[实用新型]二电极断续式恒电位仪及用于防止热水器内胆锈蚀的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及金属防锈蚀领域，具体应用于热水器金属内胆的防锈蚀。

背景技术

对热水器内胆的电化学防锈蚀方法主要有二种。一种是牺牲镁阳极法阴极保护。目前国内主要是用这种方法，但在保护金属内胆的同时消耗了镁棒，产生的镁氧化物对水有一定的污染，并需要定时更换镁棒。另一种是外加电流法阴极保护：利用外部电源对被保护金属施加一定的负电流，使被保护金属的电极电位通过阴极极化达到规定的保护电位范围，从而抑阻腐蚀获得保护。这种方法的电极系统由辅助阳极、参比电极与阴极即金属内胆三个电极组成。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种二电极断续式恒电位仪及用于防止热水器内胆锈蚀的装置，实现了用二电极系统完成三电极系统的功能，从而达到作为阴极的热水器金属内胆被保护的目的。

本实用新型为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种二电极断续式恒电位仪，其特征在于：它包括电源电路、电源电压侦测电路、参比电位产生电路、阴极电位采样电路、电位比较模块、脉宽调制模块、采样延时模块和阳极电流调控输出电路；

所述的电源电压侦测电路的输入端与电源电路连接，电源电压侦测电路的输出端与所述的脉宽调制模块连接；阴极电位采样电路的控制端与采样延时模块连接，阴极电位采样电路和参比电位产生电路的输出端分别与电位比较模块的输入端连接，电位比较模块的输出端与脉宽调制模块连接；所述的脉宽调制模块的第一输出端和采样延时模块连接；脉宽调制模块的第二输出端与阳极电流调控输出电路连接，阳极电流调控输出电路的输出端即为恒电位仪的正极，所述的阴极电位采样电路的输入端即为恒电位仪的负极。

按上述方案，所述的电位比较模块、脉宽调制模块和采样延时模块均由单片机及其外围电路构成。

按上述方案，所述的电源电压侦测电路包括第一三极管Q1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、运算放大器U1和第二电容C2；第一三极管Q1的发射极接电源电路正极，第一三极管Q1的基极通过第二电阻R2与运算放大器U1的供电正极连接，运算放大器U1的供电正极还通过第一电阻R1与电源电路正极连接，第一三极管Q1的集电极与运算放大器U1的正相输入端连接，运算放大器U1的反相输入端与运算放大器U1的输出端连接，运算放大器U1的输出端与第三电阻R3的一端连接，第三电阻R3的另一端一路输出与脉宽调制模块连接，另一路通过第二电容C2与电源电路负极连接，运算放大器U1的供电负极与电源电路负极连接。

按上述方案，所述的参比电位产生电路包括电压基准源U2。

按上述方案，所述的阴极电位采样电路包括第三三极管Q3和第三电容C3，第三三极管Q3的基极通过第十电阻R10与采样延时模块的输出端连接，第三三极管Q3的集电极一路通过第九电阻R9接电源电路正极，另一路与第八电阻R8一端连接，第八电阻R8的另一端一路输出与电位比较模块连接，另一路通过第三电容C3与电源电路负极连接，电源电路负极还通过第十一电阻R11与采样延时模块的输出端连接。

按上述方案，所述的阳极电流调控输出电路包括第二三极管Q2，第二三极管Q2的基极通过第七电阻R7与脉宽调制电路的输出端连接，第二三极管Q2的集电极接电源电路正极，第二三极管Q2的发射极即为恒电位仪的正极。

一种基于上述二电极断续式恒电位仪用于防止热水器内胆锈蚀的装置，其特征在于：它包括恒电位仪和设置在热水器内胆中的钛阳极，其中恒电位仪的正极与钛阳极连接，恒电位仪的负极与热水器内胆连接。

本实用新型的工作原理为：电源电压侦测电路用于检测电源电压波动值，并经阻抗变换后送给脉宽调制模块；参比电位产生电路产生标准精确的参比电位作为基准电位，并送电位比较模块；阴极电位采样电路在电流断停期间测量热水器内胆相对参比电极的电位，并送电位比较模块；电位比较模块以参比电位产生电路送来的参比电位为基准，将阴极电位采样电路送来的热水器内胆相对参比电极的电位与参比电位相比较，并将差值作为金属内胆被极化电位值送给脉宽调制模块；脉宽调制模块综合电源电压波动值与金属内胆被极化电位值，调制PWM的占空比，并通过阳极电流调控输出电路控制钛阳极电流。