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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)模商品混凝土生產的專用設備也普遍裝備各商品混凝土生產廠家, 該設備主要由攪拌主機,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、 能生產不同規(guī)格、 標號混凝土等特點; 其計量的準確性關系到配料比是否準確以及混凝土方量的結算, 涉及到混凝土的成本、 質量以及結算。因此, 混凝土攪拌站配料系統(tǒng)需經計量檢定, 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化為電信號, 經過放大電路、 濾波電路、 A/D 轉換、 數(shù)字處理后, 在外設設備的顯示屏上顯示其質量, 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,它的結果作為被稱載荷的質量真值考慮。物料檢測誤差按下列公式計算:

E= ( I－L ) /L× 100%           ( 3 )

其中:

E —配料稱量結果的相對誤差

I —配料稱量結果的累計值

L —控制衡器的累計值

當 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 也應達到相應準確度等級要求

物料檢定最大允許誤差應附合:
 

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性構成。

其合成誤差:

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

其中: δ_１ 重復性誤差

δ_２示值化整誤差

δ_３ 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 動態(tài)秤的重復性誤差

δ_２示值的化整誤差

δ_３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先的分析得出, 而動態(tài)秤的重復性誤差需通過多次重復測量得出, 由于重復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 結束語

混凝土攪拌站配料系統(tǒng)作為商品混凝土的生產設備, 如果不通過嚴格的檢測, 一旦出現(xiàn)偏差, 就不可能生產出合格的混凝土。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出合格的商品混凝土制品。

 

 

 

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