DE19539568C1

DE19539568C1 - Gas burner regulation system

Info

Publication number: DE19539568C1
Application number: DE19539568A
Authority: DE
Inventors: Hubert Nolte; Martin Herrs
Original assignee: Stiebel Eltron GmbH and Co KG
Current assignee: Stiebel Eltron GmbH and Co KG
Priority date: 1995-10-25
Filing date: 1995-10-25
Publication date: 1997-06-19
Anticipated expiration: 2015-10-26

Abstract

The regulation system uses an ionisation electrode (4) providing an ionisation signal dependent in the temp. or lambda value of the combustion, supplied to a regulation circuit (9) for comparison with a reference value, for adjustment of the air/fuel ratio for the burner (1). A calibration cycle is initiated at regular intervals or after a defined operating time, with the lambda value reduced and the corresponding ionisation signal measured. The max. values of the ionisation signal are stored for correction of the required value for the regulation.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung eines Gasbrenners, insbesondere Gasgebläsebrenners, mit einer Meßelektrode, insbesondere Ionisations-Elektrode die eine von der Verbrennungstemperatur bzw. dem Lambda-Istwert abgeleitete elektrische Größe an eine Regelschaltung legt, welche diese Größe mit einem gewählten elektrischen Sollwert vergleicht und das Gas-Luft-Verhältnis (Lambda) auf einen entsprechenden Lambda-Sollwert einstellt. Weiterhin betrifft die Erfindung eine entsprechende Regelschaltung.The invention relates to a method for controlling a Gas burner, in particular gas fan burner, with a Measuring electrode, especially the ionization electrode one of the combustion temperature or the Lambda actual value derived electrical quantity to a Control circuit sets which this size with a compares the selected electrical setpoint and that Gas-air ratio (lambda) to a corresponding Set Lambda setpoint. Furthermore, the Invention a corresponding control circuit.

In der DE 39 37 290 A1 ist eine derartige Regelung beschrieben. Dort liegt die Ionisations-Elektrode in einem Gleichstromkreis. Die Auswertung des Ionisationsstromes ist in der Praxis problematisch, wenn ein proportionaler Zusammenhang zwischen dem Ionisationsstrom und dem Lambda-Wert ermittelt werden soll.Such a regulation is in DE 39 37 290 A1 described. The ionization electrode is located there a DC circuit. The evaluation of the Ionization current is problematic in practice, though a proportional relationship between the Ionization current and the lambda value can be determined should.

In der DE 44 33 425 A1 ist eine Regeleinrichtung für einen Gasgebläsebrenner beschrieben. Durch eine Wechselspannungsüberlagerung läßt sich der Ionisationsstrom sicher auswerten. Der jeweilige Luftüberschuß (Lambda-Wert) des jeweiligen Verbrennungszustandes wird über die Ionisations-Elektrode erfaßt und in der Regelschaltung mit einem eingestellten Sollwert verglichen. Die Zusammensetzung des Gas- Verbrennungsluft-Gemisches wird entsprechend nachgeregelt, so daß im Endergebnis immer mit einem gewünschten Lambda-Sollwert gearbeitet wird. Gewünscht ist ein überstöchiometrisches Verhältnis von Luft zu Gas, wobei der Lambda-Sollwert vorzugsweise zwischen 1,15 und 1,3 liegt. Es wird dadurch erreicht, daß bei unterschiedlichen Gasqualitäten, beispielsweise Erdgas und Flüssiggas, sowie bei wechselnden Umgebungsbedingungen eine hinsichtlich der Emissionen und des feuerungstechnischen Wirkungsgrades optimale Verbrennung er folgt.DE 44 33 425 A1 is a Control device for a gas fan burner described. Through an alternating voltage superimposition, the Evaluate ionization current safely. The respective Air excess (lambda value) of the respective The state of combustion is determined by the ionization electrode detected and in the control circuit with a set Setpoint compared. The composition of the gas Combustion air mixture is made accordingly adjusted so that the end result is always with a desired lambda setpoint is worked. Desired is an over-stoichiometric ratio of air to gas, the lambda setpoint is preferably between 1.15 and 1.3 lies. It is achieved in that at different gas qualities, for example natural gas and LPG, as well as changing Environmental conditions one in terms of emissions and of the firing efficiency Combustion follows.

Im Betrieb kann sich die thermische Kopplung zwischen der Ionisations-Elektrode und dem Gasbrenner ändern, beispielsweise durch Verbiegen, Verschleiß und Verschmutzung der Ionisations-Elektrode oder Verrußung des Brenners. Es wurde gefunden, daß dies dazu führt, daß sich trotz an sich gleichbleibenden Lambda-Wert der Ionisationsstrom und damit die daraus abgeleitete Meßgröße ändert. Es ändert sich also der Proportionalitätsfaktor zwischen dem Lambda-Wert und der daraus abgeleiteten elektrischen Größe. Da diese geänderte Meßspannung am Vergleicher der Regelschaltung anliegt, auf den auch der - unveränderte - Sollwert wirkt, wird die Regelschaltung das Gas-Luft-Gemisch, also den Lambda-Wert, verstellen, wodurch es zu einer Abweichung des Lambda-Istwertes vom Lambda-Sollwert kommt, was unerwünscht ist. During operation, the thermal coupling between the Change the ionization electrode and the gas burner, for example by bending, wear and tear Contamination of the ionization electrode or soot of the burner. It has been found that this leads to the fact that despite the lambda value remaining the same Ionization current and thus the derived Measured variable changes. So it changes Proportionality factor between the lambda value and the derived electrical quantity. This one changed measuring voltage at the comparator of the control circuit is present, to which the - unchanged - setpoint acts, the control circuit is the gas-air mixture, ie the lambda value, making it a Deviation of the actual lambda value from the desired lambda value comes what is undesirable.

In der DE 41 21 924 C2 ist ein Strahlungsbrenner beschrie ben, bei dem die jeweilige Strahlung von einem Sensor einer Steuereinrichtung eines Abgasgebläses optisch erfaßt wird. Die Steuereinrichtung führt auch ein Kali brierungsprogramm durch. Bei dem einen der beschriebenen Kalibrierungsprogramme wird die Gebläsedrehzahl herunter gefahren, wobei bei verschiedenen Drehzahlwerten die jeweiligen Sensorsignale gemessen und gespeichert werden. Aus diesen Datenpaaren wird mittels eines Algorithmusses das Maximum der Kurve ermittelt, auf der die Datenpaare liegen. Anschließend wird aus dem Maximum das Sollwert- Sensorsignal als Abweichung vom Maximum bestimmt. Bei die ser Art von Kalibrierung kann es im Betrieb zu einem Abdriften in Bereiche kommen, in denen unerkannt uner wünschte Schadstoffemissionen auftreten.A radiation burner is described in DE 41 21 924 C2 ben, in which the respective radiation from a sensor a control device of an exhaust fan optically is detected. The controller also runs a potash program. With one of the described Calibration programs will lower the fan speed driven, the at different speed values respective sensor signals are measured and stored. Using an algorithm, these data pairs become determines the maximum of the curve on which the data pairs lie. Then the setpoint is Sensor signal determined as a deviation from the maximum. At the This type of calibration can lead to Drifting come in areas where undetected are un desired pollutant emissions occur.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Schaltung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, mit dem/der der Einfluß einer Änderung der Proportionalität zwischen dem Lambda-Wert und der daraus abgeleiteten elektrischen Meßgröße auf die Regelung in der Weise ausge glichen wird, daß das gewünschte Gas-Luft-Verhältnis (Lambda-Sollwert) aufrechterhalten bleibt.The object of the invention is a method and Propose circuit of the type mentioned at the beginning, with the influence of a change in proportionality between the lambda value and the derived one electrical measured variable on the control in the way out It is compared that the desired gas-air ratio (Lambda setpoint) is maintained.

Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs genannten Art durch die Merkmale des Anspruchs 1 und hinsichtlich der Schaltung durch die Merkmale des Anspruchs 4 gelöst. According to the invention, the above object is in a method of type mentioned by the features of claim 1 and with regard to the circuit by the features of the Claim 4 solved.

Nach einer gewissen Betriebszeit, die entweder durch einen Betriebsstundenzähler oder durch Zählen der Einschaltvorgänge des Brenners erfaßt werden kann, wird die Regelung für kurze Zeit abgeschaltet und ein Kalibrierungszyklus durchfahren. In diesem wird das Gas- Luft-Gemisch zwangsweise angefettet, also der Lambda-Wert von < 1 ausgehend reduziert. Die erfaßte elektrische Meßgröße durchläuft bei Lambda = 1 ein Maximum. Dieser Wert wird festgehalten. Weicht er vom eingestellten elektrischen Grund-Sollwert ab, dann wird dieser nachjustiert. Eine solche Abweichung stellt sich ein, wenn sich die Ionisations-Elektrode verbogen hat, abgenutzt ist oder verrußt ist, was an sich zu einer unerwünschten Verstellung des Gas-Luft-Verhältnisses führen würde. Durch die Erfindung ist eine solche Verstellung vermieden, so daß auch dann auf den gewünschten Lambda-Sollwert geregelt wird, wenn sich der zwischen der Verbrennungstemperatur und der elektrischen Meßgröße bestehende Proportionalitätsfaktor geändert hat.After a certain period of operation, either by an hour meter or by counting the Switch-on operations of the burner can be detected the control switched off and on for a short time Run through the calibration cycle. In this the gas Air mixture forcibly enriched, i.e. the lambda value reduced from <1. The detected electrical Measured variable runs through a maximum at Lambda = 1. This Value is held. Does it differ from the set electrical base setpoint, then it will readjusted. Such a deviation arises if the ionization electrode is bent, is worn or sooty, which in itself becomes a undesirable adjustment of the gas-air ratio would lead. The invention is such Avoid adjustment, so that even then desired lambda setpoint is regulated when the between the combustion temperature and the electrical Measurand has changed the existing proportionality factor.

Nach dem Kalibrierungszyklus wird wieder auf "Regelung" umgeschaltet. Wenn die Abweichung außerhalb eines "Fensters" liegt, wird ein Störsignal ausgelöst und/oder der Brenner zwangsweise abgeschaltet.After the calibration cycle, "Control" switched. If the deviation is outside of a "Window" is an interference signal is triggered and / or the burner is forcibly switched off.

Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. In der Zeichnung zeigen: Further configurations result from the Subclaims and the following description of a Embodiment. The drawing shows:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Regelschaltung bei einem Gasgebläsebrenner und Fig. 1 is a block diagram of a control circuit in a gas fan burner and

Fig. 2 ein Kennliniendiagramm. Fig. 2 is a characteristic diagram.

Ein Gasbrenner (1) weist ein drehzahlregelbares Gebläse (2) auf, das Verbrennungsluft fördert. Er ist mit einer Gaszuführung (3) versehen. Im Flammenbereich des Gasbrenners (1) ist eine Ionisations-Elektrode (4) als Meßelektrode angeordnet. Diese Meßelektrode (4) ist bei Gasbrennern üblich. Gewöhnlich dient sie jedoch nur der Flammenüberwachung. Die Meßelektrode (4) erfaßt den sich beim jeweiligen Verbrennungszustand einstellenden Ionisationsstrom. Dieser hängt nach der Richardson′schen Gleichung von der Elektrodentemperatur und damit auch vom jeweiligen Lambda-Wert des jeweiligen Gas-Luft-Gemisches ab.A gas burner ( 1 ) has a speed-adjustable fan ( 2 ) which conveys combustion air. It is equipped with a gas supply ( 3 ). An ionization electrode ( 4 ) is arranged as the measuring electrode in the flame area of the gas burner ( 1 ). This measuring electrode ( 4 ) is common in gas burners. However, it is usually only used for flame monitoring. The measuring electrode ( 4 ) detects the ionization current which occurs in the respective combustion state. According to Richardson's equation, this depends on the electrode temperature and thus also on the respective lambda value of the respective gas-air mixture.

Auf die Meßelektrode (4) ist über ein kapazitives Koppelglied (5) eine Wechselspannung, im Beispielsfalle einfach die Netzwechselspannung, aufgeschaltet. Das Koppelglied (5) ist über einen Widerstand (6) an Erde gelegt, so daß die Ionisationsstrecke (Flammenbereich) elektrisch parallel zum Widerstand (6) geschaltet ist.An AC voltage, in this case simply the AC mains voltage, is applied to the measuring electrode ( 4 ) via a capacitive coupling element ( 5 ). The coupling element ( 5 ) is connected to earth via a resistor ( 6 ), so that the ionization path (flame area) is electrically connected in parallel to the resistor ( 6 ).

An der Meßelektrode (4) liegt über einen Spannungs- Impedanzwandler (7) ein Tiefpaß (8), der ausgangsseitig an eine Regelschaltung (9) angeschlossen ist.A low-pass filter ( 8 ) is connected to the measuring electrode ( 4 ) via a voltage-impedance converter ( 7 ) and is connected on the output side to a control circuit ( 9 ).

Die Regelschaltung (9) nach Fig. 1 weist einen Vergleicher (10) auf, an den ein Sollwertgeber (11) gelegt ist. Am Sollwertgeber (11) ist eine dem gewünschten Lambda-Wert, beispielsweise 1,15 bis 1,3, entsprechender elektrischer Sollwert einstellbar. An den Vergleicher (10) ist die Ausgangs-Gleichspannung des Tiefpasses (8) gelegt, die dem jeweiligen Lambda-Wert proportional ist. Ausgangsseitig liegt am Vergleicher (10) ein Spannungs/Stromwandler (12), welcher über einen Umschalter (13) an einen Leistungstreiber (14) angeschlossen ist, der die Drehzahl des Gebläses (2) steuert.The control circuit ( 9 ) according to FIG. 1 has a comparator ( 10 ) to which a setpoint generator ( 11 ) is placed. An electrical setpoint corresponding to the desired lambda value, for example 1.15 to 1.3, can be set on the setpoint generator ( 11 ). The output direct voltage of the low-pass filter ( 8 ) is applied to the comparator ( 10 ) and is proportional to the respective lambda value. On the output side there is a voltage / current converter ( 12 ) on the comparator ( 10 ), which is connected via a changeover switch ( 13 ) to a power driver ( 14 ) which controls the speed of the fan ( 2 ).

In die Regelschaltung (9) ist eine Startautomatik (15) integriert, welche den Umschalter (13) steuert. Am Umschalter (13) liegt ein Sollwertgeber (16) für eine Startdrehzahl. Außerdem ist ein Speicher (17) für den momentanen Drehzahlwert vorgesehen.In the control circuit ( 9 ) an automatic start ( 15 ) is integrated, which controls the changeover switch ( 13 ). A setpoint generator ( 16 ) for a starting speed is located on the changeover switch ( 13 ). A memory ( 17 ) for the current speed value is also provided.

An den Ausgang des Tiefpasses (8) ist weiterhin ein Schmitt-Trigger (18) geschaltet, der der Flammenüberwachung dient.A Schmitt trigger ( 18 ) is also connected to the output of the low pass ( 8 ) and is used for flame monitoring.

Die Funktionsweise der soweit beschriebenen Regelschaltung ist etwa folgende:
Beim Start des Gasbrenners (1) schaltet die Startautomatik (15) auf den Sollwertgeber (16). Über den Leistungstreiber (14) läuft das Gebläse (2) dadurch mit einer Startdrehzahl, die ein sicher zündfähiges Gemisch ergibt.The control circuit described so far works as follows:
When the gas burner ( 1 ) starts, the automatic start ( 15 ) switches to the setpoint device ( 16 ). The fan ( 2 ) thus runs via the power driver ( 14 ) at a starting speed which results in a mixture which can be ignited safely.

Nach dem Zünden und erfolgreicher Flammenbildung schaltet die Startautomatik (15) den Umschalter (13) auf den Spannungs/Stromwandler (12). Der von der Ionisations- Elektrode (4) erfaßte Ionisationsstrom führt dazu, daß sich die Wechselspannung eine Gleichspannung überlagert. Diese ist proportional der Ionisation im Flammenbereich. Sie ist proportional dem jeweiligen Luftüberschuß (lambda). In der Praxis liegt sie zwischen 0 V und 200 V. Zur Weiterverarbeitung wird die Spannung herabgesetzt und am Ausgang des Tiefpasses (8) tritt im Beispielsfalle eine Gleichspannung zwischen 0 V und 10 V auf.After ignition and successful flame formation, the automatic start ( 15 ) switches the changeover switch ( 13 ) to the voltage / current converter ( 12 ). The ionization current detected by the ionization electrode ( 4 ) leads to the alternating voltage being superimposed on a direct voltage. This is proportional to the ionization in the flame area. It is proportional to the respective excess air (lambda). In practice, it is between 0 V and 200 V. For further processing, the voltage is reduced and at the output of the low-pass filter ( 8 ) a DC voltage between 0 V and 10 V occurs in the example.

Die den Luftüberschuß des jeweiligen Gas-Luft-Gemisches verkörpernde Spannung wird im Vergleicher (10) mit einem Sollwert verglichen. Die Differenz zwischen den beiden Werten wird in einen Strom gewandelt, der den Ladezustand des Speicherkondensators (17), welcher dem Drehzahl- Momentanwert entspricht, solange ändert und damit die Drehzahl des Gebläses (2) entsprechend steuert, bis der jeweilige Luftüberschuß (Lambda-Istwert) dem Lambda Sollwert gleich ist.The voltage embodying the excess air of the respective gas-air mixture is compared in the comparator ( 10 ) with a desired value. The difference between the two values is converted into a current that changes the state of charge of the storage capacitor ( 17 ), which corresponds to the instantaneous speed value, and thus controls the speed of the fan ( 2 ) accordingly until the respective excess air (actual lambda value ) is equal to the Lambda setpoint.

Er folgt danach eine Veränderung der Verbrennungsbedingungen, beispielsweise Änderung der Gasart, Änderung des Gasdrucks, Änderung der Umgebungstemperaturen o. ä., und weicht dadurch der Lambda-Istwert vom Lambda-Sollwert ab, dann werden diese Störungen in der beschriebenen Weise ausgeregelt.He then follows a change in Combustion conditions, for example changing the Gas type, change in gas pressure, change in Ambient temperatures or the like, and gives way to the Lambda actual value from the Lambda setpoint, then these Faults corrected in the manner described.

Wenn die Flamme erlischt, wird über den Schmitt-Trigger (18) die Gaszufuhr (3) gesperrt.When the flame goes out, the gas supply ( 3 ) is blocked via the Schmitt trigger ( 18 ).

Im Ausführungsbeispiel ist zur Einstellung des Luftüberschusses die Drehzahl des Gebläses (2) geregelt. Statt dessen oder zusätzlich kann auch die Gaszufuhr (3) geregelt sein.In the exemplary embodiment, the speed of the fan ( 2 ) is regulated to adjust the excess air. Instead or in addition, the gas supply ( 3 ) can also be regulated.

Die Regelschaltung (9) kann auch als digitale Schaltung mit einem Mikroprozessor aufgebaut sein.The control circuit ( 9 ) can also be constructed as a digital circuit with a microprocessor.

Weiterhin ist eine Aktivierungsschaltung (21) vorgesehen. Diese zählt die von der Startautomatik (15) ausgelösten Startvorgänge oder erfaßt die Betriebsstunden des Gasbrenners (1), die ebenfalls von der Startautomatik (15) ableitbar sind. Mit der Aktivierungsschaltung (21) ist ein Rampengenerator (22) verbunden, der an eine dritte Schaltposition des Umschalters (13) angeschlossen ist.An activation circuit ( 21 ) is also provided. This counts the starting processes triggered by the automatic start ( 15 ) or records the operating hours of the gas burner ( 1 ), which can also be derived from the automatic start ( 15 ). A ramp generator ( 22 ) is connected to the activation circuit ( 21 ) and is connected to a third switching position of the changeover switch ( 13 ).

Am Ausgang des Tiefpasses (8) liegt eine Erkennungsschaltung (23), die ebenfalls an die Aktivierungsschaltung (21) angeschlossen ist und der eine Speicherschaltung (24) nachgeschaltet ist. Die Speicherschaltung (24) ist mit dem Sollwertgeber (11) verbunden.At the output of the low pass ( 8 ) there is a detection circuit ( 23 ) which is also connected to the activation circuit ( 21 ) and which is followed by a storage circuit ( 24 ). The memory circuit ( 24 ) is connected to the setpoint generator ( 11 ).

Die Funktionsweise der zusätzlichen Schaltung in einem Kalibrierungszyklus ist etwa folgende:
Nach einer bestimmten Anzahl von Startvorgängen oder Betriebsstunden, beispielsweise 100 Startvorgängen oder 10 Betriebsstunden, bringt die Aktivierungsschaltung (21) den Umschalter (13) in seine dritte Schaltposition und aktiviert den Rampengenerator (22). Die oben beschriebene Regelung ist dadurch abgeschaltet.The additional circuit functions in a calibration cycle as follows:
After a certain number of starting processes or operating hours, for example 100 starting processes or 10 operating hours, the activation circuit ( 21 ) brings the changeover switch ( 13 ) into its third switching position and activates the ramp generator ( 22 ). The control described above is switched off.

Der Rampengenerator (22) steuert nun das Gebläse (2) oder die Gaszuführung (3) in der Weise, daß das Gas-Luft-Gemisch "angefettet" wird, sich also der Gasanteil erhöht. Der Lambda-Wert wird dabei von einem Wert < 1, beispielsweise 1,3, kontinuierlich auf einen Wert unter 1 reduziert. Dabei ergibt sich ein von der Ionisations-Elektrode (4) abgeleiteter Verlauf der Meßspannung am Ausgang des Tiefpasses (8), wie er in einer der Kurven I, II, III in Fig. 2 beispielshaft dargestellt ist. Welche der Kurven sich einstellt, hängt vom Zustand der Ionisations-Elektrode (4) bzw. des Gasbrenners (1) ab; also davon ab, wie die Ionisations-Elektrode (4) im Anschlußbereich der Brennerflammen liegt. Beispielsweise stellt sich bei verbogener, verschlissener oder verrußter Ionisations- Elektrode (4) ein anderer Spannungsverlauf ein als im "guten" Zustand.The ramp generator ( 22 ) now controls the blower ( 2 ) or the gas supply ( 3 ) in such a way that the gas-air mixture is "enriched", ie the gas content increases. The lambda value is continuously reduced from a value <1, for example 1.3, to a value below 1. This results in a curve of the measuring voltage at the output of the low-pass filter ( 8 ) derived from the ionization electrode ( 4 ), as is shown by way of example in one of the curves I, II, III in FIG. 2. Which of the curves occurs depends on the state of the ionization electrode ( 4 ) or the gas burner ( 1 ); So it depends on how the ionization electrode ( 4 ) lies in the connection area of the burner flames. For example, if the ionization electrode ( 4 ) is bent, worn or sooty, a different voltage profile is produced than in the "good" condition.

Alle Kurven I, II, III durchlaufen bei Lambda = 1 ein Maximum. Die Maxima der Kurven I, II, III sind in Fig. 2 mit A, B, C bezeichnet.All curves I, II, III run through a maximum at lambda = 1. The maxima of the curves I, II designated III in Fig. 2 A, B, C.

Die Erkennungsschaltung (23) erfaßt das jeweilige Spannungsmaximum A, B, C, beispielsweise indem sie die Steigung der Kurve I, II bzw. III auswertet. Die jeweilige Maximalspannung wird in der Speicherschaltung (24) abgelegt. Die Speicherschaltung (24) stellt den Grundwert (100%) des Sollwertgebers (11) auf diesen Wert ein.The detection circuit ( 23 ) detects the respective voltage maximum A, B, C, for example by evaluating the slope of the curve I, II or III. The respective maximum voltage is stored in the memory circuit ( 24 ). The memory circuit ( 24 ) sets the basic value (100%) of the setpoint generator ( 11 ) to this value.

Geht man beispielsweise davon aus, daß I die Kennlinie eines "guten" Zustandes der Ionisations-Elektrode (4) ist und geht man davon aus, daß der Lambda-Sollwert 1,2 sein soll, dann ist der Sollwertgeber (11) so eingestellt worden, daß er auf 90% seines Grundwertes (100%) gestellt wurde (vgl. a in Fig. 2, wobei Fig. 2 nicht maßstabsgerecht ist).If one assumes, for example, that I is the characteristic of a "good" condition of the ionization electrode ( 4 ) and assumes that the lambda setpoint should be 1.2, then the setpoint generator ( 11 ) has been set in this way that it was set to 90% of its basic value (100%) (cf. a in FIG. 2, whereby FIG. 2 is not to scale).

Solange sich am Zustand der Ionisations-Elektrode (4) bzw. des Gasbrenners (1) nichts ändert, wird auch in den Kalibrierungszyklen an dem Grundwert (100%) des Sollwertgebers (11) nichts geändert.As long as nothing changes in the state of the ionization electrode ( 4 ) or the gas burner ( 1 ), nothing is changed in the calibration cycles on the basic value (100%) of the setpoint generator ( 11 ).

Ergibt sich in einem Kalibrierungszyklus die Kennlinie (II) mit dem Maximalwert (B), was die Folge einer Zustandsänderung der Ionisations-Elektrode (4) ist, dann wird in der Speicherschaltung (24) dieser Spannungswert (B) als Grundwert für den Sollwertgeber (11) gespeichert. Der Sollwertgeber (11) bleibt weiter auf 90% eines Grundwertes eingestellt, was b in Fig. 2 zeigt. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß bei der Spannung (b) (90% der Maximalspannung B) über den Vergleicher (10) dann, wenn die Regelung nach dem Kalibrierungszyklus mittels des Umschalters (13) wieder eingeschaltet wird, eine Regelung auf den Lambda-Sollwert von 1,2 erfolgt.If the characteristic curve (II) with the maximum value (B) results in a calibration cycle, which is the result of a change in state of the ionization electrode ( 4 ), then this voltage value (B) is stored in the memory circuit ( 24 ) as the basic value for the setpoint generator ( 11 ) saved. The setpoint generator ( 11 ) remains set to 90% of a basic value, which b shows in Fig. 2. From Fig. 2 it can be seen that at the voltage (b) (90% of the maximum voltage B) via the comparator ( 10 ), when the control is switched on again after the calibration cycle by means of the switch ( 13 ), a control to the lambda Setpoint of 1.2.

Es ist also erreicht, daß abhängig vom jeweiligen Zustand der Ionisations-Elektrode (4) die Regelschaltung (9) immer so nachgeregelt wird, daß die Regelschaltung (9) im Regelbetrieb den Lambda-Istwert auf den gewünschten Lambda-Sollwert regelt. Betriebsbedingte Zustandsänderungen der Ionisations-Elektrode (4) bzw. des Gasbrenners (1) sind also ausgeglichen.It is thus achieved that, depending on the respective state of the ionization electrode ( 4 ), the control circuit ( 9 ) is always readjusted in such a way that the control circuit ( 9 ) regulates the actual lambda value to the desired lambda setpoint during control operation. Operational changes in the state of the ionization electrode ( 4 ) or the gas burner ( 1 ) are thus balanced.

Für die beschriebene Nachstellung des Sollwertgebers (11) bestehen Grenzen. Diese sind in Fig. 2 durch das Fenster (F) angedeutet. Solange in den Kalibrierungszyklen die Maxima der Spannungsverläufe, wie A, B, innerhalb des Fensters (F) liegen, erfolgt die beschriebene Nachstellung des Sollwertgebers (11). Ergibt sich ein Spannungsmaximum, wie C, das außerhalb des Fensters (F) liegt, dann erkennt dies die Erkennungsschaltung (23) und löst ein Störsignal und/oder eine zwangsweise Abschaltung des Gasbrenners (1) aus.There are limits to the adjustment of the setpoint generator ( 11 ) described. These are indicated in Fig. 2 by the window (F). As long as the maxima of the voltage profiles, such as A, B, are within the window (F) in the calibration cycles, the described adjustment of the setpoint generator ( 11 ) takes place. If there is a voltage maximum, such as C, which lies outside the window (F), then the detection circuit ( 23 ) detects this and triggers an interference signal and / or a forced shutdown of the gas burner ( 1 ).

Die Kalibrierungszyklen sind im Vergleich zu den Zeiten, in denen der Gasbrenner (1) im normalen Regelbetrieb arbeitet, sehr kurz, so daß die während den Kalibrierungszyklen mit einem vom Lambda-Sollwert abweichenden Lambda-Wert erfolgende Verbrennung in Kauf genommen werden kann. Im jeweils an einen Kalibrierungsvorgang anschließenden Regelbetrieb verbessert sich die Verbrennung.The calibration cycles are very short compared to the times in which the gas burner ( 1 ) operates in normal control mode, so that the combustion occurring during the calibration cycles with a lambda value that deviates from the lambda setpoint can be accepted. The combustion improves in each of the regular operations following a calibration process.

Claims

1. A method for controlling a gas burner, in particular a gas fan burner, with a measuring electrode, in particular an ionization electrode, which applies an electrical variable derived from the combustion temperature or the lambda value to a control circuit which compares this variable with a selected electrical setpoint and sets the gas-air ratio (lambda value) to a corresponding lambda setpoint, characterized in that after an operating time in which the gas burner operates in the control mode, a calibration cycle is forcibly carried out which is short compared to the operating time and in which the Lambda value is reduced from a value <1 to a value below 1 and in which the resulting electrical quantity is measured and its maximum value (A, B, C) is stored, and that the electrical setpoint is followed up with this maximum value is set so that the control circuit regulates to the lambda target value, and that when the maximum value (A, B, C) lies outside a predetermined window (F), ie outside the limits existing for the adjustment, an interference signal is generated.

2. The method according to claim 1, characterized, that a calibration cycle after a certain one Number of hours of operation or gas starts burner is initiated.

3. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that in the calibration cycle the lambda value <1 at least is as large as the adjustable lambda setpoint.

4. Circuit for regulating a gas burner, in particular gas-blown burner with a measuring electrode, in particular ionization electrode, which places a combustion variable temperature (lambda value) corresponding electrical measurement variable to the control circuit, in the control circuit a comparator comparing the respective electrical measurement variable with a setpoint generator compares and regulates the gas-air ratio to a lambda setpoint, characterized in that after an operating time detected by an activation circuit ( 21 ), in which the gas burner operates in the control mode, a changeover switch ( 13 ) breaks the control under and on Ramp generator ( 22 ) reduces the gas-air ratio starting from a lambda value <1 to a value below 1, the electrical variable (U) passing through a curve (I, II, III), and that a detection and Memory circuit ( 23 , 24 ) records the value of the measured variable in the maximum (A, B, C) of the curve (I, II, III) and stores the setpoint tgeber ( 11 ) adjusted to this value as the basic value and that the detection circuit ( 23 ) triggers an interference signal if the respective maximum (A, B, C) lies outside a predetermined window.