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0引言
隨著我國對基礎(chǔ)建設(shè)的大力投人,對城市環(huán)境保護的要求越來越高,同時,商業(yè)混凝土在全國迅速發(fā)展。在現(xiàn)代建筑工程施工中,對混凝土配比質(zhì)量的要求越來越高。尤其是近年,隨著商品混凝土市場的不斷發(fā)展以及水電站、核電站、高速公路、機場、高速鐵路等大型工程的建設(shè),這些工程對混凝土的要求更高更嚴,所以在混凝土攪拌站中,廣泛應用于建筑行業(yè)中的混凝土配料秤對商業(yè)混凝土的配料和稱重顯得尤為重要,然而國家尚未出臺專門針對混凝土配料秤的計量檢定規(guī)程。筆者工作的單位所在行政區(qū)域內(nèi)恰有高速鐵路在建,本著服務好國家級重點工程,保障混凝土配料秤量值準確可靠的原則,通過查閱相關(guān)資料以及多次檢定實踐,探討混凝土配料秤的檢定。
1混凝土配料秤的簡介
混凝土配料秤是一種較為特殊的衡器,它將不同的散狀物料(骨料、粉料和液體)合成為預定質(zhì)量且固定配比載荷(分離載微累計載荷)的混凝土,是具有一個或多個稱量單元,對一種或多種的散狀物料(骨料、粉料和液體)進行定量稱量,形成具有預定質(zhì)量、且相互獨立不連續(xù)的分離載荷,還可以對這些分離載荷進行組合或累計,并將這些分離載荷或累計載荷輸出,同時顯示和(或)打印這些載荷量值。配料秤的稱重原理是利用作用于稱量斗上的重力來確定該物體的質(zhì)量,也就是把物料質(zhì)量轉(zhuǎn)化的力通過測量裝置測量計算,再以質(zhì)量單位顯示的值,包括一個或多個配料秤對相應的載荷組合進行計算,并將其組合作為-次(預定的且實際上恒定的質(zhì)量)裝料,隨之放料輸出混凝土配料秤分為單體式配料秤、累加式配料秤和皮帶式配料秤,以及組合式配料系統(tǒng)和其他形式的配料系統(tǒng)
組合式配料系統(tǒng)又稱為混凝土攪拌站,它是包括多個稱量單元,每個稱量單元分別對各自對應的散狀物料(骨料、粉料或液體)進行定量稱量,分成預定質(zhì)量的分離載荷(裝料),并將這些分離載荷進行定量組合累計,將組合后的累計載荷(新鮮混凝土)輸出的混凝土配料系統(tǒng)(圖1),一般的組合式配料系統(tǒng)中包括如下四種類型配料秤:骨料、水泥、水、外加劑,特殊的可增加粉煤灰等摻和料秤。
2檢定依據(jù)的選擇
目前,雖然我國部分省如浙江和山東已經(jīng)出臺了相關(guān)地方計量檢定規(guī)程,如:JJG(浙)96-2007《混凝土配料秤》、JJG(魯)66-2008《混凝土配料秤》,但由于國家還沒有正式出臺專門針對混凝土配料秤的檢定規(guī)程,難免讓大部分未出臺相關(guān)地方檢定規(guī)程的同行在檢定混凝土配料秤時產(chǎn)生困惑,到底以
何標準作為檢定的依據(jù)?筆者注意到爭論點主要集中在如下三個國家計量檢定規(guī)程:(1)JJG539-1997《數(shù)字指示秤》、(2)JJG648-1996《非連續(xù)累計自動衡器》、(3)JJG564-2002<重力式自動裝料衡器》。定義往往簡明扼要說明了衡器的基本情況,下文進行分析。
2.1定義
1)數(shù)字指示秤是指裝有電子裝置的秤。如:電子計價秤、電子臺秤、固定式電子秤等。其在稱量過程中需要人員操作(例如向承載器加放或卸去載荷而取得稱量結(jié)果),屬于非自動衡器。
2) 非連續(xù)累計自動衡器是把一批散料分成質(zhì)量不等的若干份分立的被稱載荷,按預定程序依次稱量每份載荷后分別累計,以求得到該批物料總量的—種自動衡器。
3) 重力式自動裝料衡器是把散狀物料分成預定的且實際上恒定質(zhì)量的裝料,并將裝料裝入衡器的自動衡器。它基本由與稱量單元相關(guān)聯(lián)的自動給料裝置以及相應的控制和卸料裝置組成。
2.2比較分析
2.2.1表面上,混凝土配料秤與數(shù)字指示秤有相似的稱重單元、傳感器和顯示裝置。但根據(jù)衡器的操作方式來分類,兩者卻分別屬于自動衡器和非自動衡器。非自動衡器在稱量過程中需要操作者的干預,以決定稱量結(jié)果是否可以接受。而自動衡器在稱量過程中無需操作者干預,能按照預定的處理程序自動稱量。很明顯,混凝土配料秤在實際稱量過程中無需操作者干預,能按照預定的處理程序自動衡量,屬于自動衡器,故不能選用JJG539-1997這一非自動衡器類的規(guī)程作為檢定依據(jù)。
2.2.2中文字面上理解非連續(xù)累計自動衡器和重力式自動裝料衡器區(qū)別點,在于是把散狀物料分成質(zhì)量不等的若干份分立的被稱載荷還是預定的且實際上恒定質(zhì)量的裝料?;炷僚淞铣拥亩x是將不同的散狀物料(骨料、粉料和液體)合成為預定質(zhì)量且固定配比載荷(分離載荷或累計載荷)的混凝土,應屬于重力式自動裝料衡器。
2.2.3非連續(xù)累計自動衡器和重力式自動裝料衡器分屬于英文原版OIMLR107和OIMLR61這兩個不同的國際建議,它們本質(zhì)上的區(qū)別在于硬件上是否有用裝置控制一次(預定的且實際上恒定質(zhì)量的)裝料總質(zhì)量的定量自動反饋控制功能。
⑴非連續(xù)累計自動衡器(OIMLR107)只有多個稱重周期的累加功能,沒有一次裝料總質(zhì)量的定量自動反饋控制裝置。
(2)重力式自動裝料衡器(OIMLR61)既有多個稱重周期的累加功能,又有一次裝料總質(zhì)量的定量自動反饋控制裝置。
2.3討論
通過以上的分析可知,混凝土配料秤屬于重力式自動裝料衡器。在沒有出臺特別針對混凝土配料秤國家計量檢定規(guī)程之前,對無地方計量檢定規(guī)程情況下檢定混凝土配料秤應該選用JJG564-2002作為檢定依據(jù)。
3改進的檢定方法
國家計量檢定規(guī)程JJG564-2002中8.224表9規(guī)定了首次檢定和后續(xù)檢定的項目一覽表,其中只規(guī)定按照外觀檢查、物料檢定、準確度等級的確定這三個大項進行??蓪嶋H情況是混凝土配料秤在使用過程中由于其所處的客觀環(huán)境的影響,不可避免地在物料檢定后發(fā)現(xiàn)配料秤達不到相應的要求,需要進行調(diào)試使其達到相應準確度等級的要求。調(diào)試過程是首先按照廠家的使用說明書設(shè)置要求進入標定模式用標準破碼調(diào)準靜態(tài)示值,然后通過調(diào)整加料速度、落差、過沖量、自動補償?shù)葏?shù),讓配料秤動態(tài)過程示值準確,最后依據(jù)檢定項目一覽表重新進行物料檢定。這樣下來一臺配料秤的檢定往往需要經(jīng)過檢定、調(diào)整、再檢定這樣的循環(huán)過程,其中包含了兩次需要耗費大量人力物力以及時間的物料檢定過程。
根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù),在后續(xù)檢定過程中,混凝土配料秤的一次性通過率只有約20%,約80%的配料秤都需要經(jīng)過檢定、調(diào)整、再檢定這樣的循環(huán),這對客戶和法定計量技術(shù)機構(gòu)來說都是極其低效率的。有沒有一種在遵循現(xiàn)有檢定規(guī)程方法的基礎(chǔ)上,而又可以提高檢定效率的方法?通過查閱國標GB/T10171-2005《混凝土攪拌站》、地方檢定規(guī)程JJG(浙)96-2007《混凝土配料秤》、JJG(魯)66-2008《混凝土配料秤》等相關(guān)資料,答案是肯定的。檢定思路如下:先對配料秤進行靜態(tài)檢定,在靜態(tài)檢定合格后,再進行物料檢定。這樣在靜態(tài)檢定過程可以提前及時發(fā)現(xiàn)問題,并進行相應的調(diào)整解決,避免多次的物料檢定°實踐證明,這是一種高效經(jīng)濟的檢定方法。參照JJG564-2002《重力式自動裝料衡器》在概述中提到在裝料衡器作為非自動衡器使用時應符合JJG555-1996《非自動秤通用檢定規(guī)程》的要求,筆者建議在規(guī)程原有三大項檢定項目改進為增加靜態(tài)檢定項目,即最終檢定項目包含外觀檢查、
靜態(tài)檢定、物料檢定、準確度等級的確定這四大項,其中靜態(tài)檢定項目的過程如下所述。
3.1檢定項目
3.1.1置零裝置的準確度
首先將配料秤置零,擺脫自動置零和零點跟蹤范圍(如放置10e的硃碼在承載器上),再測定示值由一個分度值變?yōu)橄乱粋€分度值的附加秩碼,用閃變點法計算零點的誤差。閃變點法具體操作如下:對于某一載荷,”,示值是/,逐一加放O.le的附加小砥碼,直到示值明顯增加一個e,變?yōu)椋╖+e)0此時,所有承載器上的附加小秩碼為A/«o可用下述公式得到:
化整前的示值P:P=/+0.5e"m;化整前的誤差:E=P-m=/+0.5e-Am-n:化整前的修正誤差:Ec=E-E°=Wmpe;配料秤的零點偏差對稱量結(jié)果的影響應不大于0.25d。
3.1.2偏載
在每個支承點上施加相當于最大秤量1/10的試驗載荷。
記錄示值及附加小秩碼值,其中任何位置的修正誤差均不能超過此量程的允許誤差,否則應對相應的元器件進行調(diào)整,并重試角差,直到符合要求為止。
3.1.3靜態(tài)稱量示值誤差
從零點起按由小到大的順序加怯碼至最大秤量,并逆序卸下砥碼至零點。至少應選定以下5個秤量:最小秤量(10e)、最大允許誤差改變的秤量(50e,200e)、50%最大秤量、最大秤量。加卸成碼應分別單調(diào)地遞增或遞減,每個稱量點的修正誤差均不能超過表1規(guī)定的靜態(tài)稱量的最大允許誤差mpe。
3.1.4鑒別力
在最小秤量和最大秤量兩處進行測試。在承載器上加最小秤量或最大秤量的硃碼或小怯碼(例如:10個0.1d),然后依次取下小硃碼,直到示值/確實減少了一個分度值而變?yōu)樵俜派蟼€0.1d的小秩碼,然后再輕緩地放上1.4d的砥碼,示值應為I+d。
3.2檢定準備
進行檢定前,應準備好足夠的Ml等級標準砥碼、搬運設(shè)備和相應的具有操作資質(zhì)的人員以及設(shè)備的使用說明書
3.3判定依據(jù)
靜態(tài)稱量按普通準確度級數(shù)字指示秤的最大允
許誤差要求(表1)。
3.4檢定分度值(e)及實際分度值(d)
混凝土配料秤的檢定分度值(e)可與實際分度值(d)不一致,但必須是"WeWlOd,分度值應以1x10A、2x10比或5x10*為形式表示的質(zhì)量單位,左為正、負整數(shù)或零。
4注意事項
1) 檢定前將料斗往復推動幾次,料斗與部件之間應該柔性連接。特別注意檢査秤體與周圍物體的干涉,及時處理問題,以免影響稱重的準確度例如:水配料秤底部與進水和出水管道的連接要排除干涉,水泥配料秤與螺旋輸送機連接處之間蓬布應防水防潮,避免因老化卡死等,
2) 檢定前要保持整機清潔,檢查電路、氣路.注意把料斗的余料清理干凈,避免影響置零裝置的準確度。
3) 靜態(tài)檢定偏載測試要放在稱量示值誤差測試之前完成,用于提早發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵部件傳感器是否損壞,以保證承載器受力均勻,避免配料秤在稱量示值誤差測試過程由于受力不均勻產(chǎn)生線性差。
4) 靜態(tài)檢定靜態(tài)稱量示值誤差測試時,標準成碼盡量放在承載器中心位置,以免產(chǎn)生偏載誤差。
5) 提醒客戶關(guān)鍵部件稱重傳感器要有相應的防護設(shè)施,避免因強電和強磁的干擾以及混凝土腐蝕,影響稱量的準確度。
5結(jié)語
本文通過對混凝土配料秤的定義、原理、結(jié)構(gòu)進行介紹,探討檢定依據(jù)的選擇,在現(xiàn)有檢定規(guī)程的基礎(chǔ)上改進的檢定方法,檢定相關(guān)注意事項的闡述這四個方面內(nèi)容,希望能對同行們進行混凝土配料秤檢定提供參考。
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