(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211221129.6 (22)申请日 2022.10.08 (71)申请人 江苏方天电力技 术有限公司 地址 211102 江苏省南京市江宁区科 学园 天元中路19号 (72)发明人 叶加星　刘磊　孙雄　徐浩然　 黄亚龙　秦露　张华　 (74)专利代理 机构 南京钟山专利代理有限公司 32252 专利代理师 上官凤栖 (51)Int.Cl. B08B 3/02(2006.01) B08B 13/00(2006.01) (54)发明名称 一种压力计量仪表 清洗系统和方法 (57)摘要 本发明涉及对压力计量仪表的有效清洗设 备和清洗方法， 公开了一种压力计量仪表清洗系 统和方法， 清洗系统包括执行装置、 测量单元、 辅 助设备、 循环装置与控制器。 针对现有压力计量 仪表清洗技术耗时和油液残留等缺陷， 本发明通 过PLC对流量传感器和密度测量计的数据的处 理， 实现控制器对执行装置的实时控制， 并在上 位机显示清洗进度； 利用清水作为清洗介质， 并 通过循环装置实现对清洗介质的循环利用， 不仅 大大降低了清洗费用成本， 也保证了系统的清洗 效率； 利用PLC手动/自动模式的切换， 提高了系 统的自动化程度和可靠性， 为后续仪表的正常使 用打下了良好的基础。 权利要求书2页 说明书6页 附图4页 CN 115415228 A 2022.12.02 CN 115415228 A 1.一种压力计量仪表清洗系 统， 其特征在于： 包括循环装置 （A） 、 执行装置 （B） 、 辅助设 备 （C） 、 测量单元 （D） 和控制器 （E） ； 所述循环装置 （A） 收集并净化废液， 为执行装置 （B） 提供 清洁液体； 所述执行装置 （B） 接收控制器 （E） 的控制信号， 清洗压力计量仪表 （4） ， 并将废液 输入循环装置 （A） ； 所述辅助设备 （C） 辅助执行装置 （B） 的执行工作； 所述测量单元 （D） 通过 密度测量计 （5） 和流量传感器 （6） 测量执行装置 （B） 的执行状态数据并将实时测量结果反馈 给控制器 （E） ； 所述控制器 （E） 包括上位机 （13） 和PLC （12） ， 所述PLC （12） 与测量单元 （D） 、 执 行装置 （B） 以及上位机 （13） 电气连接， PLC （12） 将测量单元 （D） 实时测量的数据传输给上位 机 （13） ， 并且发送控制信号给 执行装置 （B） 。 2.根据权利要求1所述的压力计量仪表清洗系统， 其特征在于： 所述执行装置 （B） 包括 压力机组 （1） 、 高压软管 （2） 和清洗喷嘴 （3） ； 所述压力机组 （1） 包括抽水泵 （14） 、 柴油机 （15） 和加压泵 （16） ； 所述抽水泵 （14） 抽取循环装置 （A） 中的清洁液体， 并输送给加压泵 （16） ； 所 述加压泵 （16） 将清洁液体加压后输送至高压软管 （2） ； 所述高压软管 （2） 与清洗喷嘴 （3） 相 连； 所述柴油机 （15） 驱动抽水泵 （14） 和加压泵 （16） 工作； 所述加压泵 （16） 的入口处安装有 流量阀 （17） ， 所述加压泵 （16） 的出口处安装有调压阀 （18） ； 所述流量阀 （17） 和调压阀 （18） 通过数据线与PLC （12） 相连； 所述流量阀 （17） 和调压阀 （18） 根据PLC （12） 发送的控制信号调 整阀门开合大小， 流量阀 （17） 和调压阀 （18） 开合的大小与控制信号的电流大小呈线性关 系。 3.根据权利要求2所述的压力计量仪表清洗系统， 其特征在于： 所述上位机 （13） 通过卡 尔曼滤波算法对测量单元 （D） 实时测量的数据进行卡尔曼滤波和数据融合， 并显示测量单 元 （D） 实时测量的数据； 所述PLC （13） 根据融合后的数据向执行装置 （D） 发送控制信号； 所述 控制器 （E） 具有手动模式和自动模式； 在压力计量仪表清洗系统调试和维护时， 所述控制器 （E） 在手动模式下运行， 当压力计量仪表 清洗系统稳定后， 所述控制器 （E） 切换到自动模式。 4.根据权利要求2所述的压力计量仪表清洗系统， 其特征在于： 所述清洗喷嘴 （3） 包括 支撑架 （31） 、 外壳 （32） 、 注水口 （33） 、 转动杆 （34） 、 电机 （35） 和射流管 （36） ； 所述清洗喷嘴 （3） 采用双射流模式； 所述注水口 （33） 与高压软管 （2） 出口相连； 所述电机 （35） 旋转并沿着 外壳 （32） 内壁移动， 同时带动转动杆 （34） 旋转； 所述转动 杆 （34） 的末端与支撑架 （31） 的末 端通过螺栓固定连接； 所述电机 （35） 在沿着 外壳 （32） 内壁移动的过程中将注水口 （33） 进入 的水流进行二次加 压， 压入到射流管 （36） 中进行喷射； 所述电机 （35） 在旋转的过程中带动 射流管 （36） 的旋转； 所述清洗喷嘴 （3） 通过射流管 （36） 喷射的射流所产生的反作用力沿压 力计量仪表 （4） 内壁移动。 5.根据权利要求2所述的压力计量仪表清洗系统， 其特征在于： 所述辅助设备 （C） 包括 软管进给器 （7） 和压力器 （8） ； 所述高压软管 （2） 穿过软管进给器 （7） ； 所述软管进给器 （7） 内 部设有等间隔圆环凸起， 所述圆环凸起的直径大于高压软管 （2） 直径， 用于控制高压软管 （2） 沿压力计量仪表 （4） 内壁方向的进 给速度； 所述压力器 （8） 固定连接在软管进 给器 （7） 内 壁， 所述压力器 （8） 与PLC （12） 电气连接 。 6.根据权利要求2所述的压力计量仪表清洗系统， 其特征在于： 所述流量传感器 （6） 监 测清洗喷嘴 （3） 喷出的射流流量大小， 所述密度测量计 （5） 测量压力计量仪表 （4） 内部液滴 密度的大小； 所述流量传感器 （6） 和密度测量计 （5） 将测得的流量数据和密度数据实时传送 给PLC （12） 。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115415228 A 27.根据权利要求2所述的压力计量仪表清洗系统， 其特征在于： 所述循环装置 （A） 包括 废水槽 （9） 、 沉降池 （10） 和水箱 （11） ； 所述废水槽 （9） 接收清洗喷嘴 （3） 清洗压力计量仪表 （4） 所产生的废液， 并输送到沉降池 （10） ； 所述沉降池 （10） 对废液进行过滤和沉淀， 并将清 水回送给水箱 （11） ； 所述水箱 （11） 接入外部水源， 并具备排水管道； 所述抽水泵 （14） 抽取水 箱 （11） 中的水。 8.根据权利要求5所述的压力计量仪表清洗系统， 其特征在于： 所述PLC （12） 包括输入 模块 （121） 和输出模块 （122） ； 输入模块 （121） 包括水泵启动按钮、 水泵停止按钮、 流量监测 按钮、 密度监测按钮、 手/自动模式切换按钮、 上位机开启按钮和上位机停止按钮； 输出模块 （122） 包括水泵启/停信号端口、 上位机启/停信号端口、 流量报警灯、 流量显示信号端口、 密 度显示信号端口和水泵启动状态灯； 所述PLC （12） 具有自检功能； 所述PLC （12） 通过判断流量传感器 （6） 和密度测量计 （5） 测 得的流量数据和密度数据， 自动检查压力计量仪表清洗系统是否正常； 在自检状态下， 所述 压力器 （8） 将高压软管 （2） 堵死； 自检结束后， PLC （12） 向压力计量仪表清洗系统发起启动指 令， 所述压力器 （8） 停止施加压力； 当流量传感器 （6） 测得的流量数据超过阈值， 所述PLC （12） 启动流量报警灯， 并自动停 止压力机组 （1） 。 9.根据权利要求3所述的压力计量仪表清洗系统， 其特征在于： 所述上位机 （13） 通过卡 尔曼滤波算法对测量单 元 （D） 实时测量的数据进行卡尔曼 滤波和数据融合， 具体如下： 上位机 （13） 接收测量单元 （D） 的数据； 预处理流量数据的初始值； 使用密度测量计 （5） 测得的密度数据对预 处理后的流量数据进 行误差补偿； 对补偿后的流量数据和密度测量计 （5） 测得的原始密度数据进 行卡尔曼滤波， 得到最优估计后的流量数据和密度数据； 将最优 估计后的流量数据和密度数据进行拼接融合， 生成新的调压阀和 流量阀控制指令； 最优估 计后的流 量数据返回到数据预处 理， 参与到下一组的卡尔曼融合滤波处 理循环当中。 10.一种使用如权利要求8所述的压力 计量仪表清洗系统的压力 计量仪表清洗方法， 其 特征在于， 包括以下步骤： S1： 打开PLC总开关按， 通过PLC启动上位机， 按下水泵启动按钮， 使抽水泵运行一段时 间直至工作稳定， 水泵状态灯点亮； S2： PLC自检， PLC控制压力器堵死高压软 管， 等待PLC自检结束； S3： 选择PLC手动模式， 通过上位机设置清洗时间， 手动调整高压软管， 使清洗喷嘴位于 压力计量仪底部中心； S4： 选择自动模式， 上位机实时显示流量数据和清洗进度， 当清洗喷嘴从压力计量仪底 部清洗到开口时， 若清洗进度显示未完成， 则选择手动模式将清洗喷嘴再次对准底部开始 二次清洗； 清洗过程中如果 流量数据超过阈值， PLC停止抽水泵并点亮流 量报警状态灯； S5： 重复步骤S3与S4， 待清洗结束后， PLC关闭所有清洗设备， 进