[发明专利]一种自适应的电磁信号阻垢器及方法

说明书

本发明公开了一种自适应的电磁信号阻垢器及方法。阻垢器包括电磁信号源，数据匹配模块，水状态监测模块和换能器；电磁信号源分别与数据匹配模块、水状态监测模块相连，电磁信号源分别接收数据匹配模块反馈的激光图像数据和水状态监测模块发出的水状态数据，电磁信号源中预设有基于最小二乘模型和像素点匹配法的频率、功率更新方法，方法将根据接收到的激光图像数据和水状态数据给换能器自适应地发出信号，设置在管道内的换能器根据电磁信号源发出的信号产生电磁波作用于水中，从而阻止水垢生成，进而去除管道内的水垢。本发明方法和系统实现成本低，电路紧凑简洁，使用效果良好，可应用与多种场景的阻垢除垢。

技术领域

本发明涉及一种电磁信号阻垢器，特别涉及了一种自适应的电磁信号阻垢器及方法。

背景技术

水垢的附着具有一定的危害，轻则会降低换热器的导热效率，影响生产，重则可能需要停产检修，甚至更换换热器，产生不必要的经济损失。因此除垢抑垢有着重要的意义。研究表明，溶解态的离子会被水分子包围形成“水牢”，在管道弯曲部分和分支处，水流状态变换，会消耗水的内在能量，使得水的压力和温度变化，导致“水牢”破裂，离子之间会易于发生反应，且在管道处寻找结晶点从而逐渐形成水垢。若不加干预，水垢结晶会不断生长，逐渐蔓延至管道中笔直的区域。由于产生水垢的化学反应是一个动态平衡，因此，可以利用电磁信号的手段改变动态平衡发生时物质的状态，控制水垢生成的时机和形态，达到阻垢抑垢的效果。

目前的除垢抑垢技术，已经出现了使用电磁波技术达到阻垢抑垢效果的设备，但是对于不同实验条件和应用场景多采用差异较大的电磁波频率，或者对于特定离子获取特定频率实施干预，因此在应用时具有一定的局限性。此外缺乏负载状态变化时的考虑，导致设备做的有效功难以定夺。如何自适应的采取合适的频率施加影响，让能量更有效率的对水垢平衡产生影响，这是一个亟待解决的突破点。

发明内容

为了解决背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种自适应的频率和功率选择方案，在现有的电磁水处理技术的基础加入了根据水体状况自适应改变信号频率和功率的功能，并且设计了一种自适应的电磁信号阻垢器，提出了一套完整的阻垢抑垢方案，以达到对特定环境水质加速阻垢除垢过程，实现自动最优的阻垢除垢功能。

为实现上述发明目的，本发明采取的技术方案是：

一、一种自适应的电磁信号阻垢器

电磁信号阻垢器包括电磁信号源，数据匹配模块，水状态监测模块和换能器；电磁信号源分别与数据匹配模块、水状态监测模块相连，电磁信号源分别接收数据匹配模块反馈的激光图像数据和水状态监测模块发出的水状态数据，电磁信号源根据接收到的激光图像数据和水状态数据给换能器自适应地发出信号，设置在管道内不同位置的换能器根据电磁信号源发出的信号产生电磁波作用于水中，从而阻止水垢生成，进而去除管道内的水垢。

电磁信号源内部包含单片机和放大电路；单片机处理数据匹配模块和水状态检测模块测得的数据并加以利用，以及产生或更新所需要的信号，实现对于负载不同状态产生自适应的频率和功率；放大电路处理单片机生成的信号并将信号传输至换能器；所述负载是指换能器和管道构成的整体相对于电磁信号源构成了负载。

所述数据匹配模块包括激光源和光接收机；激光源接收电磁信号源的控制信号后发射激光，产生图像，光接收机记录激光图像并把激光图像反馈给电磁信号源，激光源的光源部分和光接收机的接收探头均位于管道内的水中。

所述水状态监测模块包括硬度电极、温度电极和水流速电极；水状态监测模块通过硬度电极、温度电极和水流速电极各自实时测量管道内水体的硬度、温度和流速参数发送给电磁信号源。

所述换能器使用利兹线线圈缠绕在管道上，或者使用利兹线线圈缠绕在铁氧体上再由铁氧体拼接成多边形环的铁氧体组缠绕在管道上，铁氧体采用两端为圆弧状的长方柱体，铁氧体之间使用塑料螺丝固定。

可在同一管道的不同位置安置多个阻垢器，各个阻垢器独立运行。