Chemical conversion rate measuring method for flame in e.g. heating system, involves utilizing gas electrical conductivity in flame as measurement for flame present conversion rate, and using current as electrical conductivity measurement

The method involves utilizing electrical conductivity of gas in flame (Rf) as a measurement for a present conversion rate of the flame. Current is used as a measurement for the electrical conductivity of the flame based on direct or an alternating voltage, which is outwardly supplied by electrodes. The direct or an alternating voltage is calculated based on temperature difference between electrodes and conducting parts of a burner. A direct component or an alternating component of the current or voltage is used for signal analysis. An independent claim is also included for a device for measuring chemical conversion rate of flame in a heating system and a combustion chamber. In Feuerungsanlagen und Brennkammern können Verbrennungsschwingungen auftreten, die durch Schall zu Lärmbelästigungen führen, oder bei größeren Druckamplituden die Stabilität der Verbrennung gefährden oder sogar die Anlage selbst beschädigen oder zerstören. Die Erfassung der Umsatzrate kann dazu dienen, diese Vorgänge zu erforschen und zu analysieren, Grenzen eines sicheren Betriebes einzuhalten, durch regelungstechnische Einrichtungen der Verbrennungsschwingung entgegenzuwirken. Dazu ist eine schnelle Erfassung der Umsatzrate notwendig, da diese Vorgänge mit Frequenzen bis mehrere 10 kHz ablaufen können. Die Umsatzratenmessung erfolgt üblicherweise mittels der UV-Strahlung, die von kurzlebigen Zwischenprodukten der Verbrennungsreaktion ausgestrahlt wird. Dieses Verfahren erfordert einen optischen Zugang zur Brennkammer, der kompliziert, aufwändig und empfindlich ist. Im Gegensatz dazu erfordert die Umsatzratenmessung über die Leitfähigkeit der Flamme lediglich eine Elektrode, die isoliert in den Brennraum geführt ist. Besonders interessant, für oben genannte Analysen, ist eine Bewertung der Umsatzrate im Zusammenhang mit dem Brennkammer- oder Kesseldruck, der über ein Sondenmikrofon ebenfalls mit hoher zeitlicher Auflösung erfasst werden kann. Der Zusammenhang der beiden Signale kann mit Verfahren der mathematischen Signalanalyse (Fourier-Analyse, Kreuzkorrelationsanalyse etc.) ausgewertet werden. Es ist bekannt, die elektrische Leitfähigkeit von Flammen zu ...