混凝土配料秤检定方法探讨

刘守山++申涛++郭知明

摘 要：在大力推行技术建设的背景下，建筑、道路、桥梁的建设需求逐渐增大，混凝土配料搅拌系统的应用范围也越来越广。作为称重装置，混凝土配料秤的准确性决定了混凝土的品质，这对于混凝土配料秤的检定和校准十分重要。目前，国家质检总局尚未出台与混凝土配料秤相关的检定规程或校准规范，工作人员大多参考JJG 564—2002《重力式自动装料衡器》出具校准或测试报告。简要论述了检定或校准混凝土配料秤的方法和相关注意事项，并针对物料试验分析、论述了集成和分离2种方法。在大量实践工作的基础上指出，采用集成法检定混凝土配料秤更加科学、合理。

关键词：混凝土配料秤；物料试验；集成法；分离法

中图分类号：TH715.1 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.22.100

1 概述

目前，我国的城镇化速度日渐加快，城市变化日新月异，每天都有无数建筑拔地而起，无数道路、桥梁建成，而所有的建设都离不开混凝土，一座城市每天消耗的混凝土数量是惊人的。同时，建筑、道路、桥梁的质量在很大程度上取决于混凝土的品质。

混凝土原料包括石头、砂子、水泥、矿粉、粉煤灰、水和外加剂等，将原料在混凝土搅拌机里适当搅拌后就会形成混凝土。不同用途的混凝土所用的原料种类、配比都不同，品质优异的混凝土必须严格配比、适当搅拌。而混凝土配比的准确度要依靠混凝土配料秤来控制。混凝土配料秤能够测定出所用原料的质量值，按照合格的配比测出原料质量，并将其投入搅拌，这样才能得到质量合格的混凝土。因此，混凝土配料秤的准确度决定了混凝土的质量，对混凝土配料秤的检定或校准工作也是十分必要的。

现阶段，某省市和部门根据工作需要制定了地方检定规程或部门检定规程，但是，这些都是在摸索检定方法，并没有提出科学、合理、方便、实用且具有权威性的检定方法。鉴于这种情况，笔者在积累了大量工作实践经验的基础上，经过系统的思考和整理，提出了一整套检定混凝土配料秤的方法。

2 混凝土配料秤的工作原理

混凝土配料秤是一个系统，一般包含5～10台秤，用于称量不同原料的质量，所有的秤必须同时工作才能满足称量要求。混凝土搅拌系统是一套较为密封的系统，它有数个储料仓储存各种原料，每个储料仓与1个称量仓相连，通过阀门控制和传动机制可以将储料仓里的原料输送到称量仓中。称量仓下面装有1～4个称重传感器，以此作为称重单元，每个称量仓都是1台配料秤，要用它称量出送入其中的原料质量，然后再通过阀门控制和传动机制将原料输送到搅拌机中，适当地搅拌后，可将最后的搅拌物从下方的出料口输出到搅拌罐装车里。

整套系统按照预设的程序输送原料、称量、搅拌和输出，这个过程是自动控制的，但是，在称量时间内，物料是静止不动的，静态称量，所以，不需要考虑动态过程，只需要考虑设定值（预设的投料质量值）、显示值（投料后配料秤的输出质量值）和约定真值（使用控制衡器称量的质量值）之间的最大差值。如果差值在可接受的范围内，则可以判定合格；否则，判定不合格。

由混凝土配料秤的工作原理可知，对其进行检定时，必须要用1台量程适合的控制衡器称量物料，并将此值作为约定真值。而根据量值传递和溯源的一般规则，控制衡器的允许误差应不大于混凝土配料秤最大允许误差的1/3. 一般的搅拌站对混凝土配料系统的允差要求是不大于±1%，所以，控制衡器的允许误差应不大于±0.3%.

3 检定方法

混凝土配料秤的检定分为2部分，即使用砝码检定和使用物料检定。砝码检定是基础，只有砝码检定合格，配料秤才有可能合格；而物料检定是根据实际使用情况进行的，它是确保配料秤合格的关键。

3.1 使用砝码检定

使用砝码检定配料秤比较简单，可以参照《重力式自动装料衡器》检定方法中静态称量试验的方法进行，即先执行置零准确度试验，用闪变点法或细分分度值测试零点的误差（如果有零点跟踪装置，应预加砝码脱离零点跟踪范围），然后从零点起逐步施加试验载荷至最大秤量，并逆顺序卸下试验载荷至零点。在此过程中，选择的试验载荷应包括零点、最小秤量、1/2最大秤量和最大秤量，同时，还可以使用闪变点法或细调分度值计算误差。之后，应该选择1/2最大秤量或最大秤量进行3～5次重复性试验。

使用砝码检定的难点在于配料秤上都是配料仓，与许多疏料管道相连，放置砝码十分不方便，无法使用较大的砝码和机械搬运手段，需要耗费大量的人力。如果做一些架子挂在配料秤上，不仅方便放置砝码，还能节省大量的人力。

3.2 物料检定

物料试验是在设定物料值后投料，并用控制衡器称量投入的物料，将称量值作为约定真值，而设定值与约定真值之差即为物料试验误差。上文中已论述，控制衡器的最大允许误差为不大于±0.3%. 根据控制衡器的不同，物料试验又可分为集成法和分离法。

3.2.1 集成法物料试验

集成法是指将配料秤作为控制衡器，要想使用配料秤称量投入的物料，那么，就必须要求配料秤在使用砝码检定时的最大误差不大于0.3%，而且配料秤使用砝码检定合格后才能进行物料试验。

配料秤使用砝码检定合格后，物料试验就比较简单了，即分别将每个配料秤按照设定值投入物料，投入完毕后，使用配料秤称量物料质量，并将计算设定值与称量值之差作为试验误差。设定值应根据常用量或最大秤量来确定，每一个设定值都应进行3～5次试验，如果有一次试验误差的绝对值大于1%，则判定该配料秤不合格。

在采用集成法物料检定的过程中应注意，物料容易被黏到称量仓壁上，输出物料时会留下残留物，所以，应该在每次物料试验前都将称量重新置零，并在置零前敲击称量仓，尽量减少物料残留量，以保证残留量不大于最大秤量的1%.

集成法的优势是试验方法比较方便，使用储料仓里的物料进行物料试验即可，不需要将物料从整个传输系统中导出或导入，效率高，能节省大量的人力和物力；缺点则是必须保证配料秤本身的准确度，而且使用砝码检定时，最大允许误差不大于0.3%，这一点对于使用环境较差、震动较大的配料秤来说是比较困难的。

3.2.2 分离法物料试验

分离法是指使用配料秤之外的衡器作为控制衡器。此控制衡器的最大误差不大于0.3%，并且要在其作为控制衡器前检定合格。一般情况下，应采用中准确度等级的数字指示秤，根据配料秤物料试验的设定值（设定值的选择与集成法一致）确定控制衡器的最大秤量和分度值，如表1所示，所以，1套配料秤应配备两三台控制衡器。

表1 设定值与控制衡器的对应关系

物料试验设定值/kg 控制衡器

最大秤量/kg 检定分度值/kg

1 000～5 000 6 000 2

100～1 000 1 000 0.5

10～100 100 0.05

在秤量物料时，控制衡器应采用闪变点法或细分分度值来确定物料化整前的质量值。在确定了控制衡器后，应分别按照每个配料秤的设定值投入物料，投入完毕后，要尽可能完全将物料导出，然后用控制衡器称量物料，并将称量值作为约定真值，从而进行误差判断。因此，将物料导出是分离法的关键点，也是难点，因为配料系统并没有为计量而设计出料口，所以，只能通过搅拌机混合后输出。

由于一般配料秤的骨料称量仓都在地下，称量后可将物料通过传送皮带输送到搅拌机；而其他称量仓都在楼上，与上方的储料仓相连，所以，可以采用不同的方法导出物料。对于地下的骨料配料秤，其料仓上方是未封闭的，所以，可以在设定后按照设定值输入物料，然后用人工方法将物料从上方的开口处取出。这样做，要耗费大量的人力和时间。如果有条件，可以将物料继续输送到皮带上，然后用皮带将物料输送到某一方便收集的地点收集。在试验前，要尽量将料仓和皮带打扫干净，称量后将物料收集干净，尽量减小物料遗失造成的误差。对于全封闭的其他配料秤（一般包括水泥秤、水秤、矿粉秤、粉煤灰秤、外加剂秤等），没有好方法将其在秤量后直接导出，只能通过搅拌机后导出。这样做，物料很容易会被黏在搅拌机和传

输管道上，增大试验误差。因此，要采用比较麻烦的方法，而且必须先检定水秤。具体的做法是，先将称量仓里的所有物料放空，敲击管道，使其内存留的物料都流到搅拌机内，然后放空搅拌机，从水储料仓放水冲洗搅拌机后从出料口放出，全部清洗干净后停止放水，直至不再有水滴从出料口滴下时开始对水秤进行物料试验。按照设定值放水后从出料口接出，同样至不再有水滴从出料口滴下为止，用控制衡器称量接出的水的质量（提前将容器质量除皮）。这样做，可以将水秤、管道和搅拌机中水残留引起的误差降到最低，然后计算水秤误差。对于同一设定值，要试验3～5次，计算出误差的平均值。假设水秤设定值为m，其他配料秤的检定都要用水秤配合，那么，以水泥秤为例，按水泥秤设定值将相应的物料输入搅拌机，然后敲击水泥称量仓和管道，尽可能确保物料进入搅拌机后从出料口放出，然后放入设定值为m的水冲洗搅拌机后放出，如果不够可以再放设定值为m的水，以保证水泥全部被水冲出，至不再有水滴从出料口滴下。将从出料口接出的水泥和水共同称量，用水秤的平均误差计算出水的质量值，用水泥和水的称量值减去计算出的水的质量值，即为水泥的约定真值。其他配料秤的检定可以此方法类推。

在采用上述方法进行试验时，必须谨慎仔细，保证每一个步骤的准确度，尽量减少物料残留引起的误差。所以，整个过程十分耗费时间，而且效率极为低下，还要浪费大量物料。

4 结论与展望

由上述分析可知，混凝土配料秤的检定必须包括砝码检定和物料检定2部分。只要检定人员与使用厂家紧密配合，在检定过程中谨慎仔细，就可以顺利完成检定工作。但是，无论是砝码检定还是集成法（分离法）物料检定，都存在不同程度的困难。在检定过程中，人力和物力的浪费会影响检定效率和结果判定，所以，它们不是十分科学、方便的检定方法，仅仅是在没有相应国家规程和标准的情况下的权宜方法。而要想彻底解决配料秤的检定问题，必须出台相应的国标和国家检定规程，使配料秤附带检定的辅助设施和与其相适应的出料口或进料口，使检定过程简单易行且有法可依。

参考文献

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[4]吴娜，周航.混凝土配料秤的静态检定与调校[J].品牌与标准化，2010（2）.

〔编辑：白洁〕