基于STM32的大功率宽频带工业扫频除垢装置的研究
本文选题:工业除垢装置 切入点:扫频信号 出处:《哈尔滨师范大学》2015年硕士论文
【摘要】:在工业迅速发展的今天,管道壁结垢已经成为制约工业生产的严重问题之一。传统的人工清洗方式由于费时、费力、有污染、拆卸困难已经不能满足人们的需求,因此研发一种高效、无污染、免拆卸的除垢方式已经迫在眉睫。本文提出的大功率宽频带工业扫频除垢装置利用电磁除垢原理为工业管道防垢、除垢。电磁除垢技经过不断的发展已经成为一种先进的除垢技术,相比于传统的人工除垢方法有操作方便、无污染、可在线工作等优点,将会逐渐代替传统的除垢方法用于工业管道除垢,必然会有广阔的应用前景。电磁除垢原理分为两方面:一方面是水分子在合适频率的电磁场作用下产生共振,当震动的能级大于氢键的键能时,氢键就会断裂,从而改变了分子结构,增加了结垢晶体颗粒的溶解度,使水垢物质难以析出。另一方面:变化的电磁场会使结构物质的晶体颗粒形貌发生变化,不易附着于管壁而被水冲走。本文设计的除垢装置特点是电磁场扫频范围宽,可以在1KHZ~35KHz之间往复变化的,一定会有一个频率使水分子产生共振,并且功率大可调,使线圈中的电流能在0A~15A范围内调节,让作用在管道中的电磁场强度增加。主要研究内容有:(1)利用以ARM Cortex-M3为内核的STM32F103VET6最小系统作为控制信号电路,通过编程实现扫频信号输出、功率调节、LCD显示功能。(2)设计并制作出大功率开关电源。(3)设计并制作出合理功率放大电路和驱动电路。(4)调试完成各部分电路后进行整机测试,测试不同功率下装置的运行参数和稳定程度,以及在实验室模拟管道中的除垢效果。
[Abstract]:With the rapid development of industry, pipe wall scaling has become one of the serious problems restricting industrial production. Due to time-consuming, laborious, polluted and difficult to disassemble, the traditional manual cleaning method can no longer meet the needs of people. Therefore, it is urgent to develop an efficient, pollution-free and detachable scale removal method. The high power and wide band industrial frequency sweep descaling device proposed in this paper uses the principle of electromagnetic descaling to prevent scale for industrial pipelines. Scale removal. Electromagnetic scale removal technology has become an advanced scale removal technology after continuous development, compared with the traditional artificial scale removal method has the advantages of easy operation, no pollution, can work online, etc. It will gradually replace the traditional scale removal method for industrial pipeline scale removal, which will inevitably have a broad application prospect. The principle of electromagnetic scale removal can be divided into two aspects: on the one hand, water molecules produce resonance under the action of electromagnetic field with appropriate frequency. When the vibrational energy level is greater than the bond energy of the hydrogen bond, the hydrogen bond breaks, which changes the molecular structure and increases the solubility of the scalded crystal particles. On the other hand, the change of electromagnetic field will change the morphology of the crystal particle of the structure material, and it is not easy to adhere to the pipe wall and be washed away by water. The characteristic of the scale removal device designed in this paper is that the electromagnetic field sweep frequency range is wide. There must be a frequency at which the water molecule resonates and the power is adjustable so that the current in the coil can be adjusted within the 0A~15A range. The main research contents include: 1) using the STM32F103VET6 minimum system with ARM Cortex-M3 as the core as the control signal circuit to realize the output of the sweep signal by programming. Power regulation LCD display function. 2) Design and manufacture high power switch power supply. 3) design and make reasonable power amplifier circuit and drive circuit. 4) debug and complete each part of the circuit to carry on the whole machine test, The operation parameters and stability of the device were tested at different power levels, as well as the scale removal effect in the laboratory simulated pipeline.
【学位授予单位】:哈尔滨师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:U178
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