专利名称：输水管道扫频电磁除垢装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及管道除垢技术领域，具体地说，涉及一种输水管道扫频电磁除垢
>J-U ρ α装直。
技术背景输水管道，尤其是应用在锅炉、供暖管道等输送热水的输水管道，在长期的输水过程中，其内壁容易形成一层坚硬的沉淀物，也就是水垢。导致输水管道输水能力下降，使锅炉热效率降低，尤其严重的是能够导致管道堵塞。目前水垢的处理技术主要有物理除垢和化学除垢。物理除垢采用高压空气推动泡沫塑料清管器或者橡胶球清洗管道，工程量大，费时费力；而化学除垢采用硫酸、盐酸等酸性物质除垢，对管道腐蚀严重。虽然现在也采用在酸液中加入清洗缓蚀剂来减轻酸液对管道的腐蚀，但是清洗缓蚀剂具有一定的毒性，会带来二次污染。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够防止输水管道结垢、并且对输水管道不产生腐蚀的输水管道扫频电磁除垢装置。为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是一种输水管道扫频电磁除垢装置，包括变频主电路，所述变频主电路包括整流单元和逆变单元；电磁管，所述电磁管包括一段非铁磁质管道，所述非铁磁质管道的两端分别设有用于与输水管路连接的法兰，所述非铁磁质管道上缠绕有电磁线圈，所述电磁线圈与所述逆变单元电连接；控制电路，所述控制电路包括电压采样信号处理单元、电流采样信号处理单元、温度采样信号处理单元、过压过流过载保护单元、PWM驱动单元、控制器和显示单元。优选的,整流单元的输出端还设有软启动电路,所述软启动电路包括一个电阻及与所述电阻并联的一个开关。优选的，所述控制器为单片机。优选的，所述显示单元为液晶显示器。采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是由于该实用新型包括变频主电路，所述变频主电路包括整流单元和逆变单元；电磁管，所述电磁管包括一段非铁磁质管道，所述非铁磁质管道的两端分别设有用于与输水管路连接的法兰，所述非铁磁质管道上缠绕有电磁线圈，所述电磁线圈与所述逆变单元电连接；控制电路，所述控制电路包括电压采样信号处理单元、电流采样信号处理单元、温度采样信号处理单元、过压过流过载保护单元、PWM驱动单元、控制器和显示单元。因此，交流电经过整流单元整流成直流电后送入逆变单元，逆变单元在控制器产生的PWM波控制下将整流后的直流电逆变成变频交流电，变频交流电送入电磁管中，电磁管中便产生频率可变的交变磁场。该装置能产生频率从40— 400HZ依次循环变化的交流输出，产生频率从40— 400HZ依次循环变化的变频交变磁场，从而能对水中不同的分子和分子团进行全面的处理。通过变频交变磁场的作用，使水中易结垢的矿物质分子和分子团间相互作用的特性改变，即在不改变原有的化学成分的条件下，使水的性能发生变化，使水不能结硬垢，而呈絮状漂浮在水中，同时在电磁场的作用下，逐渐使已结的垢龟裂疏松而自行脱落，达到有垢除垢，无垢防垢的效果。
以下结合附图
和实施例对本实用新型进一步说明。附图I是本实用新型的输水管道扫频电磁除垢装置的原理结构示意图；图中I、整流单元；2、逆变单元；3、电磁管；31、非铁磁质管道；32、法兰；33、电磁线圈；4、电压采样信号处理单元；5、电流采样信号处理单元；6、温度采样信号处理单元；7、过压过流过载保护单元；8、PWM驱动单元；9、控制器；10、显示单元；11、电容；12、软启动电 路；13、电阻分压器；14、霍尔电流传感器；15、温度传感器。
具体实施方式
参照附图，本实用新型的输水管道扫频电磁除垢装置，包括电磁管3、变频主电路以及控制电路。变频主电路包括整流单元I和逆变单元2。整流单元I由四个二极管构成，整流单元I还并联有起滤波作用的电容11。整流单元I的输出端与电容11之间还设有软启动电路12,软启动电路12包括一个电阻及与该电阻串联的一个开关,在装置启动时,软启动电路12的开关是断开的，电阻串联入电路中，防止电容刚上电时电压为零，造成整流单元I侧的电路短路。装置启动后，开关闭合，切掉电阻，防止能量在电阻上白白地消耗掉。电磁管3包括一段非铁磁质管道31，非铁磁质管道31的两端分别设有用于与输水管路连接的法兰32，非铁磁质管道31上缠绕有电磁线圈33，电磁线圈33与逆变单元2电连接；逆变单元2包括四个N沟道绝缘栅型的场效应管，每个场效应管还并联有一个二极管，逆变单元2的输出连接到电磁管3。凡是附加磁场与外磁场的磁场方向相同，而且磁化后产生的附加磁场远远大于所施加的外磁场，即能使总磁场强度比原外磁场强度大大加强的磁质为铁磁质，铁磁质是一类磁性很强的磁介质，本实施例中，非铁磁质管道31采用的是非铁磁质材料，即不是铁磁质的材料，以免影响变频交变磁场对水的除垢作用。控制电路，包括电压采样信号处理单元4、电流采样信号处理单元5、温度采样信号处理单元6、过压过流过载保护单元7、PWM驱动单元8、控制器9和显示单元10。PWM(pulse width modulation),即脉冲宽度调制,简称脉宽调制,是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。整流单元I输出端的直流母线上设有电阻分压器13，用于采样直流母线电压，采样后的电压信号经电压采样信号处理单元4隔离、放大，最后送入控制器9，由控制器9对该电压信号进行模拟数字转化处理；电磁线圈33上的电流以及电磁管3上的温度分别经霍尔电流传感器14和温度传感器15进行采样，然后分别送入电流采样信号处理单元5和温度采样信号处理单元6进行隔离、放大，然后分别送入控制器9，由控制器9分别对电流和温度信号进行模拟数字化处理。控制器9将电压、电流、温度信号连同该输水管道扫频电磁除垢装置的工作频率等信号送入显示单元10显示，同时，控制器9根据采样的电压、电流以及温度信号控制输出保护信号，保护信号经过压过流过载保护单元7放大后进行电压、电流及温度的过载保护，使该装置停止工作。控制器9的PWM波输出端经PWM驱动单元8放大后连接到逆变单元2中各个场效应管的门极，用于控制逆变单元2中各个场效应管的开关。本实施例中，控制器9为单片机DSPIC30F4011，当然，也可以采用其它具有相同或相似功能的控制器；显示单元10为液晶显示器LCD1602，也可以采用其它具有相同或相似功能的液晶显示器。本输水管道扫频电磁除垢装置的工作过程工频220V交流电经整流单元I整流成直流电，直流电经电容11滤波后送入逆变单元2，另外，控制器9产生PWM波输出端经PWM驱动单元8放大后连接到逆变单元2中的各个场效应管的门极，用于控制逆变单元2中的各个场效应管的开关，将整流稳压后的直流 电逆变成变频交流电，逆变后的变频交流电送入电磁管3的电磁线圈33中，电磁管3中便产生频率可变的交变磁场。通过变频交变磁场的作用，使水中易结垢的矿物质分子和分子团间相互作用的特性改变，即在不改变原有的化学成分的条件下，使水的性能发生变化，使水不能结硬垢，而呈絮状漂浮在水中，同时在电磁场的作用下，逐渐使已结的垢龟裂疏松而自行脱落，达到有垢除垢，无垢防垢的效果。该装置的输出的变频交流电的功率可达600W，可产生按等腰三角波规律变化的磁场，且磁场的频率可以从40— 400HZ依次连续循环变化。以上所述仅是本实用新型最佳实施方式的举例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型精神和原理的前提下，还可以做出若干变形和改进。本实用新型的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本实用新型的技术启示而进行的等效变换，也在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.输水管道扫频电磁除垢装置，其特征在于，包括 变频主电路，所述变频主电路包括整流单元和逆变单元； 电磁管，所述电磁管包括一段非铁磁质管道，所述非铁磁质管道的两端分别设有用于与输水管路连接的法兰，所述非铁磁质管道上缠绕有电磁线圈，所述电磁线圈与所述逆变单元电连接； 控制电路，所述控制电路包括电压采样信号处理单元、电流采样信号处理单元、温度采样信号处理单元、过压过流过载保护单元、PWM驱动单元、控制器和显示单元。
2.如权利要求I所述的输水管道扫频电磁除垢装置，其特征在于所述整流单元的输出端还设有软启动电路，所述软启动电路包括一个电阻及与所述电阻并联的一个开关。
3.如权利要求I所述的输水管道扫频电磁除垢装置，其特征在于所述控制器为单片机。
4.如权利要求I至3任一项所述的输水管道扫频电磁除垢装置，其特征在于所述显示单元为液晶显示器。
专利摘要本实用新型公开了一种输水管道扫频电磁除垢装置，包括变频主电路，所述变频主电路包括整流单元和逆变单元；电磁管，所述电磁管包括一段非铁磁质管道，所述非铁磁质管道的两端分别设有用于与输水管道连接的法兰，所述非铁磁质管道上缠绕有电磁线圈，所述电磁线圈与所述逆变单元电连接；控制电路，所述控制电路包括电压采样信号处理单元、电流采样信号处理单元、温度采样信号处理单元、过压过流过载保护单元、PWM驱动单元、控制器和显示单元。本实用新型的输水管道扫频电磁除垢装置，能够防止输水管道结垢、并且对输水管道不产生腐蚀的输水管道扫频电磁除垢装置。
文档编号C02F5/00GK202717634SQ20122035649
公开日2013年2月6日 申请日期2012年7月20日 优先权日2012年7月20日
发明者赵新贞, 丁春杰, 陈怀龙, 魏江, 陈怀坤, 马运 申请人:山东强力节能环保科技有限公司