高频电磁水处理器.pdf

作品设计说明书——高频电磁水处理器参赛成员 ：王远枝 方航 吴嘉琪 吴泽霖 覃玉红指导教师 ：叶喜葱内容目录一．设计背景及意义.............................................................1 二．作品简介 .........................................................................1 三．工作原理 .........................................................................2 四．主要创新点......................................................................5 五．作品市场前景..................................................................5 六．缺陷分析 ............................................................................5 七．参考文献 ..........................................................................6 八．附页 ..........................................................................6 一．设计背景及意义我们几乎每天都打热水，发现，每过一段时间，楼下热水器就工作不稳定， 要么水供应不上， 要么自动放水， 一出问题， 我们打水就成了问题。

在与修理师傅的交谈中， 他告诉我们这一系列的问题是水垢引起的， 由于现在的防垢， 除垢设备较大， 不具有普遍实用性，于是我们便想做一个普遍适用的防垢，除垢装置，即工作原理不变，只是大小等上做改变， 使该装置既能用于普通家庭， 也能用于工业生产中该装置主要用于普通家庭，例如，防止太阳能热水器中产生水垢等，对工业中水垢成分分析后， 若水垢主要是钙镁离子和阴离子结合而成，此时该装置也可使用关键字 ：防垢除垢水处理电磁场自动化二.作品简介2.1总结构介绍：电路控制部分，水处理箱，传感检测2.1 结构介绍：2.1.1电路控制板：控制高频电磁场；接收浊度传感器发送的信号，控制磁阀的开关，发出报警等2.1.2水处理箱：内部壳体缠有励磁线圈，外侧有铜网，外壳为金属外壳，铜网与励磁线圈间有一绝缘层水处理箱的出水口安有一个电磁阀，内壳是透磁材料做成2.1.3传感检测：由两个浊度传感器组成，分别放在加热设备的进水口和出水口，会引起相应信号的改变，通过电路，可设置三个指标： 1，正常通水指标； 2，强化处理指标； 3，警报指标三．工作原理3.1 功能介绍：水经高频电磁场处理后， 钙， 镁离子形成的水垢晶体会发生变化，此时水垢疏松， 易被水冲走， 由于没有新水垢附着，加热设备中的老水垢会逐渐的溶解，以达到防垢，除垢的目的。

总控制部分接收传感部分的三种指标信号， 可对磁阀进行控制， 不妨设水处理箱出水口处磁阀为 A，A 为常开式电磁阀，通过控制，可使A 只有在水中检测浊度，当总控制部分接收到正常通水信号时，A 状态不变；当总控制部分接收到强化处理信号时，总控制部分先控制A 关闭，水将从另外一条路径进入加热水箱中，此时水箱中水位上升， 通过单片机可控制磁阀周期性开关， 分次向加热设备注水， 若信号变为正常通水指标后，A 为正常状态； 当总控制部分接收到警报指标时，总控制部分发出警报信号， 请检查维修人员来检查维修 水处理箱中铜网和金属外壳均有很好的防止高强交变电磁场对外界工作器件造成干扰并且高频交变电磁场还有杀菌灭藻的功能3.2 原理图：3.2.1:总原理图3.2.2 箱体结构内部壳体缠有励磁线圈， 外侧有铜网， 防止电磁场对外界元器件造成干扰，外壳为金属外壳， 有进一步屏蔽电磁场的作用，铜网与励磁线圈间有一绝缘层，防漏电水处理箱的出水口安有一个电磁阀，内壳是透磁材料做成3.2.3 磁阀控制电路3.2.4 高频电磁场控制电路3.2.5 总控制电路控制高频电磁场；接收浊度传感器发送的信号， 控制磁阀的开关，发出报警等。

3.2.6 总体工作原理水经交变电磁场处理后， 在加热设备中加热时不易形成水垢，形成的水垢成絮状，，水垢疏松，且不易附着在器壁上，易被水冲走，加热设备中的老水垢会逐渐的溶解，以达到防垢，除垢的目的传感器可以产生三种信号指标， 总控制部分可以对电磁阀进行控制四.主要创新点1，结构简单，便于安装维修2，操作简便，只需在总控制部分设置参数即可3，自动化，此装置开始工作后，正常状态下无需人监视4，强化处理，通过反馈信号，并利用电磁阀可对水进行强化处理五.作品前景由水垢引起的问题已屡见不鲜了，如，在工业生产中，水垢的产生不仅增加了输入系统的成本，也降低了热传导中的能源使用效率，有时水口堵塞管道，引发爆炸；水垢会使太阳能的制热效果降低，其次容易产生污垢残留和滋生细菌应用交变电磁场可有效的防垢，除垢，且不改变水质，具有运行成本低， 安装方便和应用范围广等特点，是值得应用的节能环保技术六.缺陷分析1.本作品工作过程中，可能有不确定性因素对传感部分造成干扰2.本作品主要用于防，除钙镁离子引起的水垢3.目前高强交变电磁场防垢，存在时效性问题4.水质的改变会使水处理效果偏离预期效果七.参考资料[1].百度搜索：百度专利搜索；国家知识产权局专利检索。

[2].高频交变电磁场对防垢机理的研究.西安交通大学学报 [J] 徐晓安罗融[3].变频防垢，除垢仪的研究郑州大学硕士学位论文[J] 苏翔云郑国恒[4]. 变频式直流脉冲电磁水处理装置的研究和作用效果研究[J] 柴鑫5.交变电磁场在水处理中的应用——浙江大学马驰6.用于除垢的新型电磁场发生装置设计——中国计算机学院学报蒋文斌陈华德李青李雄八.附页控制程序：/***************************************************** File name : main.c Chip type : ATmega16 Program type : Application Clock frequency : 1.000000 MHz Memory model : Small External SRAM size : 0 Data Stack size : 256 Author :HONG *****************************************************/ #include unsigned char flag_adc=1; float adc1=0,adc2=0; unsigned char TONGDAO=0x47; bit time_128ms_ok; // Timer 2 比较匹配中断服务interrupt [TIM2_COMP] void timer2_comp_isr(void) { time_128ms_ok = 1; if(TONGDAO==0x47) TONGDAO=0x46; else TONGDAO=0x47; } // ADC 转换完成中断服务interrupt [ADC_INT] void adc_isr(void) { unsigned int adc_data,adc_v; adc_data=ADCW; //读取ADC 置换结果ADCW 保存 AD 转换结果adc_v=(unsigned long)adc_data*5000/1024; //换算成电压值if(flag_adc==1) { adc1=adc_v; flag_adc=2; } else { adc2=adc_v; flag_adc=1; } } void main(void) { DDRC=0x03; PORTC=0x02; //电磁阀关闭L298N 使能DDRA=0x0f; PORTA=0x0f; // T/C2 初始化TCCR2=0x0d; // 内部时钟，1024 分频 1M/1024KHz） ，CTC模式TCNT2=0x00; OCR2=0x7C; // OCR2 = 0x7C(124), 128ms TIMSK=0x80; // 允许 T/C2 比较中断// ADC 初始化ADMUX=TONGDAO; // TONGDAO=0x47 参考电源 AVcc、ADC7 单端输入通过改变 2~0 选择通道PA7~PA0 SFIOR SFIOR|=0x60; //7~5=000 连续自由转换选择 T/C0 比较匹配中断为 ADC 触发源ADCSRA=0xAD; // ADC 允许、自动触发转换、 ADC 转换中断允许、 ADCclk=125Kz //PWM 初始化 T/C0 DDRB=0x08; // PB3 输出方式，作为OC0 输出PWM 波// Timer/Counter 0 initialization // Clock source: System Clock // Clock value: 4000.000 kHz // Mode: Fast PWM top=FFh // OC0 output: Non-Inverted PWM TCCR0=0x69; OCR0=128; TIMSK|=0x01; // 允许 T/C0 溢出中断#asm(“sei“) // 开放全局中断while (1) { if(time_128ms_ok //关电磁阀else PORTC.0=1; } if (time_128ms_ok) { time_128ms_ok = 0; } } } 。