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隨著商品混凝土的迅速發(fā)展, 混凝土攪拌站這種用于大規(guī)模商品混凝土生產(chǎn)的專用設(shè)備也普遍裝備各商品混凝土生產(chǎn)廠家, 該設(shè)備主要由攪拌主機(jī),砂石配料系統(tǒng), 水泥貯料、 輸送計(jì)量系統(tǒng), 水以及外加劑供給計(jì)量系統(tǒng), 電器控制系統(tǒng)等部分組成, 具有自動(dòng)化程度高、 能生產(chǎn)不同規(guī)格、 標(biāo)號(hào)混凝土等特點(diǎn); 其計(jì)量的準(zhǔn)確性關(guān)系到配料比是否準(zhǔn)確以及混凝土方量的結(jié)算, 涉及到混凝土的成本、 質(zhì)量以及結(jié)算。因此, 混凝土攪拌站配料系統(tǒng)需經(jīng)計(jì)量檢定, 其檢定方法及誤差分析日益成為計(jì)量檢定、 測(cè)試工作者和廣大用戶迫切關(guān)注的問題。

1 檢測(cè)原理以及檢測(cè)方法

混凝土攪拌站配料系統(tǒng)根據(jù)生產(chǎn)不同標(biāo)號(hào)的商品混凝土, 其控制裝置的計(jì)量控制系統(tǒng)分別有 4～ 10套獨(dú)立的稱重單元, 采用惠斯登電橋原理, 由稱重顯示儀表將加載到傳感器上的重量信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào), 經(jīng)過(guò)放大電路、 濾波電路、 A/D 轉(zhuǎn)換、 數(shù)字處理后, 在外設(shè)設(shè)備的顯示屏上顯示其質(zhì)量, 并對(duì)石子、黃砂、 水泥、粉煤灰、 外加劑等物料的過(guò)沖量進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤、 自動(dòng)修正。

混凝土攪拌站配料系統(tǒng)根據(jù)其工作原理可知是屬于非連續(xù)累計(jì)自動(dòng)衡器, 根據(jù)其計(jì)量特性檢測(cè)分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)二部分, 通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)砝碼直接加載在配料系統(tǒng)的各秤體上, 其示值與標(biāo)準(zhǔn)砝碼值之差也就是系統(tǒng)的靜態(tài)誤差; 通過(guò)合適的控制衡器對(duì)物料進(jìn)行稱量, 并用所稱得的量與各配料秤累計(jì)示值進(jìn)行比較, 兩者的差值為系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)誤差。所以, 對(duì)混凝土攪拌站配料系統(tǒng)的計(jì)量檢測(cè)也分成靜態(tài)檢測(cè)法和動(dòng)態(tài)檢測(cè)法二種。

1.1 靜態(tài)檢測(cè)主要檢測(cè)內(nèi)容

1.1.1 零點(diǎn)檢測(cè): 先將秤置零, 以后加上使示值由零點(diǎn)變?yōu)榱闵弦粋€(gè)分度值的附加砝碼, 按化整誤差公式計(jì)算零點(diǎn)誤差。

1.1.2 稱量檢測(cè): 從零點(diǎn)逐步加砝碼至最大稱量, 用同樣的方法卸砝碼至示值回到零位。至少需要先定 10 個(gè)秤量點(diǎn), 選定的秤量值包括最小秤量、最大秤量以及最大允許誤差改變的那些秤量, 在加、卸砝碼時(shí), 應(yīng)分別通過(guò)這些選定的秤量點(diǎn)逐漸遞增或遞減。

1.1.3 偏載測(cè)試: 將 1/10 最大秤量的砝碼依次加至秤的每一個(gè)支撐點(diǎn)上。

1.1.4 重復(fù)性測(cè)試: 進(jìn)行兩組測(cè)試, 分別在 1/2最大秤量以及接近最大秤量處進(jìn)行測(cè)試, 每組測(cè)試三次, 每次的測(cè)試不測(cè)定零點(diǎn)誤差, 可重新置零。誤差的計(jì)算方法采用閃變點(diǎn)方法來(lái)確定化整前的示值。方法如下:

在秤上的砝碼為 m , 示值為 I , 逐一加放 0.1e 的小砝碼, 直至秤的示值明顯增加了 1e , 變成 ( 1+e ) ,所有附加的小砝碼為 !m , 化整前的示值為 P , 則 P由下列公式得出:

P=I+0.5e－△m     ( 1 )

化整前的誤差為:

E=P－m=I+0.5e－△m－m ( 2 )

靜態(tài)檢測(cè)根據(jù)秤的最大秤量和檢定分度值可分為 3 級(jí)或 4 級(jí), 根據(jù)化整誤差公式 ( 1 ) 、 公式 ( 2 ) 分別計(jì)算零點(diǎn)測(cè)試、 秤量測(cè)試、 偏載測(cè)試以及重復(fù)性測(cè)試的誤差, 來(lái)判別靜態(tài)測(cè)試能否達(dá)到要求。

1.2 動(dòng)態(tài)測(cè)試 ( 物料測(cè)試)

在靜態(tài)測(cè)試通過(guò)以后, 須用常用物料進(jìn)行物料試驗(yàn); 可用下述的方法之一進(jìn)行測(cè)試。

1.2.1 獨(dú)立檢測(cè)法

用這種方法配以合適的控制衡器, 對(duì)物料進(jìn)行稱量, 可以在配料秤對(duì)該物料進(jìn)行稱量之前或稱量之后進(jìn)行。在物料試驗(yàn)過(guò)程中, 應(yīng)啟動(dòng)自動(dòng)稱量操作, 自動(dòng)稱量操作和顯示器都可以在主累計(jì)指示裝置上觀察和記錄。在控制衡器上稱量的被稱載荷,它的結(jié)果作為被稱載荷的質(zhì)量真值考慮。物料檢測(cè)誤差按下列公式計(jì)算:

E= ( I－L ) /L× 100%           ( 3 )

其中:

E —配料稱量結(jié)果的相對(duì)誤差

I —配料稱量結(jié)果的累計(jì)值

L —控制衡器的累計(jì)值

當(dāng) E 達(dá)到規(guī)定要求時(shí), 動(dòng)態(tài)檢測(cè)符合要求。

1.2.2 集成檢定法

這種方法是由被檢物料秤自身具備的校驗(yàn)功能來(lái)靜態(tài)稱量用做被測(cè)載荷的物料, 在自動(dòng)稱量過(guò)程中進(jìn)行中斷處理, 測(cè)試至少應(yīng)進(jìn)行三個(gè)量程的物料試驗(yàn), 既最小稱量點(diǎn), 最大稱量點(diǎn)以及接近最小累計(jì)載荷的某一稱量點(diǎn), 而測(cè)量的前提是衡器本身的重復(fù)性誤差不大于最大允許誤差的 1/5 。在物料測(cè)試之前, 必須測(cè)試靜態(tài)稱量性能, 加載時(shí)應(yīng)從零點(diǎn)起逐步加到最大稱量點(diǎn), 然后同樣的方法卸載至零點(diǎn), 稱量點(diǎn)至少要選 10 個(gè) ( 必須包括最大稱量點(diǎn)和最小稱量點(diǎn)) , 采用加附加砝碼的方法以確定每一稱量點(diǎn)的誤差。物料的檢定誤差用下列公式計(jì)算:

E= ( I－∑ ) /∑× 100%     ( 4 )

其中:

E —配料秤稱量結(jié)果的相對(duì)誤差

I —主累計(jì)指示器上顯示的周期秤量的累計(jì)值

∑ —控制指示裝置上獲得的秤量周期的凈重之和其中 E 也應(yīng)達(dá)到相應(yīng)準(zhǔn)確度等級(jí)要求

物料檢定最大允許誤差應(yīng)附合:
 

2 檢測(cè)誤差分析

2.1 靜態(tài)檢測(cè)的誤差是由公式 2 得到, 所以,靜態(tài)檢測(cè)的誤差來(lái)源主要是由砝碼準(zhǔn)確度、顯示器的分辨率以及配料秤的重復(fù)性構(gòu)成。

其合成誤差:

δ^２=δ_１^２+δ_２^２ +δ_３^２                ( 5 )

其中: δ_１ 重復(fù)性誤差

δ_２示值化整誤差

δ_３ 標(biāo)準(zhǔn)砝碼誤差

在實(shí)際檢定工作中, 對(duì)混凝土攪拌站配料系統(tǒng)進(jìn)行靜態(tài)檢測(cè), 由于混凝土攪拌站工作環(huán)境比較惡劣, 秤體上有各種粉灰、 水泥等雜物, 運(yùn)送物料的布帶沒有進(jìn)行徹底清除, 有時(shí)秤體上沒有足夠的位置加放砝碼而使得砝碼的位置發(fā)生偏移等, 這些原因都會(huì)給混凝土攪拌站配料系統(tǒng)的檢測(cè)結(jié)果帶來(lái)很大的誤差, 故在對(duì)混凝土攪拌站配料系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)前需要做好秤體以及送料布帶的清除工作, 在秤體上要安裝專用的檢測(cè)支架, 便于砝碼的加載, 盡量減少以上原因給檢測(cè)帶來(lái)的誤差。

2.2 動(dòng)態(tài)檢測(cè)時(shí)根據(jù)檢測(cè)原理可知, 配料秤的累計(jì)值和控制衡器所得示值之差即為動(dòng)態(tài)檢測(cè)誤差。 由公式 3 得, 動(dòng)態(tài)檢測(cè)時(shí)誤差主要是由控制衡器的精度高低以及動(dòng)態(tài)檢測(cè)時(shí)配料秤的重復(fù)性以及配料秤的顯示分度值的大小決定的, 其合成誤差如下:

δ^２=δ_１^２+δ_２^２ +δ_３^２                ( ６ )

其中: δ_１ 動(dòng)態(tài)秤的重復(fù)性誤差

δ_２示值的化整誤差

δ_３控制衡器誤差

從誤差計(jì)算公式中分析, 配料秤的示值化整誤差和控制衡器可以通過(guò)預(yù)先的分析得出, 而動(dòng)態(tài)秤的重復(fù)性誤差需通過(guò)多次重復(fù)測(cè)量得出, 由于重復(fù)性誤差涉及到配料秤物料的損耗等多方面的因素,故在每次稱量物料時(shí)應(yīng)注意物料的損耗度確保在配料秤和控制衡器上的精度。在對(duì)實(shí)際混凝土攪拌站配料系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測(cè)時(shí), 由于水泥、 水、 粉煤灰等各種物料無(wú)法單獨(dú)無(wú)損耗地收集, 故在檢測(cè)時(shí)可通過(guò)物料組合來(lái)得出各種配料秤的的動(dòng)態(tài)誤差。從對(duì)動(dòng)態(tài)秤的誤差分析可以看出, 我們還可以通過(guò)合理選擇配料衡器、配料秤的累計(jì)分度值的大小和減少物料的損耗來(lái)控制動(dòng)態(tài)誤差。

3 結(jié)束語(yǔ)

混凝土攪拌站配料系統(tǒng)作為商品混凝土的生產(chǎn)設(shè)備, 如果不通過(guò)嚴(yán)格的檢測(cè), 一旦出現(xiàn)偏差, 就不可能生產(chǎn)出合格的混凝土。這不僅會(huì)給企業(yè)帶來(lái)較大的損失, 而且如果不合格的混凝土流入市場(chǎng), 其帶來(lái)的危害將直接影響到國(guó)家和人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。 所以, 保證混凝土攪拌站配料系統(tǒng)的準(zhǔn)確度就非常重要, 選擇合理的檢測(cè)方法對(duì)混凝土攪拌站配料系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)并得出正確準(zhǔn)確度等級(jí)以及誤差范圍顯得更加重要。只有對(duì)混凝土攪拌站配料系統(tǒng)進(jìn)行定期檢測(cè)并在檢測(cè)過(guò)程中嚴(yán)格控制誤差分量, 保證檢測(cè)數(shù)據(jù)的正確、 可靠, 才能有效地保證生產(chǎn)出合格的商品混凝土制品。

 

 

 

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