[發(fā)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(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710933917.0
• 申請(qǐng)日: 2017-10-09
• 公開（公告）號(hào): CN107585883B
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳奇;鄭明亮;陸超;孫中將;陳永超;張皓南
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 淮陰工學(xué)院
• 主分類號(hào): C02F5/00
• 分類號(hào): C02F5/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 呂朦

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種對(duì)管道水垢及污垢進(jìn)行去除和防止污垢形成的、可以自動(dòng)尋找優(yōu)化電磁除垢防垢頻率的電磁除垢防垢裝置及除垢防垢方法。

背景技術(shù)

目前，常用的除垢方法有化學(xué)除垢和物理除垢。化學(xué)方法大體包括酸洗法、堿沉淀法和離子交換法等。物理方法包括捅刷法、高壓水射流清洗法、超聲波法、普通電磁除垢法等。化學(xué)除垢容易導(dǎo)致對(duì)水體的污染，造成對(duì)壞境的破壞。而傳統(tǒng)的物理方法需要拆除管道清洗，需要耗費(fèi)很大的人力物力，影響企業(yè)生產(chǎn)的正常運(yùn)行，降低企業(yè)生產(chǎn)效率。目前應(yīng)用比較廣泛的是電磁除垢，通過產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，使得水體產(chǎn)生諧振，大的水分子團(tuán)裂解為雙水分子或單水分子，由于雙水分子和單水分子滲透力強(qiáng)，在動(dòng)態(tài)溶解平衡中會(huì)滲入水垢與容器壁之間，使水垢松軟、龜裂、水垢由堅(jiān)硬、致密的片狀的方解石晶體變?yōu)榧?xì)小、松軟的文石晶體，并溶解入水體中，導(dǎo)致水體中鈣離子、鎂離子濃度增加。

目前市場(chǎng)上高頻、變頻電磁除垢設(shè)備產(chǎn)品眾多，原理相同，都是通過外加交變諧振頻率與水體產(chǎn)生諧振，從而達(dá)到除垢的效果。但目前大多數(shù)產(chǎn)品都無法保證對(duì)不同環(huán)境的水體達(dá)到同樣的除垢效果，因?yàn)椴煌乃w其諧振頻率是不一樣的，加載于管道水體的交變諧振頻率也應(yīng)跟水體諧振頻率保持一致，而目前還缺乏簡(jiǎn)便實(shí)用的最優(yōu)諧振頻率判斷方法。

目前常用于評(píng)估除垢效果、確定最佳諧振頻率的常用方法有結(jié)構(gòu)重量比對(duì)法、配位滴定法以及電子顯微鏡觀察結(jié)垢晶型法。結(jié)構(gòu)重量比對(duì)法是通過對(duì)電磁處理前后析出結(jié)垢物質(zhì)重量的比較來反映除垢效果；配位滴定法是通過測(cè)量剩下的、溶于水中的鈣離子濃度的方法來衡量除垢效果的好壞；電子顯微鏡觀察結(jié)垢晶型法通過電子顯微鏡來觀察電磁場(chǎng)作用前后，生成的結(jié)垢物質(zhì)在微觀晶型上的區(qū)別來定性分析除垢效果的好壞。上述常用的評(píng)估除垢效果、確定最佳諧振頻率的方法都是離線進(jìn)行的，不僅耗時(shí)耗力，而且很多情況下也只能得到大概的最佳諧振頻率。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有的電磁除垢儀無法針對(duì)不同水質(zhì)判斷最優(yōu)諧振頻率、效率低下的問題，本發(fā)明提供一種基于爬山法的智能電磁除垢防垢方法。

本發(fā)明的另一目的是提供一種基于爬山法的智能電磁除垢防垢裝置。

技術(shù)方案：一種基于爬山法的智能電磁除垢防垢方法，包括以下步驟：

(1)設(shè)定頻率下限值、頻率上限值以及每次增加的頻率值，系統(tǒng)進(jìn)行初始化，上位機(jī)向單片機(jī)控制器發(fā)送信號(hào)，控制高頻信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生以頻率下限值為頻率的電磁脈沖；

(2)通過數(shù)據(jù)采集器測(cè)量此時(shí)水體的電導(dǎo)率值，記為G₁；獲取此時(shí)的電磁脈沖的頻率，記為f₁；

(3)上位機(jī)向單片機(jī)控制器發(fā)送信號(hào)控制高頻信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生電磁脈沖，按照預(yù)先設(shè)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(hào)發(fā)生器產(chǎn)生頻率為f₂的電磁脈沖；測(cè)量此時(shí)水體的電導(dǎo)率值，記為G₂；

(4)上位機(jī)向單片機(jī)控制器發(fā)送信號(hào)控制高頻信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生電磁脈沖，按照預(yù)先設(shè)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(hào)發(fā)生器產(chǎn)生頻率為f₃的電磁脈沖；測(cè)量此時(shí)水體的電導(dǎo)率值，記為G₃；

(5)計(jì)算第一次增加頻率時(shí)水體電導(dǎo)率的變化率、第二次增加頻率時(shí)水體電導(dǎo)率的變化率，判斷兩次的電導(dǎo)率變化率的符號(hào)是否相同；若相同，則此時(shí)電磁脈沖的頻率還未到達(dá)局部最優(yōu)值，循環(huán)操作步驟(2)至步驟(5)；若兩次的電導(dǎo)率變化率符號(hào)相反，則記錄電導(dǎo)率值G₂以及頻率f₂，頻率f₂為局部最優(yōu)頻率；

(6)循環(huán)操作步驟(2)至步驟(5)直到頻率達(dá)到頻率上限制，若不再出現(xiàn)兩次的電導(dǎo)率變化率符號(hào)相反的情況，則記錄的頻率f₂作為全局最優(yōu)頻率；若再出現(xiàn)兩次電導(dǎo)率變化率符號(hào)相反的情況，則記錄此時(shí)的電導(dǎo)率值G2’以及頻率f₂’，頻率f₂’為局部最優(yōu)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(yōu)頻率，否則記錄的頻率f₂仍作為局部最優(yōu)頻率，循環(huán)操作直到頻率增加到頻率上限，將最終記錄的局部最優(yōu)頻率作為全局最優(yōu)頻率；