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1前言

隨著我國(guó)基礎(chǔ)建設(shè)大力發(fā)展，社會(huì)對(duì)建筑質(zhì)量的重 視，要求機(jī)械化的作業(yè)取代人工操作以減少人為的誤差， 提高計(jì)量準(zhǔn)確性和工作效率，同時(shí)滿足環(huán)境保護(hù)需求，配料秤被廣泛用于工程建設(shè)。對(duì)配料秤的檢定，目前國(guó)內(nèi) 尚無(wú)計(jì)量檢定規(guī)程可依,各檢定機(jī)構(gòu)按照自身對(duì)配料秤 的了解，參照相關(guān)計(jì)量檢定規(guī)程開展。歸納起來(lái)，目前檢 定配料秤所依據(jù)的檢定規(guī)程有JJG 539 - 1997《數(shù)字指示 秤》、JJG 564 - 2002《重力式自動(dòng)裝料衡器》、JJG 648 - 1996《非連續(xù)累計(jì)自動(dòng)衡器》以及各省依據(jù)上述國(guó)家計(jì)量 檢定規(guī)程制訂的地方檢定規(guī)程。由于檢定依據(jù)的差異， 影響了配料秤計(jì)量的統(tǒng)一和量值準(zhǔn)確?，F(xiàn)在，國(guó)家正在 制訂混凝土配料秤計(jì)量檢定規(guī)程并已形成報(bào)批稿（以下 簡(jiǎn)稱規(guī)程報(bào)批稿），對(duì)實(shí)現(xiàn)配料秤量值統(tǒng)一和準(zhǔn)確，保證 產(chǎn)品質(zhì)量具有重大意義。

2配料秤結(jié)構(gòu)類型及其最大允許誤差

配料秤是一種特殊的衡器，按其稱重單元的不同可 分為獨(dú)立式配料秤和分布式配料秤。獨(dú)立式配料秤只有 一個(gè)稱重單元，通過(guò)控制各料斗的下料量在稱重系統(tǒng)中 進(jìn)行累加,達(dá)到預(yù)定量值后將其作為一次裝料輸出。分 布式配料秤有多個(gè)獨(dú)立稱重單元,分別對(duì)各料斗的落料 量進(jìn)行稱量和控制,控制系統(tǒng)對(duì)各個(gè)稱重單元的落料進(jìn) 行組合，達(dá)到預(yù)設(shè)值后將其作為一次裝料輸出。配料秤 按其結(jié)構(gòu)形式，還可分為單體式配料秤、累加式配料秤和 皮帶式配料秤;按其稱量的連續(xù)性,可分為間歇式配料秤 和連續(xù)式配料秤。

配料秤所稱量的物料有顆粒狀（如石子、砂等骨料 等）、粉末狀（如水泥、粉煤灰等）和液體狀（如水、外加劑 等）。但無(wú)論其為何種結(jié)構(gòu)類型、稱量何種物料,保證稱 量結(jié)果的準(zhǔn)確和可靠是對(duì)配料秤最基本的要求。

GB/T 10171 - 2005《混凝土攪拌站（樓）》表7“各種 物料的動(dòng)態(tài)計(jì)量精度”規(guī)定:對(duì)骨料而言要求“計(jì)量精度 為（約定）真值的± 2%”,對(duì)水、水泥、摻合料和外加劑而 言則為“（約定）真值的±1%”。

“規(guī)程報(bào)批稿”將配料秤最大允許誤差分為靜態(tài)稱量 最大允許誤差MPE和自動(dòng)稱量最大允許預(yù)設(shè)值誤差 MPSE兩類，規(guī)定如表1所示：

用分度值d表示的                        靜態(tài)稱量最大允許誤差MPE

0Wmw500                       ± 0.5c/                           ± 1.0（/

500< m20CX）                   ± 1.0d                                ±2.0d

3配料秤靜態(tài)稱量最大允許誤差MPE的探討

3.1靜態(tài)稱量誤差的檢測(cè)方法

表1規(guī)定的配料秤靜態(tài)稱量最大允許誤差MPE與 分度值大小同一數(shù)量級(jí),為階梯形分段的絕對(duì)誤差。靜 態(tài)稱量誤差通過(guò)找閃變點(diǎn)的方法確定。此規(guī)定與0IML R76《非自動(dòng)衡器》中非自動(dòng)衡器最大允許誤差的規(guī)定一 致。OIML R107 - 1 2007（E）（非連續(xù)累計(jì)自動(dòng)衡器（累計(jì) 料斗秤）》和JJG 564 - 2002《重力式自動(dòng)裝料衡器》中對(duì) 自動(dòng)衡器的靜態(tài)稱量最大允許誤差MPE及其檢測(cè)方法 都有相同的規(guī)定。

然而，配料秤由于其特定的使用要求,使其秤體結(jié)構(gòu) 與非連續(xù)累計(jì)自動(dòng)衡器或重力式自動(dòng)裝料衡器有許多不 同，與非自動(dòng)衡器區(qū)別更大。如圖1所示的一個(gè)攪拌站 中的水泥秤（用于稱量水泥的配料秤），其外形類似料斗 秤，其工作過(guò)程類似重力式自動(dòng)裝料衡器。它作為攪拌 站系統(tǒng)中的一個(gè)稱重單元，要與輸送系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)等許 多構(gòu)件相連接。如在其稱重單元與攪拌單元之間釆用布 套軟連接，防止卸料時(shí)水泥泄漏。這些連接將導(dǎo)致其計(jì) 量特征參數(shù)改變，對(duì)配料秤計(jì)量性能產(chǎn)生較大的影響。 同時(shí),也導(dǎo)致我們常規(guī)誤差檢測(cè)可操作性下降。最為典 型的是利用找閃變點(diǎn)的方法進(jìn)行靜態(tài)稱量誤差測(cè)試時(shí), 逐個(gè)添加0.1 d的小砥碼,配料秤無(wú)明顯反映。

圖1的水泥秤，其基本信息如下：

最大秤量Max：300kg;分度值:0.1kg;分度數(shù)：3000; 準(zhǔn)確度等級(jí)：1級(jí)。

我們對(duì)其進(jìn)行三次靜態(tài)稱量誤差檢測(cè)，按找閃變點(diǎn) 的方法確定其靜態(tài)稱量誤差,結(jié)果如表3所示：

表3

序號(hào)	載荷	示值	添加0.1 d	化整前	靜態(tài)稱量
	(kg)	（煙）	小祛碼總量	示值（kg）	誤差傀）
i	200	200.1	26 x 0.01kg = 0.26kg	199.89	-O.ilkg
2	200	200.1	22 x 0.01kg = 0.22 kg	199.93	-0.07kg
3	200	200,0	20 x 0.01kg = 0.20kg	199.85	-0.15kg

每次檢測(cè),所添加0.18小磋碼都要達(dá)到一定數(shù)量， 水泥秤示值才會(huì)發(fā)生變化。因?yàn)榉Q重單元與攪拌單元等 其它構(gòu)件之間的連接，產(chǎn)生一定的阻力，降低了水泥秤的 靈敏性且阻力復(fù)現(xiàn)性很差。誤差測(cè)試時(shí),所添加的小砥 碼的總量必須克服連接件的阻力，水泥秤的示值才會(huì)產(chǎn) 生變化。由于阻力復(fù)現(xiàn)性很差，每次添加0.U小缺碼的 量都不一樣，誤差測(cè)定的結(jié)果也不一樣了。因此,這樣確 定的靜態(tài)稱量誤差是失真的，無(wú)實(shí)際意義。

3.2靜態(tài)稱量最大允許誤差MPE

由于找閃變點(diǎn)的方法不適用于配料秤靜態(tài)稱量誤差 的確定，因此，配料秤靜態(tài)稱量最大允許誤差MPE依照 非自動(dòng)衡器中中準(zhǔn)確度級(jí)或普通準(zhǔn)確度級(jí)的最大允許誤 差來(lái)規(guī)定，值得商確。

配料秤由于受到稱重傳感器分度數(shù)和結(jié)構(gòu)的限制， 其檢定分度數(shù)一般不大于3000_o上述水泥秤，自動(dòng)稱量

的最小秤量為30%最大秤量（90kg）,按表1規(guī)定,其各秤 量點(diǎn)的MPE.MPSE

配料秤在自動(dòng)稱量的最小秤量點(diǎn),允許 誤差絕對(duì)值最小,MPSE和MPE的比值僅4.5 （即：MPSE/ MPE = 4.5）。配料秤MPSE/MPE的最小值通常與其分 度數(shù)幾和配料秤自動(dòng)稱量的最小秤量值大小有關(guān)。當(dāng) 分度值衫=0.1kg、分度數(shù)n = 2000,最大秤量為200kg 時(shí)，自動(dòng)稱量的最小秤量等于60kg,此時(shí),MPE和MPSE

相同準(zhǔn)確度等級(jí)的配料秤MPSE與MPE之間沒(méi)有 固定的比值，從表4和表5可知至少應(yīng)在1/3至1/5之間。因此,可以這么認(rèn)為，當(dāng)配料秤準(zhǔn)確度等級(jí)確定后， 其靜態(tài)稱量最大允許誤差MPE為自動(dòng)稱量最大允許預(yù) 設(shè)值誤差MPSE的1/3至1/5即可,靜態(tài)稱量誤差檢測(cè)時(shí) 通過(guò)示值直接確定,沒(méi)必要按非自動(dòng)衡器的最大允許誤 差規(guī)定。為了減少隨機(jī)誤差的影響，可釆用多次測(cè)量，計(jì) 算其平均值來(lái)確定。

3.3靜態(tài)稱量回程誤差測(cè)試

配料秤進(jìn)行某標(biāo)號(hào)混凝土生產(chǎn)時(shí)，操作人員通常穂 據(jù)攪拌機(jī)的容量，在配料秤控制單元按混凝土配合比設(shè) 定各物料每次落料的量值和落差（或補(bǔ)差或系數(shù)），然后 放料,分批裝料攪拌完成。例如：生產(chǎn)標(biāo)號(hào)為C20混凝 土，密度:2400kg/m3,各種材料配比為：水：200kg;水泥： 339kg渺：651kg;碎石:1210kg_o操作人員可分別將水秤、 水泥秤、砂秤、碎石秤的預(yù)設(shè)值定為200kg、339kg、651kg、 1210kg_o操作人員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)初設(shè)各秤的落差，生產(chǎn)過(guò)程 中，控制單元根據(jù)每個(gè)秤的落料情況，自動(dòng)修正落差值， 使其落料值逐次接近預(yù)設(shè)值，每次放料后秤的示值自動(dòng) 清零。整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程就是把散狀的建筑物料如砂、碎石 等按預(yù)定的配合比組成預(yù)定的且實(shí)際上恒定質(zhì)量的混合 料送入攪拌機(jī)攪拌成混凝土。對(duì)稱重單元而言,始終在 加料稱量過(guò)程中,不存在減料的過(guò)程。因此，配料秤靜態(tài) 稱量誤差測(cè)試考慮進(jìn)程誤差測(cè)試就可滿足要求,避免資 源浪費(fèi)。

4試驗(yàn)驗(yàn)證

以上述水泥秤為例,在試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng),我們根據(jù)其標(biāo)稱的 準(zhǔn)確度等級(jí)和自動(dòng)稱量最大允許預(yù)設(shè)值誤差MPSE,通過(guò) 標(biāo)準(zhǔn)祛碼將配料秤200kg秤量點(diǎn)的靜態(tài)稱量誤差調(diào)整到 + 0.3kg左右（約為1/3 MPSE）檢査大水泥秤的預(yù)設(shè)值誤 差是否符合要求。

配料秤由于其結(jié)構(gòu)限制，大部份的秤稱量后物料都 難以取出通過(guò)控制衡器復(fù)檢稱量,檢測(cè)通常采用集成法 進(jìn)行。試驗(yàn)前我們用200kgMi等級(jí)的祛碼對(duì)控制衡器進(jìn) 行校準(zhǔn)，其稱量誤差符合“規(guī)程報(bào)審稿”中“若控制衡器是 在物料檢定之前立即檢定的，不超過(guò)自動(dòng)稱量的最大允 許預(yù)設(shè)值誤差的1/3,否則不超過(guò)自動(dòng)稱量的最大允許 預(yù)設(shè)值誤差的1/5”的要求。

水泥秤靜態(tài)稱量誤差和動(dòng)態(tài)稱量誤差檢測(cè),結(jié)果如 表6、表7所示。

表6、表7的試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，水泥秤靜態(tài)稱量誤差雖 然超過(guò)了表1的規(guī)定，其自動(dòng)稱量的預(yù)設(shè)值誤差仍然可 以符合要求，若對(duì)滿載的示值誤差進(jìn)行修正，則其動(dòng)態(tài)稱 量預(yù)設(shè)值誤差就更小。

5結(jié)束語(yǔ)

配料秤生產(chǎn)的混凝土通常裝入罐車，一臺(tái)罐車至少 要裝放3次以上的混凝土放料，混凝土在罐車中會(huì)繼續(xù) 受到均勻攪拌。因此，配料秤靜態(tài)稱量誤差與自動(dòng)稱量 預(yù)設(shè)值誤差不要以一次的檢測(cè)結(jié)果來(lái)確定。

配料秤的靜態(tài)稱量誤差與自動(dòng)稱量的預(yù)設(shè)值誤差有 關(guān)聯(lián)，但沒(méi)有固定的比例關(guān)系。靜態(tài)稱量最大允許誤差 進(jìn)行檢査。在檢査密閉系統(tǒng)的密封性應(yīng)拆下彈簧管的毛 細(xì)管支管，用剪刀沿圓邊剪一圈傷痕，再用鉗子來(lái)回扭 斷。如用鉗子直接剪斷,會(huì)使毛細(xì)管不暢通甚至堵死，這 對(duì)于充低沸點(diǎn)液體的毛細(xì)管更應(yīng)注意。毛細(xì)支管扭斷 后，將毛細(xì)管經(jīng)接頭連接到充氣設(shè)備上。如毛細(xì)支管太 短,可另取一段毛細(xì)管用套管法接長(zhǎng)后，再接到設(shè)備上。

打開氣源，充氣入密閉系統(tǒng)，使指示儀表指針指到刻 度上限，用肥皂水涂在各個(gè)焊頭上，觀察有無(wú)漏氣的地 方，若有，可將與溫包連接的接頭脫焊，對(duì)溫包和彈簧管 分別檢査。檢査溫包時(shí)，將溫包放入水中,充入指示儀表 指針指到刻度上限所需壓力的一倍半。檢査彈簧管時(shí), 將彈簧管的毛細(xì)支管鉗死，將彈簧管放入煤油或汽油中， 若放入水中，檢查結(jié)束后，應(yīng)用壓縮空氣吹干凈,充氣使 指示儀表指針指到上限刻度位置,如溫包和彈簧管都不 漏氣，可將毛細(xì)管與彈簧管的接頭脫焊，對(duì)毛細(xì)管進(jìn)行檢 査,必要時(shí),將毛細(xì)管從保護(hù)軟管中抽岀進(jìn)行檢查，抽岀 時(shí)為了便于穿入,可將一根細(xì)鐵絲扎在毛細(xì)管的一端，使 若直接釆用非自動(dòng)衡器最大允許誤差的規(guī)定，不但可能 會(huì)產(chǎn)生資源浪費(fèi),而且可操作性很差。與其進(jìn)行失真的 誤差測(cè)試，還不如適當(dāng)放大MPE,直觀判斷，再通過(guò)增加 測(cè)試次數(shù)，取其平均值，以減少隨機(jī)誤差的影響,提高檢 測(cè)結(jié)果的可靠性。這樣，便于企業(yè)生產(chǎn)制造和計(jì)量部門 的檢定和管理。

表6靜態(tài)稱量誤差

秤量（kg）一	示值（kg）		稱量誤差平均值（kg）
	進(jìn)程1	進(jìn)程2 進(jìn)程3	絕對(duì)誤差（kg）相對(duì)誤差（％）
90(900d)	90.1	90.1         90.0		0.U7	0.07%
150(1500(/)	150.2	150.2        150.1		0.17	0.11%
200(20004)	200.3	200.2        200.3		0.27	0.14%
表7動(dòng)態(tài)稱最預(yù)設(shè)值誤孝
	控制衡	裝料質(zhì)量      預(yù)設(shè)值誤，預(yù)設(shè)值誤差			最大允許
	器示值1	r脳=/滿載空載	差	最大值	預(yù)設(shè)值誤
	（加）	（加）	(%)	[E.O%)	差 MPSE(%)
滿載	200.8	200.5	0.25
空載	0.3
滿載	200.5
200kg :孫		200.4	0.20	0.45	±0.5
空載	0.1
滿載	201.1	200.9	0.45
空載	0.2

 

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