專利名稱：一種實現(xiàn)節(jié)能減排的裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種節(jié)能減排的裝置，特別是一種用于控制燃料燃燒實現(xiàn)節(jié)能減排的裝置。
背景技術：
隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，機動車及各廠礦企業(yè)的工業(yè)排放污染越來越嚴重，在 全球氣候變暖、世界石油價格日益攀升的情況下，我國目前擁有各種機動車約1. 2億輛，而 且還會高速度的增長，我國的能源緊缺問題將更加嚴重。為了節(jié)省使用燃油(或可燃氣體) 成本，減少大氣中一氧化碳的排放，很多地方應用了節(jié)能減排裝置。但現(xiàn)有技術的節(jié)能減排 裝置主要是通過在燃油中加入添加劑來提高燃油的效率，從而達到節(jié)能的目的；這種方法 雖然可以提高燃油效率，但對燃油效率的提高非常有限，且每次加油均必須添加添加劑，如 不添加則無效，給用戶增加使用成本，節(jié)油效果也不明顯，而長期使用將對動力設備有較大 損傷。現(xiàn)有技術中也有采取通過補充燃油裝置的進氧量來提高燃油的效率的裝置，例如專 利號為“ZL02135664. 5”，名稱為“汽油機、柴油機加氧節(jié)油器”的中國實用新型專利，公開了 一種通過向汽油機或柴油機的進氣管中補充氧氣使其燃油中的碳氫化合物得到充分燃燒， 從而達到節(jié)油的目的，但是改裝置需設置專門的氧氣倉，占用空間較大，且其補充的氧氣量 不易控制，節(jié)油效果有限。另外，市場上大多數(shù)節(jié)油器，通常是對燃油進行磁化，使燃油黏度降低，以達到燃 油充分燃燒的目的，從而提高燃油效率，例如申請?zhí)枮椤?3101272. 4”，名稱為“燃油發(fā)動機 節(jié)油器”的中國實用新型申請，公開的一種由預磁化過濾級和再磁化處理級組成的燃油發(fā) 動機節(jié)油器，通過對燃油的磁化實現(xiàn)節(jié)油目的，但這種磁場的磁力有限，磁化后的油分子還 原很快，無法保持持續(xù)效果，一定程度上限制了燃油效率的進一步提高，長時間使用后，磁 力減弱，節(jié)油效果更差。申請?zhí)枮椤?5104769. 8”，名稱為“用于內(nèi)燃機中的燃油凈化裝置” 的中國實用新型專利申請，公開了一種內(nèi)燃機用燃油凈化裝置，包括供油管、輸油管、纏繞 在輸油管外周上的導電線圈及交流信號發(fā)生器，雖然該裝置可提高燃油品質(zhì)進而達到節(jié)能 的效果，但該裝置不能實時檢測輸油管燃油狀態(tài)，交流信號發(fā)生器無法根據(jù)具體使用情況 動態(tài)調(diào)整其低頻/電壓/電流信號，其實用性和方便性以及節(jié)能效果均欠佳。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種適用于各種機動車輛、船舶、航空器、 燃油鍋爐及各種水處理設施且性能穩(wěn)定，節(jié)能效率高的實現(xiàn)節(jié)能減排的裝置。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了 一種用于控制燃料燃燒實現(xiàn)節(jié)能減排的裝 置，其中，包括燃料輸送管、交變電磁場發(fā)生裝置、振蕩信號控制裝置、信號采集器和電源； 所述交變電磁場發(fā)生裝置沿所述燃料輸送管長度方向覆蓋在所述燃料輸送管外表面，所述 交變電磁場發(fā)生裝置通過導線與所述振蕩信號控制裝置相連，所述信號采集器設置在燃料 燃燒后排放口處或者分別設置在燃料燃燒后排放口處和所述燃料輸送管輸入端處，所述振蕩信號控制裝置根據(jù)所述信號采集器的檢測信號發(fā)送振蕩信號給所述交變電磁場發(fā)生裝置，控制作用在所述燃料輸送管上的交變電磁場，所述交變電磁場發(fā)生裝置用于發(fā)生交變 電磁場的工作頻率范圍300Hz-100KHz。上述的實現(xiàn)節(jié)能減排的裝置，其中，所述交變電磁場發(fā)生裝置為一包覆有絕緣材 料的導線，所述導線緊密盤繞形成交變電磁場發(fā)生線圈；所述交變電磁場發(fā)生線圈以環(huán)繞 完全包覆方式設置在所述燃料輸送管上；或者分別以上下部分包覆方式設置在所述燃料輸 送管上。上述的實現(xiàn)節(jié)能減排的裝置，其中，所述信號采集器包括一排放檢測裝置；或者所 述信號采集器包括排放檢測裝置和流量檢測裝置。上述的實現(xiàn)節(jié)能減排的裝置，其中，振蕩信號控制裝置包括一由微處理器控制的 振蕩信號發(fā)生器，所述微處理器對接收所述排放檢測裝置或所述排放檢測裝置和流量檢測 裝置的檢測信號進行數(shù)據(jù)分析處理，并通過相應調(diào)整輸出振蕩信號的有效功率，使尾氣碳 排放達到最小值。上述的實現(xiàn)節(jié)能減排的裝置，其中，所述排放檢測裝置為尾氣排放檢測傳感器，所 述尾氣排放檢測傳感器對排放尾氣中CO的排放量進行采集并檢測，所述微處理器根據(jù)CO 排放量與工作頻率的對應關系，來相應調(diào)整輸出振蕩信號的頻率段。上述的實現(xiàn)節(jié)能減排的裝置，其中，所述工作頻率分為多個頻率段。上述的實現(xiàn)節(jié)能減排的裝置，其中，所述流量檢測裝置為流速檢測傳感器，所述流 速檢測傳感器對所述燃料輸送管中燃料流速進行檢測，所述微處理器根據(jù)所述燃料流速與 有效功率的對應關系，來相應調(diào)整輸出振蕩信號的有效功率。上述的實現(xiàn)節(jié)能減排的裝置，其中，所述微處理器包括一記錄存儲單元，用于存儲 CO排放量與工作頻率的對應關系、CO排放量與有效功率對應關系、頻段范圍與有效功率的 對應關系和/或燃料流速與有效功率的對應關系。上述的實現(xiàn)節(jié)能減排的裝置，其中，所述微處理器還包括一與所述記錄存儲單元 連接的控制比較單元，用于執(zhí)行CO排放自動控制和/或頻段周期控制程序。上述的實現(xiàn)節(jié)能減排的裝置，其中，所述振蕩信號發(fā)生器又包括用于控制CO排 放量的可變頻信號電路、信號放大驅(qū)動電路以及電源穩(wěn)壓電路，所述電源穩(wěn)壓電路分別與 所述可變頻信號電路和信號放大驅(qū)動電路連接，所述可變頻信號電路與所述信號放大驅(qū)動 電路連接。上述的實現(xiàn)節(jié)能減排的裝置，其中，所述振蕩信號發(fā)生器又包括用于控制CO排 放量的可變頻信號電路、受流量控制的方波電路、整形放大電路、信號放大驅(qū)動電路以及連 接的電源穩(wěn)壓電路；所述可變頻信號電路分別連接所述受流量控制的方波電路和信號放大 驅(qū)動電路，所述受流量控制的方波電路通過所述整形放大電路連接至所述信號放大驅(qū)動電路。上述的實現(xiàn)節(jié)能減排的裝置，其中，所述燃料輸送管為汽油輸送管、柴油輸送管或 液化天然氣輸送管。上述的實現(xiàn)節(jié)能減排的裝置，其中，所述燃料燃燒后排放口為車輛的尾氣排放口、 船舶的尾氣排放口、航空器的尾氣排放口或鍋爐的尾氣排放口。本實用新型的技術效果在于[0019]1、通過計算機產(chǎn)生一個可變的高頻信號，經(jīng)過放大后驅(qū)動一個線圈，在線圈內(nèi)形成一個交變的電磁場；2、將發(fā)動機等動力設備的輸油(或可燃氣體)管道放入該電磁場內(nèi)，當輸油管內(nèi) 的油(或可燃氣體)經(jīng)過該電磁場時，油分子(或可燃氣體分子)將發(fā)生變化(激發(fā)活性、 分子拉長或細化、雜質(zhì)分離等)；3、經(jīng)過處理的燃油(或可燃氣體)與空氣充分混合后送入燃燒室燃燒，以達到完 全燃燒或提高燃燒效能，燃燒不完全的部分通過尾氣排出；4、安裝了排放檢測傳感器，將檢測排放的碳信號轉(zhuǎn)換成電信號，送入計算機分析 處理后，產(chǎn)生一個控制信號，控制交變電磁場的強度，使排放達到最小值；5、安裝了流速傳感器，將檢測到的輸油管內(nèi)的流量數(shù)據(jù)送入計算機，分析處理后 產(chǎn)生一個控制信號，控制驅(qū)動器的功率，也控制了交變電磁場的大小，達到節(jié)能減排的目 的?？傊緦嵱眯滦瓦m用于各種機動車輛、船舶、航空器、燃油鍋爐及各種水處理設 施，性能穩(wěn)定，節(jié)能效率高。
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細描述，但不作為對本實用新型 的限定。

圖1為本實用新型實現(xiàn)節(jié)能減排的裝置結(jié)構框圖；圖2為本實用新型的節(jié)能減排裝置原理圖；圖3為本實用新型一實施例的裝置組成示意圖；圖4為本實用新型的電路原理圖；圖5為本實用新型的電源電路圖；圖6為本實用新型的CPU板電路圖；圖7A 圖7C為電磁場控制信號波形圖；圖8為本實用新型的CO排放與頻率關系曲線示意圖；圖9為本實用新型的功率與流速關系曲線圖；圖10為本實用新型的CO排放量與有效功率關系曲線圖；圖11為本實用新型的頻段范圍與有效功率關系曲線圖；圖12為本實用新型CO排放自動控制程序流程圖；圖13為本實用新型頻段周期控制流程圖。其中，附圖標記1燃料輸送管11 輸入端2交變電磁場發(fā)生裝置21 導線22交變電磁場發(fā)生線圈23 交變電磁場3振蕩信號控制裝置[0047]31微處理器32振蕩信號發(fā)生器321 可變頻信號電路322信號放大驅(qū)動電路323 電源穩(wěn)壓電路324受流量控制的方波電路325 整形放大電路326 電源輸入電路327工作狀態(tài)指示電路33放大驅(qū)動器4信號采集器41排放檢測裝置411尾氣排放檢測傳感器412 A/D 轉(zhuǎn)換器42流量檢測裝置421流速檢測傳感器422 A/D 轉(zhuǎn)換器5 電源51第一級濾波單元52 DC/DC 或 AC/DC 轉(zhuǎn)換器53第二級濾波單元54 電壓控制單元55 輸出級6燃料燃燒后排放口61 尾氣排放口100動力裝置VQ、V、V'高頻信號
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的結(jié)構原理和工作原理作具體的描述參見圖1、圖2及圖3，圖1為本實用新型實現(xiàn)節(jié)能減排的裝置結(jié)構框圖；圖2為 本實用新型的節(jié)能減排裝置原理圖，圖3為本實用新型一實施例的裝置組成示意圖。本實 用新型的用于控制燃料燃燒實現(xiàn)節(jié)能減排的裝置，包括燃料輸送管1、交變電磁場發(fā)生裝置 2、振蕩信號控制裝置3、信號采集器4和電源5 ；所述交變電磁場發(fā)生裝置2沿所述燃料輸 送管1長度方向覆蓋在所述燃料輸送管1外表面，所述交變電磁場發(fā)生裝置2通過導線21 與所述振蕩信號控制裝置3相連，所述信號采集器4設置在燃料燃燒后排放口 6處或者分 別設置在燃料燃燒后排放口 6處和所述燃料輸送管1的輸入端11處，所述振蕩信號控制裝 置3根據(jù)所述信號采集器4的檢測信號發(fā)送振蕩信號給所述交變電磁場發(fā)生裝置2，控制作 用在所述燃料輸送管1上的交變電磁場23，所述交變電磁場發(fā)生裝置2用于發(fā)生交變電磁場23的工作頻率范圍為300Hz-100KHz。 其工作原理如下(參見圖2)由微處理器31控制產(chǎn)生一個高頻信號V，經(jīng)放大驅(qū) 動器33輸出給交變電磁場發(fā)生線圈22，在交變電磁場發(fā)生線圈22內(nèi)產(chǎn)生一個交變電磁場 23，當動力設備100的輸油(或可燃氣體)管道經(jīng)過該交變電磁場23時，輸油(或可燃氣 體)管道內(nèi)的燃料分子在該交變電磁場23的作用下產(chǎn)生變化(激發(fā)活性、分子拉長或細 化、雜質(zhì)分離等)；已經(jīng)變化的燃料分子送入動力設備100進行充分燃燒，排出的一氧化碳 分子被排放檢測裝置41檢測到，檢測信號經(jīng)處理后送入微處理器31，同時流量檢測裝置42 也檢測到燃油(或可燃氣體)的流量信息，經(jīng)處理后送入微處理器31 ；微處理器31將檢測 到的反饋信號進行分析處理，調(diào)整高頻信號V的頻率f和功率N，使動力設備100的碳排放 達到最小值。參見圖4，圖4為本實用新型的電路原理圖。其中，Cl，C2，QLl, J3組成電源輸入 電路326，具有防止電源接反功能，輸入電壓范圍7 60伏；C3，C4，VRl, Rl, Li，Dl, ICl組 成直流電源變換器，即電源穩(wěn)壓電路323，輸出穩(wěn)定的直流電壓5 12VDC ;VR2，R4，C8，IC3 及J4組成可補償?shù)腞C振蕩器，即受流量控制的方波電路324，輸出受J4(即流速檢測傳感 器421)控制的方波信號；IC2，R3，R6，R7，C6，C7組成振蕩信號發(fā)生器，即可變頻信號電路 321，產(chǎn)生受J5(即CO的尾氣排放檢測傳感器411)信號控制的可變高頻信號Vtl ；IC4完成 信號整形放大功能，即整形放大電路325 ；IC5完成信號放大驅(qū)動功能，即信號放大驅(qū)動電 路322 ；R7, R8是輸出電路，把信號接入(Jl，J2)，即交變電磁場發(fā)生線圈22，完成加載電磁 場功能；IC6, Ql, Rll, R12，R13，R15，R16組成工作狀態(tài)指示電路327。參見圖5，圖5為本實用新型的電源電路圖。本實施例中的外供電電源5為直流 7 60伏或交流110/220V電源，經(jīng)過第一級濾波單元51濾除干擾后，送入DC/DC或AC/DC 轉(zhuǎn)換器52，輸出一個穩(wěn)定的電壓，再送入第二級濾波單元53濾除雜波，最后由電壓控制54 控制輸出級55輸出供微處理器31及各傳感部件需要的穩(wěn)定電源。參見圖6，圖6為本實用新型的CPU板電路圖。振蕩信號發(fā)生器32產(chǎn)生一個能激 活油分子的高頻信號Vtl，經(jīng)過整形處理、放大后送入微處理器31 ；由微處理器31輸出一個 可控的高頻信號V，經(jīng)預放大、驅(qū)動及輸出級，將大功率的輸出高頻信號V'加載到交變電 磁場發(fā)生線圈22兩端，使交變電磁場發(fā)生線圈22內(nèi)形成一個交變電磁場23 ；尾氣排放檢 測傳感器411將動力設備100排放的一氧化碳檢測出來，轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器412 處理后送入微處理器31 ；液體(或可燃氣體)的流速檢測傳感器421將動力設備100的燃 油(或可燃氣體)的流量檢測出來，轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器422處理后送入微處理器 31 ；微處理器31收到尾氣排放檢測傳感器411和/或流速檢測傳感器421送來的信號后， 經(jīng)過分析處理，輸出一個控制信號，調(diào)整高頻信號V的頻率和功率，再將高頻信號V放大、驅(qū) 動、輸出給交變電磁場發(fā)生線圈22兩端，從而改變交變電磁場23的環(huán)境，經(jīng)過若干次調(diào)整， 達到動力設備100排放最小的目的。參見圖7A 圖7C，圖7A 圖7C為電磁場控制信號波形圖，其中，圖7A為實際電 磁場控制信號波形圖，圖7B為產(chǎn)生周期為τ信號的方波圖，圖7C為圖7Α的波形的縮小 圖形。圖7Α是實際的電磁場控制信號波形圖，頻率f是不斷變化的，變化范圍從& (大于 300Hz) (小于IOOKHz)，周期為τ，幅度f與時間t的關系如圖所示；圖7B是產(chǎn)生周期 為τ信號的方波，周期受流速控制，流速快則τ值小，反之，流速大則τ值大；圖7C是圖7A波形的縮小圖形，微處理器31不斷地發(fā)送以周期為τ，頻率范圍從fQ(大于300Hz) (小于IOOKHz)的方波信號，作用于交變電磁場23的電磁場區(qū)。fQ是初始設定值(對于 不同燃料其取值也不同)，的取值受CO尾氣排放檢測傳感器411控制，當確定排放較低 時，頻率相對穩(wěn)定，達到動態(tài)平衡。參見圖8，圖8為本實用新型的CO排放與頻率關系曲線示意圖。其中橫坐標軸為 頻段f，縱坐標軸為CO排放量D。本裝置產(chǎn)生的高頻頻率范圍300Hz ΙΟΟΚΗζ。本裝置 將該頻段分成若干(N)個頻率段f;每個頻率對油分子產(chǎn)生的作用大小是不同的，計算機用 自動掃描方式確定最佳的工作頻率段，產(chǎn)生的磁場作用于送入動力設備的燃油(或可燃氣 體)，至使動力設備100排放最低，達到減排并節(jié)能的目的。參見圖10，圖10為本實用新型 的CO排放量與有效功率關系曲線圖，其中，橫坐標軸為有效功率N，縱坐標軸為CO排放量 D。由圖可見，CO排放量D隨有效功率N的增加而減少。參見圖9，圖9為本實用新型的功率與流速關系曲線圖，其中，橫坐標軸為流速V， 縱坐標軸為有效作用功率N。A點、m點分別為怠速點的燃油流速、有效作用功率，B點、N2 點分別為最高速時的燃油流速及有效作用功率。由圖可知，有效作用功率N要求隨燃油流 速ν的增加而增加。參見圖11，圖11為本實用新型的頻段范圍與有效功率關系曲線圖，其中，橫坐標 軸為頻段范圍f，縱坐標軸為有效功率N。在小于&的低頻段，頻段范圍f與有效功率N成正 比，即作用于燃油分子的頻譜范圍越窄，在單位時間內(nèi)作用次數(shù)增多，即有效功率N越大； 在大于fo時，頻段范圍f與有效功率N成反比，即作用于燃油分子的頻譜范圍越大，在單位 時間內(nèi)作用次數(shù)減小，有效功率N隨之減小。參見圖12，圖12為本實用新型CO排放自動控制程序流程圖。該程序運行如下a、程序開始，對微處理器31進行初始化，給記錄存儲單元一個初始值(初始頻段 f0值和CO排放量Dtl值)，初始值的選取通過大量試驗獲取；b、按初始值的標準數(shù)據(jù)輸出一個頻段信號，經(jīng)整形、放大、驅(qū)動、輸出給輸出電路， 然后加載到交變電磁場發(fā)生線圈22上，并建立一個特定的符合&頻段信號特征的交變電 磁場23 ；C、當送入動力裝置100的燃料流動經(jīng)過交變電磁場23時，在該交變電磁場23的 作用下，燃料分子將發(fā)生變化(激發(fā)活性、分子拉長或細化、雜質(zhì)分分離等)；d、經(jīng)過處理的燃油(或可燃氣體)與空氣充分混合后送入動力裝置100的燃燒室 燃燒，燃燒不完全部分通過尾氣排出；e、安裝在尾氣排放口 61的CO排放檢測裝置41檢測出對應于&頻率信號的排放 值〕1 ；f、微處理器31將檢測到的排放值D1與初始值Dtl進行比較，有兩種情況產(chǎn)生 第一種，當D1大于Dtl時，微處理器31將記錄存儲單元中的&值降低，變成為
=fo-i)，步長可以調(diào)整，但確定后程序不能改變。同時將新的值替代原來的fo值，新的D1 值替代原來的Dtl值； 第二種，當D1小于Dtl時，微處理器31將記錄存儲單元中的&值增加，變成為 f (f0+1)，步長可以調(diào)整，但確定后程序不能改變。同時將新的值替代原來的fo值，新的D1 值替代原來的Dtl值；[0093]g、此時，微處理器31按新的和D1值的標準數(shù)據(jù)輸出一個頻段信號，經(jīng)整形、放 大、驅(qū)動、輸出給輸出電路，然后加載到交變電磁場發(fā)生線圈22上，并建立一個特定的符合 f頻段信號特征的交變電磁場23 ；h、再經(jīng)過上述第3、4、5、6步驟，進入第二次比較過程；i、同理，經(jīng)過若干(N)次循環(huán)后，Di與Dp1的值相近，進入動態(tài)平衡的過程。該排 放值DiU為是最小值；j、通過此過程分析得出頻段信號f值受控于CO排放數(shù)據(jù)D值。裝置產(chǎn)生的工作頻率段在300Hz——IOOKHz之間變化，每個工作頻率段作用于燃 油分子后，產(chǎn)生的排放參數(shù)被傳感器檢測，并送入計算機比較處理，當進入動態(tài)平衡的過程 時，檢測到的碳排放最低，裝置的工作頻率段，進入最佳工作狀態(tài)。參見圖13，圖13為本實用新型頻段周期控制流程圖。該程序運行如下a、程序開始，對微處理器31進行初始化，給記錄存儲單元一個初始值(初始頻段 周期τ 0值、排放數(shù)據(jù)Dtl值、流量數(shù)據(jù)M0值)，初始值的選取通過大量試驗獲??；b、按初始值的標準數(shù)據(jù)輸出一個頻段信號，經(jīng)整形、放大、驅(qū)動、輸出給輸出電路， 然后加載到交變電磁場發(fā)生線圈22上，并建立一個特定的符合f頻段信號特征(其頻段信 號的周期為、)的交變電磁場23;C、當送入動力裝置100的燃料流動經(jīng)過交變電磁場23時，在該交變電磁場23的 作用下，燃料分子將發(fā)生變化(激發(fā)活性、分子拉長或細化、雜質(zhì)分分離等)；d、經(jīng)過處理的燃油(或可燃氣體)與空氣充分混合后送入動力裝置100的燃燒室 燃燒，燃燒不完全部分通過尾氣排出；e、安裝在尾氣排放口 61的CO排放檢測裝置41檢測出對應于f頻段、周期為τ。 時的排放數(shù)據(jù)D1;f、安裝在燃料輸送管1上的流量檢測裝置42檢測出對應于f頻率、周期為τ Q信 號的流量值M1 ；g、處理器將檢測到的流量值M1與初始值M0進行比較，同時將檢測到的CO排放數(shù) 據(jù)D1與D0比較(1)當M1大于Mtl時，微處理器31將記錄存儲單元中的f頻率信號的周期τ。值降 低(原因是流量大了，發(fā)送信號要求變快，增加有效功率)，變成為TJT1= τ(Η1)，步長可 以調(diào)整，但確定后程序不能改變。同時將新的T1值替代原來的、值，新的M1值替代原來 的Mtl值；(2)當虬小于Mtl時，微處理器31將記錄存儲單元中的f頻率信號的周期τ。值 增加(原因是流量變小了，發(fā)送信號可以變慢些，適當減小有效功率)，變成為TJT1 = τ _)，步長可以調(diào)整，但確定后程序不能改變。同時將新的T1值替代原來的％值，新的
M1值替代原來的Mtl值；h、微處理器31對排放數(shù)據(jù)D同時進行比較(1)當D1大于Dtl時，微處理器31將記錄存儲單元中的τ。值降低，變成為^(T1 =Tch1),步長可以調(diào)整，但確定后程序不能改變。同時將新的T1值替代原來的^值，新 的D1值替代原來的Dtl值；(2) iDi小于Dtl時，微處理器31將記錄存儲單元中的Ttl值增加，變成為t1(t0+1),步長可以調(diào)整，但確定后程序不能改變。同時將新的T1值替代原來的^值，新 的D1值替代原來的Dtl值；i、此時，微處理器31按新的τ PDpM1值的標準數(shù)據(jù)輸出一個頻段信號，經(jīng)整形、 放大、驅(qū)動、輸出給輸出電路，然后加載到交變電磁場發(fā)生線圈22上，并建立一個特定的符 合f頻段信號周期為τ ,特征的交變電磁場23 ；j、再經(jīng)過上述第3、4、5、6、7、8步驟，進入第二次比較過程；k、同理，經(jīng)過若干(N)次循環(huán)后，Di^Di-I的值相近，進入動態(tài)平衡的過程，此排 放值DiU為是最小值；1、通過此過程分析得出頻段周期τ值受控于流量數(shù)據(jù)Μ，也受控于CO排放數(shù)據(jù) D0根據(jù)以上原理，相應的，請再參見圖3，所述交變電磁場發(fā)生裝置2可以為沿燃料 輸送管外周相對設置的弧形導電板、電極或波導管，也可以為纏繞在燃料輸送管1外周上 的導電線圈，本實施例中優(yōu)選為一包覆有絕緣材料的導線21，所述導線21緊密盤繞形成交 變電磁場發(fā)生線圈22 ；所述交變電磁場發(fā)生線圈22以環(huán)繞完全包覆方式設置在所述燃料 輸送管1上；或者分別以上下部分包覆方式設置在所述燃料輸送管1上。本實施例中所述信號采集器4包括一排放檢測裝置41，該處優(yōu)選為尾氣排放檢測 傳感器411，設置在燃料燃燒后排放口 6處，該尾氣排放檢測傳感器411例如可以是一氧化 碳監(jiān)測儀，該一氧化碳監(jiān)測儀采用半導體一氧化碳氣敏傳感器，能實時監(jiān)測一氧化碳濃度 值，并用微處理器31進行控制，使用時可以將其半導體CO氣敏傳感器置入尾氣排放口 61 處，用它的電壓或電流模擬量輸出作為檢測信號，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換處理后，送入微處理器31進 行程序控制。該尾氣排放檢測傳感器411還可以選用采用電化學傳感器的一氧化碳(CO) 檢測儀，可測量瞬時濃度、峰值、平均值，LCD數(shù)字顯示，還可聲音報警，報警點可設置為測量 范圍內(nèi)的任意值，具有數(shù)據(jù)存儲功能，可存儲多次測量的全部數(shù)據(jù)，包括日期、時間、測試 點數(shù)、測點時間間隔和每點的測量值，使用時用其接口連接到微處理器31，微處理器31將 接收到的數(shù)據(jù)進行分析處理，進入程序控制?；蛘咚鲂盘柌杉?包括一排放檢測裝置41和一流量檢測裝置42，其中，流量 檢測裝置42可以選用智能流量監(jiān)測儀，可以用該監(jiān)測儀的輸出模擬量信號作為檢測的信 號，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后，送入處理器進行分析處理，以使輸出頻段信號f的周期隨流量變化而 改變。該流量檢測裝置42還可以選用耗油流量計，將精密機械檢測結(jié)構與靈敏的檢測電路 相結(jié)合，可以實時采集瞬時油耗和累計油耗，通過車載LCD顯示屏顯示，也可使用手持機進 行讀取和數(shù)據(jù)存儲，還可通過GPS車載設備實現(xiàn)計量數(shù)據(jù)的實時傳輸，特別適用于車輛管 理、油耗統(tǒng)計。使用時可以用該耗油流量計的數(shù)據(jù)輸出接口，把數(shù)據(jù)信號送入微處理器31， 進行分析處理，依據(jù)流量數(shù)據(jù)來控制頻段f的周期。另外，流量傳感信號獲取的最優(yōu)選方 法，是從汽車電腦的診斷接口中，直接將控制噴油嘴的噴油脈寬信號取出。脈寬寬，說明噴 油量大；反之脈寬窄，噴油量減小。本實施例中的信號采集器4優(yōu)選為尾氣排放檢測傳感器411和流速檢測傳感器 421，分別設置在燃料燃燒后排放口 6處和所述燃料輸送管1的輸入端11處。所述尾氣排 放檢測傳感器411對排放尾氣中CO的排放量進行采集并檢測，所述流速檢測傳感器421對 所述燃料輸送管1中燃料流速進行檢測。所述尾氣排放檢測傳感器411和所述流速檢測傳感器421可以在上述舉例中任選其一。振蕩信號控制裝置3包括一由微處理器31控制的振蕩信號發(fā)生器32，所述微處理 器31對接收的所述尾氣排放檢測傳感器411或所述尾氣排放檢測傳感器411和流速檢測 傳感器421的檢測信號進行數(shù)據(jù)分析處理，并通過相應調(diào)整輸出振蕩信號的有效功率，使 尾氣碳排放達到最小值。所述微處理器31根據(jù)尾氣排放檢測傳感器411檢測到的CO排放 量與工作頻率的對應關系(參見圖8)，來相應調(diào)整輸出振蕩信號的頻率段。其中，所述工 作頻率分為多個頻率段。所述微處理器31根據(jù)流速檢測傳感器421檢測到的燃料輸送管 1中燃料流速以及所述燃料流速與有效功率的對應關系(參見圖9)，來相應調(diào)整輸出振蕩 信號的有效功率。所述微處理器31包括一記錄存儲單元，用于存儲CO排放量與工作頻率的對應關 系(參見圖8)、CO排放量與有效功率對應關系(參見圖10)、頻段范圍與有效功率的對應 關系(參見圖11)和/或燃料流速與有效功率的對應關系(參見圖9)。所述微處理器31還包括一與所述記錄存儲單元連接的控制比較單元，用于執(zhí)行 CO排放自動控制(參見圖12)和/或頻段周期控制程序(參見圖13)。所述振蕩信號發(fā)生器32又包括用于控制CO排放量的可變頻信號電路321、信號 放大驅(qū)動電路322以及電源穩(wěn)壓電路323，所述電源穩(wěn)壓電路323分別與所述可變頻信號電 路321和信號放大驅(qū)動電路322連接，所述可變頻信號電路321與所述信號放大驅(qū)動電路 322連接(參見圖4)。所述振蕩信號發(fā)生器32又包括用于控制CO排放量的可變頻信號電路321、受流 量控制的方波電路324、整形放大電路325、信號放大驅(qū)動電路322以及連接的電源穩(wěn)壓電 路323 ；所述可變頻信號電路321分別連接所述受流量控制的方波電路324和信號放大驅(qū) 動電路322，所述受流量控制的方波電路324通過所述整形放大電路325連接至所述信號放 大驅(qū)動電路322 (參見圖4)。所述燃料輸送管1可以為汽油輸送管、柴油輸送管或液化天然氣輸送管等。所述燃料燃燒后排放口 6可以為車輛的尾氣排放口、船舶的尾氣排放口、航空器 的尾氣排放口或鍋爐的尾氣排放口等。綜上所述，本實用新型具有如下特點(1)計算機技術高速發(fā)展，利用計算機控制高頻信號技術變得非常簡單，電路實現(xiàn) 容易；(2)傳感器技術成熟，器件配置方便；(3)電源適應能力強，可使用交流或直流電源，電壓范圍大，為裝置提供源源不斷 的動力；(4)需建立的電磁場區(qū)位于動力設備的前端，對原動力設備沒有影響；而位置任 意選取，安裝非常方便、靈活；(5)需建立的電磁場區(qū)和該裝置主機可以一體安裝，也可以分體安裝，使得本實用 新型的裝置在大型動力設備上的安裝變得簡單；(6)需建立的電磁場區(qū)可以通過線圈、電極或波導管等腔體內(nèi)產(chǎn)生。(7)該裝置經(jīng)國家環(huán)?？偩謾C動車排污監(jiān)控中心測試汽油車節(jié)油率2% (碳平衡法)；機械工業(yè)汽車零部件產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測中心測試，高、低速平均尾氣排放氮氧化合物降低55. 8%，一氧化碳降低92. 3%，碳氫化合物降低53. 96%。(8)本實用新型適用于各種燃油(或可燃氣體)機動車、船舶、航空器及燃油鍋爐等。當然，本實用新型還可有其它多種實施例，在不背離本實用新型精神及其實質(zhì)的 情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據(jù)本實用新型作出各種相應的改變和變形，但這些 相應的改變和變形都應屬于本實用新型所附的權利要求的保護范圍。
權利要求一種用于控制燃料燃燒實現(xiàn)節(jié)能減排的裝置，其特征在于，包括燃料輸送管、交變電磁場發(fā)生裝置、振蕩信號控制裝置、信號采集器和電源；所述交變電磁場發(fā)生裝置沿所述燃料輸送管長度方向覆蓋在所述燃料輸送管外表面，所述交變電磁場發(fā)生裝置通過導線與所述振蕩信號控制裝置相連，所述信號采集器設置在燃料燃燒后排放口處或者分別設置在燃料燃燒后排放口處和所述燃料輸送管輸入端處，所述振蕩信號控制裝置根據(jù)所述信號采集器的檢測信號發(fā)送振蕩信號給所述交變電磁場發(fā)生裝置，控制作用在所述燃料輸送管上的交變電磁場，所述交變電磁場發(fā)生裝置用于發(fā)生交變電磁場的工作頻率范圍300Hz-100KHz。
2.根據(jù)權利要求1所述的實現(xiàn)節(jié)能減排的裝置，其特征在于，所述交變電磁場發(fā)生裝 置為一包覆有絕緣材料的導線，所述導線緊密盤繞形成交變電磁場發(fā)生線圈；所述交變電 磁場發(fā)生線圈以環(huán)繞完全包覆方式設置在所述燃料輸送管上；或者分別以上下部分包覆方 式設置在所述燃料輸送管上。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的實現(xiàn)節(jié)能減排的裝置，其特征在于，所述信號采集器包括 一排放檢測裝置；或者所述信號采集器包括排放檢測裝置和流量檢測裝置。
4.根據(jù)權利要求3所述的實現(xiàn)節(jié)能減排的裝置，其特征在于，振蕩信號控制裝置包括 一由微處理器控制的振蕩信號發(fā)生器，所述微處理器對接收所述排放檢測裝置或所述排放 檢測裝置和流量檢測裝置的檢測信號進行數(shù)據(jù)分析處理，并通過相應調(diào)整輸出振蕩信號的 有效功率，使尾氣碳排放達到最小值。
5.根據(jù)權利要求4所述的實現(xiàn)節(jié)能減排的裝置，其特征在于，所述排放檢測裝置為尾 氣排放檢測傳感器，所述尾氣排放檢測傳感器對排放尾氣中CO的排放量進行采集并檢測， 所述微處理器根據(jù)CO排放量與工作頻率的對應關系，來相應調(diào)整輸出振蕩信號的頻率段。
6.根據(jù)權利要求5所述的實現(xiàn)節(jié)能減排的裝置，其特征在于，所述工作頻率分為多個 頻率段。
7.根據(jù)權利要求4所述的實現(xiàn)節(jié)能減排的裝置，其特征在于，所述流量檢測裝置為流 速檢測傳感器，所述流速檢測傳感器對所述燃料輸送管中燃料流速進行檢測，所述微處理 器根據(jù)所述燃料流速與有效功率的對應關系，來相應調(diào)整輸出振蕩信號的有效功率。
8.根據(jù)權利要求4所述的實現(xiàn)節(jié)能減排的裝置，其特征在于，所述微處理器包括一記 錄存儲單元，用于存儲CO排放量與工作頻率的對應關系、CO排放量與有效功率對應關系、 頻段范圍與有效功率的對應關系和/或燃料流速與有效功率的對應關系。
9.根據(jù)權利要求9所述的實現(xiàn)節(jié)能減排的裝置，其特征在于，所述微處理器還包括一 與所述記錄存儲單元連接的控制比較單元，用于執(zhí)行CO排放自動控制和/或頻段周期控制 程序。
10.根據(jù)權利要求4所述的實現(xiàn)節(jié)能減排的裝置，其特征在于，所述振蕩信號發(fā)生器又 包括用于控制CO排放量的可變頻信號電路、信號放大驅(qū)動電路以及電源穩(wěn)壓電路，所述 電源穩(wěn)壓電路分別與所述可變頻信號電路和信號放大驅(qū)動電路連接，所述可變頻信號電路 與所述信號放大驅(qū)動電路連接。
11.根據(jù)權利要求4所述的實現(xiàn)節(jié)能減排的裝置，其特征在于，所述振蕩信號發(fā)生器又 包括用于控制CO排放量的可變頻信號電路、受流量控制的方波電路、整形放大電路、信號 放大驅(qū)動電路以及連接的電源穩(wěn)壓電路；所述可變頻信號電路分別連接所述受流量控制的方波電路和信號放大驅(qū)動電路，所述受流量控制的方波電路通過所述整形放大電路連接至 所述信號放大驅(qū)動電路。
12.根據(jù)權利要求1所述的實現(xiàn)節(jié)能減排的裝置，其特征在于，所述燃料輸送管為汽油 輸送管、柴油輸送管或液化天然氣輸送管。
13.根據(jù)權利要求12所述的實現(xiàn)節(jié)能減排的裝置，其特征在于，所述燃料燃燒后排放 口為車輛的尾氣排放口、船舶的尾氣排放口、航空器的尾氣排放口或鍋爐的尾氣排放口。
專利摘要一種用于控制燃料燃燒實現(xiàn)節(jié)能減排的裝置，包括燃料輸送管、交變電磁場發(fā)生裝置、振蕩信號控制裝置、信號采集器和電源；交變電磁場發(fā)生裝置沿燃料輸送管長度方向覆蓋在燃料輸送管外表面，交變電磁場發(fā)生裝置通過導線與所述振蕩信號控制裝置相連，信號采集器設置在燃料燃燒后排放口處或者分別設置在燃料燃燒后排放口處和燃料輸送管輸入端處，振蕩信號控制裝置根據(jù)信號采集器的檢測信號發(fā)送振蕩信號給交變電磁場發(fā)生裝置，控制作用在燃料輸送管上的交變電磁場，交變電磁場發(fā)生裝置用于發(fā)生交變電磁場的工作頻率范圍300Hz-100kHz。本實用新型適用于各種機動車輛、船舶、航空器、燃油鍋爐及各種水處理設施，性能穩(wěn)定，節(jié)能效率高。
文檔編號F02M27/04GK201568167SQ200920277879
公開日2010年9月1日 申請日期2009年11月30日 優(yōu)先權日2009年11月30日
發(fā)明者張竹梅 申請人:張竹梅