1.本实用新型涉及焦炉控制技术领域，具体的，涉及焦炉低压自动点火系统。
背景技术：2.焦炉煤气是炼焦的副产品，具有热值高、燃烧快等特点。焦炉煤气的主要成分为甲烷、氢和一氧化碳等等，可以用作燃料和化工原料。由于焦炉煤气具有频繁的周期性，煤气用户的使用量会存在一定的波动，如果当煤气用户处于低谷，而当焦炉煤气生产处于高峰时，就将造成焦炉煤气集气管的压力系统无法正常调节。并且，焦炉煤气直接排放到空气中还会引发严重的大气污染。因此，采取焦炉煤气放散点火是非常重要的措施。
3.现有对于焦炉煤气放散点火大多是通过人工手动控制，但是这种方法一方面需要大量的人工成本，另一方面无法根据煤气余量进行精确燃烧处理。
技术实现要素：4.本实用新型提出焦炉低压自动点火系统，解决了现有技术中焦炉放散点火无法根据煤气余量进行的精确燃烧控制的问题。
5.本实用新型的技术方案如下：
6.焦炉低压自动点火系统，包括主控单元、点火控制单元、压力检测单元和开关控制电路，所述点火控制单元的输入端连接所述主控单元，所述点火控制单元的输出端连接点火器，所述开关控制电路用于控制所述主控单元与所述点火控制单元之间的通断，所述压力检测单元用于采集集气管的压力；
7.进一步，所述点火控制单元包括三极管q4、q5和互感器u3，所述三极管q4的基极作为所述点火控制单元的输入端，所述三极管q4的发射极通过电阻r8接地，所述三极管q4的集电极连接所述互感器u3的第一输入端，所述互感器u3的第二输入端连接12v电源，所述互感器u3的第一输出端连接点火器，所述互感器u3的第二输出端连接第一输入端，所述互感器u3的第二输出端还通过电容c3接地。
8.进一步，所述点火控制单元还包括三极管q5，所述三极管q5的基极通过电阻r7连接所述三极管q4的发射极，所述三极管q5的发射极接地，所述三极管q5的集电极连接所述三极管q4的基极，所述三极管q5的集电极还通过电阻r9连接所述三极管q4的集电极。
9.进一步，所述开关控制电路包括三极管q3和继电器ka1，所述三极管q3的基极通过电阻r4连接主控单元，所述三极管q3的发射极接地，所述三极管q3的集电极连接所述继电器ka1的第一输入端，所述继电器ka1的第二输入端连接5v电源，所述继电器ka1的常开端和公共端串联在所述点火控制单元的输入端与主控单元之间。
10.进一步，所述开关控制电路还包括按键key1，所述按键key1一端连接所述继电器ka1的公共端，另一端连接所述继电器ka1的常开端。
11.进一步，所述压力检测单元包括压力传感器、电容c6、运放u4和稳压二极管d6，所述压力传感器的输出端依次通过电阻r12、r13连接所述运放u4的同相输入端，所述电容c6
的第一端连接所述压力传感器的输出端，所述电容c6的第二端接地，所述电容c6上并联有电阻r10，所述运放u4的反相输入端连接运放u4的输出端，所述运放u4的输出端通过电阻r11连接所述主控单元，所述稳压二极管d6的第一端连接运放u4的输出端，所述稳压二极管d6的第二端连接5v电源，所述稳压二极管d6的第三端接地。
12.进一步，本实用新型还包括温度检测电路，所述温度检测电路包括热电偶u6、放大器u1和跟随器u2，所述热电偶u6用于设置在燃烧室，所述热电偶u6的第一输出端连接所述放大器u1的同相输入端，所述热电偶u6的第二输出端连接所述放大器u1的反相输入端，所述放大器u1的输出端通过电阻r1连接所述跟随器u2的同相输入端，所述跟随器u2的输出端连接所述主控单元。
13.本实用新型的工作原理及有益效果为：
14.主控单元通过点火控制单元能够使放散燃烧点火器进行点火，当焦炉煤气过多时，集气管道的压力会超出预设值，主控单元通过压力检测单元实时监控集气管道的压力，在超出阈值时，通过开关控制电路使主控单元与点火控制单元之间联通，控制点火器打火，对多余的煤气进行燃烧处理。通过本实用新型，能够在煤气过多时自动启动点火器进行燃烧处理，实现点火器的精确智能控制。
15.点火控制单元的工作原理为：当主控单元输出给三极管q4高电平时，三极管q4导通，互感器u3的初级线圈电流按指数上升，使线圈有足够的磁通；当主控单元输出给三极管q4低电平时，q4快速截止，互感器u3初级线圈电流急剧下降，磁通变化率大，次级线圈感应出高电压，驱动点火器大火，点燃煤气。因此，使主控单元向三极管q4输出占空比合适pwm信号就能实现点火器的智能控制。
16.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
附图说明
17.图1为本实用新型点火控制单元的电路图；
18.图2为本实用新型开关控制电路的电路图；
19.图3为本实用新型压力检测单元的电路图；
20.图4为本实用新型温度检测单元的电路图。
具体实施方式
21.下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本实用新型保护的范围。
22.实施例1
23.本实施例提出了焦炉低压自动点火系统，包括主控单元、点火控制单元、压力检测单元和开关控制电路，所述点火控制单元的输入端连接所述主控单元，所述点火控制单元的输出端连接点火器，所述开关控制电路用于控制所述主控单元与所述点火控制单元之间的通断，所述压力检测单元用于采集集气管的压力；
24.本实施例中，主控单元通过点火控制单元能够使放散燃烧点火器进行点火，当焦
炉煤气过多时，集气管道的压力会超出预设值，主控单元通过压力检测单元实时监控集气管道的压力，在超出阈值时，通过开关控制电路使主控单元与点火控制单元之间联通，控制点火器打火，对多余的煤气进行燃烧处理。
25.如图1所示，所述点火控制单元包括三极管q4、q5和互感器u3，所述三极管q4的基极作为所述点火控制单元的输入端，所述三极管q4的发射极通过电阻r8接地，所述三极管q4的集电极连接所述互感器u3的第一输入端，所述互感器u3的第二输入端连接12v电源，所述互感器u3的第一输出端连接点火器，所述互感器u3的第二输出端连接第一输入端，所述互感器u3的第二输出端还通过电容c3接地。所述点火控制单元还包括三极管q5，所述三极管q5的基极通过电阻r7连接所述三极管q4的发射极，所述三极管q5的发射极接地，所述三极管q5的集电极连接所述三极管q4的基极，所述三极管q5的集电极还通过电阻r9连接所述三极管q4的集电极。
26.点火控制单元的工作原理为：当主控单元输出给三级管q4高电平时，三极管q4导通，互感器u3的初级线圈电流按指数上升，使线圈有足够的磁通；当主控单元输出给三级管q4低电平时，q4快速截止，互感器u3初级线圈电流急剧下降，磁通变化率大，次级线圈感应出高电压，驱动点火器大火，点燃煤气。因此，使主控单元向三极管q4输出占空比合适pwm信号就能实现点火器的智能控制。
27.当脉冲信号使功率管q4导通时，初级线圈通过电流，当电流大到使反馈电阻r7上压降使三极管q5导通并处于放大状态，q5集电极电流增大，使三极管q4基极脉冲电压降低，通过这一反馈过程，使q4的集电极电流在脉冲后沿达到稳定状态，因此，q4截止前，初级线圈电流是一个适当的恒流值。这就保证了三极管q4不致被过大电流烧坏。
28.进一步，
29.如图2所示，所述开关控制电路包括三极管q3和继电器ka1，所述三极管q3的基极通过电阻r4连接主控单元，所述三极管q3的发射极接地，所述三极管q3的集电极连接所述继电器ka1的第一输入端，所述继电器ka1的第二输入端连接5v电源，所述继电器ka1的常开端和公共端串联在所述点火控制单元的输入端与主控单元之间。
30.所述开关控制电路还包括按键key1，所述按键key1一端连接所述继电器ka1的公共端，另一端连接所述继电器ka1的常开端。
31.当主控单元接收到的压力信号超出阈值时，向三极管q3输出高电平信号，驱动三极管q3导通，进一步驱动继电器ka1导通，使主控单元与点火控制单元之间形成连通状态，驱动点火器打火。通过设置按键key1，能够同时实现手动控制功能，在智能控制故障时，工作人员通过手动控制也能实现煤气的燃烧处理。
32.进一步，
33.如图3所示，所述压力检测单元包括压力传感器、电容c6、运放u4和稳压二极管d6，所述压力传感器的输出端依次通过电阻r12、r13连接所述运放u4的同相输入端，所述电容c6的第一端连接所述压力传感器的输出端，所述电容c6的第二端接地，所述电容c6上并联有电阻r10，所述运放u4的反相输入端连接运放u4的输出端，所述运放u4的输出端通过电阻r11连接所述主控单元，所述稳压二极管d6的第一端连接运放u4的输出端，所述稳压二极管d6的第二端连接5v电源，所述稳压二极管d6的第三端接地。
34.本实施例中，通过压力传感器采集集气管道的压力信号，之后通过电阻r10和电容
c6进行来滤除高频噪声信号，然后通过电阻r12、r13将电压信号输出给运放u1，再经过运放u1输出，由于主控单元中单片机的工作电压为3.3v，因此输出端的信号再通过稳压二极管d6进行稳压处理，将信号电压钳位在最大值3.3v或最小值0v，以保证主控单元不被大电压烧毁且能正常工作。
35.进一步，
36.如图4所示，本实施例中，还包括温度检测电路，所述温度检测电路包括热电偶u6、放大器u1和跟随器u2，所述热电偶u6用于设置在燃烧室，所述热电偶u6的第一输出端连接所述放大器u1的同相输入端，所述热电偶u6的第二输出端连接所述放大器u1的反相输入端，所述放大器u1的输出端通过电阻r1连接所述跟随器u2的同相输入端，所述跟随器u2的输出端连接所述主控单元。
37.温度检测电路设置在燃烧室，通过热电偶对燃烧室的温度进行检测，当温度超出阈值，认定点火器正常工作，当温度低于阈值，则认定此刻熄火，将温度信号反馈到主控单元，主控单元进一步驱动点火器打火。
38.由于热电偶输出的热电势属于弱电压mv级信号，易受到电源射频干扰及噪声干扰，采用电阻r2、c7并联接地与r3、c8并联接地组成共模滤波电路，避免高频共模噪声流入后级电路，通过放大器u1放大输出后，经过r1、c2构成一阶rc低通滤波器，对放大以后的信号进一步滤波，之后经过跟随器u2输出，用于阻抗匹配，增强电路带载能力。
39.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
技术特征：1.焦炉低压自动点火系统，其特征在于，包括主控单元、点火控制单元、压力检测单元和开关控制电路，所述点火控制单元的输入端连接所述主控单元，所述点火控制单元的输出端连接点火器，所述开关控制电路用于控制所述主控单元与所述点火控制单元之间的通断，所述压力检测单元用于采集集气管的压力；所述点火控制单元包括三极管q4、q5和互感器u3，所述三极管q4的基极作为所述点火控制单元的输入端，所述三极管q4的发射极通过电阻r8接地，所述三极管q4的集电极连接所述互感器u3的第一输入端，所述互感器u3的第二输入端连接12v电源，所述互感器u3的第一输出端连接点火器，所述互感器u3的第二输出端连接第一输入端，所述互感器u3的第二输出端还通过电容c3接地。2.根据权利要求1所述的焦炉低压自动点火系统，其特征在于，所述点火控制单元还包括三极管q5，所述三极管q5的基极通过电阻r7连接所述三极管q4的发射极，所述三极管q5的发射极接地，所述三极管q5的集电极连接所述三极管q4的基极，所述三极管q5的集电极还通过电阻r9连接所述三极管q4的集电极。3.根据权利要求1所述的焦炉低压自动点火系统，其特征在于，所述开关控制电路包括三极管q3和继电器ka1，所述三极管q3的基极通过电阻r4连接主控单元，所述三极管q3的发射极接地，所述三极管q3的集电极连接所述继电器ka1的第一输入端，所述继电器ka1的第二输入端连接5v电源，所述继电器ka1的常开端和公共端串联在所述点火控制单元的输入端与主控单元之间。4.根据权利要求3所述的焦炉低压自动点火系统，其特征在于，所述开关控制电路还包括按键key1，所述按键key1一端连接所述继电器ka1的公共端，另一端连接所述继电器ka1的常开端。5.根据权利要求1所述的焦炉低压自动点火系统，其特征在于，所述压力检测单元包括压力传感器、电容c6、运放u4和稳压二极管d6，所述压力传感器的输出端依次通过电阻r12、r13连接所述运放u4的同相输入端，所述电容c6的第一端连接所述压力传感器的输出端，所述电容c6的第二端接地，所述电容c6上并联有电阻r10，所述运放u4的反相输入端连接运放u4的输出端，所述运放u4的输出端通过电阻r11连接所述主控单元，所述稳压二极管d6的第一端连接运放u4的输出端，所述稳压二极管d6的第二端连接5v电源，所述稳压二极管d6的第三端接地。6.根据权利要求1所述的焦炉低压自动点火系统，其特征在于，还包括温度检测电路，所述温度检测电路包括热电偶u6、放大器u1和跟随器u2，所述热电偶u6用于设置在燃烧室，所述热电偶u6的第一输出端连接所述放大器u1的同相输入端，所述热电偶u6的第二输出端连接所述放大器u1的反相输入端，所述放大器u1的输出端通过电阻r1连接所述跟随器u2的同相输入端，所述跟随器u2的输出端连接所述主控单元。
技术总结本实用新型涉及焦炉控制技术领域，提出了焦炉低压自动点火系统，包括主控单元、点火控制单元、压力检测单元和开关控制电路，所述点火控制单元的输入端连接所述主控单元，所述点火控制单元的输出端连接点火器，所述开关控制电路用于控制所述主控单元与所述点火控制单元之间的通断，所述压力检测单元用于采集集气管的压力。通过上述技术方案，能够在煤气过多时自动启动点火器进行燃烧处理，实现点火器的精确智能控制。解决了相关焦炉放散点火无法根据煤气余量进行的精确燃烧控制的问题。据煤气余量进行的精确燃烧控制的问题。据煤气余量进行的精确燃烧控制的问题。
技术研发人员：谷友强 闵桂军 王源 姜海明
受保护的技术使用者：河北中增智能科技有限公司
技术研发日：2022.04.15
技术公布日：2022/12/16
