一种具有变频功能的电子节能除垢器的制作方法

本实用新型涉及一种除垢器，特别是涉及一种具有变频功能的电子节能除垢器。

背景技术：

生活用水和工业用水中，含有较多的钙镁盐类等矿物质的水。河水、湖水、井水和泉水都是硬水。自来水是河水、湖水或者井水经过沉降，去除泥沙，消毒杀菌后得到的，也是硬水。水烧开后，一部分水蒸发了，本来不好溶解的硫酸钙沉淀下来。原来溶解的碳酸氢钙和碳酸氢镁在沸腾的水里分解，放出二氧化碳，变成难溶解的碳酸钙和氢氧化镁也沉淀下来，有时也会生成碳酸镁。这样就形成水垢。

水垢凝结在管道壁上就形成了结垢，结垢有很大危害，首先，降低水流面积，增大水流阻力和能耗，降低传热效果，还易引起锅炉爆炸；其次水垢不能彻底清除，引起管道设备腐蚀；再次增加了人工、药剂、清洗费用和停产时间等；最后结垢也消耗能源（1毫米厚的水垢能多消耗10%的能源）。所以节能除垢器具有很大就节能效果和经济收益，再则现在的市场急需一种新型节能除垢器来解决如今的技术难题和较大的人力物力等诸多困难。

一般的电子水除垢器为定频，当水的温度、硬度、粘度等发生变化时，水分子的共振频率也随之发生变化，因此，这类产品不能适应所有水质情况，易造成除垢低效或除垢失败，而变频电子除垢器能输出一种连续变化频率方波，其频率范围覆盖了全部温度、硬度、粘度等参数变化时水分子的共振频谱，因此适用于所有的水质情况，且除垢、防垢效果十分明显。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种具有变频功能的电子节能除垢器，该除垢器可以诱导管道内水分子产生共振，频率范围覆盖了全部温度、硬度、粘度等参数变化时水分子的共振频谱，因此适用于所有的水质除垢。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种具有变频功能的电子节能除垢器，所述电子节能除垢器包括变频调幅信号发生器和输出感应线圈；电子节能除垢器以MSP430F247为核心部件，其频率改变的方波信号经高压侧悬浮驱动连接H桥驱动电路，经驱动电路连接到线圈；第一电源1是MCU的供电电源与各器件相连；第二电源2与H桥驱动电路相连；键盘和显示器为人机交互接口；存储模块设有存储器电路，人机交互模块接口连接电压；上位机通信模块电子防垢除垢仪系统通过串口和上位机相连，上位机通过串口与下位机相连；电子节能除垢器采用国家标准管道和标准法兰盘连接，以管道尺寸作为入口尺寸；当几台用水设备并联时，则须在供水干管上设置电子节能除垢器；当几台用水设备串联时，则须在每台用水主设备的进入管上分别设一台除垢器。

本实用新型的优点与效果是：

本实用新型除垢器发出一种频率信号，可以诱导管道内水分子产生共振，当处理水和垢离子受到变频信号处理，产生核共振，引发雪球效应，悬浮状态的、柔软的、不易吸附的碳酸钙结合体形成。变频电子除垢器能输出一种连续变化频率方波，其频率范围覆盖了全部温度、硬度、粘度等参数变化时水分子的共振频谱，因此适用于所有的水质除垢。

附图说明

图1为系统框图；

图2为除垢器组成框图；

图3为控制部分电源电路图；

图4为驱动部分电源电路图；

图5为控制模块电路图；

图6为存储模块电路图；

图7为人机交互模块接口连接图；

图8为驱动模块电路图；

图9为电压、电流采样模块电路图；

图10为上位机通信模块图；

图11为变频电子除垢器结构图。

具体实施方式

下面结合附图所示实施例对本实用新型进行详细说明。

本实用新型从过饱和液中去除了可溶性钙、碳酸离子。分子共振打断了液体水化物中的氢键，从而释放了大量的水分子，自由水分子的出现意味着水溶解能力的增大，不稳定的过饱和碳酸钙溶液转化成稳定的不饱和溶液，从而水垢不再产生。为了制造上面指出的水分子共振，除垢器应用变频技术，这项技术使用以被确认了的诱导理论为基础，当磁场随时间不断转变时，感应电场就产生了。另外，水分子也有极性，所以在电场中象离子一样工作。诱导电场的震荡引起了电离子和水分子的共振，随之，过饱和液中的致垢离子析出了水溶液，而结成核，从而引发雪球效应。那些不计其数的碳酸钙分子所形成碳酸钙晶体变得粘性很弱，不再吸附在管道上并能随水流动。

变频电子节能除垢器由一台变频调幅信号发生器和输出感应线圈组成。信号发生器按设定参数产生一组变频调制信号，对已调制信号放大驱动，接受参数设置，实时监控报告工作状态，输出感应线圈与现场管道相结合完成换能作业，参与输出电磁波特性选择，发送电磁波能。波的能量可以激发物质中的粒子，使它能具有超过使物质聚集的引力的能量。该感应能量也超过了物质和金属或聚合物管道、设备的表面之间的引力。通过调整线圈的布置和它所采用的能量，管径和频率的关系。采用太高或太低的能量，在该技术中都能得到相应的性能结论。

本实用新型以MSP430F247为核心的部件，产生频率可以改变的方波信号，然后将方波信号经高压侧悬浮驱动IR2110(自带光耦隔离和电磁隔离)输出到H桥驱动电路，经驱动电路后输出较大电流的可变频的方波信号送到线圈。电源1是MCU的供电电源，同时给附属的各器件供电；电源2是给H桥驱动电路供电，以提高方波的电压和电流，扩大输出功率；扫描的频率点及相关的数据存入存储器，供开机后MCU调用，以便产生相应频率的方波信号；键盘和显示作为人机交互的接口，用于设置登录密码，工作电压，工作电流，以及工作频率等工作参数；U、I电压电流采样是用于调节驱动电路的电源电压电流的反馈通道；通过MCU控制数字电位器的数值，进而改变电源2的电路参数，从而调节电源的电压和电流，然后就可以改变输出方波的辅值，达到输出功率的可调。

存储模块有24LC16作为存储器， 24LC16主要是用来存储扫描频率点的数据，根据用户的设定，去取频率的相应的计数器初始值。人机交互模块：LM3033B-0BR3接口连接如图所示；该模块可满足系统各种工作电压及便携式仪器低功耗的要求。广泛用于各种仪器仪表、家用电器和信息产品上作为显示器件。驱动模块：MCU输出两路PWM和SD信号电平有限，必须进行匹配，才能驱动IR2110，如电路图所示。IR2110驱动器具有光耦隔离和电磁隔离的优点，是中小功率变换装置中驱动器件的首选品种。电压、电流采样模块：采样电路如图所示；H桥驱动电路的供电电压和输出电流经采样电路采样，通过AD1_TEST、AD2_TEST、AD3_TEST经A/D转换以后送入MSP430f247。IN4728是3.3V，76mA稳压管，主要是稳定A/D输入端口的电压值，防止电压波动，影响测量。上位机通信模块：该电子防垢除垢仪系统可以通过串口和上位机通信，上位机可以编写控制软件，通过串口控制下位机系统，或者查看下位机系统的各种工作参数，如图所示；

安装与使用其结构如图所示；变频电子除垢器采用国家标准管道和标准法兰盘,水流速度＜2.8m/s,以管道尺寸作为入口尺寸选用变频电子除垢器,水流速度大于2.8m/s,或水质总硬度大于700CaCO3选用大一规格变频电子除垢器。变频电子除垢器的设置，要求靠近用水设备，当几台用水设备并联时，可在供水干管上设一台电变频电子除垢器；当几台用水设备串联时，则须在每台用水主设备的进入管上分别设一台。