7719 Sonde de flamme à infrarouge QRI

7
Sonde de flamme à
infrarouge
719
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.
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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.
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Indications pour le montage

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
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).
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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
Réaction attendue
a)
Démarrage du brûleur avec sonde de
flamme obscurcie
Mise sous sécurité à la fin de
« TSA »
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)
Mise sous sécurité à la fin du temps
de pré-ventilation
c)
Simulation d'une extinction de flamme Mise sous sécurité ou redémarrage,
en cours de fonctionnement :
selon la configuration du coffret de
obscurcir la sonde de flamme pendant sécurité
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
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.
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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
Accessoires
BPZ:QRI2A2.B180B
QRI2A2.B180B
frontale
180 cm
avec isolation
---
BPZ:QRI2B2.B180B
QRI2B2.B180B
latérale
180 cm
avec isolation
---
latérale
180 cm
avec isolation
bride avec
courbure 4 241
8855 0 et collier
BPZ:QRI2B2.B180B1 QRI2B2.B180B1
À la commande, indiquez la référence complète conformément aux paragraphes
« Modèles standard » et « Références et désignations ».
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Accessoires
Bride avec courbure
4 241 8855 0
Bride droite
4 241 8898 0
Collier
4 199 8806 0
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
QRI...
AGG2.110
7719z03/1213
AGG04
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Caractéristiques techniques
Caractéristiques
générales
Conditions ambiantes
Tension d'alimentation
Service
Test
Tension du signal
Longueur du câble de sonde
Protection
Consommation
Longueur de la ligne supplémentaire de
sonde
Classe de protection
Vibrations selon CEI 6068-2-6
Poids avec câble 180 cm
Position de montage
Stockage
Conditions climatiques
Conditions mécaniques
Plage de températures
Humidité
Transport
Conditions climatiques
Conditions mécaniques
Plage de températures
Humidité
Service
Conditions climatiques
Conditions mécaniques
Plage de températures
Humidité
14 V– (±5 %)
21 V– (±5 %)
0…5 V–
Max. 180 cm
IP54
<0,5 W
Max. 100 m
II
Max. 1 g / 10...500 Hz
Env. 0,175 kg
Quelconque
DIN EN 60721-3-1
Classe 1K3
Classe 1M2
-20...+60 °C
<95 % h.r.
DIN EN 60721-3-2
Classe 2K2
Classe 2M2
-20...+60 °C
<95 % h.r.
DIN EN 60721-3-3
Classe 3K5
Classe 3M2
-20...+60 °C
brièvement (max. 1 min.) jusqu'à 75 °C
<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.
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Fonctions
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 1...3 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
(0... +5 V– env.) sert à mesurer la variation de l'intensité du rayonnement de la flamme.
Longueur maximale de
la ligne de sonde
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 »).
sw
bl
SIEMENS
Landis & Staefa
QRI
Made in Germany
br
7719m04/1199
Légende
bl
br
fil bleu = fil de référence
fil brun = fil d’alimentation
max. 1,8 m
sw
Z
Z < 100 m
fil noir = signal
ligne supplémentaire
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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
a
b
c
d
Rayonnement du noir
Flamme de poussière de charbon
Flamme de fioul
Flamme de gaz
Sensibilité relative typique
Sensibilité des sondes
de flamme à la lumière
10 %
1%
1,5
2,5
3,5
Longueur d'onde (µm)
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Circuits de mesure et exemples de raccordement
Mesure du signal de
flamme
Voir « Caractéristiques techniques – Tension du signal »
LMV5...
sw
X10-02 / 6
bl
X10-02 / 4
Made in Germany
br
7719a01/1213
X10-02 / 2
+
0...10 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
7719z01/0314
Manchon de l'adaptateur
(isolation thermique)
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Encombrements
Dimensions en mm
144,5
69
40
22
18
56
12
55,7
QRI2B (éclairage
latéral)
Made in Germany
7719m02/0603
L
7719z04/0216
156
QRI2B... angle de
vision
ca.
10°
10°
ca.
IR
Légende
IR
Rayonnement infrarouge
L
Longueur de câble disponible, voir « Références et désignations »
40
QRI2A
(éclairage frontal)
144,5
22
18
69
L
QRI2A... angle de
vision
1
ca.
0°
IR
7719z05/0216
ca.
10°
162,8
7719m08/0603
55,7
56
6,8
Légende
IR
Rayonnement infrarouge
L
Longueur de câble disponible, voir « Références et désignations »
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Encombrements (suite)
Extrémités de câble dénudées
Câble de
raccordement
brun
noir
Kit de montage AGG2.110
Collier (4 199 8806 0) + Manchon d’adaptation + Isolant thermique
70
3/4"-14NPSM
25
34
24
12
7719m11/1013
SW24
Pg9
7719m06/0302
6,
5
1/2"-14NPSM
Adaptateur AGG2.120
7,5
28,5
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Encombrements (suite)
69,9±0,5
Ta
ille
se de la
rra
ge clé
SW de
36
Filetage
ISO228/1-G1
3/4"-14NPSM
Manchon de fixation
AGG04
7711m02fr/1212
Admission d'air froid 3/8"
Taille de la clé de serrage SW21
Bride droite
4 241 8898 0
36
18
3
15
30
25°
7
R4
7719m09fr/1212
Logo du constructeur
en relief de 0,2 mm
(selon LN 3 8380 0102)
3
10
24
48
Bride avec courbure
4 241 88550
36
24,
3
R4
7
R2
R0,3
0
R4
15
3
25°
30
R2
7719m10fr/0114
Logo du constructeur
en relief de 0,2 mm
(selon LN 3 8380 0102)
3
10
18
24
48
2016 Siemens AG Building Technologies Division, Berliner Ring 23, D-76437 Rastatt
Sous réserve de modifications.
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