Как сделать датчик пламени
RockeZzz › Блог › Самодельные мозги для webasto, планар и др. автономок. Часть 1.
Предистория.(кому не интересно можете пролистать)
Сама идея пришла после того как мне на голову свалились пара отопителей в не рабочем состоянии, с неизвестным дефектом. Мол забирай, авось починишь, приладишь где или продашь за ненадобностью, и ради интереса решил в них покопаться, не так давно как раз подогнали радиатор двс от пежо, и идея отопления в гараже с их помощью мне показалась вполне жизнеспособной, тем более что есть пример
После диагностики моих отопителей выяснилось, что у них мертвые платы управления. Так, как родной насос был только с планаром 14ТС-10, решил заняться им.
Разобрав и почистив выяснил вот что:
1. Свеча накала сдохла
2. Отсутствует датчик перегрева жидкости
3. Прокладки все под замену
4. Индикатор пламени развалился в руках при демонтаже 🙁 мои кривые руки
5. И гвоздь программы — в блоке управления дыра, фото ниже
Теория.
И так, попробуем составить алгоритм работы, в дальнейшем после отработки его можно будет применять и на других моделях конечно с адаптацией под их датчики и режимы работы, к примеру в Webasto TTC датчика пламени нет, и температура измеряется по сопротивлению свечи накала.
На мой взгляд достаточно одной кнопки чтобы управлять системой(запуск-остановка горелки), впоследствии можно добавить будет еще если понадобится.
Управление силовой нагрузкой можно осуществлять реле, или мосфетами ключами. Я использовал на макете то, что было 5В реле (на насос воды, вентилятор радика и свечу накала) и два мосфета на нагнетатель воздуха и топливный насос, потому как два эти элемента должны периодически включаться\выключаться и реле могут выйти из строя раньше времени.
В Планаровской автономке 2 датчика температуры теплоносителя и 1 датчик пламени.
1 д.т. — температура, на выходе,
2 д.т. — перегрев теплоносителя,
д.п. — наличие горения
Датчики температуры на 14тс-10 — два терморезистора, документации нет, но судя по тестам PTC (от температуры сопротивление растет) и при температуре +25С, сопротивление 32кОм
Получил через несколько дней новые датчики, и их сопротивление разное при одной и той же температуре! 32кОм и 34кОм, планар, за что?
В любом случае это терморезисторы и после замеров с ними можно работать
Датчик пламени — бывают либо оптическими либо термопарами
Только скажу что штатный это «индикатор пламени лампочного типа с нихромовой нитью» — по сути термопара, надо смотреть как с ним работать.
Топливный насос — с ним вроде все просто, а вроде и нет. Насос настроен так что за 1 качение толкает строго определенную дозу топлива, т.е. грубо говоря за 100 качков 50 мл топлива. Необходимо определиться с частотой импульсов
Алгоритм Старт
1.Получение значений датчиков температуры и пламени, состояние кнопки
2. Запуск насоса воды в системе
3. Запуск нагнетателя воздуха,
-сразу после свечи накала,
-через несколько секунд подача топлива импульсами
Алгоритм работа.
Индикатор пламени видит, что горелка отопителя работает, вода циркулирует, считываются показания датчиков вывод на экран, когда будет достигнута нужная температура теплоносителя, автоматика останавливает горение.
Алгоритм «Остановка»
1. Прекращение подачи топлива
2. Температура на датчике пламени падает, значит остатки топлива сгорели, выключается свеча накала
3. Через несколько секунд отключается нагнетатель воздуха (после выгона отработанных газов)
Остановка принудительная (ручная) и по заданной температуре (автоматической)
На данный момент остаются не решенными три вопроса, и если кто шарит напишите 🙂
1. С какой частотой подавать импульсы на топливный насос?
На данный момент вижу такие варианты решений: а) это примерный расчет на основе заводских характеристик потребления топлива в час и\или выделяемой тепловой мощности, б) эксперементально подавать рандомное кол-во топлива пока горелка не перестанет сильно дымить, похоже надо будет использовать а и б вместе, в) узнать какие импульсы подает родной блок.
2. Работа с датчиком пламени
3. Реализация доп. защиты
По штатным т.х. планара 24В: теплопроизводетельность, потребление топлива, потребляемая мощность
режим полный 15,5+1,5 кВт, 2-2.2 л\час, 86+-9Вт, нагрев до +70С (запуск)
режим средний 9 кВт, 1,2 л\час, 55+-5 Вт, нагрев до +70-80
режим малый 4 кВт, 0,54 л\час, 31+-3 Вт, нагрев до +55С
При запуске 108+11 В
После +80С теплоносителя режим остывания.
Как сделать датчик пламени
ДОБАВЛЕНО 11/03/2009 19:15
ДОБАВЛЕНО 11/03/2009 19:42
мастер-ломастер писал: |
awow, а та схема что дал I.Cherry, чем не устраивает? |
предложенные схемки просто супер по простоте и надежности, однако не решают проблем ложного срабатывания при отклонении пламени от электродов датчика. на одной из котельных ЗЗУ с оптическим контролем задолбало постоянной подстройкой и в конечном итоге при выбросе пламени из смотрового окна накрылось. прицепили к ЛУЧу ионизац. датчик- самоделку. поплыли стандартные дефекты, о которых ранее сказал. какой выход? покупать новый комплект или клепать другой датчик. Моим шкурным интересом может только зарплата и место быть, тк контора долгов на15 лимонов имеет о покупке чего-либо желательно не заикаться
-20 dB писал: |
awow, ну, вроде вопрос уже решён, |
Просто, надежно и технологично как советский трактор (это о схеме), спасибо от лица всех КИПовцев с периферии. Устраивает на все 100%. Может тему пока не закрывать, вдруг у кого-то еще нечто подобное есть и инфой поделиться захочет?!
С датчиком ионизации мы не работали.
ДОБАВЛЕНО 14/06/2009 15:48
Чайник.
Это я себя имел ввиду.
ДОБАВЛЕНО 18/06/2009 10:28
Мне кажется достойно внимания
Разъясни пожалуйста по первой схеме, какие лучше брать диоды и стабилитрон, и какое нужно реле. А что если использовать в схеме малое напряжение питания от блока (а то боюсь во время ремонта будет долбить
Заранее и премного.
ПыСы: а может и платка есть?
вот она. см. вложение.
ДОБАВЛЕНО 25/02/2015 01:03
teakettle писал: | |||||
Как жаль, что из «киповец-алкаш», ко мне более-менее подходит лишь вторая часть. ДОБАВЛЕНО 25/02/2015 01:03 ДОБАВЛЕНО 25/02/2015 08:54 | I.Cherry, Добрый вечер. Хочу собрать Ваш вариант контроля пламени, потренироваться и более подробно изучить этот вопрос. Вопрос заключается, на схеме есть датчик, вроде Qi, что это такое, можно его фото? Благодарю. | поищи под названием: датчик ионизации пламени | alexon, Добрый вечер. Благодарю за наводку, понял процесс. | Один датчик представлял из себя обычную термопару. Помещался в пламя непосредственно. Не знаю каков у него срок службы. Другой датчик был дистанционный. Представлял из себя фоторезистор и небольшая схемка на микросхеме К548УН1. Это сдвоенный предварительный усилитель. Смысл в том, что один канал усиливал сам сигнал с датчика, а второй усиливал продетектированную переменную составляющую. Сигнал поступает только когда пламя мерцает, если посветить фонариком, то сигнала не будет, хотя фоторезистор и пропустит ток. ДОБАВЛЕНО 23/12/2017 12:24 Если схема сложновата, можно со старого БУРСа взять. Там вообще одна лампа всего, 6Ф5П вроде. Как подключить датчик пламени к АрдуиноСенсор огня KY-026 для Arduino ► позволяет определить наличие открытого пламени. Рассмотрим устройство датчика, как подключить flame sensor к Arduino Uno. Датчик огня KY-026 (flame sensor Arduino) позволяет определить наличие открытого пламени с помощью инфракрасного приемника. На основе датчика можно создать пожарную сигнализацию в доме и много других полезных устройств. Рассмотрим устройство данного сенсора, как его правильно подключить к микроконтроллеру Arduino Uno и разберем работу модуля на примере двух простых программ. Устройство датчика пламени для АрдуиноПроизводится flame sensor для Arduino в двух вариантах — с тремя или с четырьмя контактами, распиновка датчика пламени размещена на картинке ниже. Оба варианта имеют цифровой выход. На датчике включается индикатор, а на выходе появляется сигнал истина (логическая единица), если обнаружено пламя, и ложь (логический нуль) при отсутствии пламени в пределах видимости инфракрасного приемника. Датчик огня с четырьмя ножками имеет дополнительно аналоговый выход, который сообщает не только о наличии сигнала, но и сообщает его характеристику. Таким образом, с помощью сенсора можно определять не только наличие открытого огня, но и его масштаб. ИК датчик реагирует излучение в диапазоне 750 — 1100 нм, на практике сенсор реагирует не только на огонь, но и на солнце или лампы накаливания. Кроме ИК приемника на модуле размещен подстроечный резистор для калибровки чувствительности датчика и другие радиоэлементы с обозначением. Схема подключения датчика к плате Arduino размещена на картинке ниже. В примерах мы используем порт A1 в качестве цифрового и аналогового входа, в скетче можно изменить порт и использовать для обработки сигнала любой микроконтроллер. Подключение датчика пламени к АрдуиноДля этого занятия нам потребуется: На плате датчика есть подписи у контактов для подключения к Arduino Nano или Uno. Датчик питается от 5V и выдает цифровой или аналоговый сигнал, в зависимости от модификации. В примерах мы покажем, как подключить датчик огня к Ардуино, используя аналоговый и цифровой выход сенсора ky-026, чтобы включать/выключать светодиод от платы. Соберите схему, как на картинке и загрузите следующий скетч. Тема: Датчик пламениОбратные ссылкиОпции темы
Вообще то,как правило,практически все датчики пламени реагируют на спектр пламени а не на температуру оного и работают по току (4. 20 или 0. 20 мА),что бы проверить исправность, надо подключат миллиамперметр последовательно с датчиком а не вольметр. полярность подключения,так же имеет значение Добавлено через 55 секунд В схеме отопителя стоит фототранзистор, а ТС хочет прилепить терморезистор. Термопредохранитель В2 целый? Добавлено через 3 минуты На основании отсутствия такового.
Что то здесь не то.
Добавлено через 34 минуты Назови что стояло и на что поменял, ММТ, ФСК и какого номинала. Добавлено через 2 минуты реагируют и на дуновение ветра, все зависит от датчика.. Скорее всего так оно и есть. Хотя во всех теплогенераторах, с которыми мне приходилось иметь дело, в качестве датчика пламени всегда применялись фоторезисторы. Судя по рисунку в мануале и отсутствию маркировки, «родной» фотодатчик весьма специфичен. Возможно придётся топикстартеру искать местного Кулибина. Но в любом случае, терморезистор не может служить датчиком пламени. Возможен вариант заменить временно датчик на тумблер, чтобы протестировать агрегат вцелом. Ведь блок управления (SG1560) тоже мог «накрыться». В случае отсутствия пламени в течение примерно 5 сек с момента начала выполнения пункта 4, система прерывает выполнение программы и выключается. Повторный запуск автоматически начнётся в этом случае через 30 сек. Я это всё к тому, что можно даже в разобранном виде без подачи топлива и соблюдая некоторую осторожность с высоковольтными цепями сэмулировать полный процесс работы горелки с целью выявления неисправностей. Ардуино: датчик огняНа этом уроке мы разберем подключение к Ардуино Уно весьма нестандартного датчика, который призван помочь нам в обнаружении открытого пламени! Конечно, пламя можно обнаружить, например, с помощью термодатчика. Ведь все что горит, часто нагревается до огромной температуры. Но у этого варианта есть два отрицательных момента. Во-первых, термодатчик может пострадать, если его подносить очень близко к огню. Да и не очень удобно это — тыкаться во все датчиком. А во-вторых, термодатчик не сможет зафиксировать именно пламя! То есть детектирование будет опосредованным, что не всегда приемлемо. Другой вариант — использовать тепловизор на основе микроболометров. Такие устройства позволяют в реальном времени строить температурную карту всех видимых поверхностей. Но тепловизор слишком дорогой для хобби-проектов, и пламя он опять-таки детектирует не напрямую. ПрименениеДатчик огня используется в роботах-пожарных. Для этих роботов устраиваются целые соревнования, задача участников в которых заключается в поиске и тушении огонька в лабиринте. Именно наш датчик огня позволит в будущем создать простого и эффективного робота-пожарного для подобных соревнований. Инфракрасный датчик огня улавливает излучение в диапазоне 760 — 1100 нм, свойственное пламени свечи, например. На практике, такой датчик реагирует не только на пламя, но и на солнце, и даже на комнатные лампы. Чтобы избежать паразитной засветки, фотодиод необходимо закрывать с боковых сторон непрозрачным материалом. Для лучшей фильтрации посторонних источников света, при детектировании пламени таким датчиком, применяют алгоритм детектирования низкой частоты. Это возможно благодаря тому, что пламя свечи меняет свою интенсивность с частотой 15-20 Гц. ПодключениеУ цифрового датчика пламени, который мы подключаем, есть всего три вывода: Vcc и Gnd датчика подключаем к соответствующим выводам Ардуино Уно, а Out бросаем на любую свободную ногу. В нашем случае, соединяем Out c цифровым входом №2. Принципиальная схема подключения выглядит следующим образом. Внешний вид макета Теперь, когда датчик подключен, можно смело писать программу! ПрограммаИспользованный нами датчик пламени, имеет инвертированный выход, а значит, он будет возвращать ложь, если в пределах его видимости есть пламя, и истину — в отсутствии пламени. Напишем простую программу, которая будет включать зуммер, если датчик увидел перед собой огонь. Записываем программу на Ардуино Уно, достаем зажигалку с крестовой отверткой, и готовимся к последнему этапу — настройке чувствительности датчика. Дело в том, что на плате датчика пламени есть подстроечный потенциометр, с помощью которого мы и будем настраивать порог чувствительности. Для этого, включаем Ардуино Уно в USB, чтобы запитать нашу схему, поджигаем огонь в 10 сантиметрах от датчика, и начинаем крутить потенциометр, пока зуммер не запищит. Если правильно собрать схему, залить программу, и настроить чувствительность, получится примерно следующее.
|