آشکارساز شعله زیمنس سری QRA (Siemens QRA UV Flame Detector) یکی از پرکاربردترین و قابل اعتمادترین تجهیزات در سیستم‌های مشعل صنعتی است. این دستگاه‌ها که با عنوان فتوسل UV زیمنس نیز شناخته می‌شوند، برای نظارت دقیق بر وجود شعله در مشعل‌های گازسوز و نفت‌سوز طراحی شده‌اند و از ایمنی عملکرد سیستم‌های احتراق اطمینان حاصل می‌کنند. مشعل‌ها از اصلی‌ترین اجزای سیستم‌های گرمایشی به شمار می‌آیند. این تجهیزات با ترکیب هوا و سوخت، شعله ایجاد کرده و حرارت لازم را تأمین می‌کنند. یکی از مهم‌ترین موضوعات در کارکرد مشعل، ایمنی و کنترل عملکرد شعله است. کوچک‌ترین خطا در این بخش می‌تواند خطراتی جدی مانند آتش‌سوزی یا انفجار به دنبال داشته باشد. به همین دلیل، تجهیزات ایمنی ویژه‌ای مانند رله مشعل و چشمی الکترونیک یا فتوسل مشعل طراحی شده‌اند تا نظارت دقیقی بر عملکرد شعله داشته باشند.
فتوسل مشعل چیست؟
فتوسل مشعل یا چشم الکترونیک، نوعی سنسور نوری است که در داخل بدنه مشعل نصب می‌شود و وظیفه آن تشخیص وجود شعله و ارسال وضعیت آن به رله مشعل است. در حالت طبیعی، زمانی که شعله به درستی تشکیل می‌شود، فتوسل آن را شناسایی کرده و اجازه ادامه کار را به مشعل می‌دهد. در صورتی که شعله تشکیل نشود یا فتوسل آن را مشاهده نکند، بلافاصله فرمان توقف عملکرد را به رله ارسال می‌کند تا جریان گاز قطع شده و از بروز حوادث احتمالی جلوگیری شود. به این ترتیب، وجود فتوسل در سیستم مشعل، نقش حیاتی در ایمنی، جلوگیری از نشت گاز و پیشگیری از خطرات انفجار دارد.
نحوه عملکرد فتوسل مشعل
در ساختار فتوسل از یک آلیاژ نیمه‌رسانا استفاده می‌شود که نسبت به نور شعله حساس است. در شرایط بدون نور، مقاومت این آلیاژ بسیار بالا بوده و جریان الکتریکی از آن عبور نمی‌کند. زمانی که شعله روشن می‌شود و نور به سطح فتوسل می‌تابد، مقاومت کاهش یافته و ولتاژ کمی ایجاد می‌شود. این تغییر باعث می‌شود رله متوجه وجود شعله گردد و فرمان ادامه فعالیت را صادر کند. اما اگر شعله خاموش شود، مقاومت دوباره افزایش یافته و سیگنالی به رله ارسال می‌شود تا از طریق شیر برقی، جریان گاز قطع شود. این فرآیند ایمنی کامل سیستم احتراق را تضمین می‌کند.
اجزای اصلی فتوسل مشعل
فتوسل از بخش‌های مختلفی تشکیل شده که هر یک نقش مهمی در عملکرد دقیق آن دارند:
- الکترود: مسیر عبور جریان الکتریکی پس از مشاهده شعله
- سلول فتوالکتریکی: بخش حساس به نور برای تشخیص وجود شعله
- لنز و عدسی: متمرکز کردن و جهت‌دهی نور شعله
- مدار الکتریکی داخلی: انتقال سیگنال به سیستم کنترل مشعل
- سیم و اتصالات: ارتباط میان الکترودها و منبع تغذیه
- محفظه محافظ: پوشش مقاوم در برابر گردوغبار، رطوبت و حرارت
کاربردهای فتوسل مشعل
فتوسل‌ها در صنایع مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرند و هر جا که مشعل وجود دارد، وجود این قطعه برای ایمنی سیستم الزامی است. از جمله کاربردهای مهم آن می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- سیستم‌های گرمایشی خانگی و صنعتی
- بویلرها و دیگ‌های بخار
- موتورخانه‌ها و کوره‌های صنعتی
- صنایع نفت، گاز و پتروشیمی
- صنایع ذوب فلزات و ریخته‌گری
- کشاورزی و صنایع غذایی
- صنایع هواپیما، خودرو و پزشکی
- تأسیسات ساختمانی و گرمایشی بزرگ
انواع فتوسل مشعل
فتوسل‌ها بر اساس نوع حسگر و محیط کاری در چند گروه اصلی طبقه‌بندی می‌شوند:
1. فتوسل فتوالکترونیک
این نوع نسبت به نور مرئی حساس است و برای تشخیص شعله‌های معمولی در مشعل‌های گازوئیلی یا کم‌دما به کار می‌رود. در نبود نور، مقاومت مدار بالا می‌رود و جریان قطع می‌شود.
2. چشم الکترونیک فرابنفش (UV)
فتوسل‌های فرابنفش برای شعله‌های با دمای بالا طراحی شده‌اند. این نوع از یک لوله گازی با الکترودهای کاتد و آند تشکیل شده که به نور UV حساس است. هنگام تابش نور، گاز یونیزه شده و رسانای جریان می‌شود. در مشعل‌های گازی و صنعتی پرحرارت از این مدل استفاده می‌شود.
3. چشم الکترونیک مادون قرمز (IR)
این مدل به نور مادون قرمز حساس بوده و برای تشخیص شعله‌های نامرئی یا مشعل‌های دوگانه‌سوز استفاده می‌شود. در این فتوسل، با افزایش شدت تشعشع، مقاومت کاهش یافته و جریان برقرار می‌شود.
مزایای استفاده از فتوسل مشعل
- افزایش ایمنی سیستم و جلوگیری از خطر انفجار
- کنترل دقیق فرآیند احتراق و پایداری شعله
- بهبود بازدهی انرژی و کاهش مصرف سوخت
- کاهش آلاینده‌هایی مانند CO و NOx
- جلوگیری از احتراق ناقص و تولید ذرات معلق
- افزایش عمر مفید قطعات مشعل
- کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری
- تنظیم دقیق حرارت خروجی و پایداری عملکرد
نکات مهم در انتخاب فتوسل مشعل
برای خرید یک فتوسل مناسب، لازم است به چند پارامتر کلیدی توجه شود:
- نوع فتوسل: انتخاب بین مدل‌های UV، IR یا فتوالکترونیک متناسب با نوع مشعل
- محدوده مقاومت و حساسیت نوری: بررسی دقت عملکرد در شدت‌های مختلف نور
- دمای کاری: اطمینان از عملکرد صحیح در دمای محیط نصب
- سازگاری با نوع مشعل: بررسی مشخصات فنی و تطبیق با سیستم موجود
- سرعت پاسخ‌دهی و دقت عملکرد: اهمیت در تشخیص سریع وضعیت شعله
- ولتاژ تغذیه: هماهنگی با منبع برق سیستم
- ابعاد و نوع نصب: متناسب با فضای داخل مشعل
- برند معتبر و گارانتی معتبر: تضمین کیفیت و پشتیبانی فنی
- شرایط محیطی: مقاومت در برابر رطوبت، گردوغبار و دمای بالا
🎥 ویدئو آموزشی آشکارساز شعله زیمنس QR
عملکرد آشکارساز شعله UV زیمنس (اصل کار فتوسل QRA)
اساس عملکرد آشکارساز شعله QRA زیمنس بر پایه تشخیص اشعه ماوراء بنفش (UV) ساطع‌شده از شعله است. در واقع، فتوسل QRA شامل یک سلول حساس به UV است که وقتی در معرض تابش بین ۱۹۰ تا ۲۷۰ نانومتر قرار گیرد، بین دو الکترود خود تخلیه الکتریکی ایجاد کرده و سیگنال شعله را به کنترلر مشعل ارسال می‌کند.
مزایای فناوری UV در سیستم‌های احتراق
- عدم حساسیت به نور مرئی یا حرارت نسوز: این ویژگی از تشخیص اشتباه جلوگیری کرده و ایمنی سیستم را تضمین می‌کند.
- پاسخ‌دهی سریع و دقیق: در عرض چند میلی‌ثانیه وجود یا عدم وجود شعله تشخیص داده می‌شود.
- افزایش طول عمر مشعل و کاهش خاموشی‌های ناگهانی.
با این حال، برخی منابع نوری خاص مانند لامپ‌های هالوژن یا تجهیزات جوشکاری ممکن است سیگنال‌های نادرست ایجاد کنند. در طراحی سیستم باید این موارد در نظر گرفته شود تا از بروز هشدارهای کاذب جلوگیری شود.
مدل‌های مختلف فتوسل شعله UV زیمنس سری QRA
زیمنس خانواده QRA را در چند سری مختلف تولید کرده تا نیازهای متنوع صنعتی را پوشش دهد. مدل‌های اصلی عبارت‌اند از:
- QRA2 / QRA10 → مناسب برای عملکرد متناوب (Intermittent)
- QRA53 / QRA55 → مناسب برای عملکرد پیوسته (Continuous)
- QRA73 / QRA75 → سازگار با کنترلرهای LMV5 و LME75
در ادامه هر مدل را به‌صورت جداگانه بررسی می‌کنیم:
🔹 1. فتوسل شعله QRA2 زیمنس
QRA2 یکی از ساده‌ترین و در عین حال پرکاربردترین مدل‌های زیمنس است که برای کار با کنترلرهای مشعل LGB، LFL، LME و LMV طراحی شده است.
ویژگی‌ها و مزایا:
- عملکرد در حالت متناوب
- در دو نسخه Normal و High Sensitivity (M)
- بدنه پلاستیکی متالیزه برای جلوگیری از بار استاتیک
- دمای کاری تا +60°C
- قابلیت ارتقا درجه حفاظت از IP20 به IP40
🔗 مشاهده محصول در صفحه فروش: سنسور شعله زیمنس QRA2
🔹 2. فتوسل شعله QRA10 زیمنس
مدل QRA10.C و QRA10M.C از نوع UV، برای مشعل‌های متوسط تا بزرگ طراحی شده‌اند و با کنترل‌کننده‌های سری LME، LFL، LMV2، LMV3 سازگار هستند.
ویژگی‌های فنی:
- عملکرد متناوب
- بدنه آلومینیومی مقاوم در برابر حرارت
- درجه حفاظت IP54 (قابل ارتقا به IP65 با AGG08)
- مقاومت در برابر فشار محفظه احتراق تا 50 mbar
- امکان نصب مستقیم روی کوپلینگ D یا لنز نگهدارنده AGG06
🔗 مشاهده محصول در صفحه فروش: سنسور شعله QRA10 زیمنس
🔹 3. فتوسل شعله QRA53
این مدل‌ها برای عملکرد پیوسته (Continuous) طراحی شده‌اند و مخصوص کنترلرهای LGK16 و LGI16 هستند.
| مدل | حساسیت | طول تیوب | ولتاژ |
|---|---|---|---|
| QRA53.E27/E17 | عادی | 125 mm | AC 230V |
| QRA53.G27/G17 | بالا | 125 mm | AC 230V |
| QRA55.E27/E17 | عادی | 69 mm | AC 230V |
| QRA55.G27/G17 | بالا | 69 mm | AC 230V |
مزایا:
- دارای شاتر گردان خودکار برای محافظت از سلول UV
- پنجره کوارتز مقاوم در برابر دما و آلودگی
- درجه حفاظت IP65
- نیاز به کابل اتصال AGM19
🔗 مشاهده محصول در فروشگاه: آشکارساز شعله QRA55 زیمنس
🔹 4. فتوسل شعله QRA73
مدل‌های QRA73 و QRA75 جدیدترین اعضای خانواده QRA هستند که برای سیستم‌های LMV5 و LME75 بهینه شده‌اند.
| مدل | حساسیت | طول تیوب | ولتاژ |
|---|---|---|---|
| QRA73.A27/A17 | Normal | 125 mm | AC 230V |
| QRA75.A27/A17 | Normal | 69 mm | AC 230V |
ویژگی‌های کلیدی:
- عملکرد پیوسته
- درجه حفاظت IP65
- نیاز به کابل AGM23 یا AGM23U (برای آمریکا)
- زاویه دید 40 درجه
- طراحی فشرده برای نصب آسان در سیستم‌های مدرن
🔗 مشاهده محصول در فروشگاه: سنسور شعله QRA75 زیمنس
لوازم جانبی و قطعات مکمل سری QRA
زیمنس برای افزایش دقت و تطبیق‌پذیری آشکارسازهای خود، مجموعه‌ای از لوازم جانبی (Accessories) را با پیشوند AGG ارائه می‌دهد:
| کد قطعه | توضیح | کاربرد |
|---|---|---|
| AGG02 | شیشه عایق حرارتی | افزایش عمر سلول در دمای بالاتر از 80°C |
| AGG03 | لنز کوارتز UV | افزایش حساسیت آشکارساز |
| AGG06 | نگهدارنده شیشه و لنز | تسهیل تمیزکاری بدون جداسازی قطعات |
| AGG07 | سر توپی نصب | تنظیم زاویه دید روی دیواره دیگ |
| AGG16.C | آداپتور نصب آلومینیومی | اتصال QRA5/QRA7 به تیوب یا مشعل |
| AGM19 / AGM23 | کابل اتصال | اتصال ایمن بین آشکارساز و کنترلر |
نکته: استفاده از AGG02 یا AGG03 باعث افزایش دوام و حساسیت فتوسل می‌شود و به‌ویژه در محیط‌های داغ یا دارای ذرات معلق توصیه می‌گردد.
ملاحظات نصب و ایمنی
برای اطمینان از عملکرد صحیح و طول عمر بالا، رعایت موارد زیر ضروری است:
- نصب فقط توسط تکنسین مجاز انجام شود.
- قطع کامل برق پیش از هرگونه سرویس.
- کابل‌های آشکارساز به‌صورت مجزا از کابل‌های ولتاژ بالا کشیده شوند.
- استفاده از لوله محافظ (Plastic یا Metal earthed) برای عبور کابل‌ها الزامی است.
- در صورت افتادن یا وارد شدن ضربه به آشکارساز، حتی بدون آسیب ظاهری، نباید دوباره مورد استفاده قرار گیرد.
داده‌های فنی و شرایط محیطی
| ویژگی | مقدار |
|---|---|
| عمر متوسط سلول UV | حدود 10,000 ساعت در 50°C |
| دمای عملکرد | 20- تا 60+ درجه سانتی‌گراد |
| رطوبت نسبی مجاز | < 95% |
| فشار محفظه احتراق مجاز (QRA10) | تا 50 mbar (یا 500 mbar با AGG03) |
| کلاس ایمنی | QRA2: کلاس II، سایر مدل‌ها: کلاس I |
| ارتفاع نصب | حداکثر 2000 متر از سطح دریا |
⚠️ هشدار: ورود آب یا تشکیل شبنم در داخل آشکارساز می‌تواند منجر به از کار افتادن سیستم ایمنی شود.
نگهداری، تست و تعویض سلول UV
برای تضمین عملکرد بلندمدت، لازم است آشکارساز به‌صورت دوره‌ای تست شود. شدت تابش UV باید به اندازه‌ای باشد که سلول در هر نیم‌موج فعال شود. برای این کار می‌توان از دستگاه KF8832 استفاده کرد (هرچند این دستگاه دیگر تولید نمی‌شود). سلول UV باید حداکثر پس از ۱۰,۰۰۰ ساعت کارکرد یا در صورت کاهش سیگنال، تعویض شود. در هنگام تعویض، از قطعات اصلی زیمنس استفاده شود تا از عملکرد ایمنی اطمینان حاصل گردد.
جمع‌بندی: چرا سری QRA زیمنس انتخاب برتر است؟
سری QRA زیمنس با ترکیب طراحی مهندسی آلمانی، عملکرد دقیق و ایمنی بالا، یکی از مطمئن‌ترین گزینه‌ها برای سیستم‌های احتراق صنعتی محسوب می‌شود. از مشعل‌های کوچک خانگی تا سیستم‌های صنعتی بزرگ، این آشکارسازها در نقش دیده‌بان دائمی شعله، ایمنی و پایداری فرآیند را تضمین می‌کنند.
| مدل | نوع عملکرد | سطح حساسیت | IP | کابل اتصال |
|---|---|---|---|---|
| QRA2 | متناوب | عادی / بالا | IP20–40 | سفارشی |
| QRA10.C/M.C | متناوب | عادی / بالا | IP54–65 | سفارشی |
| QRA53/QRA55 | پیوسته | E (Normal) / G (High) | IP65 | AGM19 |
| QRA73/QRA75 | پیوسته | A (Normal) | IP65 | AGM23 / AGM23U |
نظر بدهید
آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.