Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung einer Flamme eines Gas- oder Ölbrenners nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung zur Überwachung dieser Flamme nach dem Oberbegriff des Anspruchs 8.
Zur Überwachung von Gasflammen werden häufig Flammenwächter eingesetzt, die die Gleichrichterwirkung der Flamme ausnützen, die also nach dem sogenannten Ionisationsprinzip arbeiten. Dabei wird zwischen zwei Elektroden eine Wechselspannung angelegt. Das Volumen, das die Flamme ausfüllt, hängt von der momentanen Leistung des Brenners ab. Der erzielbare Gleichstrom kann bei kleiner Brennerleistung und nicht optimaler Geometrie der Elektroden sehr gering ausfallen, während der Wechselstrom in Abhängigkeit der Kapazität der Fühlerleitung wesentlich grösser sein kann. Der Flammensignalverstärker muss also in der Lage sein, den geringen Gleichstromanteil im gesamten Fühlerkreisstrom auszufiltern, ohne dass der Wechselstrom infolge der unvermeidlichen Gleichrichtereffekte im Verstärkereingang ein Flammensignal vortäuschen kann. Die Höhe des Gleichstromanteils gibt daher ein Mass für die Intensität der Flamme, wobei das Nichtvorhandensein einer Flamme der Intensität Null entspricht, deren Detektion zuverlässig und zeitnah festgestellt werden muss, um ein Ausströmen von unverbranntem Gas oder Öl in den Brennerraum zu vermeiden.
Prinzipiell lässt sich die Filterung des Gleichstromanteils durch eine dem Flammensignalverstärker vorgeschalteten Auswerteschaltung, wie beispielsweise einem Tiefpass mit genügend niedriger Grenzfrequenz, bewerkstelligen. Geht jedoch die Filtereigenschaft des Tiefpasses, z. B. wegen eines Ausfalls eines Siebkondensators, verloren, so könnte der Wechselstrom die Anwesenheit der Flamme auch bei deren Nichtvorhandensein vortäuschen. Dieses Fehlverhalten muss vom Flammenüberwachungs- bzw. Brennersteuerungssystem erkannt werden. Bei Brennern im intermittierenden Betrieb ist dies normalerweise kein Problem, weil das Steuerungssystem nach Abschaltung der Brennstoffzufuhr, was zu einem Verlöschen der Flamme führt, ein vorgetäuschtes Flammensignal als fehlerhaft erkennen und eine neue Inbetriebsetzung des Brenners verhindern kann. Bei Brennern im Dauerbetrieb muss das Fehlverhalten durch periodische Überprüfung des Flammenwächters erkannt werden, ohne dass der Brenner dazu ausser Betrieb gesetzt werden darf. Bei optischen Flammenfühlern geschieht dies in der Regel durch Unterbrechung des Strahlengangs zwischen Flamme und Sensor mittels einer Blende, d. h. es wird während des Betriebs kurzzeitig ein Flammenausfall vorgetäuscht, worauf der Ausgang des Flammensignalverstärkers entsprechend reagieren muss.
Grundsätzlich ist das Verfahren des Signalunterbruchs am Flammenfühler auch bei der Ionisationsflammenüberwachung anwendbar. Mittels einem geeigneten Schaltelement liesse sich der Ionisationsstromkreis unterbrechen. Allerdings müsste dieses Element dicht bei der Fühlerelektrode angebracht sein, damit nur der Flammensignalstrom und nicht etwa auch der über Leitungskapazitäten fliessende Wechselstrom unterbrochen wird, dessen flammenvortäuschende Wirkung im Falle eines Bauteilfehlers ja gerade durch den Test erkannt werden soll. Denkbar wäre auch ein Kurzschliessen der Flammensignalleitungen, wodurch der Flammensignalstrom ebenfalls zu Null wird, der Wechselstrom sogar erhöht wird. Für beide Fälle müsste ein Schaltelement eingesetzt werden, das für die hohe Fühlerwechselspannung geeignet ist und das selbst wieder keinen Fehlermechanismus annehmen kann, der zu unerkannter Flammenvortäuschung führt.
Nach derzeitigem Kenntnisstand kommt dafür nur ein elektromechanisches Relais in Frage. Diese Lösung ist allerdings materialaufwendig und benötigt eine relativ hohe Steuerleistung. Die Möglichkeit des Fühlerstromunterbruchs mit einem Relaiskontakt ist in der DE-OS 29 32 129 auf Seite 6 erwähnt. In der DE 30 26 787 ist eine Lösung beschrieben, bei der ein einziger Filterkondensator am Eingang des Flammensignalverstärkers vorhanden ist, der einerseits als Energiespeicher für den Ionisationsstrom dient und dessen Entladestrom andererseits für den dynamischen Betrieb einer Halbleiterschaltung benötigt wird. Der Ausfall dieses Filterkondensators führt dazu, dass die Halbleiterschaltung - auch bei einem durch Fühlerleitungskapazitäten verursachten Wechselstrom - in einen konstanten Zustand übergeht, so dass keine Flamme mehr gemeldet wird. Der Nachteil dieser Lösung ist, dass für den dynamischen Betrieb dieser Halbleiterschaltung eine bestimmte Mindestenergie und somit ein bestimmter Mindeststrom von der Flamme geliefert werden muss. Der Ansprechempfindlichkeit dieses Schaltungsprinzips sind also gewisse Grenzen gesetzt, sie genügt nicht mehr allen heutigen Anforderungen.
In der EP 159 748 ist eine Schaltung offenbart, die eine hohe Ansprechempfindlichkeit vermuten lässt, sofern der durch Leitungskapazitäten verursachte kapazitive Laststrom an den Fühleranschlüssen gering bleibt im Verhältnis zum Flammensignalstrom. Insofern genügt diese Schaltung den Anforderungen nach hoher Ansprechempfindlichkeit und gleichzeitig hoher Resistenz gegen Leitungskapazität nicht. Eine weitere Forderung, die häufig gestellt wird, ist die Anzeige der Flammenintensität als Einstellhilfe bei der Inbetriebnahme eines Brenners und zur rechtzeitigen Erkennung von Veränderungen der Flamme im Betrieb. Die in der EP 159 748 offenbarte Schaltung bietet diese Möglichkeit nicht.
Die Lösung nach der Lehre der DE 30 26 787 liefert eine Impulsfolge in Abhängigkeit von der Grösse des Flammenstroms, so dass dort ein Signal zur Anzeige der Flammenintensität abgeleitet werden könnte, allerdings ist der Dynamikbereich zwischen Ansprechempfindlichkeit und Sättigungsgrenze relativ gering, so dass das Schaltungsprinzip nur für die Feststellung "Flamme vorhanden" geeignet ist.
Die EP 0 617 234 offenbart ebenfalls einen Ionisationsflammenwächter mit einer Schaltungsanordnung, die eine Kapazität aufweist, die durch den Ionisationsstrom von einem durch die Betriebsspannung aufgeladenen Zustand in einen entladenen Zustand überführt wird, wobei beim Unterschreiten einer bestimmten Schwelle das Signal "Flamme vorhanden" ausgegeben wird. Die Funktion der Kapazität ist mittels eines Testsignals überprüfbar.
Nachteilig ist hier, dass die Funktion der Kapazität periodisch getestet werden muss, es erfolgt keine kontinuierliche Überwachung der Kapazität.
Aus der DE 34 01 603 ist ein selbstüberwachender Flammenwächter bekannt bei dem ein Verstärkerschaltkreis mit einem Ueberwachungssignal intermittierend beaufschlagt wird. Der Flammenwächter überwacht sich selbst und kann bei einem Bauteildefekt das Flammenrelais nicht mehr erregen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren, bzw. eine Vorrichtung zur Überwachung einer Flamme anzugeben, die als Flammenüberwachungsverfahren - bzw. Schaltung dient, deren Ansprechempfindlichkeit gegenüber dem Stand der Technik wesentlich verbessert ist, ohne die Verträglichkeit für Leitungskapazität zu schmälern, deren Abschaltfähigkeit während des Brennerbetriebs periodisch überprüfbar ist, als auch ein Ausgangssignal liefert, das ein Mass für die Flammenintensität darstellt. Darüber hinaus soll das Verfahren eine kontinuierliche Überprüfung der Überwachung gewährleisten.
Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche 1 und 8 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Überwachung einer Flamme bedient sich dem bekannten Prinzip, dass in Abhängigkeit von der Anwesenheit bzw. der Intensität der Flamme aus einem ersten elektrischen Signal (bsp. Wechselspannungssignal) ein unterschiedlich grosses zweites elektrisches Signal (bsp. Gleichstromsignal) (IF) erzeugt wird. Dazu dienen beispielsweise Ionisationselektroden oder Ultraviolettsensoren mit in Serie geschalteter Diode, die in Abhängigkeit der Intensität der Flamme ein entsprechendes Gleichstromsignal liefern. Bei Verlöschen der Flamme wird kein Gleichstromsignal erzeugt. Das zweite elektrische Signal (IF) wird von einer Auswerteschaltung detektiert, an die die Ionisationselektroden bzw. die Ultraviolettsensoren angeschlossen sind und in ein erstes Ausgangssignal (A) umgewandelt, wobei die Umwandlung durch verschiedene weitere Schaltungselemente derart vorgenommen wird, dass je nach Flammenintensität unterschiedlich dynamische Ausgangssignale erhalten werden. Das Ausgangssignal (A) ist also bei sich ändernden Intensitäten der Flamme ein sich in seiner Dynamik änderndes Ausgangssignal.
Die Auswerteschaltung wird ebenfalls mit einem elektrischen Überwachungssignal (Wechselspannungssignal) beaufschlagt, das beispielsweise von dem den Ionisationselektroden zur Verfügung gestellten Wechselspannungssignal abgeleitet werden kann, das bei Ausfall der Auswerteschaltung zu einem zweiten Ausgangssignal (AA) führt. Dieses zweite Ausgangssignal ist vorteilhafterweise wie bei Flammenausfall ein statisches, so dass die Überwachungseinrichtung sofort den Ausfall der Auswerteschaltung bemerkt und die Abschaltung der Brennstoffzufuhr bewirken kann.
Das zweite elektrische Signal (IF) wird in ein Steuersignal (S) umgewandelt und an eine Kippstufe weitergeleitet. Diese Kippstufe kann bsp. ein Operationsverstärker sein, der das Steuersignal mit einer bestimmten Schwelle vergleicht und anschliessend wieder die Auswerteschaltung über ein Rücksetzsignal (R) rücksetzt, so dass dieser erneut die Kippstufe ansteuern kann. Dadurch wird der Ausgang der Kippstufe in Abhängigkeit des Steuersignals (S) zwischen zwei Ausgangssignalen (A1, A2) umgeschaltet. In Abhängigkeit der Intensität der Flamme schaltet die Kippstufe unterschiedlich schnell hin und her.
Das Steuersignal (S) kann auch über eine weitere Auswerteschaltung geführt werden, um die Empfindlichkeit der Schaltung gegenüber dem zweiten elektrischen Signal, also bsp. gegenüber dem Gleichstromanteil im Fühlerstrom zu verbessern. Um diese zweite Auswerteschaltung zu überprüfen, d.h. um einen Ausfall zu detektieren wird dessen Stromkreis mit dem Steuereingang eines als Ladungspumpe ausgebildeten Integrators verbunden, dessen Ausgangssignal die Höhe des zweiten elektrischen Signals wie bsp. des Fühlerstroms widerspiegelt.
Zur Detektion eines Ausfalls der ersten Auswerteschaltung dient eine Überwachungsschaltung, die über die Auswerteschaltung mit dem Überwachungssignal, also bsp. einem Wechselspannungssignal, beaufschlagt wird, so dass bei Ausfall der Auswerteschaltung die Überwachungsschaltung ausser Betrieb gesetzt wird und dies zu einem statischen Ausgangssignal (AA) führt. Das Ausgangssignal des Integrators wird bei Ausfall der zweiten Auswerteschaltung zu Null.
Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausrührungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung des erfindungsgemässen Prinzips. Ionisationselektroden 3 bzw. Ultraviolettsensoren 4, 4a werden über eine Anschlussklemme 1 mit dem Wechselspannungssignal einer entsprechenden Quelle 5 gespeist und liefern das von der Flamme generierte und von einem unerwünschten Wechselstromsignal überlagerte Signal an die Klemme 2, an der eine Auswerteschaltung 6, hier ein Siebglied, das Gleichstromsignal IF detektiert. Das Steuersignal S wird an die Kippstufe 9 weitergegeben, die das Ausgangssignal A, AA ausgibt. Eine Rücksetzleitung R dient zum Rücksetzen der Auswerteschaltung 6, so dass am Ausgang der Kippstufe 9 ein oszillierendes Signal erscheint. Besteht die Auswerteschaltung 6 aus einem Tiefpass TP mit Kondensator C1 und Widerstand R1, muss diese regelmässig zurückgesetzt werden.
Die Wechselspannungsquelle 5 speist ebenfalls die Auswerteschaltung 6, die das Überwachungssignal, also die Wechselspannung der Wechselspannungsquelle 5, an eine Überwachungsschaltung 7, hier eine Ladungspumpe, weitergibt, die die Kippstufe 9 in einen bestimmten Zustand versetzt, der die Kippstufe 9 aktiviert. Bei Ausfall der Auswerteschaltung 6 wird kein Signal an die Überwachungsschaltung 7 weitergeleitet, so dass die Kippstufe 9 in einen anderen, statischen Zustand überführt wird, der die weitere Meldung der Flammenintensität (Ausgangssignal A) unterbricht und dann das Ausgangssignal AA hat. So kann leicht der Ausfall der Auswerteschaltung 6 detektiert werden. Ein Testsignal T kann an einen Schalter 11 angelegt werden, der den Ausfall der Auswerteschaltung 6 simuliert. So kann wiederum die Schaltung zur Ausfallerkennung der Auswerteschaltung 6 überprüft werden, insbesondere die Ladungspumpe und die Kippstufe 9.
Die Fig. 2 und 3 zeigen ein Blockschaltbild bzw. ein detailliertes Schaltschema einer erfindungsgemässen Flammenüberwachungsschaltung. Im Schaltschema sind die Bauteile mit den gebräuchlichen Symbolen und mit den üblichen Bezeichnungen dargestellt. Die genaue Verdrahtung wird hier nicht im Einzelnen erläutert, sie ist den Fig. 2 und 3 zu entnehmen. Die Flammenüberwachungsschaltung ist bipolar von zwei gegenüber einem Bezugspotential m definierten Betriebsspannungen +Ub1 und -Ub2 gespeist. Sie weist zwei Anschlüsse 1 und 2 auf, die entweder mit zwei Ionisationselektroden 3 oder mit den beiden Anschlüssen eines Ultraviolettsensors verbindbar sind, der aus einer gasgefüllten Ultraviolettzelle 4 und einer dazu in Reihe geschalteten Diode 4a besteht. Der erste Anschluss 1 dient als Ausgang, der eine von einem Wechselspannungsgenerator 5 erzeugte, gegenüber dem Bezugspotential m definierte Wechselspannung führt. Der zweite Anschluss 2 dient als Eingang, dem das eigentliche Fühlersignal zugeführt wird. Dem zweiten Anschluss 2 ist ein erster, aus einem Widerstand R1 und einem Kondensator C1 gebildeter Tiefpass 6 nachgeschaltet. Die vom Wechselspannungsgenerator 5 erzeugte Wechselspannung wird über einen Begrenzungswiderstand R3 und einen Koppelkondensator C3 auf den Kondensator C1 und weiter auf den Eingang einer Ladungspumpe geführt. Das Signal am Ausgang der Ladungspumpe ist über einen mit der positiven Betriebsspannung verbundenen Spannungsteiler 8 auf den nicht invertierenden Eingang eines als Schmitt-Trigger geschalteten Operationsverstärkers 9 geführt. Der invertierende Eingang des Operationsverstärkers 9 ist mit dem Ausgang des Tiefpasses 6 verbunden. Der Ausgang des Operationsverstärkers 9 steuert einen Schalter 10, über den der Kondensator C1 entladen werden kann.
Die den Kondensator C1 beaufschlagende Wechselspannung, die im Beispiel von der vom Wechselspannungsgenerator 5 erzeugten Wechselspannung abgeleitet ist, könnte auch von einem zweiten Wechselspannungsgenerator erzeugt werden.
Im Fühlerstromkreis fliesst zwischen den Ionisationselektroden 3 wegen der gleichrichtenden Wirkung der Flamme bzw. in der Ultraviolettzelle 4 wegen der Diode 4a nur ein Gleichstrom, und zwar nur dann, wenn die Flamme tatsächlich brennt. Zwischen den Anschlüssen 1 und 2 fliesst jedoch wegen der unvermeidlichen Kapazität der Fühlerleitungen ständig auch ein unerwünschter Wechselstrom, der sich dem Gleichstrom überlagert. Die Flammenüberwachungsschaltung ist nun so aufgebaut, dass dieser Wechselstrom nicht gleichgerichtet wird und daher nicht bei fehlender Flamme ein Signal "Flamme vorhanden" vortäuschen kann.
Die Flammenüberwachungsschaltung arbeitet wie folgt: Solange der Kondensator C1 intakt ist, führt die Ladungspumpe 7 an ihrem Ausgang ein annähernd konstantes, negatives Potential UC5, dessen Absolutwert etwa 75 - 80% der positiven Speisespannung +Ub1 beträgt. Die Widerstände R7 und R8 des Spannungsteilers 8 sind derart bemessen, dass dann auch die am nicht invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 9 anliegende Spannung negativ ist. Der Ausgang des Operationsverstärkers 9 führt zunächst die negative Betriebsspannung -Ub2, so dass der als Sperrschichtfeldeffekttransistor T2 ausgebildete Schalter 10 offen ist. Sobald die Flamme vorhanden ist, lädt der zwischen den Ionisationselektroden 3 fliessende Gleichstrom bzw. der Photostrom des Ultraviolettsensors 4 den Kondensator C1 auf, dessen Potential zunehmend stärker negativ wird. Infolgedessen sinkt auch die Spannung am invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 9 auf ein zunehmend negatives Potential. Sobald die Spannung am invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 9 die Spannung am nicht invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 9 unterschreitet, führt der Ausgang des Operationsverstärkers 9 die positive Speisespannung +Ub1, der Schalter 10 schliesst und der Kondensator C1 beginnt, sich zu entladen. Wegen der Widerstände R5 und R6 weist der Operationsverstärker 9 eine gewisse Schalthysterese auf, so dass der Kondensator C1 teilweise entladen wird. Ist die Entladung des Kondensators C1 genügend weit fortgeschritten, dann schaltet der Ausgang des Operationsverstärkers 9 wieder um und führt wieder die negative Speisespannung -Ub2. Damit beginnt das Spiel von vorne. Das Signal am Ausgang des Operationsverstärkers 9 ist ein rechteckförmiges Signal. Dessen Frequenz stellt ein Mass für die Intensität der Flamme dar, da die Stärke des zwischen den Ionisationselektroden 3 fliessenden Gleichstromes die Zeitdauer bestimmt, die es braucht, um den Kondensator C1 aufzuladen, bis der Operationsverstärker 9 wieder umschaltet.
Eine Unterbrechung des Kondensators C1 führt dazu, dass der Transistor T1 der Ladungspumpe 7 dauernd sperrt und die Ladungspumpe 7 daher ausser Betrieb ist. Infolgedessen wird der Kondensator C5 auf die positive Speisespannung Ub1 aufgeladen, so dass der Ausgang der Ladungspumpe 7 wie auch der Ausgang des Operationsverstärkers 9 ein statisches Signal führen. Ein Kurzschluss des Kondensators C1 führt dazu, dass die Ladungspumpe 7 zwar in Betrieb bleibt, die Amplitude der Spannung am invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 9 jedoch bezüglich der am nicht invertierenden Eingang anliegenden Spannung hinreichend klein bleibt, so dass der Ausgang des Operationsverstärkers 9 wiederum ein statisches Signal führt.
Nur ein wechseiförmiges Signal am Ausgang des Operationsverstärkers 9 bedeutet somit, dass die Flamme vorhanden ist, ein gleichförmiges Signal bedeutet entweder, dass die Flamme nicht brennt oder dass die Flammenüberwachungsschaltung defekt ist.
Bei der vorgeschlagenen Flammenüberwachungsschaltung müssen die Amplitude der vom Wechselspannungsgenerator 5 erzeugten Wechselspannung, der Widerstand R3 und die Kondensatoren C1 und C3 derart aufeinander abgestimmt sein, dass die Amplitude der am Kondensator C3 und somit auch am invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 9 anliegenden Wechselspannung nicht ausreicht, den als Schmitt-Trigger geschalteten Operationsverstärker 9 zum Hin- und Herschalten zu bringen und damit ein Signal "Flamme vorhanden" vorzutäuschen.
Im intermittierenden Betrieb des Brenners kann die Flammenüberwachungsschaltung immer dann, wenn der Brenner ausgeschaltet ist, dahingehend überprüft werden, ob am Ausgang kein Signal "Flamme vorhanden" erscheint. Bei einer für Dauerbetrieb des Brenners geeigneten Flammenüberwachungsschaltung ist ein zweiter Schalter 11 vorgesehen, mit dem der Eingang der Ladungspumpe 7 mit dem Bezugspotential m verbindbar ist. Wenn der Schalter 11 geschlossen ist, dann muss am Ausgang der Flammenüberwachungsschaltung und/oder nachgeschalteter Schaltkreise die Information "Flamme nicht vorhanden" erscheinen. Der Schalter 11 wird vorzugsweise von einem Mikroprozessor angesteuert. Der in der Fig. 3 dargestellte Schalter 11 ist ein über zwei Eingänge gesteuerter Optokoppler, der eine galvanisch getrennte Steuerung ermöglicht.
Die Fig. 4 zeigt eine Weiterentwicklung der Flammenüberwachungsschaltung, bei der zwischen den Kondensator C1 und den Eingang des Operationsverstärkers 9 ein zweiter, aus einem Widerstand R2 und einem Kondensator C2 gebildeter Tiefpass 19 geschaltet ist. In diesem Fall steuert der Schalter 10 die Entladung des Kondensators C2. Der Kondensator C2 muss analog wie der Kondensator C1 auf eine mögliche Unterbrechung hin überwacht werden. Der Kondensator C2 ist daher mit dem Eingang eines Integrators 20 verbunden, an dessen Ausgang eine Gleichspannung anliegt, deren Pegel ein Mass für die Flammenintensität ist. Der Integrator 20 ist als Ladungspumpe ausgebildet. Der Kondensator C7 wird entsprechend der Frequenz der Lade-/Entladezyklen des Kondensators C2 über den Kondensator C6 nachgeladen. Die Frequenz ist durch den Fühlerstrom bestimmt. Bei einer Unterbrechung des Kondensators C2 nimmt die Spannung am Kondensator C7 den Wert des Bezugspotentials m an, was gleichbedeutend ist mit "Flamme nicht vorhanden". Die Spannung am Kondensator C7 wird beispielsweise mittels eines Spannungs-/Frequenzwandlers digitalisiert und über einen Optokoppler galvanisch getrennt an ein übergeordnetes Gerät, z.B. einen Feuerungsautomaten, übertragen. Der Vorteil dieser Schaltung liegt darin, dass der Tiefpass 19 die vom Wechselspannungsgenerator 5 erzeugte Wechselspannung derart dämpft, dass ein wesentlich grösseres Verhältnis zwischen dem durch die Fühlerleitungskapazitäten verursachten Wechselstrom und dem Ionisationsstrom akzeptiert werden kann.
Falls die Flamme mit einer UV-Zelle 4 überwacht wird, die im Gegensatz zu den Ionisationselektroden 3 nicht fehlersicher ist, da die Gefahr besteht, dass die UV-Zelle 4 beispielsweise infolge Alterung auch bei nicht vorhandener Flamme zündet, muss das aus der UV-Zelle 4 und der Flammenüberwachungsschaltung bestehende System im Dauerbetrieb des Brenners durch Abdunkeln der UV-Zelle 4 getestet werden. Der Schalter 11 darf dann nicht bedient werden. Er kann daher entfallen, falls die Flammenüberwachungsschaltung nur mit UV-Zellen 4 eingesetzt werden soll.
Fig. 5 zeigt Zeitdiagramme der Signale nach den Figuren 1 und 2. Im obersten Diagramm ist das von dem Wechselstromsignal überlagerte Gleichstromsignal IF erkennbar, wobei zur besseren Übersichtlichkeit das Wechselstromsignal nur teilweise eingezeichnet ist. Zum Zeitpunkt t1 beginnt die Flamme zu brennen, ein Gleichstromsignal ist erkennbar, welches bis zum Zeitpunkt t2 ansteigt. Bis t3 bleibt die Flammenintensität konstant, fällt dann ab bis t4, um dort auf einem tieferen Niveau zu bleiben, um schliesslich ab dem Zeitpunkt t5 wieder anzusteigen und ab dem Zeitpunkt t6 auf einem höheren Niveau zu bleiben.
Im untersten Diagramm ist das Ausgangssignal A aufgetragen, welches zwischen den beiden Grenzwerten der Kippstufe 9 bzw. des Operationsverstärkers A1 = +Ub1, A2 = -Ub2 hin und her schaltet. Bis zum Zeitpunkt t1 erfolgt keine Aufladung von C1, der Verstärkerausgang verbleibt auf A2. Nachdem die Flamme einen Gleichstrom erzeugt, lädt sich der Kondensator C1 des Tiefpasses auf und bringt nach einer gewissen Ladezeit die Kippstufe 9 zum Umschalten. Zwischen den Zeitpunkten t2 und t3 ist die Umschaltzeit tu in etwa konstant, so dass sich eine bestimmte Frequenz f1 einstellt, die ein Mass für die Intensität der Flamme darstellt. Zwischen den Zeiten t4 und t5 ergibt sich eine Frequenz f2 und ab t6 die Frequenz f3. Jede der Frequenzen ist daher einem der Gleichstromsignale IF1, IF2 oder IF3 zugeordnet.
In der Mitte der Diagramme ist das Testsignal T erkennbar, welches zwischen den Zeitpunkten t7 und t8 angelegt wird. Dies führt - bei funktionierender Ladungspumpe 7 - zu einer Festlegung des Potentials eines Einganges des Verstärkers, so dass es - bei funktionierender Kippstufe - zu keiner Umschaltung mehr kommt. Dies ist im Ausgangssignaldiagramm zwischen den entsprechenden Zeitpunkten mit einer kleinen Zeitverzögerung erkennbar. Dieses Ausgangssignal AA zeigt daher an, dass die Schaltung intakt ist, d.h. die Schaltung kann auch bei ununterbrochenem Brennerbetrieb getestet werden. Ohne Testsignal T signalisiert das Signal AA das Nichtvorhandensein der Flamme.