，测试的覆盖性不够， 只能对火焰检测器粗略检测。②用白蜡烛或煤油炉具等点火模拟光源，测试时对环境有特殊要求，光强不易控制，火焰的闪烁频率也无法调节，用于简易观测火焰检测器的灵敏度，检测有火和无火还是可以使用，用于生产测试和研发实验测试以及验证测试，需要量化的和较精确地数据，不能采用此测试方法。③采用现有的火检探头测试信号台，尽管可以通过红外发射二极管发射模拟光， 并这红外光载波正弦波信号作为闪烁频率，其信号的频率和振幅分别通过旋转频率转换开关和强度转换开关在一定范围内选择。通过光谱分析仪HR2000CG-UV-OTR，测量它的光谱可看出其波长为940nm。但存在以下不足之处。1)光源频率不稳定，在测试过程中，设置的频率会产生较大的偏移，由于频率的偏移，意味着火焰闪烁频率的偏移，如果火焰检测器的设置参数没有改变时，它的输出火焰强度信号FI就会产生较大的偏差，测试的准确性受到了限制。2)调节光源强度没有真正地反应到光的强度幅值的变化，而是光源内部的模拟闪烁频率的幅值改变，火焰检测器的传感器没有得到光强的明显改变，无法检测传感器对光强度改变时，输出火焰强度信号FI的影响程度。3)采用LED红外光源，它的光谱频宽较窄，火焰检测器的传感器接受到的光谱波长，几乎为一个点，与实际的火焰具有很宽的连续光谱相差悬殊，用于火焰检测器的传感器的测试精度上还欠缺。上述各种火焰检测器光源存在的缺陷和不足，大大影响了光源装置的精度和稳定性。作为检测火焰检测器的光源，既需要有不同频率可调，也要使每一频率的精度和稳定性达到要求，不会在测试过程中频率产生变化。同时也应当具有可调的光源强度，即调节光的幅射强度，实际用光谱分析仪进行测试，能有明显的显示光强的幅值，随其调节而变化，光源产生的光谱连续且接近锅炉炉膛中燃烧形成的火焰。光源装置中驱动光源的控制电源是影响和决定光源闪烁频率和强度的精度和稳定性的关键部件。现有针对火焰检测器光源的控制电源主要存在着以下不足之处(1)光源频率的可选性和准确性较差，难以达到高精度和准确度控制。(2)光源强度的可调性较差，难以做到光源随光强的调节而精确变化，而仅仅是光波中载波的强度变化。(3)光源强度的稳定性较差，电流不稳定，难以维持光源强度的恒定。因此，采用上述现有的光源及其控制电源，在测试火焰检测器时难以达到精确控制、准确测量的效果，而仅仅只能较为粗略地测试火焰检测器对有火和无火的判断，而对于产品参数的一致性，以及电路中存在的偏差，不能实现有效地测试。因此，设计一种具有高精度和高稳定性火焰检测器的光源装置，对于在研发过程中的验证测试以及生产火焰检测器产品的测试，显得尤其重要。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种高稳定性和精度的检测火焰检测器用光源装置， 能够更真实地模拟锅炉炉膛中燃烧的火焰状态，产生连续红外或紫外光谱，使光源装置发出的光线强度和闪烁频率稳定且可调，适合研发实验、生产测试上对火焰检测器的检测需要。为了达到上述目的，本技术采取的技术方案如下。高稳定性和精度的检测火焰检测器用光源装置，包括卤钨灯和连接卤钨灯的正弦波电源，所述正弦波电源包括矩形波发生电路，与矩形波发生电路相连接的分频电路，与分频电路相连接的鉴相器电路，与鉴相器电路相连接的压控振荡电路，与压控振荡电路相连接的分压电路，与分压电路相连接的恒流输出电路，所述恒流输出电路连接到所述卤钨灯； 所述分频电路的输出端设有闪烁频率选择开关，所述分压电路的输出端设有光强选择开关。进一步，所述矩形波发生电路采用晶体振荡器。所述鉴相器电路包括与分频电路相连接的鉴相器，与鉴相器相连接的信号放大电路，信号放大电路输出端连接到所述压控振荡电路。所述压控振荡电路设有正弦波输出端和矩形波输出端，分别对应输出频率与压控振荡电路输入电压成比例的正弦波和矩形波。所述鉴相器有两个输入端，分别对应连接分频电路的闪烁频率选择开关输出端和压控振荡电路的矩形波输出端。本技术光源装置还包括一个与所述卤钨灯串联的输出采样电阻。所述恒流输出电路包括信号放大器，与信号放大器输出端相连接的功率放大器， 功率放大器的输出端连接卤钨灯和输出采样电阻，所述信号放大器有两个输入端，一个输入端连接所述分压电路，另一个输入端连接一连接到输出采样电阻的电流负反馈回路。所述输出采样电阻到所述信号放大器输入端之间还包括一放大器。本技术的主要优点是如上述结构，本技术光源装置采用卤钨灯模拟火焰，产生连续红外或紫外光谱，卤钨灯的闪烁频率产生于石英晶体振荡，并由矩形波发生电路、分频电路、鉴相器电路和压控振荡电路组成频率锁相环电路进行锁相，使得光源闪烁频率的稳定性和精度均大大提尚。如上述结构，本技术光源装置通过在分频电路输出端设有的闪烁频率选择开关，以及在分压电路输出端设有的光强选择开关，可以十分便捷的控制卤钨灯的闪烁频率和光强，结构简单，操作方便。如上述结构，本技术光源装置采用恒流输出电路驱动卤钨灯，通过电流负反馈回路稳定输出电流，使得光源强度选择不变时，卤钨灯发光强度保持不变，卤钨灯的发光强度不会随其自身或环境温度的变化而变化，确保了光源发光强度的稳定性。附图说明图1是本技术高稳定性和精度的检测火焰检测器用光源装置的结构示意图。图2是本技术光源装置一实施例的电原理图。具体实施方式以下结合附图和实施例进一步说明本技术的结构特征。参见图1所示，本技术高稳定性和精度的检测火焰检测器用光源装置，包括卤钨灯1和连接卤钨灯1的本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．高稳定性和精度的检测火焰检测器用光源装置，包括卤钨灯和连接卤钨灯的正弦波电源，其特征是，所述正弦波电源包括矩形波发生电路，与矩形波发生电路相连接的分频电路，与分频电路相连接的鉴相器电路，与鉴相器电路相连接的压控振荡电路，与压控振荡电路相连接的分压电路，与分压电路相连接的恒流输出电路，所述恒流输出电路连接到所述卤钨灯；所述分频电路的输出端设有闪烁频率选择开关，所述分压电路的输出端设有光强选择开关。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：乐龙彪，忻林路，
申请(专利权)人：上海神明控制工程有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31
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