目前 HIFU 系统的治疗设备主要包括：医护工作站，控制子系统，定位系统，聚焦超声系 统，以及水处理系统。

水处理系统包括储水装置，脱气装置以及各自的控制设备，水处理系统作为 HIFU 系统 的一部分，它具有不可取代的作用，可以说超声波治疗系统的快速发展离不开高效成熟稳定 的水处理系统的发展。

1。1。2 论文主要的研究内容与结构

本文主要研究的是一款用于聚焦超声波治疗的水脱气处理装置，通过设计装置脱气处理 结构以及脱气处理流程，然后通过采用 PLC 装置编程来实现对脱气过程沿途所需的各阀门进 行开闭控制，以及水泵等的启停控制，从而实现水的脱气处理。

本论文章节安排如下： 第一章：绪论

第二章：脱气水制取的实现以及意义 第三章：脱气水硬件介绍

第四章: 控制脱气过程的 PLC 编程

本科毕业设计说明书 第 3  页

2 脱气水制取的实现以及意义

自然界广泛存在的天然水中总是存在着溶解于其中的气体，包括氧、氮、二氧化碳等常 见的自然界广泛存在的气体成分，然而由于氧气与二氧化碳在高温高压等条件下均具有腐蚀 性，尤其是水中所含有的氧气成分极易造成对工业设备的影响。所以工业上常常需要对水体 进行脱气处理，经过脱气处理的水被称为脱气水。脱气水在工业上的应用十分广泛，由于脱 气水的特性使得很多工业设备需要采用脱气水来减少设备腐蚀，食品行业也有很多需要采用 脱气水的地方，如鱼类肉类若采用脱气水加工的话，能够减轻其腥味，同时提高其耐腐蚀能 力，延长贮存期，若将脱汽水用于生产碳酸饮料的过程中则能够增加二氧化碳的气溶量，强 化碳酸化效果，脱气水如果应用到农产品加工中，则能够较快的将种子组织间的气体吸出来， 而脱气水补充进去，在种子中脱气水具有更好的渗透能力[11]，可见今后脱气水不光在工业中 会有较大应用，同时在食品行业与农产品行业，脱气水由于其优越性将会得到更大面积的应 用，脱气水应用前途广泛。论文网

2。1 水体含氧量与压力温度的关系

对于水中的气体来说，其溶解度往往取决于水温以及水面上这种气体的分压力大小，在 不同的压力和温度下气体在水中的溶解度是不一样的。

在一般情况下，水中或多或少溶解有氧气，若溶剂使用脱气水，在一定的温度和压力条 件下，会存在氧气溶解入脱气水的过程，叫做溶解过程，同时溶解在脱气水中的氧气也会有 从水中向气相传递的过程，这个过程称为解吸过程，在氧气没有达到饱和浓度时，此时溶解 过程是占主要的，达到饱和状态时溶解过程和解吸过程是对等的，而水体的脱气过程则是加 强解吸的过程。脱气过程服从亨利定律[11]，即“当温度一定时，溶解气体的容积与绝对压力 成正比”。

2。2 脱气水处理原理

脱气的原理主要有两类，一类是利用升温的方法，因为水中的气体溶解度随着温度的升 高而降低，所以可以采用升温的方法来脱气，如常用的烧沸水的方法；还有另一类方法是降 低压力，即抽气减压，人为改变外界压力条件以使水中的气体释放出来。工业生产和生活中 更多采用降低压力的方法，因为后者较前者往往具有更加好的脱气效果。

2。3 脱气膜技术

脱气膜是一种能够控制液体脱气、供气的中空纤维膜组件[12]。其结构如图 1 所示。脱气 膜具有致密表皮层的独特中空纤维，它不透过液体，只透过气体，适合用于液体的脱气、脱气膜技术是通过膜分离技术分离水中的气体的生产工艺，目前已经被广泛应用于水体脱除氧 气、二氧化碳等气体的生产过程中，其取代原有的脱气塔脱气罐以及除氧剂等技术已经有 10 多年的历史了[12]，膜脱气技术在其他的领域中的运用也十分广泛，脱气膜技术提供了一种十 分干净清洁的水处理方式，它不使用化学药剂，操作简单方便，是一种成熟的水中脱气方法， 它能够有效降低生产成本以及改善环境污染问题，脱气膜提供了一种很理想的水体脱气方法。文献综述