混凝土配料秤檢定方法探討

劉守山++申濤++郭知明

摘 要：在大力推行技術建設的背景下，建筑、道路、橋梁的建設需求逐漸增大，混凝土配料攪拌系統(tǒng)的應用范圍也越來越廣。作為稱重裝置，混凝土配料秤的準確性決定了混凝土的品質，這對于混凝土配料秤的檢定和校準十分重要。目前，國家質檢總局尚未出臺與混凝土配料秤相關的檢定規(guī)程或校準規(guī)范，工作人員大多參考JJG 564—2002《重力式自動裝料衡器》出具校準或測試報告。簡要論述了檢定或校準混凝土配料秤的方法和相關注意事項，并針對物料試驗分析、論述了集成和分離2種方法。在大量實踐工作的基礎上指出，采用集成法檢定混凝土配料秤更加科學、合理。

關鍵詞：混凝土配料秤；物料試驗；集成法；分離法

中圖分類號：TH715.1 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.22.100

1 概述

目前，我國的城鎮(zhèn)化速度日漸加快，城市變化日新月異，每天都有無數建筑拔地而起，無數道路、橋梁建成，而所有的建設都離不開混凝土，一座城市每天消耗的混凝土數量是驚人的。同時，建筑、道路、橋梁的質量在很大程度上取決于混凝土的品質。

混凝土原料包括石頭、砂子、水泥、礦粉、粉煤灰、水和外加劑等，將原料在混凝土攪拌機里適當攪拌后就會形成混凝土。不同用途的混凝土所用的原料種類、配比都不同，品質優(yōu)異的混凝土必須嚴格配比、適當攪拌。而混凝土配比的準確度要依靠混凝土配料秤來控制。混凝土配料秤能夠測定出所用原料的質量值，按照合格的配比測出原料質量，并將其投入攪拌，這樣才能得到質量合格的混凝土。因此，混凝土配料秤的準確度決定了混凝土的質量，對混凝土配料秤的檢定或校準工作也是十分必要的。

現階段，某省市和部門根據工作需要制定了地方檢定規(guī)程或部門檢定規(guī)程，但是，這些都是在摸索檢定方法，并沒有提出科學、合理、方便、實用且具有權威性的檢定方法。鑒于這種情況，筆者在積累了大量工作實踐經驗的基礎上，經過系統(tǒng)的思考和整理，提出了一整套檢定混凝土配料秤的方法。

2 混凝土配料秤的工作原理

混凝土配料秤是一個系統(tǒng)，一般包含5～10臺秤，用于稱量不同原料的質量，所有的秤必須同時工作才能滿足稱量要求。混凝土攪拌系統(tǒng)是一套較為密封的系統(tǒng)，它有數個儲料倉儲存各種原料，每個儲料倉與1個稱量倉相連，通過閥門控制和傳動機制可以將儲料倉里的原料輸送到稱量倉中。稱量倉下面裝有1～4個稱重傳感器，以此作為稱重單元，每個稱量倉都是1臺配料秤，要用它稱量出送入其中的原料質量，然后再通過閥門控制和傳動機制將原料輸送到攪拌機中，適當地攪拌后，可將最后的攪拌物從下方的出料口輸出到攪拌罐裝車里。

整套系統(tǒng)按照預設的程序輸送原料、稱量、攪拌和輸出，這個過程是自動控制的，但是，在稱量時間內，物料是靜止不動的，靜態(tài)稱量，所以，不需要考慮動態(tài)過程，只需要考慮設定值（預設的投料質量值）、顯示值（投料后配料秤的輸出質量值）和約定真值（使用控制衡器稱量的質量值）之間的最大差值。如果差值在可接受的范圍內，則可以判定合格；否則，判定不合格。

由混凝土配料秤的工作原理可知，對其進行檢定時，必須要用1臺量程適合的控制衡器稱量物料，并將此值作為約定真值。而根據量值傳遞和溯源的一般規(guī)則，控制衡器的允許誤差應不大于混凝土配料秤最大允許誤差的1/3. 一般的攪拌站對混凝土配料系統(tǒng)的允差要求是不大于±1%，所以，控制衡器的允許誤差應不大于±0.3%.

3 檢定方法

混凝土配料秤的檢定分為2部分，即使用砝碼檢定和使用物料檢定。砝碼檢定是基礎，只有砝碼檢定合格，配料秤才有可能合格；而物料檢定是根據實際使用情況進行的，它是確保配料秤合格的關鍵。

3.1 使用砝碼檢定

使用砝碼檢定配料秤比較簡單，可以參照《重力式自動裝料衡器》檢定方法中靜態(tài)稱量試驗的方法進行，即先執(zhí)行置零準確度試驗，用閃變點法或細分分度值測試零點的誤差（如果有零點跟蹤裝置，應預加砝碼脫離零點跟蹤范圍），然后從零點起逐步施加試驗載荷至最大秤量，并逆順序卸下試驗載荷至零點。在此過程中，選擇的試驗載荷應包括零點、最小秤量、1/2最大秤量和最大秤量，同時，還可以使用閃變點法或細調分度值計算誤差。之后，應該選擇1/2最大秤量或最大秤量進行3～5次重復性試驗。

使用砝碼檢定的難點在于配料秤上都是配料倉，與許多疏料管道相連，放置砝碼十分不方便，無法使用較大的砝碼和機械搬運手段，需要耗費大量的人力。如果做一些架子掛在配料秤上，不僅方便放置砝碼，還能節(jié)省大量的人力。

3.2 物料檢定

物料試驗是在設定物料值后投料，并用控制衡器稱量投入的物料，將稱量值作為約定真值，而設定值與約定真值之差即為物料試驗誤差。上文中已論述，控制衡器的最大允許誤差為不大于±0.3%. 根據控制衡器的不同，物料試驗又可分為集成法和分離法。

3.2.1 集成法物料試驗

集成法是指將配料秤作為控制衡器，要想使用配料秤稱量投入的物料，那么，就必須要求配料秤在使用砝碼檢定時的最大誤差不大于0.3%，而且配料秤使用砝碼檢定合格后才能進行物料試驗。

配料秤使用砝碼檢定合格后，物料試驗就比較簡單了，即分別將每個配料秤按照設定值投入物料，投入完畢后，使用配料秤稱量物料質量，并將計算設定值與稱量值之差作為試驗誤差。設定值應根據常用量或最大秤量來確定，每一個設定值都應進行3～5次試驗，如果有一次試驗誤差的絕對值大于1%，則判定該配料秤不合格。

在采用集成法物料檢定的過程中應注意，物料容易被黏到稱量倉壁上，輸出物料時會留下殘留物，所以，應該在每次物料試驗前都將稱量重新置零，并在置零前敲擊稱量倉，盡量減少物料殘留量，以保證殘留量不大于最大秤量的1%.

集成法的優(yōu)勢是試驗方法比較方便，使用儲料倉里的物料進行物料試驗即可，不需要將物料從整個傳輸系統(tǒng)中導出或導入，效率高，能節(jié)省大量的人力和物力；缺點則是必須保證配料秤本身的準確度，而且使用砝碼檢定時，最大允許誤差不大于0.3%，這一點對于使用環(huán)境較差、震動較大的配料秤來說是比較困難的。

3.2.2 分離法物料試驗

分離法是指使用配料秤之外的衡器作為控制衡器。此控制衡器的最大誤差不大于0.3%，并且要在其作為控制衡器前檢定合格。一般情況下，應采用中準確度等級的數字指示秤，根據配料秤物料試驗的設定值（設定值的選擇與集成法一致）確定控制衡器的最大秤量和分度值，如表1所示，所以，1套配料秤應配備兩三臺控制衡器。

表1 設定值與控制衡器的對應關系

物料試驗設定值/kg 控制衡器

最大秤量/kg 檢定分度值/kg

1 000～5 000 6 000 2

100～1 000 1 000 0.5

10～100 100 0.05

在秤量物料時，控制衡器應采用閃變點法或細分分度值來確定物料化整前的質量值。在確定了控制衡器后，應分別按照每個配料秤的設定值投入物料，投入完畢后，要盡可能完全將物料導出，然后用控制衡器稱量物料，并將稱量值作為約定真值，從而進行誤差判斷。因此，將物料導出是分離法的關鍵點，也是難點，因為配料系統(tǒng)并沒有為計量而設計出料口，所以，只能通過攪拌機混合后輸出。

由于一般配料秤的骨料稱量倉都在地下，稱量后可將物料通過傳送皮帶輸送到攪拌機；而其他稱量倉都在樓上，與上方的儲料倉相連，所以，可以采用不同的方法導出物料。對于地下的骨料配料秤，其料倉上方是未封閉的，所以，可以在設定后按照設定值輸入物料，然后用人工方法將物料從上方的開口處取出。這樣做，要耗費大量的人力和時間。如果有條件，可以將物料繼續(xù)輸送到皮帶上，然后用皮帶將物料輸送到某一方便收集的地點收集。在試驗前，要盡量將料倉和皮帶打掃干凈，稱量后將物料收集干凈，盡量減小物料遺失造成的誤差。對于全封閉的其他配料秤（一般包括水泥秤、水秤、礦粉秤、粉煤灰秤、外加劑秤等），沒有好方法將其在秤量后直接導出，只能通過攪拌機后導出。這樣做，物料很容易會被黏在攪拌機和傳

輸管道上，增大試驗誤差。因此，要采用比較麻煩的方法，而且必須先檢定水秤。具體的做法是，先將稱量倉里的所有物料放空，敲擊管道，使其內存留的物料都流到攪拌機內，然后放空攪拌機，從水儲料倉放水沖洗攪拌機后從出料口放出，全部清洗干凈后停止放水，直至不再有水滴從出料口滴下時開始對水秤進行物料試驗。按照設定值放水后從出料口接出，同樣至不再有水滴從出料口滴下為止，用控制衡器稱量接出的水的質量（提前將容器質量除皮）。這樣做，可以將水秤、管道和攪拌機中水殘留引起的誤差降到最低，然后計算水秤誤差。對于同一設定值，要試驗3～5次，計算出誤差的平均值。假設水秤設定值為m，其他配料秤的檢定都要用水秤配合，那么，以水泥秤為例，按水泥秤設定值將相應的物料輸入攪拌機，然后敲擊水泥稱量倉和管道，盡可能確保物料進入攪拌機后從出料口放出，然后放入設定值為m的水沖洗攪拌機后放出，如果不夠可以再放設定值為m的水，以保證水泥全部被水沖出，至不再有水滴從出料口滴下。將從出料口接出的水泥和水共同稱量，用水秤的平均誤差計算出水的質量值，用水泥和水的稱量值減去計算出的水的質量值，即為水泥的約定真值。其他配料秤的檢定可以此方法類推。

在采用上述方法進行試驗時，必須謹慎仔細，保證每一個步驟的準確度，盡量減少物料殘留引起的誤差。所以，整個過程十分耗費時間，而且效率極為低下，還要浪費大量物料。

4 結論與展望

由上述分析可知，混凝土配料秤的檢定必須包括砝碼檢定和物料檢定2部分。只要檢定人員與使用廠家緊密配合，在檢定過程中謹慎仔細，就可以順利完成檢定工作。但是，無論是砝碼檢定還是集成法（分離法）物料檢定，都存在不同程度的困難。在檢定過程中，人力和物力的浪費會影響檢定效率和結果判定，所以，它們不是十分科學、方便的檢定方法，僅僅是在沒有相應國家規(guī)程和標準的情況下的權宜方法。而要想徹底解決配料秤的檢定問題，必須出臺相應的國標和國家檢定規(guī)程，使配料秤附帶檢定的輔助設施和與其相適應的出料口或進料口，使檢定過程簡單易行且有法可依。

參考文獻

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〔編輯：白潔〕