CN106277368B - 一种管道水处理设备及处理方法以及电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种管道水处理设备，连接盒套装在高导磁率核芯上部；绝缘盒子与连接盒上部连通，绝缘盒子内部安装有电路板；初级绕线组和二级绕线组设置在连接盒内部，初级绕线组与电路板连接，二级绕线组与高导磁率核芯装置连接；高导磁率核芯由三组以上大小形状可调的端子组成，端子穿过初级绕线组二级绕线组的中空区域；高导磁率核芯将管道包围。本发明的有益效果为：能减少环境污染，设备适应性强，适用于水等各种不同流体，适用于静止和流动液体，适用于金属和非金属管道，安装简单，无需截管焊接，不需停产。防垢除垢效果好，还具有抑制淡水或海水中藻类或细菌的生长、抑制含铁金属输水管道腐蚀的作用。

Description

一种管道水处理设备及处理方法以及电路

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，尤其涉及一种管道水处理设备及处理方法以及电路。

背景技术

循环水系统中，钙、镁离子容易与碳酸根、硫酸根等结合形成水垢，附着在管道内壁、换热器等设备上。如果水体被加热，水垢会加速形成。因此，热水器、蒸汽锅炉、换热器等设备特别容易结垢，从而导致换热效率降低、燃料消耗增加、换热器局部过热和管道堵塞等问题。通过水处理技术抑制水垢形成与生长，是防垢和除垢领域常用、高效的方法。

目前，国内水处理领域的防垢除垢方式常采用传统的化学处理方法。例如将易腐蚀电极放置到水体中，通过电极吸附收集水垢抑制水垢在设备上的聚集。然而，由于电极腐蚀，其效力会逐渐失去，最终需要置换新的电极。再如，在水体中投放化学药物：缓蚀剂、阻垢剂、无机凝聚剂和有机絮凝剂等。但是，化学方法需要定时加药，清洗时需要停产等，影响设备正常生产。此外，化学药剂会腐蚀管道、换热器等设备，缩短设备的使用寿命，特别是化学清洗后排放的废水会造成环境污染。

近年来，物理阻垢技术逐渐兴起并获得广泛地关注和应用。现在，常用的物理防垢除垢的水处理技术有：磁处理、高压静电处理、超声波处理和电磁场处理等。一种典型的磁处理方法是在设备内部放置磁铁并使其直接与水体接触，水体被磁化后其物理性质发生改变，达到阻垢目的。但是，这个方法只能积聚磁屑，而且聚集的磁屑会堵塞管道。电磁场方法通过在管道的内部和外部是施加电磁场进行阻垢和除垢，该方法能够达到较好的防垢除垢效果，但是，目前国内的电磁水处理技术还存在一些缺点。譬如，电磁场作用范围非常局域，除垢效力的输送依赖于水流量，从而造成水处理设备的上游与下游区域的阻垢效果不佳。

发明内容

针对上述问题中存在的不足之处，本发明提供一种管道水处理设备及处理方法以及电路。

为实现上述目的，本发明提供一种管道水处理设备，包括：

高导磁率核芯、连接盒和绝缘盒子：其中，

所述连接盒套装在所述高导磁率核芯上部；

所述绝缘盒子与所述连接盒上部连通，所述绝缘盒子内部安装有电路板；

初级绕线组和二级绕线组设置在所述连接盒内部，所述初级绕线组与所述电路板连接，所述二级绕线组与所述高导磁率核芯装置连接；

所述高导磁率核芯由三组以上大小形状可调的端子组成，所述端子沿管道轴向排列；

所述端子穿过所述初级绕线组和所述二级绕线组的中空区域；

所述高导磁率核芯将所述管道包围。

作为本发明进一步改进，所述端子为条状的高导磁率磁材组件构成，所述高导磁率磁材为铁磁体或其它种类的高磁导率材料。

作为本发明进一步改进，所述连接盒通过塑料带或固定器与所述管道固定。

作为本发明进一步改进，所述端子沿轴向紧密环绕输水管道的方式固定在所述管道的外部。

一种管道水处理方法，该方法包括以下步骤：

步骤101：电路板的一端接入电源后产生信号，电路板另一端的信号输出电线与初级绕线组连接，初级绕线组再将信号传送给二级绕线组；

步骤102：高导磁率核芯接收二级绕线组信号后，再通过电磁原理获取并传递高频震荡电磁信号；

步骤103：高导磁率核芯在管道水体中产生沿管道轴向传播、磁力线为环形的高频震荡电磁场；

高频震荡电磁场的频率处于100到500千赫兹之间、呈正弦或余弦变化、振幅可从最大值减少到零；电磁信号之间时间延迟间隔不等，信号形成随机等待状态；电磁场与管道同轴、磁力线为环形、沿管道轴向传播。

一种管道水处理设备的电路，所述电路板上设置有相互连接的信号产生模块、转换整形模块、功率放大模块和输出模块；

所述信号产生模块由三个ICM7555JG组成；其中，

所述ICM7555JG包括输入电流VCC1为输入直流48伏，输入电流VCC2为输入直流15伏，电路单元U1和电路单元U4分别产生各自独立的方波数字脉冲信号，电路单元U3产生的方波数字脉冲信号受所述电路单元U4信号控制；

所述电路单元U1包括主振荡充电电容C1、主振荡充电电容C3和退耦电容C2；

可调电阻R4为脉冲持续时间控制器件，调节所述可调电阻R4器件并配合调节可调电阻R6；固定电阻R27为脉冲间隔时间控制电阻，所述电路单元U1产生的信号波形由所述电路单元U1第三管脚输出到异或门；

所述电路单元U1输出的波形是一个脉冲持续时间可调的信号波，周期约为120us；

所述电路单元U4与所述电路单元U1原理相同，所述电路单元U4产生波形与所述电路单元U1不同，输出波形不直接到所述异或门，通过所述耦合电容C10输出到电路单元U3控制端，用于控制所述电路单元U3输出，所述电路单元U4产生波形周期为250us；

所述电路单元U3与所述电路单元U1的原理相同，所述电路单元U3受控于所述电路单元U4，所述电路单元U3产生的波形也与所述电路单元U1不同，该信号直接输出到所述异或门，与来自所述电路单元U1的信号进行异或操作；

在所述转换信号整形模块和所述功率放大模块中所述异或门U2A对来自所述电路单元U1和所述电路单元U3的信号进行异或操作，产生一种无序的信号脉冲；

所述无序的信号脉冲经过限流电阻R11控制电流后进入三极管Q2和三极管Q3以及续流保护二极管D3和二极管D4组成的图腾柱电路进行信号脉冲功率初级放大；

该信号通过耦合电阻R2，抗干扰电阻R3进入IGBTQ1驱动极，所述IGBTQ1进行功率再次放大；

所述输出模块由一个变压器和一个保护二极管组成，通过所述IGBTQ1开关作用对T1区域的励磁线圈进行励磁，所述IGBTQ1关闭后，所述T1区域在电容C15和振荡线圈的作用下将进行自由震荡，振荡周期由所述电容C15以及与所述电容C15直接连接的线圈电感量来确定；

所述管道系统上设有电阻R5，所述管道为开路或闭路式，所述管道和所述振荡线圈同在一个振荡系统内，所述管道构成变压器二级线圈；

所述管道和所述管道内部的水中均产生高频震荡电磁场。

本发明的有益效果为：通用的电源(220V、50Hz交流电)变换成一系列高频震荡电磁场，每个电磁场的频率处于100到500千赫兹之间、呈正弦或余弦变化、振幅可从最大值减少到零；电磁信号之间时间延迟间隔不等，信号形成一种随机等待状态；电磁场与管道同轴、磁力线为环形、沿管道轴向传播。在高频震荡电磁场作用下，管道水分子原来缔结的大分子团由于氢键的断裂变成单个自由水分子，使得水的物理活性(如溶解性、渗透性、表面张力、水分子的偶极矩)等增加；水中的正负离子被自由水分子或小分子团包围，减少了正负离子间的有效碰撞次数，正负离子间相互吸引力降低，从而破坏正负离子聚集的特性和形态，变成分散的微粒状态，同时由于电磁场在金属管壁上形成涡流的排斥作用，微粒在受热面或器壁上难以积聚，随水流排出，达到防垢目的；水分子的偶极矩、渗透性增大，它们对积垢中正负离子的吸引能力增大，对水垢的破坏作用增强，使得积垢变得松散，逐渐龟裂，被水流冲刷而脱落，达到除垢效果。

抑垢除垢效率高，它适用于水等各种不同流体，对静止和流动液体都有效，不依赖于液体的流速流量，同时还能抑制含铁金属输水管道的腐蚀。处理的流体为管道水，通过对管道水处理来抑制热水器、换热器、空调水循环系统等设备内部水垢的积聚，磁力线为环形的电磁场在管道水中传播能够达到更优良的抑垢除垢效果。

可替代化学加药、易腐蚀电极等化学除垢设备和方法，能减少环境污染，特别是地下水和土壤的污染。

设备适应性强，适用于水等各种不同流体，适用于静止和流动液体，适用于金属和非金属管道，安装简单，无需截管焊接，不需停产。

除垢作用的效果是非局域的，即使流体没有流动其除垢作用能够遍及整个管道；综合工况下，本发明的设备除垢范围达几十米，防垢范围可达几百米；防垢除垢效果好，水体硬度低于500mg/L时，防垢除垢率可达95％。还具有抑制淡水或海水中藻类或细菌的生长、抑制含铁金属输水管道腐蚀的作用。

附图说明

图1为本发明一个实施例的管道水处理设备的电路图；

图2为图1的环绕管道的磁力线透视图；

图3为图2的剖视图；

图4为本发明一个实施例的管道水处理设备的正视图；

图5为图4的侧视图；

图6为图4的剖视图；

图7为本发明一个实施例的管道水处理设备的处理方法流程图。

图中：1、电阻A；2、模块A；3、模块B；4、模块C；5、电阻B；6、电阻C；7、电路单元；8、电路单元A；9、电路单元B；10、初级绕线组；12、高导磁率核芯装置；13、二级绕线组；14、射频信号；15、管道；16、无序数字脉冲信号；17、变压器；18、绝缘盒子；19、电源输入接口；20、连接盒。

具体实施方式

如图1-3所示，本发明实施例的一种管道水处理设备的电路，电路板上设置有相互连接的信号产生模块、转换整形模块、功率放大模块和输出模块。信号产生模块由三个ICM7555JG组成；其中，ICM7555JG包括输入电流VCC1为输入直流48伏，输入电流VCC2为输入直流15伏，电路单元U1和电路单元U4分别产生各自独立的方波数字脉冲信号，电路单元U3产生的方波数字脉冲信号受电路单元U4信号控制。电路单元U1包括主振荡充电电容C1、主振荡充电电容C3和退耦电容C2。可调电阻R4为脉冲持续时间控制器件，调节可调电阻R4器件并配合调节可调电阻R6；固定电阻R27为脉冲间隔时间控制电阻，电路单元U1产生的信号波形由电路单元U1第三管脚输出到异或门。电路单元U1输出的波形是一个脉冲持续时间可调的信号波，周期约为120us。电路单元U4与电路单元U1原理相同，电路单元U4产生波形与电路单元U1不同，输出波形不直接到异或门，通过耦合电容C10输出到电路单元U3控制端，用于控制电路单元U3输出，电路单元U4产生波形周期为250us。电路单元U3与电路单元U1的原理相同，电路单元U3受控于电路单元U4，电路单元U3产生的波形也与电路单元U1不同，该信号直接输出到异或门，与来自电路单元U1的信号进行异或操作。在转换信号整形模块和功率放大模块中异或门U2A对来自电路单元U1和电路单元U3的信号进行异或操作，产生一种无序的信号脉冲。无序的信号脉冲经过限流电阻R11控制电流后进入三极管Q2和三极管Q3以及续流保护二极管D3和二极管D4组成的图腾柱电路进行信号脉冲功率初级放大。该信号通过耦合电阻R2，抗干扰电阻R3进入IGBTQ1驱动极，IGBTQ1进行功率再次放大。输出模块由一个变压器和一个保护二极管组成，通过IGBTQ1开关作用对T1区域的励磁线圈进行励磁，IGBTQ1关闭后，T1区域在电容C15和振荡线圈的作用下将进行自由震荡，振荡周期由电容C15以及与电容C15直接连接的线圈电感量来确定。管道系统上设有电阻R5，管道为开路或闭路式，管道和振荡线圈同在一个振荡系统内，管道构成变压器二级线圈，管道和管道内部的水中均产生高频震荡电磁场。

如图4-6所示，本发明实施例的一种管道水处理设备，包括：高导磁率核芯12、连接盒20和绝缘盒子18：其中，连接盒20套装在高导磁率核芯12上部。绝缘盒子18与连接盒20上部连通，绝缘盒子18内部安装有电路板。初级绕线组和二级绕线组13设置在连接盒20内部，初级绕线组与电路板连接，二级绕线组13与高导磁率核芯装置12连接。高导磁率核芯12由三组以上大小形状可调的端子组成，端子沿管道轴向排列；端子穿过初级绕线组和二级绕线组13的中空区域；高导磁率核芯12将所述管道15包围。端子为条状的高导磁率磁材组件构成，高导磁率磁材为铁磁体或其它种类的高磁导率材料。连接盒20通过塑料带或固定器与管道15固定，端子沿轴向紧密环绕输水管道的方式固定在管道15的外部。

如图7所示，本发明实施例的一种管道水处理方法，该方法包括以下步骤：

步骤101：电路板的一端接入电源后产生信号，电路板另一端的信号输出电线与初级绕线组连接，初级绕线组再将信号传送给二级绕线组；

步骤102：高导磁率核芯接收二级绕线组信号后，再通过电磁原理获取并传递高频震荡电磁信号；

步骤103：高导磁率核芯在管道水体中产生沿管道轴向传播、磁力线为环形的高频震荡电磁场；高频震荡电磁场的频率处于100到500千赫兹之间、呈正弦或余弦变化、振幅可从最大值减少到零；电磁信号之间时间延迟间隔不等，信号形成随机等待状态；电磁场与管道同轴、磁力线为环形、沿管道轴向传播。

本发明的一个优选实施方案：初级线圈是一个与信号生成部件连接的初级电线绕组，信号响应部件还包含一个二级电线绕组，由铁氮氧合成材料制成的高导磁率核芯置于两个绕组之间，高导磁率核芯可由有三组或多组轴向、间隔开的端子构成。信号响应部件有一个绝缘盒子，两个电线绕组置于其中；端子穿过壳体，外壳和端子固定在输入水管道上；信号传导通路沿端子在管道上接触区域的轴向延伸，信号传导通路对射频信号的阻抗较低。如果输水管道由金属材料制成，传导通路自动建立；当输水管道是合成塑料等非金属材料，则将金属箔片包裹在端子接触区域管道的外壁上，提供一个低阻抗信号传导通路。

与上述的优选实施方案一致，图1给出了抑制管道15内壁水垢沉积的水处理设备和方法的电路图，同时，它能使管道内壁上已沉积的水垢溶解或脱落。模块A2、模块B3、模块C4产生方波数字脉冲信号。其中，模块A2产生基本数字脉冲，模块B3产生的数字脉冲对模块C4产生的数字脉冲有影响。模块A2和C4产生的数字脉冲信号经过电路单元7后变成一种可变脉宽的无序数字脉冲信号16。根据待处理水体系统的现场情况，通过调节电阻A1、电阻B5、电阻C6的电阻改变脉冲信号16的宽度和频率，达到最佳的水处理效果。数字脉冲信号16经过电路单元A8的整形、扩展功率，输出到电路单元B9(晶体管Q1)。功率输出晶体管Q1将无序数字脉冲信号16转换成一系列激励脉冲，传导到高频输出变压器17的初级绕组10中。变压器17还有一个二级绕组13和三组位于两个绕组之间的高导磁率核芯12。初级绕组10是激励线圈，一端与直流工作电压VCC1相联，一端与功率晶体管Q1的C极连接。二级绕组13是调谐线圈，与电容器C15组成振荡回路。高导磁率核芯12紧密环绕在管道15上，通过变压器17将管道15可构成第三级绕组。变压器17将激励脉冲信号转换成一连串射频信号14，每个射频信号的频率处于100到500千赫兹之间、呈正弦或余弦变化、振幅可从最大值减少到零。射频信号之间时间延迟间隔不等，信号形成一种随机等待状态。

当管道为导电材料，例如铁、铜、含碳钢、合金等，变压器17构成一个低阻抗源，高导磁率核芯端子间产生一个低压、高电流信号。这个电流沿管道轴向流动，产生一个与管道同轴、磁力线为环形的电磁场(图2和图3)。图2和图3所示的是瞬时电磁场，它随着射频信号14的振幅变化而扩展和收缩。由于沿管道长度方向形成了驻波电场，射频信号14产生的电磁场沿管道轴向传播，并传送到高导磁率核芯12与管道15接触区域的上游和下游管道水体系统中，因而，本发明的设备和方法能够产生遍及整个管道水系统的抑垢和除垢作用。当管道为非导电材料，在高导磁率核芯12与管道15接触区域的管道外表面包裹一层金属箔，能够获得同样的抑垢和除垢效果。

通过本发明的设备的使用可以观察到，对于碳酸钙水垢，较短的射频信号时间延迟间隔可以减少管道对信号吸收的时间，反之，较长的延迟间隔会增大管道的信号吸收时间。此外，不同的温度和不同的延迟间隔也会影响信号吸收率。对于其他的盐类，不同的延迟间隔会影响水垢的沉积率。因此，本发明的设备和方法产生随机的射频信号时间延迟间隔可以广泛地抑制不同成分的水垢沉积。

图4-6给出了本发明的设备及其高导磁率核芯安装在输水管道上的视图。图1装置放在绝缘盒子18内，用塑料带或固定器安装在管道上，高导磁率核芯在盒子外并紧密环绕在输水管道外壁。图1所示的信号的产生、整形、功率扩展、脉冲信号转换等模块都置于绝缘盒子18内。设备工作所需的交流电源(220V，50Hz)通过电缆与盒子18电源输入接口19连接，为绝缘盒子18装置持续地提供电能。初级绕组10和二级绕组13于中空连接盒20内，沿缠线框盘绕成长方形环。高导磁率核芯的三组或多组端子21组成，端子穿过连接盒20并形成圆形环绕在输水管道上。端子由一组形状相同、刚性、条状的高导磁率磁材组成，端子的整体大小和形状可调。

如果图1不用二级绕组，变压器17仍能在管道15中产生的电磁场信号，导电导磁的金属管道和水体自动形成二级绕组。此时，初级绕组10在连接盒20缠线框盘绕成长方形环，每一次盘绕位于管道15轴平面上；高导磁率核芯12沿管道轴紧密环绕管道15，高导磁率核芯12穿过初级绕组10。设备形成一个环芯变压器，其中管道与水体成为变压器的二级绕组。环芯变压器有更大的初级与次级信号转换比，并且与源自管道的阻抗相匹配。因而，环芯变压器比图1的变压器17更高效，更适用于大口径输水管道的处理。本发明的设备在管道和水体中产生的交变电流，由于“趋肤效应”，交变电流集中在金属管道表面附近。值得注意的是，由于管道水可作为导体和环芯变压器的二级绕组，管道不必是金属材质，塑料管也无须金属箔包裹。

本发明的另一个实施方案：信号生成部件包含探测管道流动水体的声频信号模块和产生声频信号模块，该部件探测的是管道水中产生的湍流声频信号，产生声频信号的频率与所探测声频信号频率成正比。信号生成部件含有去除声频信号噪音的过滤器、将声频信号转换为一系列数字脉冲信号的转换器(该数字脉冲的频率正比于声频信号频率)、将数字脉冲转换为直流电压的转换器(其电压振幅正比于声频信号频率)、将直流电压转换为初级线圈上连续驱动脉冲的转换器。最终，初级线圈输出连续的射频信号。

在本发明的实施方案中，每个射频信号的频率介于100到500千赫兹之间，呈正弦或余弦变化，振幅从某一最大值逐渐减少到零，射频信号之间具有随机的时间延迟间隔。

本发明的另一个实施方案是改变初级绕组的制作方式。初级电线绕组可由多线带状电缆形成，电缆两端有多芯插头和接插件，多芯插头有一排插脚，接插件有一排套接口，插头和接口与电缆中的导线数量相同。为了电缆中的导线连成一个连续的绕组，多芯插头与接插件错开一针连接。也就是，第二个插头连接第一个插口，第三个插头连接第二个插口，以此类推。多芯插头的第一针和最后一个插口留下不连接。从而，多线带状电缆形成了一个连续的环。高导磁率核芯12紧密环绕管道15，穿过电缆。金属管道和水体作为环芯变压器的二级绕组。

本发明的制作初级绕组的另一个方法是：初级绕组含一个具有一排插脚的双列直插式套装和一个具有一排双列套接口的印刷电路板，该套装通过插脚固定在电路板上。将套装插头插入电路板的接口，套装插头与电路接口错开一针连接，形成一个连续的环。高导磁率核芯12紧密环绕管道15，穿过套装与电路板的形成的环状绕组。

本发明的另一个实施方案是改变高导磁率核芯及其形状。高导磁率核芯可用其他种类的磁导材料制成，例如纯铁、低碳钢、铁硅系合金、铁铝系合金、镍铁合金、铁钴系合金、软磁铁氧体、超导材料等。高导磁率核芯的端子除了制成环形外，可以根据输水管道或换热设备的实际情况，可以将其制成U性、C型等。

根据本发明的实施方式，输水管道内部和外部将自然地产生高频震荡电磁场，并正比于输水管道系统的内部状态，特别是积垢的数量。本发明的设备始终保持开启状态，能够保证持续的、良好的处理效果。无论水体处于流动、静止还是间歇式流动状态，本发明的设备都能在管道内外产生连续的、沿轴向传播的电磁场，因而，对于水体的各种运动状态，本发明都能达到良好的处理效果。

根据上述实施方式，本发明的设备和方法不仅能够抑制输水管道中的水垢沉积，还能够改善输水管道系统中的生物环境，例如防止水体中藻类、细菌等的滋生。通常，由于水体中微粒的物理稳定性下降，微粒会聚集成絮状形成疏松的纤维状结构。本发明的设备和方法对这种絮凝过程也有作用。相比于未经处理的水体系统，本发明处理过的水体中微粒的物理特性变得更稳定，已形成的絮状物能更快地分散均匀。除了抑制输水管道中的水垢沉积，本发明的设备和方法对结晶生长也有效果。当晶体在输水管道内壁或换热器上生长时，本发明产生的电磁信号将会改变晶体的大小和晶体的水合作用。本发明的设备和方法对水体中氯离子也有作用，例如游泳池的水体。处理过的水体中，氯离子变得更加稳定，因此保持水体中氯离子浓度而定期添加氯的需求会减少。

本发明的设备和方法对水体中那些离子和自由基参与的化学反应、电化学反应也有影响，特别是，本发明的设备和方法能够抑制输水管道的腐蚀。水体中存在自由电子参与金属管道的腐蚀反应。管道系统加载本发明的信号后，金属中自由电子对电磁场产生响应，这使得它们远离管道中央区域而朝向水体与管道接触界面区域运动，从而在金属管道的界面区域聚集了同种电荷。水体中的自由电子受到排斥作用远离水与金属管道接触的界面区域，使得它们离开腐蚀反应的发生区域，金属的腐蚀反应被抑制。应用中发现，本发明处理过的金属输水管道系统中，腐蚀率明显降低。

本发明的设备和方法可以应用于家庭或商业供水系统、供热系统和换热系统的水处理，例如供水站、游泳池、热水器、蒸汽锅炉、换热器、中央空调水循环系统等。本发明的设备和方法并不局限于处理水，也能够处理燃料罐中的液体燃料、沉淀槽中的污水、发酵容器中的酒类等含有离子或细微悬浮物的任何流体。可以理解的是，除了上述的流体处理外，本发明设备的每个功能模块，或两个、多个功能模块的组合，可能应用于其他类型的用途。本发明阐明的水处理设备和方法，并不局限于上述细节。显然，基于本发明的描述要点，运用现有知识，可以容易地将本发明的描述做一些修改或结构调整，用于其他用途。从专业技术的角度看，所有这样的修改应该理解为与本发明的权利要求等价的含义和范围。

Claims (5)

1.一种管道水处理设备，其特征在于，包括：

高导磁率核芯(12)、连接盒(20)和绝缘盒子(18)：其中，

所述连接盒(20)套装在所述高导磁率核芯(12)上部；

所述绝缘盒子(18)与所述连接盒(20)上部连通，所述绝缘盒子(18)内部安装有电路板；

初级绕线组和二级绕线组(13)设置在所述连接盒(20)内部，所述初级绕线组与所述电路板连接，所述二级绕线组(13)与所述高导磁率核芯(12)连接；

所述高导磁率核芯(12)由三组以上大小形状可调的端子组成，所述端子沿管道轴向排列；

所述端子穿过所述初级绕线组和所述二级绕线组(13)的中空区域；

所述高导磁率核芯(12)将所述管道(15)包围；

所述电路板上设置有相互连接的信号产生模块、转换整形模块、功率放大模块和输出模块；

所述信号产生模块由三个ICM7555JG组成；其中，

所述ICM7555JG包括输入电流VCC1为输入直流48伏，输入电流VCC2为输入直流15伏，电路单元U1和电路单元U4分别产生各自独立的方波数字脉冲信号，电路单元U3产生的方波数字脉冲信号受所述电路单元U4信号控制；

所述电路单元U1包括主振荡充电电容C1、主振荡充电电容C3和退耦电容C2；

可调电阻R4为脉冲持续时间控制器件，调节所述可调电阻R4器件并配合调节可调电阻R6；固定电阻R27为脉冲间隔时间控制电阻，所述电路单元U1产生的信号波形由所述电路单元U1第三管脚输出到异或门；

所述电路单元U1输出的波形是一个脉冲持续时间可调的信号波，周期为120us；

所述电路单元U4与所述电路单元U1原理相同，所述电路单元U4产生波形与所述电路单元U1不同，输出波形不直接到所述异或门，通过耦合电容C10输出到电路单元U3控制端，用于控制所述电路单元U3输出，所述电路单元U4产生波形周期为250us；

所述电路单元U3与所述电路单元U1的原理相同，所述电路单元U3受控于所述电路单元U4，所述电路单元U3产生的波形也与所述电路单元U1不同，该信号直接输出到所述异或门，与来自所述电路单元U1的信号进行异或操作；

在所述转换信号整形模块和所述功率放大模块中异或门U2A对来自所述电路单元U1和所述电路单元U3的信号进行异或操作，产生一种无序的信号脉冲；

所述无序的信号脉冲经过限流电阻R11控制电流后进入三极管Q2和三极管Q3以及续流保护二极管D3和二极管D4组成的图腾柱电路进行信号脉冲功率初级放大；

该信号通过耦合电阻R2，抗干扰电阻R3进入IGBTQ1驱动极，所述IGBTQ1进行功率再次放大；

所述输出模块由一个变压器和一个保护二极管组成，通过所述IGBTQ1开关作用对T1区域的励磁线圈进行励磁，所述IGBTQ1关闭后，所述T1区域在电容C15和振荡线圈的作用下将进行自由震荡，振荡周期由所述电容C15以及与所述电容C15直接连接的线圈电感量来确定；

所述管道系统上设有电阻R5，所述管道为开路或闭路式，所述管道和所述振荡线圈同在一个振荡系统内，所述管道构成变压器二级线圈；

所述管道和所述管道内部的水中均产生高频震荡电磁场。

2.根据权利要求1所述的管道水处理设备，其特征在于：所述端子为条状的高导磁率磁材组件构成，所述高导磁率磁材为铁磁体或其它种类的高磁导率材料。

3.根据权利要求1所述的管道水处理设备，其特征在于：所述连接盒(20)通过塑料带或其它固定器与所述管道(15)固定。

4.根据权利要求1所述的管道水处理设备，其特征在于：所述端子沿轴向紧密环绕输水管道的方式固定在所述管道(15)的外部。

5.一种利用权利要求1所述的管道水处理设备的管道水处理方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

步骤101：电路板的一端接入电源后产生信号，电路板另一端的信号输出电线与初级绕线组连接，初级绕线组再将信号传送给二级绕线组；

步骤102：高导磁率核芯接收二级绕线组信号后，再通过电磁原理获取并传递高频震荡电磁信号；

步骤103：高导磁率核芯在管道水体中产生沿管道轴向传播、磁力线为环形的高频震荡电磁场；

高频震荡电磁场的频率处于100到500千赫兹之间、呈正弦或余弦变化、振幅可从最大值减少到零；电磁信号之间时间延迟间隔不等，信号形成随机等待状态；电磁场与管道同轴、磁力线为环形、沿管道轴向传播。