[發明專利]一種基于爬山法的智能電磁除垢防垢方法及除垢防垢裝置

有效

• 申請號: 201710933917.0
• 申請日: 2017-10-09
• 公開（公告）號: CN107585883B
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發明（設計）人: 陳奇;鄭明亮;陸超;孫中將;陳永超;張皓南
• 申請（專利權）人: 淮陰工學院
• 主分類號: C02F5/00
• 分類號: C02F5/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 呂朦

1.一種基于爬山法的智能電磁除垢防垢方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)設定頻率下限值、頻率上限值以及每次增加的頻率值，系統進行初始化，上位機向單片機控制器發送信號，控制高頻信號發生器產生以頻率下限值為頻率的電磁脈沖；

(2)通過數據采集器測量此時水體的電導率值，記為G₁；上位機存儲此時的電磁脈沖的頻率，記為f₁；

(3)上位機向單片機控制器發送信號，控制高頻信號發生器產生電磁脈沖，按照預先設定的增加的頻率值第一次增加電磁脈沖的頻率，記為f₂，高頻信號發生器產生頻率為f₂的電磁脈沖；測量此時水體的電導率值，記為G₂；

(4)上位機向單片機控制器發送信號控制高頻信號發生器產生電磁脈沖，按照預先設定的增加的頻率值第二次增加電磁脈沖的頻率，記為f₃，高頻信號發生器產生頻率為f₃的電磁脈沖；測量此時水體的電導率值，記為G₃；

(5)計算第一次增加頻率時水體電導率的變化率、第二次增加頻率時水體電導率的變化率，判斷兩次的電導率變化率的符號是否相同；若相同，則此時電磁脈沖的頻率還未到達局部最優值，循環操作步驟(2)至步驟(5)；若兩次的電導率變化率符號相反，則記錄電導率值G₂以及頻率f₂，頻率f₂為局部最優頻率；

(6)循環操作步驟(2)至步驟(5)直到頻率達到頻率上限制，若不再出現兩次的電導率變化率符號相反的情況，則記錄的頻率f₂作為全局最優頻率；若再出現兩次的電導率變化率符號相反的情況，則記錄此時的電導率值G₂’以及頻率f₂’，頻率f₂’為局部最優頻率，比較G₂和G₂’的大小，若G₂’大于G₂，則頻率f₂’更新為局部最優頻率，否則記錄的頻率f₂仍作為局部最優頻率，循環操作直到頻率增加到頻率上限，將最終記錄的局部最優頻率作為全局最優頻率；

(7)上位機向單片機控制器發送信號控制高頻信號發生器產生電磁脈沖，高頻信號發生器以全局最優頻率產生電磁脈沖對水體進行除垢。

2.根據權利要求1所述的基于爬山法的智能電磁除垢防垢方法，其特征在于，所述步驟(1)中設定的頻率下限為200Hz，頻率上限為20MHz。

3.根據權利要求1或2所述的基于爬山法的智能電磁除垢防垢方法，其特征在于，測量水體的電導率的同時，還對水體溫度進行測量。

4.根據權利要求1或2所述的基于爬山法的智能電磁除垢防垢方法，其特征在于，每次更改電磁脈沖的頻率后，數據采集器多次采集水體的電導率，至水體的電導率趨于穩定時，才將穩定的電導率值作為更改頻率后水體的電導率值。

5.根據權利要求1或2所述的基于爬山法的智能電磁除垢防垢方法，其特征在于，所述步驟(5)中判斷第一次增加頻率時水體電導率的變化率與第二次增加頻率時水體電導率的變化率的符號是否相同的方法為：當電導率的變化率大于0時記做1，小于0時記做0；對兩次電導率的變化率進行異或運算，若異或運算結果為0，則兩者符號相同，若異或運算結果為1，則兩者符號不同。

6.一種基于爬山法的智能電磁除垢防垢裝置，其特征在于，包括數據采集器、單片機控制器、高頻信號發生器、上位機，所述數據采集器與上位機電連接，數據采集器用于采集水體的電導率及電磁脈沖的頻率；上位機根據數據采集器采集到的數據自動調整電磁脈沖的頻率，并控制高頻信號發生器產生相應頻率的電磁脈沖。

7.根據權利要求6所述的基于爬山法的智能電磁除垢防垢裝置，其特征在于，數據采集器包括電導率傳感器，所述電導率傳感器位于待處理水體的中心。

8.根據權利要求6或7所述的基于爬山法的智能電磁除垢防垢裝置，其特征在于，數據采集器還包括數字式溫度傳感器，數字式溫度傳感器用于測量水體溫度。