一种超声波除垢阻垢方法与流程

本发明属于超声波除垢技术领域，涉及一种超声波除垢阻垢方法。

背景技术：

超声波除垢、防垢技术是现代高科技除垢防垢技术的典型代表，广泛应用于工业或民用换热设备进行除垢防垢，超声波防垢除垢设备不仅能够解决长期困扰企业除垢的烦恼，还能从根本上解决防垢的难题。既能节约能源消耗，提高生产效率，降低企业成本，又不污染环境，操作简单方便，成为广大工业企业除垢防垢的节能环保专家。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种超声波除垢阻垢方法，本发明的有益效果是利用超声波的"空化"效应、"活化"效应、"剪切"效应、"拟制"效应，利用强声场处理流体，让流体中成垢物质在超声场作用下，其物理形态和化学性能发生一系列变化。

本发明所采用的技术方案是包括电源部分，磁致伸缩换能器，智能调谐电路，单片微机电路，3个igbt逆变桥臂；其中电源部分将220v交流电整流滤波，输出+5v、12v和300v的直流电,分别给单片机、隔离驱动和逆变桥供电，超声波电源通过瑞萨rx62t32位单片微机控制，单片微机内置多功能定时器模块，可以灵活输出6路复杂的pwm信号，通过6个igbt管组成的3个逆变桥臂驱动2个磁致伸缩换能器。

进一步，多个所述磁致伸缩换能器协同工作，确保除垢效果，每台超声波电装置配置主模式或从模式，主模式下输出同步信号，从模式下接受同步信号，同步脉冲周期默认100ms，每个周期磁致伸缩换能器2工作2ms，每台超声波电装置配置2个磁致伸缩换能器，2个磁致伸缩换能器配置为同时工作或交替工作，智能调谐电路实时检测换能器的谐振频率变化并进行同步，磁致伸缩换能器和调谐电容串联，组成串联谐振电路，谐振点设定在换能器的固有频率上，当输出频率等于谐振频率时，负载电路呈纯阻性，电流最大，换能器的转换效率最高，高频电流互感器检测换能器的谐振电流，滤波后由过零检测电路转换为谐振电流的相位信号，与cpu输出的电压相位参考信号进行相位比较，4046锁相环电路的相位比较器输出两者之间相位差电压，单片微机的模数转换器采样相位差信号，实时调节输出频率，保证换能器处于最佳的谐振状态，完成自动调谐功能。

附图说明

图1是本发明超声波除垢技术电路图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明如图1所示，超声波电装置包括电源部分1，磁致伸缩换能器2，智能调谐电路3，单片微机电路4，3个igbt逆变桥臂5；其中电源部分1将220v交流电整流滤波，输出+5v、12v和300v的直流电,分别给单片机4、隔离驱动和逆变桥供电5，超声波电源通过瑞萨rx62t32位单片微机4控制，单片微机4内置多功能定时器模块，可以灵活输出6路复杂的pwm信号，通过6个igbt管组成的3个逆变桥臂5驱动2个磁致伸缩换能器2。

每个磁致伸缩换能器2最佳处理能力是确定的，对大型除垢系统来讲，需要多个换能器协同工作，才能确保除垢效果。每台超声波电装置可以配置主模式或从模式，主模式下输出同步信号，从模式下接受同步信号，同步脉冲周期默认100ms，每个周期磁致伸缩换能器2工作2ms，既能保证除垢效果，又能降低换热器的发热等，提高了磁致伸缩换能器2使用寿命。本发明每台超声波装置配置2个磁致伸缩换能器2，2个磁致伸缩换能器2可以配置为同时工作或交替工作。由于换能器、调谐电容的离散型及温度等环境因素的影响，磁致伸缩换能器2的谐振频率不一致并存在漂移，设计了智能调谐电路3实时检测换能器的谐振频率变化并进行同步。

磁致伸缩换能器2和调谐电容串联，组成串联谐振电路，谐振点设定在换能器的固有频率上。当输出频率等于谐振频率时，负载电路呈纯阻性，电流最大，换能器的转换效率最高。高频电流互感器检测换能器的谐振电流，滤波后由过零检测电路转换为谐振电流的相位信号，与cpu输出的电压相位参考信号进行相位比较，4046锁相环电路的相位比较器输出两者之间相位差电压，单片微机的模数转换器采样相位差信号，实时调节输出频率，保证换能器处于最佳的谐振状态，完成自动调谐功能。

本发明利用超声波的"空化"效应、"化学"效应、"剪切"效应、"拟制"效应，利用强声场处理流体，让流体中成垢物质在超声场作用下，其物理形态和化学性能发生一系列变化，使之分散、粉碎、松散、松脱而不易附着管壁形成积垢。

以上所述仅是对本发明的较佳实施方式而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

技术特征：

1.一种超声波除垢阻垢方法，其特征在于：包括电源部分，磁致伸缩换能器，智能调谐电路，单片微机电路，3个igbt逆变桥臂；其中电源部分将220v交流电整流滤波，输出+5v、12v和300v的直流电,分别给单片机、隔离驱动和逆变桥供电，超声波电源通过瑞萨rx62t32位单片微机控制，单片微机内置多功能定时器模块，可以灵活输出6路复杂的pwm信号，通过6个igbt管组成的3个逆变桥臂5驱动2个磁致伸缩换能器。

2.按照权利要求1所述一种超声波除垢阻垢方法，其特征在于：多个所述磁致伸缩换能器协同工作，确保除垢效果，每台超声波电装置配置主模式或从模式，主模式下输出同步信号，从模式下接受同步信号，同步脉冲周期默认100ms，每个周期磁致伸缩换能器2工作2ms，每台超声波装置配置2个磁致伸缩换能器，2个磁致伸缩换能器配置为同时工作或交替工作，智能调谐电路实时检测换能器的谐振频率变化并进行同步，磁致伸缩换能器和调谐电容串联，组成串联谐振电路，谐振点设定在换能器的固有频率上，当输出频率等于谐振频率时，负载电路呈纯阻性，电流最大，换能器的转换效率最高，高频电流互感器检测换能器的谐振电流，滤波后由过零检测电路转换为谐振电流的相位信号，与cpu输出的电压相位参考信号进行相位比较，4046锁相环电路的相位比较器输出两者之间相位差电压，单片微机的模数转换器采样相位差信号，实时调节输出频率，保证换能器处于最佳的谐振状态，完成自动调谐功能。

技术总结
本发明公开了一种超声波除垢阻垢方法，超声波电源通过瑞萨RX62T 32位单片微机控制，驱动2个磁致伸缩换能器；每台超声波电源配置2个磁致伸缩换能器，2个磁致伸缩换能器可以配置为同时工作或交替工作；由于换能器、调谐电容的离散型及温度环境因素的影响，磁致伸缩换能器的谐振频率不一致并存在漂移，设计智能调谐电路实时检测换能器的谐振频率变化并进行同步。本发明的有益效果是利用超声波的"空化"效应、"活化"效应、"剪切"效应、"拟制"效应，使强声场处理流体，让流体中成垢物质在超声场作用下，其物理形态和化学性能发生一系列变化。

技术研发人员：刘荣兴;周兴昌
受保护的技术使用者：青岛大学
技术研发日：2019.09.30
技术公布日：2019.11.29