[發(fā)明專利]一種臭氧凈水機(jī)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610989539.3
• 申請(qǐng)日: 2016-11-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108073073A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于海濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱皓威偉業(yè)科技發(fā)展有限公司
• 主分類號(hào): G05B13/04
• 分類號(hào): G05B13/04;C02F1/50;C02F1/78
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• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開(kāi)了一種臭氧凈水機(jī)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，所述方法包括如下步驟：第一步，非線性關(guān)系建立；第二步，將有關(guān)非線性關(guān)系模糊化，建立模糊模型，并采用模糊控制器對(duì)不同使用條件下臭氧管上的高壓脈沖的頻率、占空比進(jìn)行控制；第三步，臭氧凈水機(jī)的系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)；本發(fā)明的臭氧凈水機(jī)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)，運(yùn)用非線性辨識(shí)方法建立自來(lái)水的溫度、壓力、空氣濕度、臭氧管上所加高壓脈沖的頻率、占空比之間的非線性模型；簡(jiǎn)化控制器的設(shè)計(jì)，本發(fā)明將有關(guān)非線性關(guān)系模糊化，建立模糊模型，通過(guò)模糊控制實(shí)現(xiàn)對(duì)臭氧管上高壓電場(chǎng)的控制；所設(shè)計(jì)的臭氧凈水機(jī)安全、可靠，且成本低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種凈水機(jī)設(shè)計(jì)方法，具體涉及一種臭氧凈水機(jī)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，屬于凈水機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著社會(huì)的進(jìn)步及工業(yè)的迅速發(fā)展，水資源的污染越來(lái)越嚴(yán)重，而人們對(duì)水質(zhì)的要求越來(lái)越高，這一對(duì)矛盾越來(lái)越突出；為了解決飲水不受污染，保障身體健康，隨之各種各樣的凈水器和凈水機(jī)也蘊(yùn)育而起；凈水器是以過(guò)濾原理進(jìn)行自來(lái)水凈化；常見(jiàn)的是一個(gè)或幾個(gè)串聯(lián)在一起的過(guò)濾筒形式的凈水器，過(guò)濾筒內(nèi)裝有各種不同的過(guò)濾材料，按密度不同分為幾級(jí)過(guò)濾，自來(lái)水在自身水壓作用下通過(guò)過(guò)濾筒阻擋、吸附作用達(dá)到凈化目的；凈水機(jī)按照工作原理可分為過(guò)濾型和投加凈化劑型，過(guò)濾型凈水機(jī)是靠小型高壓泵將水加壓通過(guò)滲透膜，達(dá)到凈化目的，其凈化效率要高于凈水器；投加凈化劑的凈水機(jī)主要是臭氧凈水機(jī)，它不但具有凈水器和過(guò)濾型凈水機(jī)的所有水凈化功能，更重要的是它還具有殺菌和降解有害物質(zhì)的功能，并且臭氧凈水機(jī)產(chǎn)生的臭氧在作用完畢后很快分解成氧氣，因此不存在二次污染的問(wèn)題。臭氧的殺菌效果和溶于水中的臭氧濃度有著直接的關(guān)系，在相同的溫度和濃度下，可以通過(guò)增加臭氧和水的接觸面積來(lái)增加溶解度，從而提高臭氧的殺菌效果；臭氧殺菌非常快，比氯快上百倍，所以可以實(shí)現(xiàn)瞬間殺滅細(xì)菌的效果，同時(shí)，臭氧還可以分解水中有害的有機(jī)物和無(wú)機(jī)物，因此，利用臭氧凈水可以達(dá)到非常理想的效果。然而，日前的臭氧殺菌凈水機(jī)在系統(tǒng)設(shè)計(jì)上有缺陷，臭氧量不足對(duì)凈化效果產(chǎn)生不利的影響；這種弊端的根源在于：這些凈水機(jī)的臭氧發(fā)生管的電極上所加高壓脈沖的頻率和占空比一般是固定不變的，當(dāng)凈水機(jī)的入機(jī)水溫、水壓等外界環(huán)境因素變化時(shí)，臭氧凈水機(jī)產(chǎn)生的臭氧水中的臭氧濃度隨之變化不能保持較高水平，所以凈水機(jī)的水凈化效果受到較大影響。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種臭氧凈水機(jī)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)，運(yùn)用非線性辨識(shí)方法建立自來(lái)水的溫度、壓力、空氣濕度、臭氧管上所加高壓脈沖的頻率、占空比之間的非線性模型；簡(jiǎn)化控制器的設(shè)計(jì)，建立模糊模型，通過(guò)模糊控制實(shí)現(xiàn)對(duì)臭氧管上高壓電場(chǎng)的控制。

本發(fā)明的臭氧凈水機(jī)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，所述方法包括如下步驟：

第一步，非線性關(guān)系建立，在設(shè)計(jì)控制器之前，分析不同使用條件下臭氧管上所加高壓脈沖的頻率、占一空比與臭氧產(chǎn)生量之間的關(guān)系；臭氧產(chǎn)生量的各個(gè)影響因素中，水溫水壓為不可控因素，只能從傳感器獲取信息，臭氧凈水機(jī)中的臭氧發(fā)生器中空氣濕度完全可以通過(guò)干燥裝置加以控制，而臭氧管上所加高壓脈沖的頻率和占空比是可以通過(guò)電路加以控制的因素，所以當(dāng)外界環(huán)境條件變化時(shí)，只有凈水機(jī)控制器自動(dòng)調(diào)整臭氧管上所加高壓脈沖的頻率和占空比，才能使臭氧濃度保持較高值；找到臭氧凈水機(jī)的外界環(huán)境和對(duì)應(yīng)的臭氧管高壓脈沖的頻率和占空比之間的對(duì)應(yīng)變化關(guān)系，使得外界環(huán)境變化時(shí)，凈水機(jī)的控制器能相應(yīng)的調(diào)整臭氧管上高壓脈沖的頻率和占空比，從而使凈水機(jī)保持較高的臭氧濃度；直接找到高壓脈沖的頻率、占空比與外界條件之間的非線性關(guān)系模型，以使外界條件變化時(shí)，控制器能夠通過(guò)模型找到對(duì)應(yīng)的高壓脈沖的頻率和占空比；由于臭氧濃度難以在線實(shí)時(shí)測(cè)量，通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)，離線運(yùn)用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立該非線性模型；