基于单片机的扫频式电子水处理系统.pdf

《基于单片机的扫频式电子水处理系统.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于单片机的扫频式电子水处理系统.pdf（14页完整版）》请在专利查询网上搜索。

1、(10)申请公布号 CN 103663735 A (43)申请公布日 2014.03.26 CN 103663735 A (21)申请号 201310454503.1 (22)申请日 2013.09.29 C02F 5/00(2006.01) C02F 1/48(2006.01) (71)申请人 华北水利水电大学 地址 450011 河南省郑州市金水区北环路 36 号 (72)发明人 陆桂明 刘明堂 宋连公 郑辉 孙新娟 杨阳蕊 王世志 宋东东 方珍珍 李亚泳 姚猛 杨迁 (74)专利代理机构 郑州红元帅专利代理事务所 ( 普通合伙 ) 41117 代理人 王瑞丽 (54) 发明名称 基于单片。

2、机的扫频式电子水处理系统 (57) 摘要 本发明公开了一种基于单片机的扫频式电子 水处理系统， 包括电源模块、 单片机、 液晶显示模 块、 DDS 芯片、 一级放大电路、 二级放大电路和信 号发射模块 ； 所述电源模块、 液晶显示模块和 DDS 芯片分别连接单片机， DDS 芯片、 一级放大电路、 二级放大电路和信号发射模块依次连接。本发明 采用了电磁波除垢技术， 采用单片机控制 DDS 芯 片产生 6-12MHz 的 400V 左右的高频信号用以除 垢， 具有显著的杀菌灭藻功能， 同时一定频率范围 的高频信号又满足了不同水质， 不同浓度水垢的 处理要求， 水垢处理更加彻底， 节约人力物力， 。

3、同 时， 也可以按照某一特定水质的除垢最佳效果要 求而设定在 6MHz-12MHz 的某一个频率上， 使除垢 效果更佳。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 7 页 附图 5 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书7页 附图5页 (10)申请公布号 CN 103663735 A CN 103663735 A 1/1 页 2 1. 一种基于单片机的扫频式电子水处理系统， 其特征在于 ： 包括电源模块、 单片机、 液 晶显示模块、 DDS 芯片、 一级放大电路、 二级放大电路和信号发射模块 ； 所述电源模块、 液晶 显示模块和 DDS。

4、 芯片分别连接单片机， DDS 芯片、 一级放大电路、 二级放大电路和信号发射 模块依次连接。 2. 根据权利要求 1 所述的一种基于单片机的扫频式电子水处理系统， 其特征在于 ： 所 述单片机控制 DDS 芯片产生 6MHz-12MHz 的高频信号。 3. 根据权利要求 1 所述的一种基于单片机的扫频式电子水处理系统， 其特征在于 ： 所 述 DDS 芯片产生信号的频率以 6MHz 为起点， 以 0.5MHz 为增幅按一定的时间间隔进行扫 频， 递增到 12MHz， 然后回到 6MHZ， 再以 0.5MHz 为增幅按一定的时间间隔进行扫频， 递增到 12MHz， 按这样的规律循环变化。 4.。

5、 根据权利要求 1 所述的一种基于单片机的扫频式电子水处理系统， 其特征在于 ： 所 述一级放大电路把 50mv 放大到 10v-15v， 二级放大电路将一级放大电路放大后的 10v 左右 的电压放大至 400V。 5. 根据权利要求 1 所述的一种基于单片机的扫频式电子水处理系统， 其特征在于 ： 所 述单片机采用 STC89C52 芯片， DDS 芯片采用 AD9851 芯片。 6. 根据权利要求 1-5 所述的一种基于单片机的扫频式电子水处理系统， 其特征在于 ： 所述信号发射模块包括信号线 （1） 、 导线管 （2） 、 反射极板 （3） 、 圆极化天线 （4） 、 托架 （5） 、 。

6、天 线固定杆 （6） 、 防热非金属椭球体密封腔前半部 （7） 、 防热非金属椭球体密封腔后半部 （8） 、 管道 （9） 、 通风底座 （10） 、 通风孔 （11） 、 仪器保护箱外壳 （12） 扫频式电子水处理仪器电路板 （13） ； 所述信号线 （1） 连接扫频式电子水处理仪器电路板 （13） ， 信号线 （1） 和扫频式电子 水处理仪器电路板 （13） 设在仪器保护箱 （12） 内 ； 信号线 （1） 下有通风底座 （10） ， 通风底座 （10） 设有通风孔 （11） ； 信号线 （1） 经通风底座 （10） 进入管道 （9） 内 ； 在管道 （9） 内， 信号线 （1） 经导线管。

7、 （2） 和圆极化天线 （4） 连接 ； 圆极化天线 （4） 将高频信号产生圆极化电磁波发 射出去 ； 反射极板 （3） 设在防热非金属椭球体密封腔前半部 （7） 内， 将圆极化电磁波反射， 增强圆极化电磁波的强度， 同时也使圆极化电磁波发射有方向性 ； 天线固定杆 （6） 将圆极 化天线 （4） 固定在防热非金属椭球体密封腔前半部 （7） 内 ； 防热非金属椭球体密封腔前半 部 （7） 和防热非金属椭球体密封腔后半部 （8） 紧密连接 ； 托架 （5） 将防热非金属椭球体密封 腔前半部 （7） 和防热非金属椭球体密封腔后半部 （8） 固定在管道 （9） 内， 有效防止管道 （9） 内水流冲击。

8、 ； 防热非金属椭球体密封腔前半部 （7） 和防热非金属椭球体密封腔后半部 （8） 形成椭球体形状， 有利于水体流动， 减少管道 （9） 内水流的冲击。 权 利 要 求 书 CN 103663735 A 2 1/7 页 3 基于单片机的扫频式电子水处理系统 技术领域 0001 本发明涉及一种水处理设备， 具体涉及一种基于单片机的扫频式电子水处理系统 及方法。 背景技术 0002 目前在工业用水总量中， 大部分用于工业冷却， 即作为工业冷却水或冷凝水。 据不 完全统计， 在石油、 化工、 电力、 冶金等系统冷却水占到总工业用水的 60% 70% 以上。在水 资源日益紧张的今天， 提高工业冷却用水。

9、效率能有效降低水资源需求， 缓解水资源压力。 0003 提高工业冷却用水的效率最有效的办法是重复利用循环冷却水， 但重复利用循环 冷却水会带来的一个严重问题是盐分的积累， 而盐分 （含有钠、 钾、 钙、 镁等盐类离子） 的积 累会带来换热设备的结垢和腐蚀问题。 而水质问题会引起材料使用寿命缩短以及设备无法 完全高效运行。因此， 为了防止水质问题使工业设备始终处于理想状态必须进行工业水处 理， 目前水处理方式大体可分为机械处理、 化学处理生物处理等， 其中化学处理应用得较为 广泛采用， 酸洗等传统方法虽然可以完成用水设备的除垢与除锈任务， 但这无疑严重影响 设备的使用寿命并危及工作人员的身体健康。

10、。 许多地方和单位采取往用水设备中加入化学 药剂的方法， 效果显著因而广受欢迎， 可是目前在多数情况下该加药过程仍采用人工方式 费工费时且加药时间和加药量难以准确把握。不仅会降低污水排放管道的寿命， 更会污染 水资源。 0004 近些年来， 国内外不断研究发明出不同的电子水处理器等高科技产品， 但技术还 不够成熟， 存在不同的缺点， 一些水垢处理方法较繁琐同时人力参与的也很难达到理想的 效果， 比如一些设备要定时检查水垢浓度， 确定信号频率等一些指标。 所以当务之急是研究 既能处理水垢同时又绿色的工业水垢处理设备， 同时要求这样的设备能满足不同水质， 不 同浓度水垢等的要求。 发明内容 000。

11、5 本发明的目的是提供一种基于单片机的扫频式电子水处理系统及方法， 采用了电 磁波除垢技术， 采用单片机控制 DDS 芯片产生 6-12MHZ 的 400V 左右的高频信号用以除垢， 具有显著的杀菌灭藻功能， 同时一定频率范围的高频信号又满足了不同水质， 不同浓度水 垢的处理要求， 水垢处理更加彻底， 节约人力物力。 0006 本发明采用以下技术方案 ： 一种基于单片机的扫频式电子水处理系统， 其中， 包括电源模块、 单片机、 液晶显示模 块、 数字高频信号产生模块 （DDS） 、 一级放大电路、 二级放大电路和信号发射模块 ； 所述电 源模块、 液晶显示模块和数字高频信号产生模块 （DDS）。

12、 分别连接单片机， DDS 芯片、 一级放 大电路、 二级放大电路和信号发射模块依次连接。 0007 作为优选， 所述单片机控制 DDS 芯片产生 6MHz-12MHz 的高频信号。 0008 作为优选， 所述 DDS 芯片产生信号的频率以 6MHz 为起点， 以 0.5MHz 为增幅按一定 说 明 书 CN 103663735 A 3 2/7 页 4 的时间间隔进行扫频， 递增到12MHz， 然后回到6MHZ， 再以0.5MHz为增幅按一定的时间间隔 进行扫频， 递增到12MHz， 按这样的规律循环变化。 同时， 也可以按照某一特定水质的除垢最 佳效果要求而设定在 6MHz-12MH 的某一。

13、个频率点上， 使除垢效果更佳。 0009 作为优选， 所述一级放大电路把 50mv 放大到 10v-15v， 二级放大电路将一级放大 电路放大后的 10v 左右的电压放大至 400V。 0010 所述一级放大电路由两部分电路组成。其中一级放大电路又由两部分电路组成 ： 第一部分电路是一个互补对称推挽功放电路， 由 R1、 R2、 D1、 D2、 U3、 U4和电容 C6组成 ； 第二部 分电路是一个由 R3、 R4、 R5、 R6、 R7、 R8、 U5组成的运放电路， 把由第一部分的两只三极管轮流 放大后的信号进行放大， 再重新合成完整的输出信号 Vout1。在信号输出端接电容 C6， 便于。

14、 调整适宜的信号输出。 0011 所述二级电路主要是 PA85 放大模块， 包括放大芯片 U7、 电阻 R9R18、 电容 C7、 二极 管D1、 二极管D2、 三极管Q2、 三极管Q3、 场效应管Q1和场效应管Q4。 二级放大电路将一级放大 后的 10v 左右的电压放大至 400v 左右。二级放大电路中引入了交流电压串联负反馈。这 样， 电路即可以稳定输出电压又可以提高输入电阻。 0012 作为优选， 所述单片机采用 STC89C52 芯片， DDS 芯片采用 AD9851 芯片。 0013 作为优选， 所述信号发射模块包括信号线 （1） 、 导线管 （2） 、 反射极板 （3） 、 圆极化。

15、 天线 （4） 、 托架 （5） 、 天线固定杆 （6） 、 防热非金属椭球体密封腔前半部 （7） 、 防热非金属椭球 体密封腔后半部 （8） 、 管道 （9） 、 通风底座 （10） 、 通风孔 （11） 、 仪器保护箱外壳 （12） 扫频式电 子水处理仪器电路板 （13） ； 所述信号线 （1） 连接扫频式电子水处理仪器电路板 （13） ， 信号 线 （1） 和扫频式电子水处理仪器电路板 （13） 设在仪器保护箱 （12） 内 ； 信号线 （1） 下有通风 底座 （10） ， 通风底座 （10） 设有通风孔 （11） ； 信号线 （1） 经通风底座 （10） 进入管道 （9） 内 ； 在管。

16、道 （9） 内， 信号线 （1） 经导线管 （2） 和圆极化天线 （4） 连接 ； 圆极化天线 （4） 将高频信 号产生圆极化电磁波发射出去 ； 反射极板 （3） 设在防热非金属椭球体密封腔前半部 （7） 内， 将圆极化电磁波反射， 增强圆极化电磁波的强度， 同时也使圆极化电磁波发射有方向性 ； 天 线固定杆 （6） 将圆极化天线 （4） 固定在防热非金属椭球体密封腔前半部 （7） 内 ； 防热非金属 椭球体密封腔前半部 （7） 和防热非金属椭球体密封腔后半部 （8） 紧密连接 ； 托架 （5） 将防 热非金属椭球体密封腔前半部 （7） 和防热非金属椭球体密封腔后半部 （8） 固定在管道 （9。

17、） 内， 有效防止管道 （9） 内水流冲击 ； 防热非金属椭球体密封腔前半部 （7） 和防热非金属椭球 体密封腔后半部 （8） 形成椭球体形状， 有利于水体流动， 减少管道 （9） 内水流的冲击。 0014 圆极化波天线的外壳为椭球形耐高温非金属材质， 圆极化波天线的螺旋天线是由 导电性能良好的金属螺旋线组成， 用同轴线馈电， 同轴线的心线和螺旋线的一端相连接， 同 轴线的外导体则和地相连接。圆极化波天线的保护部分采用了椭球体高温非金属材质， 而 不是长方体， 这样可以减小水的冲击力， 使天线更加牢固， 而发出的电磁波信号不会受到影 响。 0015 本发明的有益效果为 ： 本发明不仅可以应用于。

18、火力发电厂的冷、 热水循环系统， 还可以应用于印染、 皮革、 电 镀、 焦化、 酿造等领域。与传统的除垢方法比， 本发明具有以下优点 ： 1、 本发明比传统的设备和方法能产生更好的防垢、 除垢、 杀菌灭藻的效果， 大大节省日 趋宝贵的水资源， 不仅节约了人力物力， 而且避免了环境污染， 具有巨大的社会效益和经济 说 明 书 CN 103663735 A 4 3/7 页 5 效益。 0016 2、 本发明通过在主机和副机之间传递高频信号， 用单片机控制产生高频信号， 经 放大器处理后传入水中 , 在水中产生一个频率、 强度都按一定规律变化的感应电磁场 , 利 用其产生的高频交变电磁场， 使水的物。

19、理性能发生改变， 以达到除垢净水效果， 打破了单一 频率的限制， 提供了从 6MHz 到 12MHz 以 0.5MHz 为变化幅度的高频信号扫频功能， 除垢效果 明显优于传统的电子水处理设备， 而且设备性能稳定， 日常运营费用低。 0017 3、 本发明不仅可以广泛应用于工业、 民用冷却、 循环水系统、 热水系统和生活用水 系统， 在化工厂、 化肥厂、 制药厂、 纺织厂、 热力发电厂的冷却水系统， 中央空调冷却水、 冷媒 水系统、 供暖水系统都能有良好而稳定的防垢、 除垢、 杀菌灭藻、 防腐阻锈、 节能环保的效 果。 0018 4、 圆极化天线是由一系列圆形金属板组成， 产生圆极化的高频电磁波。

20、。由于圆极 化波更适合在运动和方向不断变化的空间里面传播， 因此， 本发明的圆极化电磁波发射装 置更有利于电磁波在金属管道中进行传播。 附图说明 0019 图 1 为本发明的结构框图 ； 图 2 为本发明单片机与 DDS 芯片的连接电路图 ； 图 3 为本发明通信电路的原理图 ； 图 4 为本发明放大电路一级放大电路的原理图 ； 图 5 为本发明放大电路二级放大电路的原理图 ； 图 6 为本发明信号发射模块的结构示意图 ； 图 7 为本发明的系统流程图 ； 图 8 为本发明高频信号产生步骤流程图 ； 图 9 为本发明显示步骤流程图 ； 其中图 6 各个部分为 ： 1. 信号线 ； 2. 导线管。

21、 ； 3. 反射极板 ； 4. 圆极化天线 ； 5. 托架 ； 6. 天线固定杆 ； 7. 防热非金属椭球体密封腔前半部 ； 8. 防热非金属椭球体密封腔后半部 ； 9. 管道 ； 10. 通风 底座 ； 11. 通风孔 ； 12. 仪器保护箱外壳 ； 13. 扫频式电子水处理仪器电路板。 具体实施方式 0020 以下用实施例对本发明作进一步的详细说明 ： 如图 1 所示， 本发明包括电源模块、 单片机、 液晶显示模块、 数字高频信号产生模块 （DDS芯片） 、 一级放大电路、 二级放大电路和信号发射模块 ； 电源模块、 液晶显示模块和数字 高频信号产生模块 （DDS 芯片） 分别连接单片机，。

22、 DDS 芯片、 一级放大电路、 二级放大电路和 信号发射模块依次连接。单片机控制 DDS 芯片产生正弦信号， 之后再经过两级放大电路产 生符合要求的目的信号， 在最后经信号发射模块发射到管道中。 同时， 单片机控制液晶模块 显示信号的频率和电压峰峰值， 电源模块为整个系统提供能量。 0021 DDS 芯片的基本工作原理是在采样时钟信号的控制下， 通过由频率码控制的相位 累加器输出相位码， 将存储于只读存储器中的波形量化采样数据值按一定的规律读出， 经 说 明 书 CN 103663735 A 5 4/7 页 6 D A 转换和低通滤波后输出正弦信号。其主要组成为 ： 相位累加器、 相位相加器。

23、、 波形存 储器、 数字相乘器和 D A 转换器。 0022 DDS 芯片的具体工作过程是每当输入一个时钟脉冲， 相位累加器的输出就增加一 个步长的相位增量值， 在波形存贮器中存储着一张函数查询表， 对应不同的相位码输出不 同的幅度编码。频率控制字 K 决定相应的相位步进量。根据相位累加器的输出对波形存储 器进行寻址， 使波形存储器输出相应的幅度编码， 然后再经过数模转换， 滤波器滤波， 就能 得到所需要的频率信号。 0023 通过单片机程序控制 DDS 芯片产生的高频信号的频率为 6MHz-12MHz， 且产生信号 的频率以 6MHz 为起点， 以 0.5MHz 为增幅按一定的时间间隔扫频递。

24、增到 12MHz， 然后回到 6MHZ， 再以 0.5MHz 为增幅按一定的时间间隔扫频递增到 12MHz， 按这样的规律循环变化， 以 达到最佳处理效果。这种设计打破了单一频率的限制， 提供了从 6MHz 到 12MHz 以 0.5MHz 为变化幅度的高频信号扫频功能， 不仅使除垢效果明显优于传统的电子水处理设备， 而且 拓宽了频率范围可以适应更多不同的水质。为增强除水垢的效率， 本发明通过二级放大电 路使内部电压峰峰值达到 400V 左右， 大大高于传统电子水处理器的信号发射功率， 除垢效 果更加明显。 0024 如图 2 所示， 单片机采用 STC89C52 芯片， DDS 芯片采用 A。

25、D9851 芯片。STC89C52 芯 片包括复位电路和时钟电路。采用 11.0592MHz 晶振为单片机提供所需的时钟信号。单片 机的 P0 口对应连接到 LCD1602 的数据端口 D0-D7， 由于其作为通用 I/O 口， 应外接上拉电 阻。P2.3-P2.5 分别接液晶显示模块的使能信号端， 读写选择端和数据命令选择端。单片 机 STC89C52 的引脚 P1.0-P1.7 作为 AD9851 并行数据输入端口， 连接 AD9851 的 D0 D7 引 脚。P2.0-P2.2 分别接 AD9851 的外部复位连接端 RSET， 频率更新控制端 FQ-UD 和字装入信 号端 W-CLK。。

26、液晶显示模块的 VL 端接 100K 的滑动变阻器然后接地， 来调节液晶的对比度。 15 脚背光源正极接电源， 16 脚背光源负极接地。 0025 液晶显示主要显示当前的功率和频率， 要求系统上电后先完成对 LCD 显示器的写 入显示设置和显示数据设置， 然后取第一行要显示的首地址， 并对其写入内容， 通过定时器 每次定时 1ms 后， 检查是否显示完， 如果没有显示完第一行则继续写入内容， 按此规律循 环， 直到第一行显示完结束此循环。再取第二行要显示的首地址， 并对其写入内容， 通过定 时器每次定时 1ms 后， 检查是否显示完， 如果没有显示完第二行则继续写入内容， 按此规律 循环， 直。

27、到第二行显示完结束此循环， 显示完成。 0026 系统上电后先完成对单片机 STC89C52 和 AD9851 的初始化工作 , 然后由单片机控 制 DDS 芯片产生频率 6-12MHz 变化的峰峰值为 50mv 的正弦波的信号， 然后利用阻容耦合放 大电路将其放大到 10v 左右， 再经过变压器将其放大到峰峰值为 400v 左右的高频信号后， 通过天线将其发射到水中。 0027 如图 3 所示， 由于计算机串口输出电压高达 12V， 单片机中电平最高为 5V。相互连 接的话， 必须进行电平转换， 否则会烧坏单片机芯片， 所以本发明利用了 MAX232 进行了 TTL 电平与 RS232 电平。

28、的转换。MAX232 芯片采用单 +5V 电源供电， 1、 2、 3、 4、 5、 6 脚和 4 只电容 相连。功能是产生 +12v 和 -12v 两个电源， 提供给 RS-232 串口电平的需要。7、 8、 9、 10、 11、 12、 13、 14脚构成两个数据通道。 利用第二数据通道， 将单片机TTL数据从T2IN输入转换成 RS-232 数据从 T2OUT 送到电脑 DB9 插头 ； DB9 插头的 RS-232 数据从 R2IN 输入转换成 TTL 说 明 书 CN 103663735 A 6 5/7 页 7 数据后从 R2OUT 输出， 连接到单片机的 RXD。 0028 如图4所。

29、示为一级放大放大电路。 一级放大电路把50mv放大到10v左右。 其中一 级放大电路又由两部分电路组成 ： 第一部分电路是一个互补对称推挽功放电路， 由 R1、 R2、 D1、 D2、 U3、 U4和电容 C6组成。互补对称推挽功放电路用了两只放大性能相同， 而导电极性相 反的三极管 （称为互补管） U3、 U4。图中 U3是 NPN 管。放大器输入交流信号的正半周时， 对 U3管来说， 基极电压为正极性， 发射极为负极性， 发射结有正向偏压， 三极管能够工作。 但U4 却因发射结加了反向偏压而截止。因此， 信号的正半周由 U3管放大。在信号负半周时， 情 形正相反， U4管能够工作， 将信号。

30、的负半周放大。第二部分电路是一个由 R3、 R4、 R5、 R6、 R7、 R8、 U5组成的运放电路， 把第一部分由两只三极管轮流放大后的信号进行放大， 再重新合成 完整的输出信号 Vout1。在信号输出端接电容 C6， 便于调整适宜的信号输出。 0029 如图 5 所示为二级放大电路部分。二级放大电路将一级放大后的 10v 左右的电 压放大至 400v 左右， 二级放大电路主要是 U7（PA85） 放大电路， 包括放大芯片 U7、 电阻 R9 R18、 电容 C7、 二极管 D1、 二极管 D2、 三极管 Q2、 三极管 Q3、 场效应管 Q1和场效应管 Q4。为了改 善放大器性能， 二级。

31、放大电路中引入了交流电压串联负反馈。 这样， 电路即可以稳定输出电 压又可以提高输入电阻。 0030 对于交流信号， 一级放大电路和二级放大电路之间有着密切的联系， 前级的输出 电压就是后级的输入信号， 因此两级放大器的总电压放大倍数等于各级放大倍数的乘积 ， 同时后级的输入阻抗也就是前级的负载。为了减少电路损耗， 第一级的静 态工作点应选择的低一些， 这样 U3、 U4 、 U5电流的适当减小， 就可以减少电路损耗。第二 级的静态工作点选择的高一些， 放大电路的的非线性失真将得到改善。二级放大电路由 U7 （PA85） 来完成电压放大效果。 0031 如图 6 所示， 信号发射模块的天线为圆。

32、极化波天线。所述信号发射模块包括信号 线 1、 导线管 2、 反射极板 3、 圆极化天线 4、 托架 5、 天线固定杆 6、 密封体连接部 7、 防热非金 属椭球体密封腔8、 管道9、 通风底座10、 通风孔11、 仪器保护箱外壳12和控制电路板13 ； 所 述信号线 1 连接控制电路板 13， 信号线 1 和控制电路板 13 设在仪器保护箱 12 内 ； 信号线 1 下有通风底座10， 通风底座10设有通风孔11 ； 信号线1经通风底座10进入管道9内 ； 在管 道 9 内， 信号线 1 经导线管 2 和圆极化天线 4 连接 ； 圆极化天线 4 将高频信号产生圆极化电 磁波发射出去 ； 反射。

33、极板 3 设在防热非金属椭球体密封腔 8 内， 将圆极化电磁波反射， 增强 圆极化电磁波的强度， 同时也使圆极化电磁波发射有方向性 ； 天线固定杆 6 将圆极化天线 4 固定在防热非金属椭球体密封腔 8 内 ； 密封体连接部 7 将天线固定杆 6 和防热非金属椭球 体密封腔 8 紧密连接 ； 托架 5 将防热非金属椭球体密封腔 8 固定在管道 9 内， 有效防止管道 9 内水流冲击 ； 防热非金属椭球体密封腔 8 两端都是椭球体形状， 有利于水体流动， 地防止 管道 9 内水流的冲击。圆极化天线 4 是由一系列圆形金属板组成， 产生圆极化的高频电磁 波。圆极化电磁波更有利于在金属管道 9 进行。

34、传播。 0032 沿其传播方向上看去， 圆极化波的瞬时电场矢量端点轨迹是一个圆， 一个圆极化 波可以分解为两个在空间上和在时间上均正交的线极化波， 这样的特性使得圆极化波更适 合在圆形管道中传播， 且没有死角， 这对管道的除垢来说无疑更具有优势。此外， 在设计圆 极化波的外壳时采用了椭球形， 而不是长方体， 这样更能够减小水的阻力， 使得天线部分更 加牢固安全。 说 明 书 CN 103663735 A 7 6/7 页 8 0033 如图 7 所示， 本发明包括如下步骤 ： 步骤一， 系统开始， 初始化参数 ； 步骤二， 高频信号产生步骤 ： 单片机控制 DDS 芯片， 由 DDS 芯片产生 。

35、6-12MHz 的 400-500V高频信号 ； DDS芯片产生信号的频率以6MHz为起点， 以0.5MHz为增幅按一定的时 间间隔递增到 12MHz， 然后回到 6MHZ， 再以 0.5MHz 为增幅按一定的时间间隔递增到 12MHz， 按这样的规律循环变化。 0034 步骤三， 将产生的高频信号送入放大电路进行放大 ； 放大电路包括一级放大电路 和二级放大电路 ； 一级放大电路把 50mv 放大到 10v 左右， 二级放大电路将一级放大电路放 大后的 10v 左右的电压放大至 400V 左右。 0035 步骤四， 发射高频信号 ； 步骤五， 执行显示步骤。 0036 如图 8 所示， 高频。

36、信号产生步骤具体过程如下 ： 步骤六， 系统初始化后向 DDS 芯 片中写入频率值并定时， 检测频率值是否小于 6MHZ， 如是则标志位 Flag 为真， 将频率值加 0.5MHZ， 重新执行步骤六 ； 若检测频率值大于 6MHZ， 则继续检测频率值是否大于 12MHZ， 若 结果为是则标志位 Flag 为假， 频率值减 0.5MHZ， 重新执行步骤六。 0037 如图 9 所示， 显示步骤具体过程如下 ： 系统上电后写入显示设置命令， 然后取第一 行显示首地址， 并对其写入内容， 延时 1ms 后检查是否显示完， 如果没有显示完则继续写入 内容， 按此规律循环， 直到第一行显示完结束此循环 。

37、； 如果显示完， 则取第二行要显示的首 地址， 并对其写入内容， 延时 1ms 后检查是否显示完， 如果没有显示完第二行则继续写入内 容， 按此规律循环， 直到第二行显示完结束此循环， 显示完成。 0038 本发明的设计原理是 ： 本发明是通过主机在水中产生一个频率、 强度都按一定规律变化的感应电磁场 , 利用 其产生的高频交变电磁场， 使水的物理性能发生改变， 原来缔合链状的大分子断裂成单个 的水分子， 水分子的偶极距增大， 带有极性的单个水分子包围在水中溶解盐的正负离子周 围， 使盐离子运动速度降低， 静电引力下降， 碰撞结合的机会大大减少， 无法形成水垢， 而达 到防垢的目的。 极性水分。

38、子的偶极距增大， 使盐正负离子的吸引力增大， 从而使受热面或是 管壁原有的水垢变得松软， 龟裂， 一直自行脱落， 从而达到除垢的目的。同时水中的微电流 破坏了水中微生物的生存环境， 另外水中形成的活性氧自由基能氧化微生物的细胞膜， 破 坏微生物的歧化酶， 从而杀灭水中的微生物， 达到杀菌灭藻的目的。此外， 水垢在感应电磁 场的作用下被清除后， 在水管内壁形成一层金属氧化膜， 这层氧化膜会阻止新的水垢生成。 即把红锈 (Fe2O3) 还原成具有很强耐腐蚀力的黑锈外膜 (Fe3O4)， 从而达到了阻锈、 防腐的 效果。 电子感应水处理器产生的感应电磁场同时破坏了水的大分子团， 形成了大量的小的 水。

39、分子团， 水的表面张力降低 , 水的活性增强 , 水的溶解度提高 , 渗透力增强。 0039 本发明通过单片机程序控制 DDS 芯片产生的高频信号的频率为 6-12MHz， 且产生 信号频率并以 6MHz 为起点， 以 0.5MHz 为增幅按一定的时间间隔递增到 12MHz， 然后回到 6MHz， 再以0.5MHz为增幅按一定的时间间隔递增到12MHz， 按这样的规律循环变化,打破了 单一频率的限制。 0040 本发明产生的这种扫频信号技术拓宽了频率范围， 以 0.5MHZ 循环变化可以适应 更多不同的水质， 解决了目前我国市场上的电子水处理产品频率范围窄的问题。 说 明 书 CN 10366。

40、3735 A 8 7/7 页 9 0041 本发明通过两级放大电路产生很大的功率， 针对不同水质的水垢成分， 通过扫频 更加彻底全面的与其发生共振， 并且在流动场上产生电子场， 使水中正、 负离子在交变的电 磁场作用下作定向运动， 使溶质的溶解度的下降， 成为颗粒状的水垢， 失去与管壁的吸附能 力， 从而达到除水垢的效果。 0042 本发明比传统除垢方法以及现有的电子水处理器设备除垢效果明显， 且的性能稳 定， 日常运营费用低。 0043 最后说明的是， 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制， 本领域普通 技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换， 只要不脱离本发明技术方案 的精神和范围， 均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。 说 明 书 CN 103663735 A 9 1/5 页 10 图 1 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 103663735 A 10 2/5 页 11 图 4 图 5 说 明 书 附 图 CN 103663735 A 11 3/5 页 12 图 6 说 明 书 附 图 CN 103663735 A 12 4/5 页 13 图 7 图 8 说 明 书 附 图 CN 103663735 A 13 5/5 页 14 图 9 说 明 书 附 图 CN 103663735 A 14 。