智能感应全自动除垢器制造技术

本实用新型专利技术涉及智能感应全自动除垢器，包括：主机以及与其连接的感应器、水质传感器。所述主机包括顺序连接的中央处理器、扫描电压产生器、压控振荡器、电压放大器、桥式功率放大器，以及与中央处理器连接的变容变阻电路、水质反馈电路；所述桥式功率放大器与感应器连接；所述水质反馈电路与水质传感器连接。本实用新型专利技术的水质分析电路可以将水质传感器反馈的电信号进行处理，供中央处理器根据该信号得出除垢的固有频率；水质传感器结构简单，能够用于水质含量的检测。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种智能感应全自动除垢器，是一种用于对各种工业锅炉和供暖(生活)锅炉以及中央空调水循环系统水源热泵、热交换器、工业冷却循环水系统进行除垢、防垢、杀菌、灭藻、防腐蚀的专用设备。
技术介绍
供暖锅炉水循环系统的设备在东北、华北、西北等高纬度地区有相当大的数量。在全国，更有大量的工业锅炉。不管何种形式锅炉，它们都存在一个共同的弊端----结垢。尽管水垢的形成是一个复杂的化学物理过程，究其原因仍是锅炉内的媒质-----水。水是工业生产和日常生活中不可缺少的重要资源，而自然界中的水里都含有各种矿物质盐，其中以碳酸氢钙Ca(HCO3)2和碳酸氢镁Mg(HCO3)2为主要成分。水垢具体形成的过程可用以下化学方程式描述：Ca(HCO3)2=Δ=CaCO3↓+H2O+CO2↑]]>Mg(HCO3)2=Δ=MgCO3↓+H2O+CO2↑]]>上述可见，结垢的真正元凶是水中的钙、镁盐，而加热(△)只是一个外因。垢是热的不良导体，它的形成将大大降低制热设备的导热能力，增加燃料的消耗，甚至会导致锅炉爆管。为了不使锅炉结垢，人们必须对水进行处理，目前为止，普遍采用的是化学水处理法，离子交换法是应用最多的一种化学水处理法。离子交换法是利用阳离子置换方式，用钠离子(Na+)将水中钙离子(Ca++)、镁离子(Mg++)置换出来，以达到水的软化目的。水中没有钙、镁，锅炉便不会结垢。尽管化学水处理法能保护容器和管道，但也存在诸多弊病；其一，大量浪费工业原料(工业盐)，增加运行费用，且其排出的废液会污染环境；其二，除垢装置庞杂，系统繁多，一次性投资费用高，占地面积大；其三，工艺复杂，操作要求严格；其四，生产过程中自身耗水量大。使用药剂时还会加剧对设备的腐蚀。利用物理技术替代化学技术对水进行处理已成为技术发展的需要和必然。经过近五十年的不断探索，目前已有多种物理水处理法问世，它们包括永磁法、电场(含高压电场和低压电场)法，高频电子除垢法(即探针式)、超声波法和缠绕式电磁感应法，其中以缠绕式电磁感应法的发展最为迅速，且其除垢效果也优于其他方法。因此急需一种采用物理方法对水进行彻底除垢的设备。
技术实现思路
本技术目的是提供一种智能感应全自动除垢器及其除垢方法，能够通过物理方法对水进行彻底除垢。本技术为实现上述目的所采用的技术方案是：智能感应全自动除垢器，包括：主机以及与其连接的感应器、水质传感器。所述主机包括顺序连接的中央处理器、扫描电压产生器、压控振荡器、电压放大器、桥式功率放大器，以及与中央处理器连接的变容变阻电路、水质反馈电路；所述桥式功率放大器与感应器连接；所述水质反馈电路与水质传感器连接。所述变容变阻电路包括变容数模转换器以及与其连接的变容电路、变阻数模转换器以及与其连接的变阻电路；所述变容数模转换器、变阻数模转换器与中央处理器连接；变容电路、变阻电路与压控振荡器连接。所述水质反馈电路包括水质分析模数转换器以及与其连接的水质分析电路；所述水质分析模数转换器与中央处理器连接；所述水质分析电路与水质传感器连接。所述水质分析电路包括：顺序连接的方波信号产生器、采样电阻、可编程增益放大器、线性检波器、隔离器，以及与方波信号产生器连接的倒相器；所述采样电阻的两端分别与可编程增益放大器的两个输入端连接；所述倒相器、采样电阻与水质传感器连接。所述桥式功率放大器通过互感器与感应器连接，互感器连有声光报警电路。所述水质传感器包括两个相对的极板，以及连接两个极板且分别位于顶部、
底部的绝缘板；两个极板和两个绝缘板构成四面封闭的中空结构，内部用于水流通过；两个极板分别与水质分析电路内的倒相器、采样电阻连接。所述感应器为线圈，缠绕于水管外。智能感应全自动除垢器还包括流速传感器，与主机连接。本技术具有以下有益效果及优点：1.本技术能有效清除锅炉金属内壁的铁锈，并自动在金属内壁上形成一层保护膜，从而达到除锈、防腐作用。2.本技术的水质分析电路可以将水质传感器反馈的电信号进行处理，供中央处理器根据该信号得出除垢的固有频率。3.本技术的水质传感器结构简单，能够用于水质含量的检测。附图说明图1为本技术的电原理方框图；其中，1主机，2感应器，3水质传感器，4流速传感器，5中央处理器，6压控振荡器，7变容电路，8变容数/模转换电路，9变阻电路，10变阻数/模转换电路，11扫描电压产生器，12电压放大器，13桥式功率放大器，14功率计，15互感器，16声光报警电路，17测频电路，18水质分析电路，19水质分析模/数转换电路，20开关电源；图2本技术的水质分析电路结构框图；其中，21方波信号产生器，22倒相器，23采样电阻，24可编程增益放大器，25线性检波器，26隔离器；图3本技术的水质传感器结构示意图；图4本技术的总频宽与有效除垢频宽关系图。具体实施方式下面结合附图及实施例对本技术做进一步的详细说明。如图1所示，本技术包括四个部分：1主机，2感应器，3水质传感器，4流速传感器。水质分析电路如图2所示，该电路由方波信号产生器21、倒相器22、采样电阻23、可编程增益放大器24、线性检波器25、隔离器26等部分组成。方波信号产生器21用于产生占空比为1：1的方波脉冲信号。该信号分别加至倒相器22和采样电阻23的一端，经采样电阻23送到水质传感器3的一个极板，倒相器22输出的反相信号加到水质传感器3的另一个极板，从而保证两级板之间的信号相位差为180度。鉴于水质不同，水中钙、镁离子数量也不同，因此在采样电阻23上形成的采样信号也不同。采样电阻23为精密金属膜材质，故其性能稳定。由于采样信号较弱，因此必须给予足够放大，该放大任务由可编程增益放大器24完成。本实施例对采样信号放大10～100倍，放大后的采样信号经线性检波器25进行等比例检波，最终使采样信号变成电压模拟量。该模拟电压经隔离器26送至水质分析模/数转换器19，转换后的数码信号加至中央处理器5。为了防止外界干扰，采样电阻23、可编程增益放大器24和线性检波器25装在一个金属屏蔽盒内。主机1在中央处理器的控制下，持续向感应器2输出足够功率，且其信号频率变化的高频脉冲信号群，感应器2在高频脉冲信号群(实质上是一组调频信号)作用下，使管道内产生交变磁场，该交变磁场作用于管道内水体中流动的离子，从而又产生交变感应电动势，该电动势与交变磁场共同构成一个物理场，也就是交变电磁振动场。水质传感器3用于探测管道内的水质，主要是探测水中钙镁的状况，利用水质分析电路，可以测定钙镁的具体含量。水垢中的离子晶体具有它的固有振动频率，这个频率的高低取决于构成晶体的离子数量多少和质量的大小，利用统计学方法，根据水中垢的含量便可得出其固有振动频率的频带宽度。流速传感器4用于测定管道内水的流速，根据流速的大小，控制主机输给感应器2的信号功率大小，从而达到最佳的输出功率。从化学角度讲，水垢的主要成分是碳酸钙，这个碳酸钙就是石灰石，石灰石是一种离子晶体，在离子晶体中，阴阳离子交替地排列在晶格的结点上，各
结点以静电力相互作用而吸引成晶体，由于静电力较大，因此本文档来自技高网...

【技术保护点】
智能感应全自动除垢器，其特征在于包括：主机(1)以及与其连接的感应器(2)、水质传感器(3)。

【技术特征摘要】
1.智能感应全自动除垢器，其特征在于包括：主机(1)以及与其连接的感应器(2)、水质传感器(3)。2.根据权利要求1所述的智能感应全自动除垢器，其特征在于所述主机(1)包括顺序连接的中央处理器(5)、扫描电压产生器(11)、压控振荡器(6)、电压放大器(12)、桥式功率放大器(13)，以及与中央处理器(5)连接的变容变阻电路、水质反馈电路；所述桥式功率放大器(13)与感应器(2)连接；所述水质反馈电路与水质传感器(3)连接。3.根据权利要求2所述的智能感应全自动除垢器，其特征在于所述变容变阻电路包括变容数/模转换器(8)以及与其连接的变容电路(7)、变阻数/模转换器(10)以及与其连接的变阻电路(9)；所述变容数/模转换器(8)、变阻数/模转换器(10)与中央处理器(5)连接；变容电路(7)、变阻电路(9)与压控振荡器(6)连接。4.根据权利要求2所述的智能感应全自动除垢器，其特征在于所述水质反馈电路包括水质分析模/数转换器(19)以及与其连接的水质分析电路(18)；所述水质分析模/数转换器(19)与中央处理器(5)连接；所述水质分析电路(18)与水质传感器(3)连接。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：李新平，
申请(专利权)人：李新平，
类型：新型
国别省市：辽宁;21