混凝土攪拌機(jī)的誤差分析與故障判斷

林細(xì)龍　曾云池

(浙江省蒼南縣質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢測院，蒼南 325800)

0　引言

混凝土攪拌機(jī)所制造的工程用混凝土是用于高速鐵路、高速公路及高樓大廈等的樁基、梁柱、橋梁等的受力構(gòu)件。因?yàn)榛炷翑嚢铏C(jī)的計(jì)量性能直接影響到重點(diǎn)路橋和高樓建筑的工程質(zhì)量，所以各地法定計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)十分重視混凝土攪拌機(jī)的計(jì)量檢定。

筆者多年來從事各種規(guī)格型號混凝土攪拌機(jī)的計(jì)量檢定工作。積累了較為豐富的經(jīng)驗(yàn)，從檢定中發(fā)現(xiàn)了各種誤差的產(chǎn)生原因，并進(jìn)行故障判斷及排除。本文應(yīng)用計(jì)量誤差理論對混凝土攪拌機(jī)產(chǎn)生的各類誤差進(jìn)行分析。

混凝土攪拌機(jī)一般由骨料秤、水泥秤、水秤、粉煤灰秤、外加劑秤等組成，通過稱重顯示控制器進(jìn)行調(diào)試和標(biāo)定，使計(jì)量性能符合要求。由于混凝土攪拌機(jī)大多處于環(huán)境惡劣的情況下工作，加之建筑材料腐蝕性較大，使機(jī)件磨損和計(jì)量性能超差等情況經(jīng)常出現(xiàn)。一般情況下如果稱重傳感器和機(jī)械部件沒有發(fā)生損壞，定期檢定中發(fā)現(xiàn)的配料秤的計(jì)量性能改變，示值超差等只要按照正確方法校正即可。但如果多次校正后仍然不能恢復(fù)正常的計(jì)量性能就必須對誤差進(jìn)行分析，判斷是哪種原因?qū)е掠?jì)量性能超差，同時(shí)對稱重傳感器和機(jī)械部件進(jìn)行檢查，從中發(fā)現(xiàn)故障原因，進(jìn)行排除。下面列舉幾種常見的誤差分析及解決方法。

1　混凝土攪拌機(jī)的配料機(jī)誤差種類及解決辦法

配料機(jī)的誤差一般有三種。

第一種是由混凝土攪拌機(jī)的使用環(huán)境惡劣，頻次高造成的傳感器稱重顯示器控制系統(tǒng)的計(jì)量性能變化而引起的系統(tǒng)誤差，其變化規(guī)律一般呈線性，隨著載荷的增加誤差也隨之增大。解決辦法：一般對稱重傳感器和稱重控制器進(jìn)行調(diào)試和標(biāo)定，都可以恢復(fù)到正常的計(jì)量性能。

第二種是由于每次加載和卸載的位置不同等因素引起的隨機(jī)誤差，它沒有一定規(guī)律，時(shí)正時(shí)負(fù)，時(shí)大時(shí)小。解決辦法：按檢定規(guī)程要求，合理放置砝碼在配料秤中位置就可以消除由此產(chǎn)生的誤差。

第三種是由稱重傳感器、稱重顯示器等各種機(jī)械部件磨損或機(jī)械故障所產(chǎn)生的粗大誤差，其變化一般沒有規(guī)律。解決辦法：首先對發(fā)生粗大誤差的配料秤用裝料預(yù)設(shè)值為1000kg的同一載荷機(jī)械進(jìn)行10次加載，記下其實(shí)測值，并用分離檢定法(備有一臺經(jīng)檢定合格的電子地上衡SCS-3型作為控制衡器)按照J(rèn)JG(浙)96-2007《混凝土配料秤》檢定規(guī)程的要求對這列數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，算出最大平均偏差(md)、最大允許平均偏差(mpd)，得出md/mpd的比值；算出預(yù)設(shè)值誤差(se)、最大允許預(yù)設(shè)值誤差(mpse)，得出se/mpse的比值。這兩個(gè)比值是否符合JJG(浙)96-2007《混凝土配料秤》檢定規(guī)程的要求，并判斷其準(zhǔn)確度等級，如果比值大于2，要進(jìn)行調(diào)試和校正。

2　骨料秤的誤差分析及解決實(shí)例

2.1　骨料秤的誤差分析實(shí)例

在混凝土攪拌機(jī)的周期檢定中發(fā)現(xiàn)其中一臺骨料秤的情況如下：當(dāng)用分離檢定法進(jìn)行檢定時(shí)，加載裝料預(yù)設(shè)值為1000kg的物料，控制衡器顯示1032kg,大大超過該秤的最大允許平均偏差(1000kg×0.7%=7kg)。按該秤的校正方法進(jìn)行線性校正，卸載后重新加載1000kg物料控制衡器顯示為1022kg,仍然超差。筆者然后對其進(jìn)行10次加載并用“閃變點(diǎn)”法得數(shù)據(jù)如表1所示。

表1　分離法檢定記錄

表2　各項(xiàng)誤差計(jì)算結(jié)果記錄

2.2　骨料秤的誤差原因分析及解決方法

從表2數(shù)據(jù)可知，應(yīng)該屬于粗大誤差，要從誤差產(chǎn)生的原因分析，基本上可以排除由人員、方法、環(huán)境及控制衡器引起粗大誤差的可能性。初步判斷是傳感器損壞或機(jī)械故障，接著對傳感器輸出電壓參數(shù)等進(jìn)行測量，都在允許范圍之內(nèi)，最后對各種機(jī)械部件進(jìn)行詳細(xì)的檢查，發(fā)現(xiàn)配料斗上一根定位螺栓因長期使用產(chǎn)生斷裂，配料斗受到載荷后與機(jī)架產(chǎn)生了刮擦，分解了稱重傳感器的載荷，從而導(dǎo)致加載同一標(biāo)準(zhǔn)砝碼值，稱重顯示器呈毫無規(guī)律的不同數(shù)據(jù)。經(jīng)更換定位螺栓后，重新調(diào)整水平并用標(biāo)準(zhǔn)砝碼進(jìn)行靜態(tài)線性校正，骨料秤的計(jì)量性能恢復(fù)正常。最后將裝料預(yù)設(shè)值為1000kg物料，用集成檢定法進(jìn)行檢定，骨料秤的計(jì)量性能正常。

3　水泥秤的誤差分析及解決實(shí)例

3.1　水泥秤的誤差原因分析及解決方法

在對混凝土攪拌機(jī)的水泥秤的周期檢定中經(jīng)常出現(xiàn)以下兩種誤差：1)是水泥秤的料斗與水泥進(jìn)料管之間的連接處的布袋連接過緊或布袋上的水泥受潮后產(chǎn)生硬化結(jié)塊，使水泥秤的受力發(fā)生了變化從而引起計(jì)量誤差。只要將布袋放松或?qū)⒔Y(jié)塊的水泥進(jìn)行清理后再進(jìn)行線性校正，就可以使計(jì)量性能恢復(fù)正常。2)水泥配料斗下方與攪拌罐之間的連接布袋產(chǎn)生水泥結(jié)塊，同樣產(chǎn)生以上誤差，采用相同的方法進(jìn)行處理也可使計(jì)量性能恢復(fù)正常。

3.2　骨料秤的誤差分析實(shí)例

對一臺混凝土攪拌機(jī)的水泥秤進(jìn)行檢定時(shí)，加載400kg標(biāo)準(zhǔn)砝碼，稱重顯示控制器顯示392kg，經(jīng)檢查傳感器和機(jī)械部件均正常，重新進(jìn)行線性校正，卸載后加載400kg標(biāo)準(zhǔn)砝碼則顯示406kg，多次加載呈毫無規(guī)律的不同數(shù)據(jù)。最后進(jìn)行偏載檢定，發(fā)現(xiàn)有一個(gè)偏載位置大大超差。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)該位置旁邊有一根用于水泥進(jìn)料管之間連接的塑料管老化后硬度過大，改變了水泥秤的受力，改用布袋連接后進(jìn)行線性校正，計(jì)量性能恢復(fù)正常。

4　外加劑秤的誤差分析

外加劑秤所用的傳感器大多采用單只懸掛式布置，并且分度值都較小，因此穩(wěn)定性較差。一般外加劑秤產(chǎn)生的誤差有兩種：1)加載標(biāo)準(zhǔn)砝碼時(shí)，由于放置位置不正確使料斗發(fā)生傾斜，導(dǎo)致料斗下方的出料管與機(jī)架相接觸，每次加載同一砝碼都顯示不同的數(shù)據(jù)，這種情況只要合理擺放砝碼位置并進(jìn)行線性校正即可。2)由于外加劑秤一般反應(yīng)較靈敏，當(dāng)進(jìn)料的塑料管老化后柔軟性較差，極易影響外加劑秤的傳感器并產(chǎn)生誤差。此種情況只要更換塑料管再進(jìn)行校正就可使計(jì)量性能恢復(fù)正常。

5　結(jié)束語

攪拌機(jī)配料系統(tǒng)作為商品的生產(chǎn)設(shè)備，如果不通過嚴(yán)格的檢測，一旦出現(xiàn)偏差就不可能產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。因此，保證攪拌機(jī)配料系統(tǒng)的準(zhǔn)確性就非常重要，選擇合理的方法對攪拌機(jī)的誤差進(jìn)行分析尤為重要。只有對攪拌機(jī)配料系統(tǒng)定期檢測并在檢測過程中嚴(yán)格控制誤差，保證攪拌機(jī)測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可靠，才能保證其生產(chǎn)出合格的商品。

[1]JJG(浙)96-2007混凝土配料秤檢定規(guī)程

[2]JJG 539—1997數(shù)字指示秤檢定規(guī)程

[3]馬健.質(zhì)量體積測量儀校準(zhǔn)方法的研究.計(jì)量技術(shù)，2012(8)

[4]GB/T 10171—2005混泥土攪拌站(樓)

[5]JJG 564—2002重力式自動(dòng)裝料衡器