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关于混凝土配料秤(称重系统) 准确度的探讨

来源:网络转载更新时间:2020-09-22 09:53:59点击次数:3139次

一、概述
混凝土配料秤是定量自动衡器的一个分支,是具有一个或多个称重单元对多个不同物料(骨料、沙子、水泥、水和外加剂等)的载荷进行组合计算,并将载荷的组合(混凝土)作为一次装料输出的自动衡器。
随着我国基础建设的大力发展,城市环境保护的要求,商业混凝土在全国如雨后春笋迅速发展,混凝土配料秤广泛应用于建筑、道路、厂矿等行业,尤其是水电站、核电站、高速路和机场等大型工程的投入建设,这些工程质量的高低涉及人民的生命安全,因此对混凝的准确度要求越来越高,加之近几年建筑质量事故的频发和建筑物资的短缺,这些因素都对混凝土的配料和称重显得尤为重要。尽管混凝土质量与众多因素有关,但作为大型衡器——混凝土配料秤的计量准确性则是其首要因素之一。
笔者以在实际工作中对配料秤准确度方面的一点体会,就影响混凝土配料秤计量准确性的相关方面进行探讨,仅供参考。
二、影响混凝土配料秤称重系统准确度的主要因素
(一)静态系统
混凝土配料秤秤体本身的计量准确度是整个配料系统精度的决定因素。
(1)传感器和称重显示器(仪表)
称重传感器和称重显示器稳定性直接决定了这台混凝土配料秤的称重系统的准确性和可靠性,秤的一些主要误差类型如非线性、滞后、温漂、重复性和蠕变等大部分与称重传感器有关。安装称重传感器的支承框架刚度不够,加载时振动引起框架变形或颤动,影响系统计量精度。
(2)参数设置
由于配料工作过程的连续性,输出控制系统对计量精度影响也不可忽略。给料控制装置在配料过程中,控制快、中、慢加料过程的进行是决定混凝土配料秤准确度的关键。参数的设置值,影响到自动衡器的速度和计量精度。动态称量是否准确是在静态准确基础上通过调整加料速度、落差、过冲量和自动补偿等参数实现的。合理设置参数是保证配料秤准确度的决定因素。
(二)动态系统
(1)给料和卸料装置
当施加载荷再卸下载荷这一过程中,秤体的平衡会有所改变,而每次卸料后会残留或多或少的物料,这样就必然会影响计量的准确性从而产生误差。
在设计上应能保证每次卸料后残留的物料相对于最大允许偏差而言是可忽略不计的。这就要求设计者们在进行承载器、给料装置和卸料门的设计时应考虑如何使物料流动的最快,且卸料干净,不留残留物料。
动态称重误差还必须考虑实际称重现场的情况,如加料快慢,是否均匀等。
(2)重力冲击
在有强烈冲击的载荷称重时,瞬间冲击力会远大于衡器的最大称重。影响准确度,工作稳定性。
(三) 计量检测
(1)检定规程
目前,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,全国各省计量技术机构检定混凝土配料秤一部门执行JJG564-2002健力式自动装料衡器》检定规程(等效采用国际建议R61)、JJG555-1996《非自动衡器》通用检定规程(等效采用国际建议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R107)等。由于没有统一的检定规程,出现了某一制造企业的同一类产品在一个省要求是这样,在另一个省要求是另一个样,检定方法差别大,造成了我国几十家混凝土配料称重系统制造企业的质量参差不齐。
(2)    生产厂家安装后的测试
首先,有人认为混凝土配料秤可以在出厂前将有关参数设置进称重显示器和数字式传感器中,产品到使用现场就没有必要测试了,但由于受到产品结构和现场安装条件的限制,可能测试结果会超出最大允许误差。
1)    称重传感器安装位置有偏差,各只称重传感器的承受载荷有不同变化;
2)    承载器设计结构与实际有出入;
3)    加工工艺控制有问题,承载器结构形变大小不一;
4)    基础高度不一致;
5)    基础施工工艺控制有问题等。
其次,生产厂家把秤卖给用户后进行安装测试,由于没有专门的检定设备,很多安装人员用人的体重去进行测试,粗略估计出数值,大大影响了计量的准确性。
(3)    计量检定部门的检定
首先,检定部门标准器的计量准确直接影响检定混凝土配料秤的准确可靠;其次检定时标准器即缺码的放置是否保持在水平状态,很多检定人员检定时直接在料仓里放一个木板,在木板上放置硃码来对配料秤进行检定,砥码的放置是否在水平状态影响混凝土配料秤检定时的计量准确O秤体的震动和风力也会影响秤体的水平度。
(4)    校准
实际的使用过程中,一些用户认为,混凝土配料秤固定时间检定后在有效期的读数是准确的,但往往忽略了校准的必要性,更有甚者不对配料秤进行校准。
(四)环境因素
电子线路及显示配料仪表,主要受温度、电源和电磁场等影响。
三、提高配料秤准确度的途径
为了提高配料秤的准确度,减少计量误差,在实际工作中,我们要保证配料秤静态和动态系统的可靠性、环境的稳定性及维护的正确性。
(一)工艺要求
(1)改进料斗和承载器设计

在设计上为了保证每次卸料后残留的物料是可忽略的,可采取很多有效的措施。称量料斗可采取料斗转角、增加转角圆弧的结构,与物料接触的料斗内壁应采取光亮抛光或涂覆防沾漆料等措施。再者为了安全可靠地放置最大秤量的硃码或质量块,在设计承载器时,应设计相应的放置位置或设施,通常是在承载器外壁上装有可吊挂砥码的吊架或者可放置祛码的支架。这样不仅方便了对配料秤进行静态砥码标定,而且使日常维护校验更便捷。
(2)传感器要求
对于混凝土配料秤的载荷测量装置传感器,不要有外力冲击秤体和传感器,接线要牢靠,如果是六线制,对于信号补偿修正的两线一定要接好,这对保证二次仪表接收信号很重要,也直接影响称量准确性。对于多传感器要随时检测每只传感器,保证每只传感器都受力均匀平衡。对于一些特殊物料配料秤(如水泥等粉状物料),因为其物理状态原因,在称量斗上装有振动器帮助出料干净利索,振动器的安装位置一定要避开称重传感器,防止长时间的震动将传感器的敏感元件损坏,影响其精度。
(3)改进称重仪表设计
随着计算机价格不断下调,很多单位都用计算机进行称重管理,称重仪表这些功能的使用日趋弱化,对用户来讲只需要满足显示称重结果和对计算机传送称重数据即可。而计量检定需要的校准功能过于简单,只提供一次偏载校准和存储功能,能査询的参数也仅仅是传感器空秤时的内码值、角差系数和量程系数。这对于可以检到衡器最大秤量的计量检定来讲,当然没有什么问题。和参照执行JJG539-1997黴字指示秤》计量检定规程也没有什么冲突。但是现场检定难以进行最大秤量校准,所以,大型电子衡器准确度也难以保证。建议衡器称重仪表生产厂家,增加偏载多点校准、保存和参数査询功能,如果这些参数的内码值和角差系数能够查询,能更直观地反映传感器的工作状况,将会使我们对检定结果的判断更为快速和准确。反过来也能反映我们工作做的不足之处,以便及时改正,并且这些参数有异常变化能对可能出现的故障起到预警作用。如果还能增加称重状态下的实时振荡信号或几秒取样信号查询功能,则对故障排查有很大的帮助。
(4)合理设置参数
为了满足混凝土配料秤使用准确度,必须合理设置分度数,累计分度值应是不小于最大秤量的0.01%,不大于最大秤量的0.2%;使静态准确度等级与自动称量准确度等级匹配。累计分度值设置过小,影响静态准确度,累计分度值设置过大则影响自动称量准确度。合理设置加料速度、落差、过冲量、自动补偿等参数是保证混凝土配料秤准确度决定因素。
(二)计量检定和校准要求
(1)制定统一的计量检定规程
混凝土配料秤是在动态下对物料实现非连续累计称量,因此,必须严格按照国家计量检定规程,因此相关部门应当制定一个全国统一技术法规,统一混凝土配料秤的检定方法,保证混凝土配料秤量值的准确可靠。目前国家已经下发了《混凝土配料秤(称重系统)》计量检定规程的制定计划O
(2)及时校准
混凝土配料秤除了由法定计量技术机构定期检定外,使用中还应根据生产工艺的实际需要对其校准,确保秤量的准确度。根据检定规程规定配备一定数量标准硃码,根据实际需要不定期对其静态进行校准;经常用物料进行使用中动态测试,发现失准及时联系计量技术机构重新检定。
(三)环境要求
选择在适宜的环境中使用。不要在风扇直接吹动下使用,不要大力冲击,称量时要小心轻放,必须在规定的电压范围内使用,否则会造成损坏。避免在阳光直射、高温、潮湿、粉尘浓度大或振动严重的地方使用或存放。长期不使用时,应将电源插头拔下。使用前应详尽阅读说明书,充分了解秤的功能。
(四)使用和维护要求
(1)保持整机清洁,定期清扫,以防秤体积灰积料。
(2)检査电路,气路有无故障、接地是否良
好;期检查秤的活动部分,是否有物料或异物卡住,具体的检査包括配料秤称量斗与秤体的周围横梁处是否活动自如,以防发卡影响计量;称重托辐上的出料皮带是否跑偏,定期调整以防造成计量不准;杠杆系统中的刀承是否磨损变形,防止随物料加减不同而呈现非线性的配料误差。附近应避免强电、强磁的干扰。
(3)螺旋输送机连接处应防水防潮,并便于维护,确保称量的准确度,该机配备专人操作及管理,严格按说明书要求操作。
(4)不要在配料系统上进行电焊作业,以免损害传感器,影响称量的准确。
(5)料斗与部件之间应柔性连接,气管管道不能过于张紧,以免影响称重准确度。
(6)安装称重传感器的支承框架必须牢固可靠,并应有足够的刚度,不应由于加载振动而引起框架变形或颤动影响系统计量精度。
(7)一定要在使用前预热。
在使用之前常常是要预热的,但是每台配料秤预热的时间又不尽相同,精度越高,需要预热的时间就长一些,也可根据配料秤的说明书来预热,特殊情况是要延长要预热的时间(当环境温度低的时候)。
以上是笔者一点不成熟的意见,权作一种交流,旨在与大家探讨混凝土配料秤的准确度有关方面的问题,不妥之处请同行多多指教。

 

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(此文关键词:混凝土配料秤;配料秤控制仪,配料秤控制器,混凝土配料称重控制器,生产配料控制仪表)
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