专利名称：一种用于抑制金属管道腐蚀或结垢的信号发生装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种物理除垢的信号发生器，特别是涉及ー种用于抑制金属管道腐蚀或结垢的信号发生装置。
背景技术：
在现代化工厂的全部用水量中，冷却用水占了 67 80%。随着工业的发展，企业已普遍使用了循环水系统，并提高了循环冷却水的浓缩倍数。但提高浓缩倍数后，必须进行缓蚀阻垢处理；因为随着循环水浓缩倍数的增加,水中成垢盐类及腐蚀性离子也会成倍增加，由此，也便会带来更严重的结垢和腐蚀问题。 针对结垢腐蚀问题，现在一般采用化学办法来解决，但化学办法不环保、不安全、费用高。例如电极方式是直接将电极与溶液接触，很容易使电极氧化腐蚀，并且在布置有管道的场合，不方便在线施工；再如，用线圈结构进行能量传递，其耦合效率极低，适用的频率范围也很窄；而用其它磁条结构进行能量传递的方式，也有漏磁大、耦合效率低的缺陷。
发明内容
本发明的目的是提出ー种能够以纯物理方式用于抑制金属管道腐蚀或结垢的信号发生装置。为实现上述目的，本发明提供了一种用于抑制金属管道腐蚀或结垢的信号发生装置，所述信号发生装置设置在金属管道的外围，其特征在于，包括产生扫描频率并进行逻辑控制的单片机电路，根据单片机电路发出的扫描指令产生相应频率的振荡正弦波信号的信号发生电路，对所述振荡正弦波信号进行滤波的滤波电路，输送相应频率的振荡正弦波信号的驱动电路，以及对振荡正弦波信号进行功率放大的输出电路。优选地，所述信号发生装置还包括设置在金属管道外围的能量耦合机构，所述相应频率的振荡正弦波信号在由所述输出电路进行功率放大后，通过能量耦合机构向金属管道中的流体输出信号。更优选地，所述信号发生装置还包括分别与所述单片机电路和输出电路相连的阻尼电路，所述阻尼电路在单片机电路的控制下，使输出电路产生正弦阻尼振荡波信号，并经过能量耦合机构发送给金属管道中的流体。优选地，所述单片机电路包括单片机和与所述单片机电连接的晶振、两个相互并联的电容。优选地，所述信号发生电路包括信号发生集成电路以及源晶振和稳定电阻。优选地，所述滤波电路包括至少ー组的RLC振荡电路。优选地，所述驱动电路包括与所述滤波电路相连的第一电子开关管。优选地，所述阻尼电路包括与所述单片机电路相连的第二电子开关管，所述第二电子开关管接地。基于上述技术方案，本发明的优点是
本发明的信号发生电路，采用单片机产生扫描频率并进行逻辑控制控制，并通过专用的信号发生集成电路，产生频率及振幅可调的振荡正弦波输出，利用该振荡正弦波来抑制抑制金属管道的腐蚀及结垢，因此，本发明实现了以纯物理的方式抑制金属管道腐蚀或结垢。
此处所说明的附图用来提供对本发明的进ー步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中图I为本发明的结构示意图；图2为本发明的电路示意
图3为本发明信号发生集成电路示意图；图4为本发明信号发生电路的有源振荡电路示意图。
具体实施例方式下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进ー步的详细描述。參见图1，其中示出本发明ー种用于抑制金属管道腐蚀或结垢的信号发生装置的优选实施例，所述信号发生装置设置在金属管道的外围，包括依次相连的产生扫描频率并进行逻辑控制的单片机电路1，根据单片机电路I发出的扫描指令产生相应频率的振荡正弦波信号的信号发生电路2，对所述振荡正弦波信号进行滤波的滤波电路3，输送相应频率的振荡正弦波信号的驱动电路4,以及对振荡正弦波信号进行功率放大的输出电路5。本发明的信号发生装置可以直接用于产生振荡正弦波信号，但在本发明中，优选地，所述信号发生装置还包括设置在金属管道外围的能量耦合机构，由此，本发明的信号发生装置所产生的振荡正弦波信号可以在由所述输出电路5进行功率放大后，通过能量耦合机构向金属管道中的流体输出信号。更优选地，所述信号发生装置还包括分别与所述单片机电路I和输出电路5相连的阻尼电路6，所述阻尼电路6在单片机电路I电路的控制下，使输出电路产生正弦阻尼振荡波信号，并经过能量耦合机构发送给金属管道中的流体。具体地，本发明的工作原理和工作过程为本发明包括依次连接的单片机电路I、信号发生电路2、滤波电路3、驱动电路4、输出电路5、提供各电路工作的电源，以及与所述输出电路5相连接的能量耦合机构，并且，所述信号发生装置通过所述的单片机电路I产生扫描频率并进行逻辑控制，所述信号发生电路2根据单片机电路I发出的扫描指令产生相应频率的振荡正弦波信号，所述振荡正弦波信号经过滤波电路3滤波后，通过驱动电路4将相应频率的振荡正弦波信号输送给输出电路5，在经由所述输出电路5进行功率放大后，通过能量耦合机构向金属管道中的流体输出信号，抑制金属管道内产生腐蚀或结垢。本发明的电路结构如图2所示，所述单片机电路I包括单片机控制机构UCl、单片机执行机构UC3和与所述单片机控制机构UCl电连接的晶振G1、两个相互并联的电容Cl、C2，如图2所示，优选地，本实施例中单片机控制机构UCl的型号为MSP430F1122 ;该单片机电路I主要完成扫描频率的产生及逻辑控制，逻辑控制主要指在抑制腐蚀时进行扫频，而在抑制结垢时则控制阻尼电路的开通。本实施例信号发成集成电路UC2的型号优选为AD9851，其主要根据单片机控制机构UCl发出的扫频指令，产生相应频率的振荡正弦波信号，该振荡正弦波信号经由滤波电路3的滤波后，直接驱动驱动电路4的第一电子开关管VT1，如图2所示，第一电子开关管VTl将相应频率的正弦信号输送给输出电路5，由输出电路5进行功率放大，再通过能量耦合机构(图中未示出)以耦合的方式输出给金属管道中的流体，例如水或石油等。在抑制结垢时，单片机控制机构UCl控制控制阻尼电路6中第二电子开关管VT2导通，如图2所示，使阻尼电路6开始工作，从而使输出电路5产生正弦阻尼振荡波信号，然后通过能量耦合机构耦合给金属管道中的流体。 本发明的电流流向为由单片机执行机构UC3接受单片机控制机构UCl的指令后(本发明中，UCl为控制机构，UC3为执行机构，UC3根据UCl的指挥进行具体的操作)，产生需要的信号，电流由UC3的第21管脚输出，通过电感L2、L3、L4，进入第一电子开关管VTl的基极；该电流进入基极后，使第一电子开关管VTl进入电流放大状态，放大电流通过第一电子开关管VTl的发射极和集电极进入能量耦合机构的耦合初次线圈，在进行电压放大后耦合给管道及管道中的流体。进一歩，如图2所示，其中单片机执行机构UC3的D(TD7管脚与单片机控制机构UCl的RC2、RC3、RC6、RC7、RB4 RB7对应连接，组成8位数据传输通道，用于接收来自UCl的ニ进制指令。UC3的CLKIN管脚和有源振荡电路的CLKIN管脚相连，IOUT管脚和滤波电路相连。图3的信号发生集成电路也为电源变换电路，为各个単元提供直流5V的电源供应，保证各个単元能正常工作；图4为有源振荡电路，为UC3提供振荡激励，使UC3能在相应的频率下工作。本发明图2中的滤波电路3包括至少ー组的RLC振荡电路。具体地，在图2的RLC振荡电路中，Rl，C5，L2，C6各一端和UC3的IOUT管脚相连，Rl, C5的另一端连接地；L2, C6另一端与L3，C7，C8的一端相连，C7的另一端接地；L3，C8的另一端与L4，C9，C10的一端相连，C9的另一端接地；L4，ClO的另一端与C12，R4的一端及VTl的驱动级相连；C12，R4的另端接地。当需要阻尼时，单片机控制机构UCl的第15管脚输出电流，将第二电子开关管VT2打开，使线圈上的电流通过第二电子开关管VT2到地，从而功率消耗在第二电子开关管VT2上，达到阻尼的效果。优选地，本发明的电子开关管VTl和VT2可以是MOS管(金属氧化物半导体晶体管)或者IGBT (管绝缘栅双极型晶体管)。參见图3和图4，信号发生电路2主要由信号发生集成电路UC2、源晶振Yl及稳定电阻R5组成，优选地，信号发生集成电路UC2的型号为AD9851，在本实施例中，所述信号发生电路2包括信号发生集成电路UC2以及源晶振Yl和稳定电阻R5，信号发生集成电路UC2的电源管脚VCC与源晶振Yl的电源管脚VCC相连，源晶振Yl的振荡输出脚OUT与稳定电阻R5的一端相连，稳定电阻R5的另一端与地相连。更优选地，所述信号发生集成电路UC2优选为 LM2575-5. O。通过上述技术方案，本发明提供了ー种纯物理方式的抑制金属管道结垢及腐蚀的装置。
最后应当说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管參照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解依然可以对本发明的具体实施方式
进行修改或者对部分技 术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
权利要求
1.一种用于抑制金属管道腐蚀或结垢的信号发生装置，所述信号发生装置设置在金属管道的外围，其特征在于，包括 产生扫描频率并进行逻辑控制的单片机电路(I )， 根据单片机电路(I)发出的扫描指令产生相应频率的振荡正弦波信号的信号发生电路 (2)， 对所述振荡正弦波信号进行滤波的滤波电路(3)， 输送相应频率的振荡正弦波信号的驱动电路(4)，以及 对振荡正弦波信号进行功率放大的输出电路(5 )。
2.根据权利要求I所述的信号发生装置，其特征在于，所述信号发生装置还包括设置在金属管道外围的能量耦合机构，所述相应频率的振荡正弦波信号在由所述输出电路(5)进行功率放大后，通过能量耦合机构向金属管道中的流体输出信号。
3.根据权利要求2所述的信号发生装置，其特征在于，所述信号发生装置还包括分别与所述单片机电路(I)和输出电路(5)相连的阻尼电路(6)，所述阻尼电路(6)在单片机电路(I)的控制下，使输出电路产生正弦阻尼振荡波信号，并经过能量耦合机构发送给金属管道中的流体。
4.根据权利要求I所述的信号发生装置，其特征在于，所述单片机电路(I)包括单片机控制机构(UCl)和与所述单片机控制机构(UCl)电连接的晶振(G1)、两个相互并联的电容(C1、C2)。
5.根据权利要求I所述的信号发生装置，其特征在于，所述信号发生电路(2)包括信号发生集成电路(UC2)以及源晶振(Yl)和稳定电阻(R5)，信号发生集成电路(UC2)的电源管脚(VCC)与源晶振(Yl)的电源管脚相连，源晶振(Yl)的振荡输出脚(OUT)与稳定电阻(R5)的一端相连，稳定电阻(R5)的另一端与地相连。
6.根据权利要求I所述的信号发生装置，其特征在于，所述滤波电路(3)包括至少一组的RLC振荡电路。
7.根据权利要求6所述的信号发生装置，其特征在于，所述驱动电路(4)包括与所述滤波电路(3)相连的第一电子开关管(VT1)。
8.根据权利要求3所述的信号发生装置，其特征在于，所述阻尼电路(6)包括与所述单片机电路(I)相连的第二电子开关管(VT2)，所述第二电子开关管(VT2)接地。
全文摘要
本发明涉及一种用于抑制金属管道腐蚀或结垢的信号发生装置，所述信号发生装置设置在金属管道的外围，其特征在于，包括产生扫描频率并进行逻辑控制的单片机电路，根据单片机电路发出的扫描指令产生相应频率的振荡正弦波信号的信号发生电路，对所述振荡正弦波信号进行滤波的滤波电路，输送相应频率的振荡正弦波信号的驱动电路，以及对振荡正弦波信号进行功率放大的输出电路。本发明采用了单片机产生扫描频率并进行逻辑控制控制，并通过专用的信号发生集成电路，产生频率及振幅可调的振荡正弦波输出，利用该振荡正弦波来抑制抑制金属管道的腐蚀及结垢，因此，本发明实现了以纯物理的方式抑制金属管道腐蚀或结垢。
文档编号F16L58/00GK102767667SQ201210272780
公开日2012年11月7日 申请日期2012年8月2日 优先权日2012年8月2日
发明者周绮玲, 李思远, 金科 申请人:周绮玲, 李思远, 金科