1前言

随着我国基础建设大力发展，社会对建筑质量的重 视，要求机械化的作业取代人工操作以减少人为的误差， 提高计量准确性和工作效率，同时满足环境保护需求，配料秤被广泛用于工程建设。对配料秤的检定，目前国内 尚无计量检定规程可依,各检定机构按照自身对配料秤 的了解，参照相关计量检定规程开展。归纳起来，目前检 定配料秤所依据的检定规程有JJG 539 - 1997《数字指示 秤》、JJG 564 - 2002《重力式自动装料衡器》、JJG 648 - 1996《非连续累计自动衡器》以及各省依据上述国家计量 检定规程制订的地方检定规程。由于检定依据的差异， 影响了配料秤计量的统一和量值准确。现在，国家正在 制订混凝土配料秤计量检定规程并已形成报批稿（以下 简称规程报批稿），对实现配料秤量值统一和准确，保证 产品质量具有重大意义。

2配料秤结构类型及其最大允许误差

配料秤是一种特殊的衡器，按其称重单元的不同可 分为独立式配料秤和分布式配料秤。独立式配料秤只有 一个称重单元，通过控制各料斗的下料量在称重系统中 进行累加,达到预定量值后将其作为一次装料输出。分 布式配料秤有多个独立称重单元,分别对各料斗的落料 量进行称量和控制,控制系统对各个称重单元的落料进 行组合，达到预设值后将其作为一次装料输出。配料秤 按其结构形式，还可分为单体式配料秤、累加式配料秤和 皮带式配料秤;按其称量的连续性,可分为间歇式配料秤 和连续式配料秤。

配料秤所称量的物料有颗粒状（如石子、砂等骨料 等）、粉末状（如水泥、粉煤灰等）和液体状（如水、外加剂 等）。但无论其为何种结构类型、称量何种物料,保证称 量结果的准确和可靠是对配料秤最基本的要求。

GB/T 10171 - 2005《混凝土搅拌站（楼）》表7“各种 物料的动态计量精度”规定:对骨料而言要求“计量精度 为（约定）真值的± 2%”,对水、水泥、掺合料和外加剂而 言则为“（约定）真值的±1%”。

“规程报批稿”将配料秤最大允许误差分为静态称量 最大允许误差MPE和自动称量最大允许预设值误差 MPSE两类，规定如表1所示：

用分度值d表示的                        静态称量最大允许误差MPE

0Wmw500                       ± 0.5c/                           ± 1.0（/

500< m20CX）                   ± 1.0d                                ±2.0d

3配料秤静态称量最大允许误差MPE的探讨

3.1静态称量误差的检测方法

表1规定的配料秤静态称量最大允许误差MPE与 分度值大小同一数量级,为阶梯形分段的绝对误差。静 态称量误差通过找闪变点的方法确定。此规定与0IML R76《非自动衡器》中非自动衡器最大允许误差的规定一 致。OIML R107 - 1 2007（E）（非连续累计自动衡器（累计 料斗秤）》和JJG 564 - 2002《重力式自动装料衡器》中对 自动衡器的静态称量最大允许误差MPE及其检测方法 都有相同的规定。

然而，配料秤由于其特定的使用要求,使其秤体结构 与非连续累计自动衡器或重力式自动装料衡器有许多不 同，与非自动衡器区别更大。如图1所示的一个搅拌站 中的水泥秤（用于称量水泥的配料秤），其外形类似料斗 秤，其工作过程类似重力式自动装料衡器。它作为搅拌 站系统中的一个称重单元，要与输送系统、搅拌系统等许 多构件相连接。如在其称重单元与搅拌单元之间釆用布 套软连接，防止卸料时水泥泄漏。这些连接将导致其计 量特征参数改变，对配料秤计量性能产生较大的影响。 同时,也导致我们常规误差检测可操作性下降。最为典 型的是利用找闪变点的方法进行静态称量误差测试时, 逐个添加0.1 d的小砥码,配料秤无明显反映。

图1的水泥秤，其基本信息如下：

最大秤量Max：300kg;分度值:0.1kg;分度数：3000; 准确度等级：1级。

我们对其进行三次静态称量误差检测，按找闪变点 的方法确定其静态称量误差,结果如表3所示：

表3

序号	载荷	示值	添加0.1 d	化整前	静态称量
	(kg)	（烟）	小祛码总量	示值（kg）	误差傀）
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

每次检测,所添加0.18小磋码都要达到一定数量， 水泥秤示值才会发生变化。因为称重单元与搅拌单元等 其它构件之间的连接，产生一定的阻力，降低了水泥秤的 灵敏性且阻力复现性很差。误差测试时,所添加的小砥 码的总量必须克服连接件的阻力，水泥秤的示值才会产 生变化。由于阻力复现性很差，每次添加0.U小缺码的 量都不一样，误差测定的结果也不一样了。因此,这样确 定的静态称量误差是失真的，无实际意义。

3.2静态称量最大允许误差MPE

由于找闪变点的方法不适用于配料秤静态称量误差 的确定，因此，配料秤静态称量最大允许误差MPE依照 非自动衡器中中准确度级或普通准确度级的最大允许误 差来规定，值得商确。

配料秤由于受到称重传感器分度数和结构的限制， 其检定分度数一般不大于3000_o上述水泥秤，自动称量

的最小秤量为30%最大秤量（90kg）,按表1规定,其各秤 量点的MPE.MPSE

配料秤在自动称量的最小秤量点,允许 误差绝对值最小,MPSE和MPE的比值仅4.5 （即：MPSE/ MPE = 4.5）。配料秤MPSE/MPE的最小值通常与其分 度数几和配料秤自动称量的最小秤量值大小有关。当 分度值衫=0.1kg、分度数n = 2000,最大秤量为200kg 时，自动称量的最小秤量等于60kg,此时,MPE和MPSE

相同准确度等级的配料秤MPSE与MPE之间没有 固定的比值，从表4和表5可知至少应在1/3至1/5之间。因此,可以这么认为，当配料秤准确度等级确定后， 其静态称量最大允许误差MPE为自动称量最大允许预 设值误差MPSE的1/3至1/5即可,静态称量误差检测时 通过示值直接确定,没必要按非自动衡器的最大允许误 差规定。为了减少随机误差的影响，可釆用多次测量，计 算其平均值来确定。

3.3静态称量回程误差测试

配料秤进行某标号混凝土生产时，操作人员通常穂 据搅拌机的容量，在配料秤控制单元按混凝土配合比设 定各物料每次落料的量值和落差（或补差或系数），然后 放料,分批装料搅拌完成。例如：生产标号为C20混凝 土，密度:2400kg/m3,各种材料配比为：水：200kg;水泥： 339kg渺：651kg;碎石:1210kg_o操作人员可分别将水秤、 水泥秤、砂秤、碎石秤的预设值定为200kg、339kg、651kg、 1210kg_o操作人员根据经验初设各秤的落差，生产过程 中，控制单元根据每个秤的落料情况，自动修正落差值， 使其落料值逐次接近预设值，每次放料后秤的示值自动 清零。整个生产过程就是把散状的建筑物料如砂、碎石 等按预定的配合比组成预定的且实际上恒定质量的混合 料送入搅拌机搅拌成混凝土。对称重单元而言,始终在 加料称量过程中,不存在减料的过程。因此，配料秤静态 称量误差测试考虑进程误差测试就可满足要求,避免资 源浪费。

4试验验证

以上述水泥秤为例,在试验现场,我们根据其标称的 准确度等级和自动称量最大允许预设值误差MPSE,通过 标准祛码将配料秤200kg秤量点的静态称量误差调整到 + 0.3kg左右（约为1/3 MPSE）检査大水泥秤的预设值误 差是否符合要求。

配料秤由于其结构限制，大部份的秤称量后物料都 难以取出通过控制衡器复检称量,检测通常采用集成法 进行。试验前我们用200kgMi等级的祛码对控制衡器进 行校准，其称量误差符合“规程报审稿”中“若控制衡器是 在物料检定之前立即检定的，不超过自动称量的最大允 许预设值误差的1/3,否则不超过自动称量的最大允许 预设值误差的1/5”的要求。

水泥秤静态称量误差和动态称量误差检测,结果如 表6、表7所示。

表6、表7的试验数据显示，水泥秤静态称量误差虽 然超过了表1的规定，其自动称量的预设值误差仍然可 以符合要求，若对满载的示值误差进行修正，则其动态称 量预设值误差就更小。

5结束语

配料秤生产的混凝土通常装入罐车，一台罐车至少 要装放3次以上的混凝土放料，混凝土在罐车中会继续 受到均匀搅拌。因此，配料秤静态称量误差与自动称量 预设值误差不要以一次的检测结果来确定。

配料秤的静态称量误差与自动称量的预设值误差有 关联，但没有固定的比例关系。静态称量最大允许误差 进行检査。在检査密闭系统的密封性应拆下弹簧管的毛 细管支管，用剪刀沿圆边剪一圈伤痕，再用钳子来回扭 断。如用钳子直接剪断,会使毛细管不畅通甚至堵死，这 对于充低沸点液体的毛细管更应注意。毛细支管扭断 后，将毛细管经接头连接到充气设备上。如毛细支管太 短,可另取一段毛细管用套管法接长后，再接到设备上。

打开气源，充气入密闭系统，使指示仪表指针指到刻 度上限，用肥皂水涂在各个焊头上，观察有无漏气的地 方，若有，可将与温包连接的接头脱焊，对温包和弹簧管 分别检査。检査温包时，将温包放入水中,充入指示仪表 指针指到刻度上限所需压力的一倍半。检査弹簧管时, 将弹簧管的毛细支管钳死，将弹簧管放入煤油或汽油中， 若放入水中，检查结束后，应用压缩空气吹干净,充气使 指示仪表指针指到上限刻度位置,如温包和弹簧管都不 漏气，可将毛细管与弹簧管的接头脱焊，对毛细管进行检 査,必要时,将毛细管从保护软管中抽岀进行检查，抽岀 时为了便于穿入,可将一根细铁丝扎在毛细管的一端，使 若直接釆用非自动衡器最大允许误差的规定，不但可能 会产生资源浪费,而且可操作性很差。与其进行失真的 误差测试，还不如适当放大MPE,直观判断，再通过增加 测试次数，取其平均值，以减少随机误差的影响,提高检 测结果的可靠性。这样，便于企业生产制造和计量部门 的检定和管理。

表6静态称量误差

秤量（kg）一	示值（kg）		称量误差平均值（kg）
	进程1	进程2 进程3	绝对误差（kg）相对误差（％）
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动态称最预设值误孝
	控制衡	装料质量      预设值误，预设值误差			最大允许
	器示值1	r脳=/满载空载	差	最大值	预设值误
	（加）	（加）	(%)	[E.O%)	差 MPSE(%)
满载	200.8	200.5	0.25
空载	0.3
满载	200.5
200kg :孙		200.4	0.20	0.45	±0.5
空载	0.1
满载	201.1	200.9	0.45
空载	0.2

 

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