混凝土搅拌机的误差分析与故障判断

林细龙　曾云池

(浙江省苍南县质量技术监督检测院，苍南 325800)

0　引言

混凝土搅拌机所制造的工程用混凝土是用于高速铁路、高速公路及高楼大厦等的桩基、梁柱、桥梁等的受力构件。因为混凝土搅拌机的计量性能直接影响到重点路桥和高楼建筑的工程质量，所以各地法定计量技术机构十分重视混凝土搅拌机的计量检定。

笔者多年来从事各种规格型号混凝土搅拌机的计量检定工作。积累了较为丰富的经验，从检定中发现了各种误差的产生原因，并进行故障判断及排除。本文应用计量误差理论对混凝土搅拌机产生的各类误差进行分析。

混凝土搅拌机一般由骨料秤、水泥秤、水秤、粉煤灰秤、外加剂秤等组成，通过称重显示控制器进行调试和标定，使计量性能符合要求。由于混凝土搅拌机大多处于环境恶劣的情况下工作，加之建筑材料腐蚀性较大，使机件磨损和计量性能超差等情况经常出现。一般情况下如果称重传感器和机械部件没有发生损坏，定期检定中发现的配料秤的计量性能改变，示值超差等只要按照正确方法校正即可。但如果多次校正后仍然不能恢复正常的计量性能就必须对误差进行分析，判断是哪种原因导致计量性能超差，同时对称重传感器和机械部件进行检查，从中发现故障原因，进行排除。下面列举几种常见的误差分析及解决方法。

1　混凝土搅拌机的配料机误差种类及解决办法

配料机的误差一般有三种。

第一种是由混凝土搅拌机的使用环境恶劣，频次高造成的传感器称重显示器控制系统的计量性能变化而引起的系统误差，其变化规律一般呈线性，随着载荷的增加误差也随之增大。解决办法：一般对称重传感器和称重控制器进行调试和标定，都可以恢复到正常的计量性能。

第二种是由于每次加载和卸载的位置不同等因素引起的随机误差，它没有一定规律，时正时负，时大时小。解决办法：按检定规程要求，合理放置砝码在配料秤中位置就可以消除由此产生的误差。

第三种是由称重传感器、称重显示器等各种机械部件磨损或机械故障所产生的粗大误差，其变化一般没有规律。解决办法：首先对发生粗大误差的配料秤用装料预设值为1000kg的同一载荷机械进行10次加载，记下其实测值，并用分离检定法(备有一台经检定合格的电子地上衡SCS-3型作为控制衡器)按照JJG(浙)96-2007《混凝土配料秤》检定规程的要求对这列数据进行处理，算出最大平均偏差(md)、最大允许平均偏差(mpd)，得出md/mpd的比值；算出预设值误差(se)、最大允许预设值误差(mpse)，得出se/mpse的比值。这两个比值是否符合JJG(浙)96-2007《混凝土配料秤》检定规程的要求，并判断其准确度等级，如果比值大于2，要进行调试和校正。

2　骨料秤的误差分析及解决实例

2.1　骨料秤的误差分析实例

在混凝土搅拌机的周期检定中发现其中一台骨料秤的情况如下：当用分离检定法进行检定时，加载装料预设值为1000kg的物料，控制衡器显示1032kg,大大超过该秤的最大允许平均偏差(1000kg×0.7%=7kg)。按该秤的校正方法进行线性校正，卸载后重新加载1000kg物料控制衡器显示为1022kg,仍然超差。笔者然后对其进行10次加载并用“闪变点”法得数据如表1所示。

表1　分离法检定记录

表2　各项误差计算结果记录

2.2　骨料秤的误差原因分析及解决方法

从表2数据可知，应该属于粗大误差，要从误差产生的原因分析，基本上可以排除由人员、方法、环境及控制衡器引起粗大误差的可能性。初步判断是传感器损坏或机械故障，接着对传感器输出电压参数等进行测量，都在允许范围之内，最后对各种机械部件进行详细的检查，发现配料斗上一根定位螺栓因长期使用产生断裂，配料斗受到载荷后与机架产生了刮擦，分解了称重传感器的载荷，从而导致加载同一标准砝码值，称重显示器呈毫无规律的不同数据。经更换定位螺栓后，重新调整水平并用标准砝码进行静态线性校正，骨料秤的计量性能恢复正常。最后将装料预设值为1000kg物料，用集成检定法进行检定，骨料秤的计量性能正常。

3　水泥秤的误差分析及解决实例

3.1　水泥秤的误差原因分析及解决方法

在对混凝土搅拌机的水泥秤的周期检定中经常出现以下两种误差：1)是水泥秤的料斗与水泥进料管之间的连接处的布袋连接过紧或布袋上的水泥受潮后产生硬化结块，使水泥秤的受力发生了变化从而引起计量误差。只要将布袋放松或将结块的水泥进行清理后再进行线性校正，就可以使计量性能恢复正常。2)水泥配料斗下方与搅拌罐之间的连接布袋产生水泥结块，同样产生以上误差，采用相同的方法进行处理也可使计量性能恢复正常。

3.2　骨料秤的误差分析实例

对一台混凝土搅拌机的水泥秤进行检定时，加载400kg标准砝码，称重显示控制器显示392kg，经检查传感器和机械部件均正常，重新进行线性校正，卸载后加载400kg标准砝码则显示406kg，多次加载呈毫无规律的不同数据。最后进行偏载检定，发现有一个偏载位置大大超差。经检查发现该位置旁边有一根用于水泥进料管之间连接的塑料管老化后硬度过大，改变了水泥秤的受力，改用布袋连接后进行线性校正，计量性能恢复正常。

4　外加剂秤的误差分析

外加剂秤所用的传感器大多采用单只悬挂式布置，并且分度值都较小，因此稳定性较差。一般外加剂秤产生的误差有两种：1)加载标准砝码时，由于放置位置不正确使料斗发生倾斜，导致料斗下方的出料管与机架相接触，每次加载同一砝码都显示不同的数据，这种情况只要合理摆放砝码位置并进行线性校正即可。2)由于外加剂秤一般反应较灵敏，当进料的塑料管老化后柔软性较差，极易影响外加剂秤的传感器并产生误差。此种情况只要更换塑料管再进行校正就可使计量性能恢复正常。

5　结束语

搅拌机配料系统作为商品的生产设备，如果不通过严格的检测，一旦出现偏差就不可能产出合格的产品。因此，保证搅拌机配料系统的准确性就非常重要，选择合理的方法对搅拌机的误差进行分析尤为重要。只有对搅拌机配料系统定期检测并在检测过程中严格控制误差，保证搅拌机测量数据准确、可靠，才能保证其生产出合格的商品。

[1]JJG(浙)96-2007混凝土配料秤检定规程

[2]JJG 539—1997数字指示秤检定规程

[3]马健.质量体积测量仪校准方法的研究.计量技术，2012(8)

[4]GB/T 10171—2005混泥土搅拌站(楼)

[5]JJG 564—2002重力式自动装料衡器