Sonde de flamme à infrarouge

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1 7 719 Sonde de flamme à infrarouge QRI... Sonde de flamme à infrarouge pour coffret de sécurité Siemens, servant à la surveillance des flammes de gaz, fioul et autres flammes émettant un rayonnement infrarouge. La sonde QRI peut être utilisée dans des brûleurs de puissance quelconque, en fonctionnement permanent ou intermittent. La sonde QRI et la présente fiche produit sont destinées aux intégrateurs (OEM) qui utilisent ces appareils dans ou avec leurs produits. Domaines d application La sonde QRI a les caractéristiques suivantes : - Sonde de flamme avec détecteur sensible aux infrarouges - Amplificateur intégré de signal de flamme - Conception pour visée frontale ou latérale (90 ) - Convient aux coffrets de sécurité LMV5 - Fixation au brûleur par collier et bride La sensibilité spectrale maximale de la sonde QRI se situe autour de 2 µm et enregistre donc le rayonnement infrarouge des flammes de gaz, fioul, charbon et autres sources de rayonnement infrarouge. Du fait de l'auto-surveillance électronique du signal de flamme, la sonde QRI peut être utilisée avec un coffret de sécurité approprié pour des brûleurs en fonctionnement permanent ou intermittent. La sensibilité de la sonde QRI est prévue pour utilisation derrière l'orifice en paroi mince du brûleur.

2 Mises en garde Le non-respect des consignes suivantes peut porter préjudice aux personnes, aux biens et à l'environnement! Il est interdit d'ouvrir la sonde, de la manipuler ou de modifier ses fonctions. Toutes les interventions (montage, installation, service etc.) doivent être confiées à du personnel dûment qualifié. En cas de non-respect, les fonctions de sécurité peuvent être altérées et il y a risque de choc électrique. Avant d effectuer tous travaux sur la sonde de flamme, couper la tension d alimentation sur toutes les connexions. Assurez-vous que l installation est vraiment coupée et qu elle ne peut pas être remise en service par inadvertance. En cas d installation encore sous tension, il y a danger de choc électrique. Assurez, par des mesures appropriées, la protection contre les contacts accidentels avec les raccordements électriques. Vous risquez un choc électrique si cette consigne n est pas respectée. Vérifiez après chaque intervention sur l'appareil, (montage, installation, maintenance, etc.) la conformité du câblage et de l'affectation des bornes sur le LMV5 et effectuez le contrôle de sécurité tel qu'il est décrit au chapitre Indications pour la mise en service. En cas de non-respect, les fonctions de sécurité peuvent être altérées et il y a risque de choc électrique. Veillez à ce qu'aucun des 3 fils de raccordement de la sonde QRI ne soit raccordé par erreur à la borne X10-02 pin 3 (phase L du secteur) car il y a risque de destruction de la sonde QRI et du LMV5. Étant placée derrière l'orifice en paroi mince, la sonde a une grande sensibilité au signal et identifie comme flamme les moindres variations du rayonnement infrarouge. Il faut donc vous assurer qu'après une défaillance de flamme, aucune onde de chaleur (provenant par ex. du revêtement incandescent de la chaudière) ne peut parvenir sur la sonde et risquer d être prise pour la présence d'une flamme. Le rayonnement infrarouge des parties chaudes de la chaudière ou du brûleur est susceptible d être modulé par des tourbillons d air ou autre, ce qui risque de simuler la présence d une flamme. De même, la présence de pièces mobiles dans la zone de visée de la sonde peut entraîner une modulation du rayonnement infrarouge provenant de la chaudière (ou d'un voyant) et générer, éventuellement de façon sporadique, un signal de sonde. De fortes vibrations du brûleur ou de la sonde peuvent également être à l'origine de fluctuations du rayonnement. Le fabricant de brûleurs ou de chaudières doit veiller à ce qu'aucun rayonnement ainsi modulé ne puisse arriver sur la sonde. C'est pourquoi, par exemple, aucun câble d'allumage non fixé (susceptible d'être déplacé par le flux d'air du ventilateur) ne doit se trouver dans la zone de visée de la sonde. En cas de non-respect, les fonctions de sécurité peuvent être altérées. Évitez soigneusement ce type de surveillance de flamme par rayonnement infrarouge dans le cas où il y a plusieurs brûleurs dans la même chambre de combustion (en cas de non-respect, les fonctions de sécurité peuvent être altérées). En règle générale, ce type de surveillance n est pas adapté à la surveillance sélective de chacun des brûleurs. Vérifiez que le brûleur effectue bien la mise hors circuit prescrite lorsque la sonde est sortie de sa fixation sur le brûleur pendant le fonctionnement et est exposée sans être déplacée à l'éclairage ambiant. Ces sondes ne doivent pas être remises en service après une chute ou un choc, car les fonctions de sécurité peuvent avoir été endommagées, même en l'absence de dégâts apparents. 2/13

3 Indications pour le montage Respectez les consignes en vigueur dans votre pays. La sonde est montée sur le brûleur à l'aide d'un collier et d'une bride. Il est facile de l orienter pour une détection optimale de la flamme en desserrant la vis de fixation du collier. Ce réglage de la sonde s'effectue en observant l'intensité du signal de flamme sur l'unité d affichage et d exploitation AZL5 du LMV5 ou à l'aide d'un circuit de mesure (voir «Mesure du signal de sonde»). Assurez-vous que le revêtement métallique de la bride est relié par un élément conducteur d'électricité au boîtier mis à la terre du brûleur. Indications pour l installation Disposez la sonde de telle sorte qu'elle ne détecte que dans la zone vacillante de la flamme. Dans la mesure du possible, elle doit viser le moins possible vers une paroi chaude de la chaudière ou d'éléments chauds du brûleur. Il est possible de réduire considérablement l angle de visée en interposant d'étroites rondelles d'étranglement. Une autre solution consiste à limiter le champ de visée sur une plus faible partie de la flamme à l'aide d'un tube de visée. La longueur, le diamètre et l'orientation du tube de visée devront être déterminés par des essais en fonction des dimensions du brûleur et de la chaudière. La zone de visée doit être réduite de telle sorte que : a) le signal de sortie de sonde minimum requis soit encore disponible pour la totalité de la plage de puissance du brûleur (voir l'information produit P7550 du LMV5) ; b) la coupure de l'alimentation de la vanne de combustible après une extinction de flamme soit assurée par le coffret de sécurité conformément aux prescriptions (voir «Indications pour la mise en service»). Raccordement électrique des sondes Il est important que la transmission des signaux se fasse avec le minimum de perturbations et de pertes : Ne posez pas la ligne de sonde avec d'autres conducteurs : - les capacités de ligne réduisent l intensité du signal de flamme ; - utilisez un câble séparé ; Tenez compte de la longueur admissible des lignes de sondes (voir «Caractéristiques techniques») ; Posez le câble de sonde toujours à part, le plus loin possible des autres câbles (au moins à 3 cm) ; Testez la sonde de flamme pour toutes les applications. Si elle est utilisée avec le LMV5, il existe un programme de test pour cela (voir l'information produit P7550) ; Veillez à ce que le câble de sonde n'entre pas en contact avec les endroits très chauds du brûleur ou de la chaudière. À l'aide d'un voltmètre pour courant alternatif (Ri = 10 M), assurez-vous qu'il n'y a aucune tension entre la ligne de référence (fil bleu = N du LMV5) et le boîtier du brûleur (PE). 3/13

4 Indications pour la mise en service Lors de la première mise en service ou après une intervention de maintenance, procédez aux vérifications de sécurité suivantes : Test de sécurité à effectuer a) Démarrage du brûleur avec sonde de flamme obscurcie b) Démarrage du brûleur avec lumière parasite sur la sonde de flamme (interrompre par ex. la lumière d'une lampe à incandescence avec 20 Hz environ) c) Simulation d'une extinction de flamme en cours de fonctionnement : obscurcir la sonde de flamme pendant le fonctionnement et la maintenir dans cet état d) Contrôler le temps de réponse de l'installation en cas d'extinction de flamme en cours de fonctionnement. Pour ce faire, couper manuellement l'alimentation des vannes de combustible et mesurer l'écart entre cette coupure manuelle et la coupure de l'alimentation des vannes par le coffret de sécurité Réaction attendue Mise sous sécurité à la fin de «TSA» Mise sous sécurité à la fin du temps de pré-ventilation Mise sous sécurité ou redémarrage, selon la configuration du coffret de sécurité Coupure de l'alimentation des vannes par le coffret de sécurité dans le délai admissible pour l'installation concernée Effectuez un test de défaillance de flamme à l'aide de l'azl5 du LMV5. Normes et certificats Remarque Uniquement en association avec coffrets de sécurité! Conformité EAC (Conformité aux normes de l Union eurasiatique) ISO 9001:2008 ISO 14001:2004 OHSAS 18001:2007 Pour des applications aux Etats-Unis et au Canada, les sondes de flamme sont repérées par. Indications pour la maintenance Pour nettoyer la lentille, utilisez un chiffon doux et propre (sans traces d'huile ou de solvant). Indications pour le recyclage La sonde de flamme contient des composants électriques et électroniques et ne doit pas être éliminée comme un déchet domestique. Respecter impérativement la législation locale en vigueur. 4/13

5 Exécution La sonde QRI est placée dans un boîtier en matière plastique noire résistant aux chocs. L'ouverture de la sonde à la lumière est constituée par une lentille sertie, étanche à la poussière. La sonde QRI peut être fixée sur le brûleur à l'aide d'un collier et d'une bride permettant son positionnement dans la plage de réglage. La câble de raccordement à 3 fils est soudé à la sonde QRI et protégé par un arrêtoir de câble. Suivant la construction du brûleur, on a le choix entre une version de sonde avec incidence latérale ou frontale de la lumière. Références et désignations N article Référence Incidence lumineuse Longueur de câble (L) Fin de câble BPZ:QRI2A2.B180B QRI2A2.B180B frontale 180 cm avec isolation --- BPZ:QRI2B2.B180B QRI2B2.B180B latérale 180 cm avec isolation --- Accessoires BPZ:QRI2B2.B180B1 QRI2B2.B180B1 latérale 180 cm avec isolation bride avec courbure et collier À la commande, indiquez la référence complète conformément aux paragraphes «Modèles standard» et «Références et désignations». 5/13

6 Accessoires Bride avec courbure Bride droite Collier Kit de montage pour sondes à exposition frontale Comprend un isolant thermique AGG15 (filetage ¾ 14-NPSM), un verre calorifuge, une douille d adaptation et un collier AGG2.110 Adaptateur, gaine de protection Pg9 / filetage ½ 14-NPSM AGG2.120 Manchon de fixation AGG04 Adaptateur entre filetage ¾ 14-NPSM-filet et filetage européen (G1"). Isolant thermique (pièce de rechange) AGG15 Montage du manchon de fixation AGG04 et du kit de montage AGG2.110 AGG2.110 QRI... AGG z03/1213 6/13

7 Caractéristiques techniques Caractéristiques générales Conditions ambiantes Tension d'alimentation - Service - Test 14 V (±5 %) 21 V (±5 %) Tension du signal 0 5 V Longueur du câble de sonde Max. 180 cm Protection IP54 Consommation <0,5 W Longueur de la ligne supplémentaire de Max. 100 m sonde Classe de protection II Vibrations selon CEI Max. 1 g / Hz Poids avec câble 180 cm Env. 0,175 kg Position de montage Quelconque Stockage DIN EN Conditions climatiques Classe 1K3 Conditions mécaniques Classe 1M2 Plage de températures C Humidité <95 % h.r. Transport DIN EN Conditions climatiques Classe 2K2 Conditions mécaniques Classe 2M2 Plage de températures C Humidité <95 % h.r. Service DIN EN Conditions climatiques Classe 3K5 Conditions mécaniques Classe 3M2 Plage de températures C brièvement (max. 1 min.) jusqu'à 75 C Humidité <95 % h.r. Attention! Éviter tout contact avec des condensats, du givre et de l'eau! En cas de non respect, les fonctions de sécurité peuvent être altérées et il y a risque d'électrocution. 7/13

8 Fonctions Longueur maximale de la ligne de sonde Ce mode de surveillance fait appel aux variations du rayonnement infrarouge pour la formation du signal de flamme. Le détecteur de rayonnement est une sonde photorésistante sensible aux infrarouges dont la sensibilité spectrale couvre à peu près la plage de µm. La sonde ne réagit pas au rayonnement constant ni au rayonnement avec superposition d'harmoniques à la fréquence réseau, par ex. 50 Hz, et ses multiples. Ces fréquences de rayonnement sont supprimées électroniquement en fonction de la fréquence réseau actuelle à laquelle fonctionne le coffret de sécurité pour brûleur (LMV5 par ex.). Le filtrage se fait donc sur une bande très étroite, de sorte que le signal utile produit par la flamme, avec la fréquence et la vitesse de variation du rayonnement infrarouge qui changent sans cesse, peut être exploité presque totalement. On obtient ainsi une très grande sensibilité pour la détection du rayonnement de la flamme derrière l'orifice en paroi mince du brûleur. Grâce à cette sensibilité élevée, les sources de lumière parasite de fréquence constante ou constituée d'harmoniques à la fréquence réseau, ne sont pas détectées du moment que l'on ne déplace pas la sonde. Même l'étincelle d'allumage n'est pas détectée du fait de son spectre de faible longueur d'onde. Le signal de sortie analogique de la sonde ( V env.) sert à mesurer la variation de l'intensité du rayonnement de la flamme. Si la longueur max. de 180 cm du câble de raccordement ne suffit pas, le câble peut être prolongé jusqu'à 100 m par le fabricant de brûleur (voir également le chapitre «Indications pour l installation»). SIEMENS Landis & Staefa QRI Made in Germany 7719m04/1199 br max. 1,8 m sw bl Z < 100 m Légende bl fil bleu = fil de référence sw fil noir = signal br fil brun = fil d alimentation Z ligne supplémentaire 8/13

9 Courbes spectrales Flammes Intensité relative du rayonnement c Longueur d'onde (µm) Émission spectrale du rayonnement d'une flamme éclairante et non-éclairante à 1500 K (selon Rapport VDI n 423, 1981). Légende Sensibilité des sondes de flamme à la lumière a b c d Rayonnement du noir Flamme de poussière de charbon Flamme de fioul Flamme de gaz Sensibilité relative typique 10 % 1 % 1,5 2,5 Longueur d'onde (µm) 3,5 9/13

10 Circuits de mesure et exemples de raccordement Mesure du signal de flamme Voir «Caractéristiques techniques Tension du signal» Made in Germany sw bl br LMV5... X10-02 / 6 X10-02 / 4 X10-02 / a01/ V Ri > 10 M Normalement, la mesure du signal de sonde avec un voltmètre n'est pas nécessaire car l'intensité du signal de flamme est représentée sur l unité d affichage et d exploitation AZL5. Disposition des pièces AGG2.110 État à la livraison : entièrement monté Collier Douille de l'adaptateur Verre calorifuge Manchon de l'adaptateur (isolation thermique) 7719z01/ /13

11 Encombrements Dimensions en mm QRI2B (éclairage latéral) , Made in Germany 55,7 7719m02/ L QRI2B... angle de vision 7719z04/0216 ca. 10 ca. 10 IR Légende IR Rayonnement infrarouge L Longueur de câble disponible, voir «Références et désignations» QRI2A (éclairage frontal) , ,7 6,8 162,8 L 7719m08/0603 QRI2A... angle de vision ca. 10 IR ca z05/0216 Légende IR Rayonnement infrarouge L Longueur de câble disponible, voir «Références et désignations» 11/13

12 Encombrements (suite) Câble de raccordement Extrémités de câble dénudées brun noir Kit de montage AGG2.110 Collier ( ) + Manchon d adaptation + Isolant thermique /4"-14NPSM 7719m11/1013 Adaptateur AGG ,5 7719m06/0302 Pg9 1/2"-14NPSM SW24 7,5 28,5 12/13

13 Encombrements (suite) Manchon de fixation AGG04 69,9 ±0,5 3/4" - 14 NPSM Admission d'air froid 3/8" 7711m02fr/1212 Filetage ISO 228/1-G1 Taille de la clé de serrage SW 21 Taille de la clé de serrage SW 36 Bride droite R m09fr/1212 Logo du constructeur en relief de 0,2 mm (selon LN ) Bride avec courbure ,3 R2 R4 7 R0,3 R2 30 R m10fr/0114 Logo du constructeur en relief de 0,2 mm (selon LN ) Siemens AG, Berliner Ring 23, D Rastatt Sous réserve de modifications. 13/13