[发明专利]基于LABVIEW的变频水处理控制系统

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种基于LABVIEW的变频水处理控制系统，具体地说是涉及一种采用基于LABVIEW的软件控制和变频水处理控制设备组合的变频水处理控制系统，本控制系统实现了变频水处理器的频率可在1Hz～1MHz无级变化和输出功率在0～400W的无级调节，满足不同水质、不同水处理设施的杀菌、除垢防垢、防腐蚀等要求，属于电磁水处理技术领域。

背景技术

变频电磁水处理是当前发展迅速的一种用来防止水垢和设备腐蚀以及杀菌灭藻的有效的物理水处理方法。早期水处理控制系统通过对1MHZ载波进行调制，根据不同目的，产生所需的一定频率范围和能量强度的脉冲电磁场作用于待处理流体。电磁水处理相关技术文献表明变频电磁水处理技术可应用于除垢、防腐蚀、杀菌灭藻等。

脉动的离子对水管管壁上的老垢和水中结晶物进行吸引，迫使结晶物和逐渐疏松分散成粉末状态的老垢随水带走，从而获得除垢效果。同时，高频高压的直流脉冲通过电磁感应线圈在水体中感应出一系列脉冲正电压，而金属管壁施加的是负极，这样在水体和管壁之间会产生电极效应，使管壁内壁表面形成氧化保护膜，又防止了管道的腐蚀。

电磁水处理技术还具有杀菌灭藻的功能和净化水的功能。国内李建宏等用电子水处理器进行蓝藻灭活的实验发现，藻液的浓度随时间的增加而降低，在24V电压下，12小时就可以将藻类全部杀死，杀藻率与电压成正相关关系。加拿大YorkEnergyConservation公司设计并制造的离子棒静压水处理器，利用高压静电作用原理在应用中表现出了很好的杀菌效果，杀菌率可以达到99.9%以上，由电磁波作用的电子灭藻机对极大螺旋藻等8种藻体作用8-10min后，能使藻细胞全部失去活性，在5天的时间内藻体都没有表现出正常的生长状态。磁场和电场不仅可以直接达到杀藻和灭菌的目的，而且经处理后的水还具备一定的活化作用。前人已作的大量研究和应用表明，采用强大的直流脉冲变频电磁场，对水管除垢和杀菌灭藻的效果相当明显。

目前常用的电子水处理器已经有很多了，如北京生产的“JCD系列电子式水处理器”，“GN型电子除垢仪”，“优频水处理系统”等用于设备除垢、水质净化、杀菌灭藻等专用设备，一般利用交变电流在固定频率下进行工作，其工作频率固定。

为了能获得频率变化的水处理器，“ZTBP变频电子除垢仪”和“多功能无级变频电子除垢仪”问世，还有如专利公开号为CN101046686A的智能化水处理装置，提出了一种既可选频、又可自动扫频的水处理器，当用户对某一水质的状况不了解时，难以确定其工作电压、频率，该系统采用自动寻优的方式进行工作。但是该数控电压采用多组变压器分档处理，且只能在0-10V连续调节。总的说有些产品存在频率变化范围较小，变频范围仅局限于有限的固定频率，水处理功能比较单一，有些产品存在输出电压较小并且固定，较难满足不同水处理设备的功率需求、以达到同时具备杀菌灭藻、除垢防垢、防腐蚀等多个方面综合水处理功能的要求。研究表明影响电磁水处理功效的重要参数是电磁作用频率及脉冲能量，并且水处理往往是一个综合的处理过程，需要多频、多能的脉冲电磁场的作用。因此电磁水处理控制系统的电磁频率和能量具有可控和易控的特点是非常重要的，不仅能提高水处理控制系统的适用范围和工作效率，同时为更深入地探求电磁水处理技术提供了有利的工具。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述直流变频技术和产品的不足，而提供一种基于LABVIEW的变频水处理控制系统，该系统采用可变电压和频率联合控制的方式，可以使水处理器的频率在1HZ～1MHZ无级变化和输出功率在0～400W无级调节，进行综合水处理功能强大，能够满足不同的水质、不同的环境、不同的功能水处理的要求。

为了达到上述目的，本发明提供一种基于LABVIEW的变频水处理控制系统，由软件控制部分和变频水处理控制设备组成，所述的软件控制部分包含有计算机的LABVIEW程序和单片机程序，计算机LABVIEW程序的参数设置含有工作电压模式选择和工作频率模式选择，其中工作电压模式选择部分设置了定电压模式和自定义变电压模式；工作频率选择模式设有定频模式、选频模式和自定义变频模式，还设置了显示当前工作频率值、当前工作电压值、已工作时间和剩余工作时间的当前参数显示模块，以及显示当前波形的输出波形显示模块；单片机程序设有与计算机串口通信模块、LCD液晶显示模块、DDS控制模块和电压控制模块；