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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,砂石配料系統(tǒng),水泥貯料、輸送計量系統(tǒng),水以及外加劑供給計量系統(tǒng),電器控制系統(tǒng)等部分組成,具有自動化程度高、能生產(chǎn)不同規(guī)格、標號混凝土等特點;其計量的準確性關(guān)系到配料比是否準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)計量檢定,其檢定方法及誤差分析日益成為計量檢定、測試工作者和廣大用戶迫切關(guān)注的問題。

1檢測原理以及檢測方法

混凝土攪拌站配料系統(tǒng)根據(jù)生產(chǎn)不同標號的商品混凝土,其控制裝置的計量控制系統(tǒng)分別有4～10套獨立的稱重單元,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轉(zhuǎn)化為電信號,經(jīng)過放大電路、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,并對石子、黃砂、水泥、粉煤灰、外加劑等物料的過沖量進行實時跟蹤、自動修正。

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)累計自動衡器,根據(jù)其計量特性檢測分為靜態(tài)和動態(tài)二部分,通過標準砝碼直接加載在配料系統(tǒng)的各秤體上,其示值與標準砝碼值之差也就是系統(tǒng)的靜態(tài)誤差;通過合適的控制衡器對物料進行稱量,并用所稱得的量與各配料秤累計示值進行比較,兩者的差值為系統(tǒng)的動態(tài)誤差。所以,對混凝土攪拌站配料系統(tǒng)的計量檢測也分成靜態(tài)檢測法和動態(tài)檢測法二種。

1.1靜態(tài)檢測主要檢測內(nèi)容

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

1.1.2稱量檢測:從零點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個秤量點,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,應(yīng)分別通過這些選定的秤量點逐漸遞增或遞減。

1.1.3偏載測試:將1/10最大秤量的砝碼依次加至秤的每一個支撐點上。

1.1.4重復(fù)性測試:進行兩組測試,分別在1/2最大秤量以及接近最大秤量處進行測試,每組測試三次,每次的測試不測定零點誤差,可重新置零。誤差的計算方法采用閃變點方法來確定化整前的示值。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)檢測根據(jù)秤的最大秤量和檢定分度值可分為3級或4級,根據(jù)化整誤差公式(1)、公式(2)分別計算零點測試、秤量測試、偏載測試以及重復(fù)性測試的誤差,來判別靜態(tài)測試能否達到要求。

1.2動態(tài)測試(物料測試)

在靜態(tài)測試通過以后,須用常用物料進行物料試驗;可用下述的方法之一進行測試。

1.2.1獨立檢測法

用這種方法配以合適的控制衡器,對物料進行稱量,可以在配料秤對該物料進行稱量之前或稱量之后進行。在物料試驗過程中,應(yīng)啟動自動稱量操作,自動稱量操作和顯示器都可以在主累計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。物料檢測誤差按下列公式計算:

E=(I－L)/L×100%(3)

其中:

E—配料稱量結(jié)果的相對誤差

I—配料稱量結(jié)果的累計值

L—控制衡器的累計值

當(dāng)E達到規(guī)定要求時,動態(tài)檢測符合要求。

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功能來靜態(tài)稱量用做被測載荷的物料,在自動稱量過程中進行中斷處理,測試至少應(yīng)進行三個量程的物料試驗,既最小稱量點,最大稱量點以及接近最小累計載荷的某一稱量點,而測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。在物料測試之前,必須測試靜態(tài)稱量性能,加載時應(yīng)從零點起逐步加到最大稱量點,然后同樣的方法卸載至零點,稱量點至少要選10個(必須包括最大稱量點和最小稱量點),采用加附加砝碼的方法以確定每一稱量點的誤差。物料的檢定誤差用下列公式計算:

E=(I－∑)/∑×100%(4)

其中:

E—配料秤稱量結(jié)果的相對誤差

I—主累計指示器上顯示的周期秤量的累計值

∑—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)達到相應(yīng)準確度等級要求

物料檢定最大允許誤差應(yīng)附合:

2檢測誤差分析

2.1靜態(tài)檢測的誤差是由公式2得到,所以,靜態(tài)檢測的誤差來源主要是由砝碼準確度、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:

δ２=δ１２+δ２２+δ３２(5)

其中:δ１重復(fù)性誤差

δ２示值化整誤差

δ３標準砝碼誤差

在實際檢定工作中,對混凝土攪拌站配料系統(tǒng)進行靜態(tài)檢測,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,運送物料的布帶沒有進行徹底清除,有時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,這些原因都會給混凝土攪拌站配料系統(tǒng)的檢測結(jié)果帶來很大的誤差,故在對混凝土攪拌站配料系統(tǒng)進行檢測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支架,便于砝碼的加載,盡量減少以上原因給檢測帶來的誤差。

2.2動態(tài)檢測時根據(jù)檢測原理可知,配料秤的累計值和控制衡器所得示值之差即為動態(tài)檢測誤差。由公式3得,動態(tài)檢測時誤差主要是由控制衡器的精度高低以及動態(tài)檢測時配料秤的重復(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:

δ２=δ１２+δ２２+δ３２(６)

其中:δ１動態(tài)秤的重復(fù)性誤差

δ２示值的化整誤差

δ３控制衡器誤差

從誤差計算公式中分析,配料秤的示值化整誤差和控制衡器可以通過預(yù)先的分析得出,而動態(tài)秤的重復(fù)性誤差需通過多次重復(fù)測量得出,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。在對實際混凝土攪拌站配料系統(tǒng)進行動態(tài)檢測時,由于水泥、水、粉煤灰等各種物料無法單獨無損耗地收集,故在檢測時可通過物料組合來得出各種配料秤的的動態(tài)誤差。從對動態(tài)秤的誤差分析可以看出,我們還可以通過合理選擇配料衡器、配料秤的累計分度值的大小和減少物料的損耗來控制動態(tài)誤差。

3結(jié)束語

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,如果不通過嚴格的檢測,一旦出現(xiàn)偏差,就不可能生產(chǎn)出合格的混凝土。這不僅會給企業(yè)帶來較大的損失,而且如果不合格的混凝土流入市場,其帶來的危害將直接影響到國家和人民的生命財產(chǎn)安全。所以,保證混凝土攪拌站配料系統(tǒng)的準確度就非常重要,選擇合理的檢測方法對混凝土攪拌站配料系統(tǒng)進行檢測并得出正確準確度等級以及誤差范圍顯得更加重要。只有對混凝土攪拌站配料系統(tǒng)進行定期檢測并在檢測過程中嚴格控制誤差分量,保證檢測數(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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