文档介绍：目录
第一章引言 1
第二章系统方案设计 2
红外线火焰检测器 2
第三章红外传感器简介 4
红外传感器概述 4
红外传感器工作原理 4
第四章信号处理电路 6
放大和AD转换电路 6
控制电路 9
声控报警电路 10
显示电路 11
电源电路 12
第五章控制系统统软件设计 14
程序流程图 14
A/D转换子程序 14
显示子程序 15
第六章传感器课程设计总结 17
参考文献 18
第一章引言
工业生产中,燃料的燃烧以及设备的结构都闩益复杂,对热工参数提出了严格的要求,燃料和设各的防爆问题也变的突出起来,目前很多电站都安装了安全监控系统,防止爆炸。安全监控系统,它是燃烧器控制和燃料安全燃烧系统,主要由火焰检测、逻辑组件、外围设备等三大部分构称。
火焰检测装麓是安全监控系统的重要组成部分。,经常出现有火焰检测不出或没火焰误检测为有火焰等问题。造成这些情况的原因是多方匠的,比如火焰检测装置选型与炉型不匹配、火焰检测装置位置安装不当、火焰检测装置参数设置不当、检测装置部件故障。
火焰检测装置是炉膛安全监控系统十分重要的组成部分,火焰检测装簧能否实时检测炉膛燃烧状态,能否正确反映燃烧状态是锅炉安全可靠运行的十分重要条件比较成熟,价格比较贵。我国电站使用的火焰检测装置五花八门,。因此,结合国外先进技术,针对我国电站锅炉燃烧特点,开发火焰检测装置是非常必要的。火焰检测器将锅炉火焰信号转换为电信号,是本文研究的重点。通过在熟悉、学习国内外各种成熟的火焰检测装置的基础上,针对我国电站锅炉,对火焰检测装置进行创新和改进。本文开发研制的新型的火焰检测装置需要具备能实时的反映锅炉的燃烧状态。直观显示火焰信号强度和背景电平:操作简便, 利用面板上的增益调节钮和薄膜按键,可以方便地调节火焰增益、背景信号、延迟时间及模拟量的输出;具备延时功能,针对火焰信号的漂动不定,—los之间的可调延时功能,避免火焰信号的误判断;自检功能, 火焰信号处理器在正常工作的过程中,每隔2分钟进行自检,保证信号处理器或检测器工作异常或发生故障,能发出报警信号。
第二章系统方案设计
红外线火焰检测器
,这些波长的光线不易被煤尘、水蒸气和其它燃烧产物吸收,因此适用予检测煤粉火焰和重油火焰。在炉膛内的高温烟气和相邻燃烧器的火焰都会同时发出可见光和红外线,在对某~燃烧器火焰进行检测时必须要将它们与被检测火焰信号分开来。
信号处理
系统的原理框图如图2-1所示:
单
片
机
数字
显示
报警
电路
红外线
传感器
电源部分
图2-1 系统框图
系统硬件原理图由红外传线感器来采集红外线信号,信号处理,数据处理和智能算法、显示等构成。整个系统由微处理器控制,由红外线传感器直接采集电压、电流信号,再经滤波、放大、整形后,输入到微处理器,并在显示系统上显示,当超过电压发出报警。它的各部分电路的说明如下:
红外线传感器部分:
该部分电路是本次设计的基础,它利用红外线传感器将红外线变化转变成电压的变化最终实现电压、电流的采集。
信号处理部分:
该部分电路包括电压信号的放大和AD转换,实现模数变换。
单片机部分:
AT89C51单片机系统是数字显示的核心部分,主要任务有:给ADC0809模数转换芯片提供一个时钟,使其正常工作,同时采集模数转换后的数字信号,使用软件滤除干扰,并对数字信号进行计算,然后输出显示。
电源电路部分:
该部分电路负责将输入的9V至12V直流电,分别转换为稳定的9V、5V、-9V直流电,给传感器,放大电路,单片机,ADC0809等供电。
显示电路,声光报警电路:
显示电路的作用是将测量的电流实时显示出来,当测量电流超过电流表的测量范围时报警电路将发出声光进行报警。
第三章红外传感器简介
红外传感器概述
红外技术发展到现在,已经为大家所熟知,这项技术在现代科技、国防科技和工农业科技等领域得到了广泛的应用。红外传感系统是用红外线为介质的测量系统,按照功能能够分成五类:一,辐射计,用于辐射和光谱测量;二,搜索和跟踪系统,用于搜索和跟踪红外目标,确定其空间位置并对它的运动进行跟踪;三,热成像系统,可产生整个目标红外辐射的分布图像;四,红外测距和通信系统;五,混合系统,是指以上各类系统中的两个或者多个的组合。
红外传感器根据探测机理可分成为:光子探测器(基于光电效应)和热探测器(基于热效应)。
红外传感