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混凝土搅拌楼配料秤的静态检测方法与误差分析

来源:网络转载更新时间:2020-10-16 10:29:18点击次数:5449次

近几年,随着商品混凝土市场的不断发展和水电站、核电站、高速路、房地产以及地铁、机场等大型工程的不断投入,这些工程对混凝土的配比质量的要求越来越高。而混凝土配料秤计量是否准确,与材料成本的消耗密切相关,同时也对建筑施工的精度以及质量产生了直接的影响,是关系到居住者人生安全以及财产安全的大事。因此混凝土搅拌站(楼)中的配料秤(以下简称混凝土配料秤)(见图1)的计量检定就显得更加重要了。目前,混凝土生产设备的配料称重系统随着我国工业技术水平的提高(如三一重工和中联秤重科等知名企业)与世界先进国家的接轨,配料准确度也在日益提高。

大型衡器一混凝土搅拌站结构组成示意图

(1)骨料配料秤(2)水泥配料秤(3)水配料秤(4)外加剂配料秤

图1大型衡器一混凝土搅拌站结构组成示意图
根据《中华人民共和国计量法》、《中华人民共和国强制检定的工作计量器具检定管理办法》的相关文件规定,混凝土配料秤属强制检定产品之列。几年来,通过对配料秤的型式实验、抽样、实际检定,我有了一定的经验。混凝土配料秤的检定方法有静态和动态两种。本文只就混凝土配料秤静态检定方法及误差的相关方面进行分析。
1混凝土配料秤的结构及原理
混凝土配料秤是定量自动衡器的一个分支,它是通过自动称量方式,将散状物料(骨料、水泥、水、粉煤灰、外加剂等)合成为预定且相对固定重量和配比的装料(混凝土)的设备称之为混凝土配料秤。混凝土配料秤主要包括一个或多个称重单元和与其相关的一个或多个自动给料装置,以及相应的控制装置和出料装置。
1.1混凝土配料秤的结构组成
混凝土配料秤主要由四个部分构成:承载器、载荷测量装置、载荷传递装置以及指示装置和其他功能装置所构成的。按称重方式不同,分为间接式配料秤和直接式配料秤。这两种配料秤的主要差别在于载荷的传递装置不一样。当物料质量转化的力通过由杠杆系统组成的载荷传递装置传递到载荷测量装置上,并需要按一定的函数关系运算后得到被称量值的配料秤,俗称间接式配料秤(图2(a));当物料质量转化的力直接作用于由称量支架、托辐及皮带等组成的载荷传递装置上,不必对被称载荷的重量再进行函数关系上的运算,直接得到被称量值的配料秤,俗称直接式配料秤(图2(b))。

间接式配料秤

(a)间接式

直接式配料秤

(b)直接式
(1)承载器(2)载荷传递装置(3)载荷测量装置(4)指示装置(5)附属功能装置

图2PLD系列配料秤结构组成示意图
1.2检测原理
目前,在我国还没有专门针对混凝土配料秤的检定规程或校准规范,现时计量技术机构采用的技术依据主要有JJG564-2002《重力式自动装料衡器》检定规程(等效釆用国际建议R61)JJG555-1996《非自动衡器》通用检定规程(等效釆用国际建议R76)和JJG648-1996《非连续累计自动衡器》检定规程(等效采用国际建议R1O7)等。
混凝土搅拌楼配料系统根据生产不同标号的商品混凝土,其控制装置的计量控制系统分别有4~10套独立的称重单元,釆用惠斯登电桥原理,由称重显示仪表加载到传感受器上的重量信号转化为电信号,经过放大电路、滤波电路、A/D转换、数字处理后,在外设设备的显示屏上显示质量,并对石子、黄砂、水泥、粉煤灰、外加剂等到物料的过冲量进行实时跟踪、自动修正。
2混凝土静态检定方法及静态误差计算
混凝土搅拌楼控制系统根据其工作原理可知是属于非连续累计自动衡器,根据其计量特性检测分为静态和动态二部分:通过标准砥码直接加载在配料系统的各秤体上,其示值与标准硃码值之差也就是系统的静态误差;通过合适的控制衡器对物料进行称量,并用所称得的量与各配料秤累计示值进行比较,两者的差值为系统的动态误差。所以,对混凝土搅拌楼配料系统的计量检测也分成静态检测和动态检测法二种。
2.1静态检定方法
静态检定时应执行JJG555-96中非自动衡器的有关检定项目,其检测的内容主要有:零点检测、称量检测、偏载测试、重复性测试。用标准硃码进行静态检定时最大允许误差应符合表1中的要求。

静态称量最大允许误差表

2.1.1零点检测:先将称量置零,以后加上使示值由零点变为零上一个分度值的附加缺码,按化整误差公式计算零点误差。
2.1.2偏载测试:根据GB/T10171-2005《混凝土搅拌站(楼)》中华人民共和国国家标准,在进行偏载检定时,应遵循以下规定:采用1/10满量程的标准砥码进行偏载检定。
(1)    单只传感器悬挂结构的料斗秤,可将秤斗面分成四等分,砥码放置在边角处;
(2)    用二只传感器的料斗秤,将硃码放置在传感器上方位置或悬挂在传感器下方位置;
(3)    用四只传感器的料头秤,将砥码悬挂在传感器的下方位置;    ’
(4)    机械电子式的料斗秤,根据料斗的形状定角差的点数(四方形或三角形),将磋码置于被测位置的下方。
记录上述每种情况的示值及附加小破码值。其中任何位置的修正误差(Ec)均不能超过表1的规定,否则应对相应的元、器件进行调整,并重试角差,直到符合要求为止。检定结果记入表2。

偏载检定结果记录表

2.1.3称量检测:从零点逐步加标准砥码(Mi等级砥码)至最大称量,用同样的方法卸成码至示值回到零位。至少需要选择5个不同的静态称量点进行检定,选定的称量值应包括最小称量(min)、最大称量(max)以及最大允许误差改变的那些称量值,即:至少在以下五个点min、50e、200e、50%max、max进行加、卸硃码,并记录每一点的示值及附加小砥码。在加、卸破码时,应分别通过这些选定的称量点逐渐递增或递减。注意:加卸缺码(载荷)应分别逐渐地递增或递减,其修正误差均不大于表1规定。检定结果记入表3。

称量检定结果记录表

2.1.4重复性测试:进行两组测试,分别在50%max以及接近max秤量处进行测试,每组测试三次,每次的测试不测零点误差,可重新置零。在50%max测试后再加到接近max秤量处进行测试,然后全部卸下。测试结果记入表4。

重复性测试记录表

2.2静态误差计算及对零点误差的修正
2.2.1砥码zn在混凝土配料秤的示值7,混凝土配料秤示值误差是E=I-m
无指示较小分度值(不大于0.2e)的秤,釆用闪变点方法来确定化整的误差,其方法是:瑟码m在混凝土配料秤的示值/,逐一加放如0.1e的附加砥码,直到示值明显地增加一个分度值,变为以+e)。此时,加到承载器上的附加硃码为Am,化整前的示值为P。
贝IJ:P=I+0.5e-△m    (1)
化整前的误差是:
E=P-m=I+0.5e-Am-m    (2)
例如:一台分度值e为1kg的混凝土配料秤,加100kg载荷,示值为100kg。然后依次加0.1kg的硃码,当附加载荷为0.3kg时,示值由100kg变化到101kg。代入上述公式,得:
P=(100+0.5-0.3)kg=100.2kg
这样,化整前的实际示值是100.2kg,且化整前的误差为:
E=(100.2-100)kg=0.2kg
2.2.2对零点误差的修正
首先用2.2.1的方法得出零点的误差用同样的方法得出载荷为m时的误差E,则化整前的修正误差&是:矿=E-E0o例如:上例中,若零点的误差是:E°=0.1kg,则修正误差为:鸵=0.2-(0.1)=0.1kg。
2.2.3对具有多个称量单元的混凝土配料系统,每个称量单元应分别进行静态检定。
根据化整误差公式(I)、公式(2)分别计算出零点测试、秤量测试、偏载测试以及重复性测试的误差,来判断静态测试能否达到要求。
3检测误差分析
静态检测的误差是由公式(2)得到,所以静态检测的误差来源主要是由缺码准确度、显示器的分辩率、配料秤的重复性构成以及偏载引起的误差。其合成误差:

其中:1一重复性误差;
2一示值化整误差;
3一标准砥码误差;
4—偏载引起的误差。
在实际检定工作中,对混凝土搅拌楼配料系统进行静态检测,由于混凝土搅拌楼工作环境比较恶劣,秤体上有各种粉灰、水泥等杂物,运送物料的布带没有进行彻底清除,有时秤体上没有足够的位置加放破码而使得秩码的位置发生偏移等,这些原因都会给混凝土配料秤的计量造成一定的误差,所以混凝土搅拌楼配料系统进行检测前需要做好秤体以及送料布带的清除工作,在秤体上要安装专用的检测支架,便于硃码的加载,尽量减少以上原因给检测带来的误差。
4结束语
混凝土搅拌楼配料系统作为商品混凝土的生产设备,如果不通过严格的检测,一旦出现偏差,就不可能生产出合格的混凝土。这不仅会给企业带来较大的损失,而且如果不合格的混凝土流入市场,其带来的危害将直接影响到国家和人民的生命财产安全。所以,保证混凝土搅拌楼配料系统的准确度就非常重要,选择合理的检测方法对混凝土搅拌楼配料系统进行检测并得出正确准确度等级以及误差范围显得更加重要。只有对混凝土搅拌楼配料系统进行定期检测并在检测过程中严恪控制误差分量,保证检测数据的正确、可靠,才能有效地保证生产出合格的商品混凝土制品。

 

文章来源于网络转载,侵删

(此文关键词:混凝土配料秤,混凝土配料称重控制器,混泥土配料称重控制器,自动配料称重控制器,生产配料控制仪表)
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