Forum: Offtopic Vorhandensein einer Flamme elektrisch feststellen


von Paul H. (powl)


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Ich möchte an einem Gasbrenner feststellen, ob die Flamme noch brennt, 
und das vollautomatisch ohne dass ich dabei anwesend sein muss. Die 
Flamme brennt bläulich, nicht besonders hell. Die Umgebungsverhältnisse 
wie Licht und Geräusch sind stark wechselnd.

Hab mal gehört ne Flamme ionisiert die Luft und ist leitend. Kann man 
das irgendwie ausnutzen?

lg

von Der L. (vhdl-neuling)


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Temperatursensor?

Eine Flamme ist ja auch nicht unerheblich warm :)

Gruß,
derLars

von Tex A. (tex)


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Im Prinzip wäre dafür auch ein Flammenmelder geeignet.
www.igs-hagen.de/prospekt/bma/PI_3Fach_IR_Flammenmelder.pdf

von Dieter S. (dolivo)


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Die Industrie wertet das UV-Spektrum aus. Details findet man sicher im 
Netz.

von Matthias L. (Gast)


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Lichtschranke. Eine brennende Flamme ist undurchsichtig.

(Strahle mal eine Kerzenflamme mit einer Lampe an. Sie erzeugt einen 
Schatten)

von Uhu U. (uhu)


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In Gasdurchlauferhitzern wird elektrisch die Ionisation durch die Flamme 
über eine Elektrode gemessen.

von Paul H. (powl)


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Tex Avery schrieb:
> Im Prinzip wäre dafür auch ein Flammenmelder geeignet.
> www.igs-hagen.de/prospekt/bma/PI_3Fach_IR_Flammenmelder.pdf

Das ding ist doppelt so groß wie die Gerätschaft, die die Flamme erzeugt 
;-)

> Lichtschranke. Eine brennende Flamme ist undurchsichtig.

Nunja es ist eine blau brennende Flamme die ist nicht wirklich 
undurchsichtig ;-) Aber so richtig durchsichtig dürfte sie auch nicht 
sein.. mit ner Laserlichtschranke könnte ich da was macchen.

> Die Industrie wertet das UV-Spektrum aus. Details findet man sicher im
> Netz.

Vielleicht sollte ich dazusagen, dass ich das ganze gerne mit 
hobbymittelchen im €-Bereich bei einer wirklich kleinen Sensorgröße.

Die Flamme ist nicht halb so groß wie die einer Kerze

von Karl H. (kbuchegg)


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Paul Hamacher schrieb:

> Nunja es ist eine blau brennende Flamme

Also gibt sie Licht ab.

einen geeigneten Phototransistor suchen, der in diesem 
Wellenlängenbereich nicht ganz unempfindlich ist?

von Paul H. (powl)


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Uhu Uhuhu schrieb:
> In Gasdurchlauferhitzern wird elektrisch die Ionisation durch die Flamme
> über eine Elektrode gemessen.

Klingt wirklich interessant. 2 Elektroden die ich in die Flamme halte 
sind nicht groß. Kann ich das mit wenigen Volt messen oder brauch ich da 
Hochspannung und so n Quatsch?



Karl Heinz Buchegger schrieb:
> Also gibt sie Licht ab.
>
> einen geeigneten Phototransistor suchen, der in diesem
> Wellenlängenbereich nicht ganz unempfindlich ist?

Da wird mir Fremdlicht einen Strich durch die Rechnung machen. Das ganze 
wird bei Tageslicht betrieben (die Flamme ist nur zum Erhitzen da), d.h. 
wenn die Sonne mal so richtig knallt kann die Umgebung recht hell sein 
und ich denke nicht, dass ich mit meinem Lichtsensor dann Tageslicht 
noch von Flammenlicht unterscheiden kann.

von Matthias L. (Gast)


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>Nunja es ist eine blau brennende Flamme die ist nicht wirklich
>undurchsichtig ;-) Aber so richtig durchsichtig dürfte sie auch nicht
>sein.. mit ner Laserlichtschranke könnte ich da was macchen.

Probier es aus. Beleuchte die Flamme mal mit einer gepulsten 
(Laser)Lichtquelle. Du kannst ja mit einem Röhrchen dafür sorgen, das 
der Empfänger nicht direkt durch die Sonne zugesteuert wird.


http://www.conrad.de/ce/de/product/299022/
;-)

von Karl H. (kbuchegg)


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Paul Hamacher schrieb:

> Klingt wirklich interessant. 2 Elektroden die ich in die Flamme halte
> sind nicht groß. Kann ich das mit wenigen Volt messen oder brauch ich da
> Hochspannung und so n Quatsch?

Kann ich mir nicht vorstellen.
Das Teil liegt in meinem Durchlauferhitzer einfach so frei über dem 
Brenner. Wenn das elektrisch gefährlich wär, gäbs da sicher 35 
DIN-Vorschriften und einen Käfig drummherum.

Wie funktionieren eigentlich die Flammüberwachungen in einem Gasgrill? 
Ich meine, da geht auch ein Kabel raus - obwohl. Wo hätte man in einem 
Gasgrill den Strom zum Betrieb her?

von Uhu U. (uhu)


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Paul Hamacher schrieb:
> Klingt wirklich interessant. 2 Elektroden die ich in die Flamme halte
> sind nicht groß. Kann ich das mit wenigen Volt messen oder brauch ich da
> Hochspannung und so n Quatsch?

Ich weiß das auch leider nur aus meiner Beschäftigung mit einem Junkers 
Gas-Durchlauferhitzer: http://www.elco.ch/pdf/3td_gas_10_gd_50_d.pdf

Such einfach nach Überwachungselektrode (das ist 52 in Schemabild des 
Gerätes)

von Karl H. (kbuchegg)


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Paul Hamacher schrieb:

>> einen geeigneten Phototransistor suchen, der in diesem
>> Wellenlängenbereich nicht ganz unempfindlich ist?
>
> Da wird mir Fremdlicht einen Strich durch die Rechnung machen. Das ganze
> wird bei Tageslicht betrieben (die Flamme ist nur zum Erhitzen da), d.h.
> wenn die Sonne mal so richtig knallt kann die Umgebung recht hell sein
> und ich denke nicht, dass ich mit meinem Lichtsensor dann Tageslicht
> noch von Flammenlicht unterscheiden kann.


Das du den Sonsor durch bauliche Massnahmen (Einbau in ein Röhrchen) 
gegen Umgebungslicht weitgehend abschirmst, davon geh ich eigentlich 
aus. Da fällt mir noch ein: man kann ja 2 Transistoren einsetzen. Einer 
misst an der Flamme vorbei, der andere ist auf die Flamme gerichtet. Aus 
der Differenz ....

von Uhu U. (uhu)


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Karl Heinz Buchegger schrieb:
> Kann ich mir nicht vorstellen.
> Das Teil liegt in meinem Durchlauferhitzer einfach so frei über dem
> Brenner. Wenn das elektrisch gefährlich wär, gäbs da sicher 35
> DIN-Vorschriften und einen Käfig drummherum.

Das Gerät, das ich da verlinkt habe, hat natürlich auch eine 
Hochspannungszündung - das scheint aber auch kein all zu großes 
Sicherheitsproblem zu sein. Womöglich dewegen, weil einer, der sein 
Pfoten dort reinsteckt, aus Sicherheitsgründen eine drauf kriegen soll 
;-)

Von dem Gerät gibt es eine Variante, die den Betriebsstrom über einen 
kleinen Generator in der Wasserleitung gewinnt. Es ist also nur mäßig 
Schmackes auf der ganzen Kiste.

von Marcus O. (marcus6100)


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Karl Heinz Buchegger schrieb:

> Das du den Sonsor durch bauliche Massnahmen (Einbau in ein Röhrchen)
> gegen Umgebungslicht weitgehend abschirmst, davon geh ich eigentlich

Also eine Flamme so erkennen zu wollen ist schon ziemlich unsicher.

Die sicherste Lösung ist wirklich die Auswertung eines Flammenfühler / 
Ionisationselektrode / Überwachungselektrode.

von Uhu U. (uhu)


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Ach ja: Die klassische Methode der Flammüberwachung für Gasherde und 
Zündflammen in Durchlauferhitzern sind Thermoelemente - die kann man als 
Ersatzteile leicht bekommen, weil Verscheißteil.

Das Thermoelement speist direkt einen kleinen Elektromagneten, der das 
Gasventil offen hält. Wenn die Flamme erlischt, fällt der Magnet ab und 
das Ventil schließt.

von Uhu U. (uhu)


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Hier ist beschrieben, wie die Ionisationsüberwachung funktioniert (S. 
26):
http://www.gentner.de/Gentner.dll/026-1105_MTYzNDM4.PDF

von Rahul D. (rahul)


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ein Gaschromatograph abreit doch auch mit einer Flamme, die ein 
elektrisches Feld (Kondensator) verändert, oder?

von Georg W. (gaestle)


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Die Zuverlässigkeit der Lichtschranke ließe sich durch Modulation (nicht 
gerade mit einem Vielfachen von 50Hz) steigern.

von Marcus O. (marcus6100)


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Uhu Uhuhu schrieb:
> Hier ist beschrieben, wie die Ionisationsüberwachung funktioniert

Oh das ist aber mal schön erklärt, hat mich schon länger interessiert 
wie das funktioniert.

Mit einer entsprechend hochfrequenten Wechselspannung, z.B. 1 kHz könnte 
man also in wenigen Millisekungen erkennen ob die Flamme noch brennt 
oder nicht mehr.

Jetzt fehlt nur noch eine entprechende Schaltung, und dann können die 
Flammenwerf... ähh Brenner gebaut werden. :)

von Paul H. (powl)


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Wo bleiben eigentlich endlich die Leute, die mir unterstellen möchte, 
ich wolle damit einen Terroranschlag verüben? ;-)


das mit der Ionisation werd ich einfach mal irgendwie ausprobieren. 
Labornetzteil anschließen und schauen, ob was fließt. Ich meine aber 
vorhin ein PDF gesehen zu haben, in dem der Strom bei 200 oder 300V 
Spannung nur wenige µA betrug.

von Uhu U. (uhu)


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Paul Hamacher schrieb:
> vorhin ein PDF gesehen zu haben, in dem der Strom bei 200 oder 300V
> Spannung nur wenige µA betrug.

In dem, das ich oben verlinkt habe, ist von 20-75 V und 1-5 µA die Rede.

von Paul B. (paul_baumann)


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Erlischt in der Therme mal das Feuerchen,
       strömt's Gas alleine aus
          und knallt's wird's
             teuerchen!


MfG Paul

von A. $. (mikronom)


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Matthias Lipinsky schrieb:
> Lichtschranke. Eine brennende Flamme ist undurchsichtig.

Quatsch. Da wird höchstens etwas gedämpft bzw. etwas gefiltert. Damit 
man nichts mehr durchsieht muss das schon ein Feuer und nicht nur eine 
Flamme sein. Weiterhin kommt es auf die Flammfarbe an. Mit Bezug auf das 
Wahrnehmungspektrum des menschlichen Auges natriumgelb ist weniger 
durchlässig als propangashellblau.

> (Strahle mal eine Kerzenflamme mit einer Lampe an. Sie erzeugt einen
> Schatten)

Das liegt ja wohl eher daran, dass du das durchkommende Licht aufgrund 
er helleren Umgebung nur nicht wahrnimmst.

von Matthias L. (Gast)


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>Das liegt ja wohl eher daran, dass du das durchkommende Licht aufgrund
>er helleren Umgebung nur nicht wahrnimmst.

Teste es. Ich habe es selbst gesehen. Eine normale Kerzenflamme wurde 
mit einem Strahler (ich glaube es war so ein Halogenstrahler) 
beleuchtet. DIe Flamme erzeugt einen klaren Schatten.

von Vn N. (wefwef_s)


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Dafür müssen aber Flammenfarbe und Lichtfarbe der Beleuchtung 
zusammenpassen.

von A. $. (mikronom)


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Matthias Lipinsky schrieb:
>>Das liegt ja wohl eher daran, dass du das durchkommende Licht aufgrund
>>er helleren Umgebung nur nicht wahrnimmst.
>
> Teste es. Ich habe es selbst gesehen. Eine normale Kerzenflamme wurde
> mit einem Strahler (ich glaube es war so ein Halogenstrahler)
> beleuchtet. DIe Flamme erzeugt einen klaren Schatten.

Was an "Das liegt ja wohl eher daran, dass du das durchkommende Licht 
aufgrund er helleren Umgebung nur nicht wahrnimmst." hast du nicht 
verstanden?

von Vn N. (wefwef_s)


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Meine Güte, "Schatten" bedeutet auch nicht die hundertprozentige 
Abwesenheit von Licht.

von Paul H. (powl)


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Ich hab da grade mal ein kleines Experiment gemacht. Zwei 
Drahtelektroden, an ihrer schmalsten Stelle 1mm weit voneinander 
entfernt. Dann die eine Elektrode mit der Basis einer 
NPN-Darlington-Schaltung verbunden. Am Kollektor eine LED.

Die LED leuchtet tatsächlich wunderbar sobald man mit der Flamme auch 
nur wenige mm in die Nähe der beiden Elektroden kommt! Bin grade total 
fasziniert. Noch ein bisschen Elektronik drum rum und man hat einen 
zuverlässigen Flammendetektor. Ach ja, das ganze lief nur mit 5V. Ach 
ja, die Elektrode natürlich nicht anfassen sonst gibts schön 
HF-einstrahlung. Muss mal ausprobieren ob man das mit nem Kondensator 
wegfiltern kann.

von Georg A. (georga)


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Mit Gleichspannung gehts natürlich auch, damit kann man aber nicht 
feststellen, ob der Strom durch Isolationsprobleme fliesst (also auch 
ohne Flamme...). Und ein paar mückrige A bekommt man mit Anhauchen auch 
schon hin...

von Paul H. (powl)


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in wie fern sollte da die Verwendung von Wechselspannung oder 
Rechteckspannung Abhilfe schaffen?

Ich will das ja an nem Gaskocher verwenden. Der kann natürlich auch mal 
nass werden. Aber die Idee ist, dass ich nen Draht zum Brenner führe, 
der ins Plastikgehäuse von der Elektronik hineinragt. Da muss man 
erstmal ne Verbindung bis zu den Metallteilen schaffen, das kriegt man 
auch nicht so leicht hin. Zudem ist das ganze Teil warm. Feuchtigkeit 
verdampft sehr schnell wieder.

von Georg A. (georga)


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> in wie fern sollte da die Verwendung von Wechselspannung oder
> Rechteckspannung Abhilfe schaffen?

Wenn man es mit dem Brenner als Gegenelektrode macht, fliesst der Strom 
nur gut in eine Richtung, solange alles trocken ist.

von Paul H. (powl)


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Versteh ich nicht. Kannst du das näher erläutern? Die ionisierte Luft 
interessiert es ja herzlich wenig, in welche Richtung der Strom da 
fließt.

von Georg A. (georga)


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Schau doch das oben verlinkte PDF an ;)

von Paul H. (powl)


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Oh das hab ich mittlerweile völlig übersehen ;-) Also beruht die 
Gleichrichtung auf der Bewegungsrichtung des Gases bzw. der in der 
Flamme enthaltenen Ionen.

Naja ich denke in meinem Fall genügt es, das teil immer schön sauber zu 
halten. Das ganze ist wie gesagt nur für einen Gaskocher, der draußen 
verwendet wird. Die Flammüberwachung soll lediglich die Flamme wieder 
zünden wenn sie mal von Wind weggeweht wird bzw. eine leere Gaskartusche 
erkennen.

von T.M .. (max)


Angehängte Dateien:

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Hallo,

da ich genau vor dem gleichen Problem stehe will ich den Thread hier
nochmal ausgraben, weil dort schon gut Ansätze zu finden sind.
Ich möchte auch eine Elektrode an einem Kocher anbringen und
feststellen, ob dort die Flamme noch brennt oder nicht.
Kann mir jemand vielleicht eine Skizze machen zu den Ansätzen von oben?
Soweit ich das verstanden habe wird an der Elektrode eine
Wechselspannung angelegt, aber wie das ausgewertet wird habe ich noch
nicht verstanden.

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