混凝土攪拌站地磅檢定常見問題分析

本文簡略介紹了混凝土攪拌站的發(fā)展歷史，對攪拌站地磅檢定中誤差產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，并指出了解決的方法。

引言

混凝土作為建筑行業(yè)作用最大、最重要的建筑材料被廣泛使用。德國是世界上最早使用商品混凝土的國家,1903年建造了世界上第一座預(yù)拌商品混凝土攪拌站。美國和法國分別于1913年和1933年建立了本國的第一臺商品混凝土攪拌站?；炷良袛嚢杩蓪?shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動化,對混凝土配合比可嚴(yán)格控制,質(zhì)量穩(wěn)定,成本低。采用集中攪拌不必在現(xiàn)場安裝攪拌裝置、堆放砂石和貯存水泥,從而可節(jié)約場地,降低勞動強(qiáng)度,集中生產(chǎn)比分散生產(chǎn)可節(jié)約原材料8%以上。因而在節(jié)約原材料、縮短建設(shè)工期、減少施工污染、凈化城市環(huán)境等方面有著深遠(yuǎn)的意義。

60年代末,我國第一座自行設(shè)計制造的用電子秤全自動控制的混凝土攪拌樓出口阿爾巴尼亞,但在計量準(zhǔn)確度,整體技術(shù)含量,智能化程度等方面與國外發(fā)達(dá)國家相比差距較大。1988年山東省建筑機(jī)械廠、華東建筑機(jī)械廠、韶關(guān)挖掘機(jī)廠等單位,與長沙建機(jī)院合作研制了HZS50和HZS75兩種型號的攪拌站,在我國較大的施工工程中推廣應(yīng)用。中國混凝土機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)徐工集團(tuán)、中聯(lián)重科、三一重工連續(xù)多年入圍世界工程機(jī)械五十強(qiáng)中,2013分別位居第五、六和十位。

混凝土攪拌站就其功能而言有兩種類型，一種是商品混凝土攪拌站，其生產(chǎn)的混凝土作為一種商品用于廠房、商品房等城市建設(shè)；一種是施工工地建立的混凝土攪拌站，用于機(jī)場、碼頭、公路、橋梁、高鐵、地鐵等項(xiàng)目建設(shè)，由于這些項(xiàng)目對混凝土原材料、強(qiáng)度的要求較高，商品混凝土很難滿足工地的要求?；炷恋馁|(zhì)量直接影響到工程的質(zhì)量，而攪拌站配料秤稱量結(jié)果是否準(zhǔn)確又直接決定了混凝土的質(zhì)量，因此對混凝土配料秤實(shí)施檢定有著極其重要的作用。

我國目前還沒有相應(yīng)的國家檢定規(guī)程，只有山東、浙江、云南等省制訂了地方檢定規(guī)程，而那些沒有檢定規(guī)程的地方開展這項(xiàng)工作所用的標(biāo)準(zhǔn)既有重力式裝料衡器檢定規(guī)程、非連續(xù)累計式

自動衡器檢定規(guī)程，還有用的是數(shù)字指示秤的檢定規(guī)程，情況比較混亂。我省混凝土配料秤的檢定執(zhí)行 JJG（浙）96- 2007 《混凝土配料秤》 檢定規(guī)程，根據(jù)檢定工作中遇到的各種情況，對混凝土攪拌

站配料秤誤差的產(chǎn)生的原因和故障的診斷方法做一簡要的陳述。

1 .配料秤的種類和特點(diǎn)

檢定工作中混凝土攪拌站的結(jié)構(gòu)類型主要有兩種，如圖 1 所示的攪拌站可以配備一條生產(chǎn)線或是 2 條生產(chǎn)線，每條線一般由骨料秤和粉料秤（水泥、粉煤灰、礦粉、膨脹劑等） 以及水秤 （有些分清水和污水 （再生水） 2 個秤） 和外加劑秤（添加劑、液外劑、增強(qiáng)劑） 組成，每條線可以單獨(dú)生產(chǎn)，也可以 2 條線同時生產(chǎn)，日產(chǎn)方量比較大；

這種類型的攪拌站主要用于商品混凝土公司和一些較大的鐵路、公路、橋梁和港口碼頭等重大的建筑項(xiàng)目工地；一種外形較為小巧，結(jié)構(gòu)也比較簡單，如圖 2 所示，這種攪拌站常被稱作攪拌機(jī)，主要由一個骨料秤和一個粉料秤組成，水和外加劑是通過流量來控制的，用于普通公路等一些比較小的建設(shè)項(xiàng)目工地。它們的工作原理也不盡相同，圖 1 的骨料秤多采用重力式的裝料方式，通過卸料口的關(guān)開控制配料多少，采用壓力式傳感器進(jìn)行稱量，每種骨料一個稱量斗，單獨(dú)稱量的，如圖 3 所示；也可以幾種物料共用一只料斗，實(shí)行累計式稱量，如圖 4 所示；粉料秤結(jié)構(gòu)方式和稱重方式和圖 3 的骨料秤也類似，通過螺旋裝置把粉料輸送到秤體內(nèi)；而水秤和外加劑秤則多采用重力式的稱量方式，采用懸掛式拉力式傳感器懸掛圓形桶的稱量方式。圖 2 的骨料秤采用機(jī)電結(jié)合式稱量方式，配料秤的秤體通過刀子、刀承或是杠桿與拉力傳感器相連如圖 5 所示和圖 6 所示，采用皮帶式的連續(xù)累計裝料方式，準(zhǔn)確度相對較低，稱量時間長。

2 .靜態(tài)檢定中出現(xiàn)的問題及解決方法

根據(jù)我省檢定規(guī)程 JJG（浙）96- 2007 《混凝土配料秤》 的要求，配料秤的檢定分為砝碼靜態(tài)檢定和物料的動態(tài)檢定兩部分；物料的動態(tài)檢定又分分離式檢定和集成式檢定兩種方法；分離檢定法要確定攪拌站系統(tǒng)之外的控制衡器，通過檢定保證其符合III級秤要求，然后再利用控制衡器稱量多次配料值，由于骨料每斗稱量 2000kg～3000kg的石子或砂子情況很多，分離檢定法每次將這么多的物料從稱量斗中取出稱量十分困難，因此分離式檢定方法比較難以操作；而集成檢定法就要用砝碼對攪拌站配料秤自身的稱量系統(tǒng)進(jìn)行靜態(tài)等級進(jìn)行檢定，確定控制衡器的準(zhǔn)確度等級滿足要求，然后再通過物料檢定，最終確定攪拌站配料秤的準(zhǔn)確度等級，在攪拌站自身的控制器滿足要求的前提下，集成檢定法可操作型更強(qiáng)。砝碼靜態(tài)檢定確定攪拌站配料秤控制衡器是否合格關(guān)系到集成法是否可以順利實(shí)施的關(guān)鍵，了解其過程中可能出現(xiàn)的問題及其解決方法十分必要。

靜態(tài)檢定過程可能出現(xiàn)的問題有以下幾種：

2.1 配料秤出現(xiàn)較大的線性誤差在一只骨料秤施加 1000kg 砝碼時顯示 996kg，再加 1000kg 砝碼，顯示 1992kg。

一般線性誤差產(chǎn)生的原因是是由于稱量斗的傳感器使用時間長，使用條件較為惡劣，使用頻率比較高造成的，這用情況只要重新標(biāo)定之后問題就可以解決問題。

2.2 配料秤出現(xiàn)較大的非線性誤差一只水泥秤放上 800kg 砝碼放后顯示 796kg，標(biāo)定后顯示 800kg，卸下 200kg 砝碼卻顯示 605kg，

但是把拿掉的 200kg 砝碼再加上依然會顯示800kg，不過砝碼卻加到 1000kg 是卻顯示 996kg。

產(chǎn)生較大非線性誤差的原因有很多，一般有以下幾個方面；

（1） 傳感器損壞無論是對于骨料秤還是粉料秤來說，秤體由

多個傳感器組成如果其中的某個傳感器損壞，會產(chǎn)生角差，無論如何調(diào)整砝碼在秤體上的位置，標(biāo)定一個稱量點(diǎn)，改變稱量時都會發(fā)生較大的變化，形象表現(xiàn)為標(biāo) 200kg 后，400kg 稱量點(diǎn)超差，重新標(biāo)定 400kg 后，返回 200kg 稱量點(diǎn)時誤差又超出允許范圍。此時只要用一定數(shù)量的砝碼做偏載測試即可發(fā)現(xiàn)問題傳感器。

（2） 骨料秤一般有三個壓力稱重傳感器將秤體固定在支撐架上，傳感器固定螺栓松動或是被石子、瓜子片卡住也會產(chǎn)生較大的非線性誤差，固定好傳感器并及時清理卡住的異物就可恢復(fù)正常；

（3） 傳感器受力不均每個傳感器都未損壞，骨料秤或粉料秤由于傳感器安裝不水平或是砝碼放置不均勻造成受力不均；二水秤和外加劑秤都是由拉力一個傳感器吊掛一個桶形秤，如果砝碼放置不平均容易造成稱量不準(zhǔn)確。如在一臺外加劑秤靜態(tài)檢定時放置一顆 10kg 砝碼時不對稱，標(biāo)定后顯示 10.00，再加5kg 砝碼則顯示 15.27；砝碼一般要求對稱平均放置，把 10kg 的砝碼改變成 2kg 一顆小砝碼對稱放置，放置穩(wěn)定后標(biāo)定，顯示 10.00，再加 6kg 的小砝碼，顯示 16.01kg。

（4） 秤體的連接處在受力時產(chǎn)生力圖 5 類型的攪拌站骨料秤由數(shù)個拉力稱重傳感器固定在支撐架上，為防止過載對傳感器損壞，均配備防過載拉桿，如果拉桿安裝不當(dāng)，在施加砝碼時會對結(jié)果產(chǎn)生極大影響；

如圖 6 骨料秤由一個拉力傳感器與機(jī)械連桿相連，在通過機(jī)械市的拉桿或是刀子刀承固定在支撐架上，如果連桿不水平或是刀子與刀承安裝不到位，都會產(chǎn)生很大誤差。

放置的位置不平均，回程會產(chǎn)生誤差圖 3 粉料秤并排固定于攪拌站的“3 樓”，相互之間空隙比較小，如果安裝不水平，在受力是發(fā)生傾斜就有可能發(fā)生擠壓，影響稱量結(jié)果；水泥秤與粉煤灰秤并排排列，檢定粉煤灰秤時一切正常，檢定水泥秤時 200kg 時正常，砝碼加到

400kg 時顯示 396kg，并且發(fā)現(xiàn)已經(jīng) “回零 ”的粉煤灰秤受力發(fā)生變動，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)水泥秤安裝不水平，受力時發(fā)生傾斜與旁邊的粉煤灰成發(fā)生擠壓。

此外粉料秤一般是通過一根或幾根輸料管與外部的儲料罐相連，在秤體與輸料管的連接處用塑料管或布袋連接，如果鏈接過緊會對稱量結(jié)果有影響；有水泥秤還配有回氣管，如果回氣管鏈接不當(dāng)也會產(chǎn)生相同的問題。對一臺 2HZS120 型的混凝土攪拌站配料秤的 2 只水泥秤進(jìn)行檢定，一只加載 200kg 砝碼時顯示 198kg，繼續(xù)加載至

400kg 時顯示 392kg，加載至 600kg 時顯示 588kg，標(biāo)定 600kg 之后卸載 200kg 砝碼，顯示 403kg，卸載至 200kg 是顯示 206kg，通過檢查發(fā)現(xiàn)是秤上方的進(jìn)料口布袋連接過緊，適當(dāng)放松布袋后癥狀消除；而另外一只情況恰恰相反，加載 200kg 砝碼時顯示 202，繼續(xù)加載至 400kg 時顯示 405kg，加載至 600kg 時顯示 608kg，標(biāo)定 600kg 之后卸載200kg 砝碼，顯示 398kg，卸載至 200kg 是顯示

195kg，通過檢查發(fā)現(xiàn)是秤上方的回氣管于下方連接過緊，放松回氣管后癥狀消除；如果隨砝碼的增加出現(xiàn)了非線性減少的比例增大，就要考慮是由于由于輸料管在秤體的上方與之相連，塑料管或布袋連接處對秤體施加了一個向上的拉力，拉力抵消了一部分的砝碼值；如果隨砝碼的增加出現(xiàn)了非線性增加的比例增大，就要考慮是由于向下安裝的回氣管與秤體鏈接不合格，造成對秤體的向下的拉力，拉力直接影響到秤體零位值，同時隨著砝碼數(shù)量的增加，回氣管的拉力越來越小，造成砝碼值顯示的不比例增加。

外加劑秤一般安裝在水秤的上方，如果外加劑秤下面的出料管與水秤壁發(fā)生接觸，就會產(chǎn)生很大的誤差。

3.物料檢定中出現(xiàn)的問題及解決方法

這對于我們來說控制衡器的準(zhǔn)確度等級滿足要求之后，在進(jìn)行物料檢定時出現(xiàn)配料秤的允許誤差超限的情況，造成的原因除了砝碼靜態(tài)檢定中的各類影響稱量結(jié)果的因素之外還存在一些其他問題會影響到混凝土配料秤的準(zhǔn)確度等級的原因。

3.1落料誤差造成的配料誤差。

由于骨料的供料器出口與稱量斗有一定的距離，配料機(jī)在配料過程中，當(dāng)稱料斗中的物料達(dá)到設(shè)定值時，給料皮帶機(jī)就會自動停止，氣動給料門關(guān)閉，但此時仍有部分物料從空中落入稱量斗，這部分物料的重量稱為落差。大部分配料機(jī)不會自動修正落差。為了保證配料精度，一般對物料的落差值進(jìn)行人為修正，將設(shè)定值減去落差值。落差值設(shè)定后，由于骨料或干或濕，實(shí)際落差與設(shè)定落差值之間也會產(chǎn)生誤差，對大稱量影響較小，而對小稱量影響就很大；

有的攪拌站骨料秤配有 2 個出料口，小稱量打開一個出料口，大稱量 2 個稱量口同時打開，這樣就可以有效減小落料誤差；

3.2稱量設(shè)定值較小造成的配料誤差。

根據(jù) JJG（浙）96- 2007 《混凝土配料秤》 規(guī)程要求，對某一裝料預(yù)設(shè)值進(jìn)行 10 次物料測試，計算出每次裝料與平均值的最大實(shí)際偏差 md、X（1）級每次裝料與裝料平均值的最大允許平均值 mpd

（1），計算得出 md/mpd1 的比值；算出預(yù)設(shè)值誤se、X （1） 級最大允許預(yù)設(shè)值誤差 mpse （1），計算得出 se/mpse （1）的比值，根據(jù)這兩個值確定配料秤的準(zhǔn)確度等級。由于外加劑、粉煤灰、礦粉等設(shè)定值較小，最大允許平均誤差 mpd 和最大允許預(yù)設(shè)值誤差 mpse 都比較小，如果在物料檢定是如果一次稱量偏差較大就可能造成不合格情況發(fā)生，并且控制系統(tǒng)增加了自動補(bǔ)償?shù)墓δ?，造成了最大允許平均誤差 se 很小而最大最大平均偏md 比較大的情況，直接影響到配料的準(zhǔn)確度等級。

4 .結(jié)束語

影響攪拌站配料秤準(zhǔn)確度等級的因素很多，對其實(shí)施檢定是保證其準(zhǔn)確性的重要手段，只有這樣才能保證混凝土的產(chǎn)品質(zhì)量以及人民的生命財產(chǎn)安全。