專利名稱：微耗智能廣譜電子除垢防垢方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對流經(jīng)管道的液體進(jìn)行除垢防垢處理的電子方法，特別是一種微耗智能廣譜電子除垢防垢方法。
背景技術(shù)：
目前，液流管道的防垢除垢處理技術(shù)雖然有多種選擇，如離子交換技術(shù)、化學(xué)除垢技術(shù)、磁化水技術(shù)和電子高頻技術(shù)等，但是，液流管道的防垢除垢一直沒有得到很好的解決。現(xiàn)有技術(shù)中的電子除垢器雖然利用電子高頻振蕩電路形成的高頻磁場對水或液體進(jìn)行處理，但存在效果不理想、需要更改管道、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、安裝維護(hù)不便等技術(shù)缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，提供一種安裝維護(hù)方便、節(jié)省能源、能夠?qū)σ毫鞴艿肋M(jìn)行有效防垢除垢的微耗智能廣譜電子除垢防垢方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種微耗智能廣譜電子除垢防垢方法，包括以下步驟(1)在流體通過的管道表面繞制電磁線圈；(2)向電磁線圈輸送電壓、電流，所述電壓、電流的頻率在一掃頻頻率范圍內(nèi)、以一定的掃頻周期連續(xù)變化，使電磁線圈產(chǎn)生一個其頻率在掃頻頻率范圍內(nèi)變化的交變電磁場；
所述掃頻頻率變化的頻程為20倍以上，即頻率變化的峰頂頻率值是谷底頻率值的20倍以上。
所述掃頻頻率變化的頻程為80～100倍，即頻率變化的峰頂頻率值是谷底頻率值的80～100倍。
所述掃頻頻率變化的頻程為100倍，即頻率變化的峰頂頻率值是谷底頻率值的100倍。
所述掃頻頻率的變化范圍為150Hz～15000Hz。
所述掃頻周期與流體的流速成正比。
所述掃頻周期可在1/60秒～1/20秒范圍內(nèi)變化。
所述繞制在流體管道上的電磁線圈由數(shù)個分段線圈組成，各分段線圈段間間距為管道直徑。
所述分段線圈的數(shù)量為4～8個。
所述分段線圈的匝數(shù)為10～13匝。
本發(fā)明的技術(shù)效果如下本發(fā)明微耗智能廣譜電子除垢防垢方法在管道表面的電磁線圈產(chǎn)生交變電磁場的基礎(chǔ)上，將現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)生固定頻率電磁場的方法，通過將輸往所述電磁線圈的電壓、電流的頻率在一掃頻頻率范圍內(nèi)、以一定的掃頻周期連續(xù)變化，能夠使得電磁線圈產(chǎn)生的電磁場不僅是一個交變電磁場，而且是一個其頻率在掃頻頻率范圍內(nèi)變化的交變電磁場。所述在掃頻頻率范圍內(nèi)、以一定的掃頻周期連續(xù)變化的交變電磁場作用于液流管道內(nèi)的流動液體可以有效防止液體結(jié)垢，作用于液流管道內(nèi)壁上的結(jié)垢體，可以將結(jié)垢體溶解消除。
本發(fā)明設(shè)置的掃頻頻率變化的頻程為20倍以上，即頻率變化的峰頂頻率值為谷底頻率值的20倍以上，優(yōu)選的頻程范圍為80～100倍，更優(yōu)選的頻程為100倍。也就是說，交變電磁場具有極寬的頻率變化范圍。具有極寬頻率變化的交變電磁場作用于被處理的流體中，使流體中分子結(jié)構(gòu)不同的各種物質(zhì)“對號入座”，使不同分子結(jié)構(gòu)的物質(zhì)的偶極矩增大。偶極矩是距離和電荷的乘積，與偶極矩有關(guān)的是分子的酸性、分子內(nèi)的誘導(dǎo)效應(yīng)等。由于極寬頻率變化的交變電磁場存在磁場擾動，流體中的多種分子產(chǎn)生共振，活性加強(qiáng)，使流體的溶解度增大，致使碳酸根離子不能與鈣、鎂等多種元素的離子結(jié)合成垢，即避免形成碳酸鹽。經(jīng)大量實驗和現(xiàn)場應(yīng)用，對于具有極寬頻率變化的磁場作用過的物質(zhì)，如玻璃器皿或金屬等，具有較長時間的記憶功能，在記憶時間內(nèi)，作用過的流體對老污垢仍有除溶作用。
本發(fā)明采用電磁線圈在管道上分段繞制，且段間間距為管道直徑的技術(shù)方案。該技術(shù)方案的目的是使磁力線產(chǎn)生有序的斷裂，加大磁場擾動，增大電磁場頻率變化的復(fù)雜性，并與流體中的礦物質(zhì)產(chǎn)生共振，因此能有效地提高除垢防垢效果?？紤]到線圈阻抗、磁場效率等因素，較優(yōu)選的技術(shù)方案是4～8個分段線圈，每分段線圈的匝數(shù)為10～13匝。實驗研究結(jié)果充分證明了上述技術(shù)方案的有效性。
眾所周知，流體在不同材質(zhì)的管道內(nèi)產(chǎn)生的污垢有所不同。本發(fā)明采用具有100倍頻程頻率變化的交變電磁場作用于被處理流體的技術(shù)方案，充分考慮到電磁場對不同材質(zhì)、不同厚度管道的穿透效果，加之采用分段設(shè)置電磁線圈的設(shè)計，使本發(fā)明技術(shù)方案對不同材質(zhì)、不同厚度的管道均具有優(yōu)秀的除垢防垢效果。
本發(fā)明采用掃頻原理，節(jié)省能源，屬于微耗能電子除垢防垢方法。使用時只需在管道方便之處繞線即可，不需要更改管道、結(jié)構(gòu)簡單、安裝維護(hù)方便，是一種能夠?qū)σ毫鞴艿肋M(jìn)行有效防垢除垢的微耗智能廣譜電子除垢防垢方法。


圖1為本發(fā)明原理示意圖。
圖2為本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)原理框圖。
圖3為鋸齒波電壓發(fā)生裝置的電路原理圖。
圖4為方波電壓發(fā)生裝置的電路原理圖。
圖5為工作狀態(tài)指示電路原理圖。
圖6為電源電路的的原理圖。
圖7為手動磁場強(qiáng)度控制電路的原理圖。
圖8為掃頻原理坐標(biāo)圖。
圖中標(biāo)記列示如下1-掃頻振蕩產(chǎn)生電路的殼體；2-液流流速檢測電路接線端子；3-掃頻振蕩產(chǎn)生電路接線端子；4-液流管道；5-電磁線圈；6-液流流速檢測傳感電路；7-鋸齒波電壓發(fā)生裝置；8-方波電壓發(fā)生裝置；9-功率放大裝置；10-液流流速檢測電路；11-直流電源電路；12-工作指示電路；13-同軸多位切換開關(guān)；14-各級電源接口；15-第一穩(wěn)壓塊；16-第二穩(wěn)壓塊。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
圖1示出了本發(fā)明微耗智能廣譜電子除垢防垢方法的工作原理。如圖1所示，本發(fā)明產(chǎn)生其頻率在掃頻頻率范圍內(nèi)變化的交變電磁場的裝置包括掃頻振蕩產(chǎn)生電路和掃頻振蕩產(chǎn)生電路的殼體1，以及環(huán)繞于液流管道4的電磁線圈5，該圖中主要示出了電磁線圈5的結(jié)構(gòu)以及電磁線圈5在管路上的設(shè)置狀況。在管路上繞制的電磁線圈5，在安匝(AW)一定的情況下，以液流管道4的管徑為間距分段繞制，特意使磁力線產(chǎn)生有規(guī)律的斷裂，形成開放磁場，增強(qiáng)磁場的穿透力，以提高除垢、防垢效果。考慮到線圈阻抗、磁場效率等因素，較優(yōu)選的技術(shù)方案是4～8個分段線圈，每分段線圈的匝數(shù)為11匝。掃頻振蕩產(chǎn)生電路的殼體1上設(shè)置有液流流速檢測電路接線端子2和掃頻振蕩產(chǎn)生電路接線端子3，便于現(xiàn)場安裝和電磁線圈的繞制。另外，液流流速檢測傳感電路6的傳感器可以內(nèi)置或外置于液流管道4，只要能夠檢測或感應(yīng)到與液流速度相應(yīng)的電信號參數(shù)即可。
圖2示出了本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)原理框圖。如圖2所示，電路結(jié)構(gòu)主要包括鋸齒波電壓發(fā)生裝置7、方波電壓發(fā)生裝置8和功率放大裝置9，鋸齒波電壓發(fā)生裝置7、方波電壓發(fā)生裝置8和功率放大裝置9依次電連接，功率放大裝置9電連接于電磁線圈5。鋸齒波電壓發(fā)生裝置和方波電壓發(fā)生裝置均采用無穩(wěn)態(tài)自激多諧振蕩器。鋸齒波電壓的頻率控制所述方波電壓發(fā)生裝置的掃頻周期(即掃頻快慢)。鋸齒波的幅度變化控制著方波電壓發(fā)生裝置峰頂～谷底頻率的掃頻范圍。這一技術(shù)方案大大突出了本發(fā)明頻率范圍極寬的特點(diǎn)，除垢、防垢效果極為突出，大量實際應(yīng)用充分證明了這一點(diǎn)。
掃頻振蕩產(chǎn)生電路還設(shè)置有工作指示電路12、液流流速檢測電路10和直流電源電路11，液流流速檢測電路10附設(shè)有根據(jù)流體流速數(shù)據(jù)決定的作用于鋸齒波電壓頻率發(fā)生電路的自動頻率調(diào)整電路AFC和作用于功率放大器的自動增益控制電路AGC。這有利于根據(jù)流體不同流速使除垢、防垢達(dá)到最佳效果。
鋸齒波電壓發(fā)生裝置1，它能夠產(chǎn)生30Hz左右的鋸齒波電壓、電流，可在20-60Hz之間調(diào)整，可有效地控制著掃頻周期。其具體電路如圖3所示，其中示出了同軸多位切換開關(guān)13，通過操作同軸多位切換開關(guān)控制鋸齒波頻率在20-60Hz之間變化，從而實現(xiàn)對掃頻周期的調(diào)整。這一鋸齒波電壓幅度高低直接控制著主振蕩器(VCO)的峰、谷頻率的變化范圍(20倍以上)，其具體電路如圖4所示。該方波電壓頻率信號由功率放大裝置4放大后送往電磁線圈5，進(jìn)行電磁轉(zhuǎn)換。由上述可知，電磁線圈5產(chǎn)生的電磁場不僅是一個交變電磁場，而且是一個其頻率以掃頻變化的交變電磁場，該掃頻交變電磁場作用于液流管道內(nèi)的流動液體可以有效防止液體結(jié)垢，作用于液流管道內(nèi)壁上的結(jié)垢體，可以將結(jié)垢體溶解消除。
流速檢測裝置10能夠根據(jù)流速自動調(diào)節(jié)功率放大裝置9的增益(OTL)，從而實現(xiàn)對磁場強(qiáng)度的調(diào)節(jié)，同理亦能調(diào)節(jié)鋸齒波電壓發(fā)生裝置7的掃頻頻率，以達(dá)到最佳效果。其電路原理如圖7所示，圖7為手動磁場強(qiáng)度控制電路的原理圖，主要示出了可變電阻的手動調(diào)節(jié)和流速檢測裝置。直流穩(wěn)壓電源電路11采用集成塊穩(wěn)壓，如圖6所示。其中有第一穩(wěn)壓塊15和第二穩(wěn)壓塊16，不僅能夠簡化電路，而且有利于工作穩(wěn)定，其電路原理如圖6所示，主要示出了變壓、整流、穩(wěn)壓和輸出端。工作指示電路或者說工作狀態(tài)指示電路12基本不消耗能量，其電路原理如圖5所示，圖5為工作狀態(tài)指示電路，主要示出了發(fā)光二極管及連接于功率放大裝置的電路。
綜上所述，本發(fā)明通過獨(dú)自開發(fā)的、以分立元件為主的電子電路實現(xiàn)了具有極寬頻率變化范圍的微耗智能電子除垢防垢方法，且便于有效地突破現(xiàn)有技術(shù)中集成電路或集成塊的局限性。
圖8為掃頻原理坐標(biāo)圖，其縱坐標(biāo)為掃頻頻率，在150Hz～15000Hz(100倍)范圍內(nèi)變化；掃頻頻率由電位器調(diào)節(jié)獲得。其橫坐標(biāo)為時間，以表示1/20秒、1/30秒、1/60秒的掃頻周期。橫坐標(biāo)也可以理解為鋸齒波的周期，以體現(xiàn)掃頻周期的快慢，圖中實線為中頻率30Hz，虛線為高頻率60Hz，點(diǎn)劃線為低頻率20Hz。
以上所述，僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，依據(jù)本發(fā)明同樣的發(fā)明創(chuàng)造原理，還可以做出許多變型和改進(jìn)，但是這些均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種微耗智能廣譜電子除垢防垢方法，包括以下步驟(1)在流體通過的管道表面繞制電磁線圈；(2)向電磁線圈輸送電壓、電流，所述電壓、電流的頻率在一掃頻頻率范圍內(nèi)、以一定的掃頻周期連續(xù)變化，使電磁線圈產(chǎn)生一個其頻率在掃頻頻率范圍內(nèi)變化的交變電磁場；其特征在于所述掃頻頻率變化的頻程為20倍以上，即頻率變化的峰頂頻率值是谷底頻率值的20倍以上。
2.如權(quán)利要求1所述的微耗智能廣譜電子除垢防垢方法，其特征在于所述掃頻頻率變化的頻程為80～100倍，即頻率變化的峰頂頻率值是谷底頻率值的80～100倍。
3.如權(quán)利要求1所述的微耗智能廣譜電子除垢防垢方法，其特征在于所述掃頻頻率變化的頻程為100倍，即頻率變化的峰頂頻率值是谷底頻率值的100倍。
4.如權(quán)利要求1或2或3所述的微耗智能廣譜電子除垢防垢方法，其特征在于所述掃頻頻率的變化范圍為150Hz～15000Hz。
5.如權(quán)利要求1所述的微耗智能廣譜電子除垢防垢方法，其特征在于所述掃頻周期與流體的流速成正比。
6.如權(quán)利要求1或5所述的微耗智能廣譜電子除垢防垢方法，其特征在于所述掃頻周期的變化范圍為1/60秒～1/20秒。
7.如權(quán)利要求1所述的微耗智能廣譜電子除垢防垢方法，其特征在于所述繞制在流體管道上的電磁線圈由數(shù)個分段線圈組成，各分段線圈段間間距為管道直徑。
8.如權(quán)利要求7所述的微耗智能廣譜電子除垢防垢方法，其特征在于所述分段線圈的數(shù)量為4～8個。
9.如權(quán)利要求7或8所述的微耗智能廣譜電子除垢防垢方法，其特征在于所述分段線圈的匝數(shù)為10～13匝。
全文摘要
本發(fā)明提供一種微耗智能廣譜電子除垢防垢方法，包括以下步驟(1)在流體通過的管道表面繞制電磁線圈；(2)向電磁線圈輸送頻率在一掃頻頻率范圍內(nèi)、以一定的掃頻周期周期變化的電壓、電流，使電磁線圈產(chǎn)生一個其頻率在掃頻頻率范圍內(nèi)變化的交變電磁場；所述掃頻頻率變化的頻程為20倍以上，既頻率變化的峰頂頻率值是谷底頻率值的20倍以上；所述掃頻頻率在150Hz～15000Hz范圍內(nèi)變化。本發(fā)明采用掃頻原理，能耗低，使用維護(hù)方便，對不同材質(zhì)、不同厚度管道內(nèi)的流體均具有優(yōu)秀的除垢防垢效果。
文檔編號C02F1/48GK1669943SQ20051001138
公開日2005年9月21日 申請日期2005年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月4日
發(fā)明者薛廣禮 申請人:北京眾博達(dá)石油科技有限公司