静电场变频直流脉冲电磁场流体处理方法及其系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电磁场技术领域，尤其涉及一种静电场变频直流脉冲电磁场流体处理方法及其系统。
【背景技术】
[0002]电磁场是有内在联系、相互依存的电场和磁场的统一体和总称。随时间变化的电场产生磁场，随时间变化的磁场产生电场，两者互为因果，形成电磁场。电磁波频率低时，主要借由有形的导电体才能传递。原因是在低频的电振荡中，磁电之间的相互变化比较缓慢，其能量几乎全部返回原电路而没有能量辐射出去；电磁波频率高时即可以在自由空间内传递，也可以束缚在有形的导电体内传递。在自由空间内传递的原因是:在高频率的电振荡中，磁电互变甚快，能量不可能全部返回原振荡电路，于是电能、磁能随着电场与磁场的周期变化以电磁波的形式向空间传播出去，不需要介质也能向外传递能量，这就是一种电磁辐射。
[0003]直流电流产生恒定磁场和恒定电场(含静电场)，而交变电流产生交变磁场和交变电场。由于电磁场源于电场中的电荷，因此电磁场存在及感应强度，可以反映周边电场的存在和强度。对于静电场，导体外表在一定的电场方向上分布着电荷。
[0004]而现有配电网的换流站是超高压直流输送转换站，其主控室附近一定存在工频电场和工频磁场，同时存在一个较强背景静电场。经测试统计，现有的常用换流站中的冷却塔周边及内部的磁感应强度在4.5-6 μ T范围内，由此可以判定冷却塔处于一个静电场中。受静电场的影响，其冷却塔中的换热管上均分布有电荷。换热管上的电荷会吸附水中的Ca2+，Mg2+，SI4+等离子而形成结垢，因此，常规的水质控制方法，无法有效解决换流站内冷却塔的结垢问题。
[0005]而在流体使用安全方面(如用水安全)，在地表水体普遍受到污染的情况下，水源容易滋生红虫、细菌、藻类等物质，这对水质安全构成了严重的影响。传统方法通常采用化学氧化剂进行水处理，但是存在以下缺点:首先，阻垢剂、缓蚀剂、杀菌剂等化学物增加了出水中的消毒副产物，如三卤甲炕、卤代乙酸等致癌、致突变物质的含量对饮用水安全造成了影响；第二，该方法不能100%杀灭红虫(水中致病生物的中间宿主，传播疾病的一个重要媒介)，有效率低；此外，该方法不能同时地对红虫、细菌、藻类、有机物等多种物质进行有效处理。
[0006]而超声波是一种频率高于20000赫兹的声波，它的方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能，在水中传播距离远，可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等。随着人们对超声波的不断了解，超声波技术在医学、军事、工业、农业上有很多的应用。例如，在水处理过程中，可以通过超声波杀死微生物体，从而实现杀菌、除垢等目的。但是，现有的超声波设备的频率往往是固定的，单一的固定频率工作的超声波清洗设备只能针对特定污染源、特定的污染物进行处理，无法进行全面有效的水处理，这无疑为人们的用水安全落下了很大的安全隐患。
[0007]现有的各种电磁场处理技术和超声波处理技术及现行的实施方法各有其优缺点及一定的适用范围，很难做到在低功耗、免维护、易安装、高效率、时效长和功能全这六方面全面兼顾。
【发明内容】
[0008]本发明所要解决的技术问题是，提供一种静电场变频直流脉冲电磁场流体处理技术方案，实现在静电场下低碳环保的高效、便捷、极低功耗全功能流体处理。
[0009]为解决以上技术问题，一方面，本发明实施例提供一种静电场变频直流脉冲电磁场流体处理方法，包括:
[0010]根据预设的目标频率实时产生类超声波频段的模拟变频直流脉冲信号；
[0011 ] 将所述模拟变频直流脉冲信号输送至电磁换能器上；
[0012]根据模拟变频直流脉冲信号的频率变化，所述电磁换能器产生变频直流脉冲电磁场；
[0013]通过所述变频直流脉冲电磁场对流经所述电磁换能器中的流体进行处理。
[0014]在一种可实现的方式中，所述根据预设的目标频率实时产生类超声波频段的模拟变频直流脉冲信号，包括:
[0015]获取外部输入的变频直流脉冲信息，根据所述变频直流脉冲信息进行现场编程，产生PffM变频调制信号；根据所述PffM变频调制信号进行实时频率调制，产生数字变频直流脉冲信号；对所述数字变频直流脉冲信号进行放大调节；将放大调节后的数字变频直流脉冲信号进行数模转换，获得所述模拟变频直流脉冲信号。
[0016]在一种可实现的方式中，所述根据模拟变频直流脉冲信号的频率变化，所述电磁换能器产生变频直流脉冲电磁场，包括:
[0017]通过一个或多个直流输出脉冲端将所述模拟变频直流脉冲信号传输至电线绕组线圈上；所述电磁换能器包括流体金属管和一组或多组电线绕组线圈；所述电线绕组线圈分别缠绕于所述流体金属管上；所述流体金属管设有流体金属管壁；根据所述模拟变频直流脉冲信号的频率变化，所述电线绕组线圈产生电磁感应，获得电磁能；所述电磁能直接作用于所述流体金属管壁与所述流体金属管中的流体之间，产生类超声波频段变频直流脉冲电磁场。
[0018]进一步地，所述模拟变频直流脉冲信号在所述电线绕组线圈处还发生电声转换，获得类超声波频段的声能。
[0019]优选地，通过所述变频直流脉冲电磁场对流经所述电磁换能器中的流体进行处理，具体为:将待处理流体持续通入至所述流体金属管中，使所述电磁能和所述声能直接作用于流经所述流体金属管的待处理流体，将所述电磁能和声能转化为所述待处理流体的化学能和内能，实现对流体的处理。
[0020]另一方面，本发明实施例还提供了一种静电场变频直流脉冲电磁场流体处理系统，包括:电磁脉冲发生器和电磁换能器；
[0021]所述电磁脉冲发生器，用于产生类超声波频段的模拟变频直流脉冲信号，并请将所述模拟变频直流脉冲信号输送至电磁换能器上；
[0022]所述电磁换能器，用于根据模拟变频直流脉冲信号的频率变化，产生变频直流脉冲电磁场，通过所述变频直流脉冲电磁场对流经所述电磁换能器中的流体进行处理。优选地，所述电磁脉冲发生器为类超声波频段变频直流脉冲发生器。
[0023]在一种可实现的方式中，所述电磁脉冲发生器包括:外部连接端口，用于获取外部输入的变频直流脉冲信息；可编程微处理器，用于根据所述变频直流脉冲信息进行现场编程，产生PffM变频调制信号；脉冲频率调制电路，用于根据所述PffM变频调制信号进行实时频率调制，产生数字变频直流脉冲信号；脉冲放大电路，用于对所述数字变频直流脉冲信号进行放大调节；数模转换电路，用于将放大调节后的数字变频直流脉冲信号进行数模转换，获得所述模拟变频直流脉冲信号。
[0024]在一种可实现的方式中，所述电磁换能器包括流体金属管和一组或多组电线绕组线圈；所述电线绕组线圈分别缠绕于所述流体金属管上；所述流体金属管设有流体金属管壁；所述电磁脉冲发生器还包括一个或多个直流输出脉冲端，用于将所述模拟变频直流脉冲信号传输至所述电线绕组线圈上；所述电线绕组线圈，用于根据所述模拟变频直流脉冲信号的频率变化，产生电磁感应，获得电磁能；通过所述电磁能直接作用于所述流体金属管壁与所述流体金属管中的流体之间，产生类超声波频段变频直流脉冲电磁场。
[0025]进一步地，所述电线绕组线圈，还用于通过所述模拟变频直流脉冲信号作用在所述电线绕组线圈处发生电声转换，获得类超声波频段的声能。
[0026]进一步地，所述流体金属管，还用于在持续通入待处理流体时，使所述电磁能和所述声能直接作用于流经所述流体金属管的待处理流体，将所述电磁能和声能转化为所述待处理流体的化学能和内能，实现对流体的处理。
[0027]本发明实施例提供的静电场变频直流脉冲电磁场流体处理技术方案，根据用户预设的目标频率实时产生模拟变频直流脉冲信号，可通过现场可编程器件即时调整模拟变频直流脉冲信号的频率处于类超声波频段；利用处于类超声波频段的模拟变频直流脉冲信号直接作用于电磁换能器上，利用电磁转换原理并结合类超声波频段电磁波变频技术，可以使得电磁换能器根据模拟变频直流脉冲信号的频率变化而产生变频直流脉冲电磁场，当该变频直流脉冲电磁场作用于流经所述电磁换能器中的流体，流体将发生相应的能量转换，将电磁能或声能转换为流体的化学能和内能等，从而通过所述变频直流脉冲电磁场对流体进行相应的处理。设备安装完成接通电源后，即可在饮用水、循环水、燃油及冷媒等各种流体处理行业应用。本发明无需接触流体即可实现静电