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隨著混凝土市場以及核電站、高速路、水電站等大型工程建設(shè)的發(fā)展,對(duì)混凝土的質(zhì)量提岀了更高要求,而混凝土配料秤對(duì)混凝土質(zhì)量有著密切關(guān)系,所以需要及時(shí)發(fā)現(xiàn)混凝土配料秤運(yùn)行過程中岀現(xiàn)的故障。本文主要是對(duì)混凝土配料秤的定義、工作原理、結(jié)構(gòu)組成以及檢定定義進(jìn)行分析.并在現(xiàn)有的檢定規(guī)程的基礎(chǔ)上改進(jìn)配料秤的檢定方法.并涉及到檢定過程中需要注意的事項(xiàng),提出了混凝土配料秤的故障解決方法。
1混凝土配料秤概述
1.1混凝土配料秤含義
混凝土配料秤具有一定的特殊性.具有一個(gè)或者多個(gè)稱量單元.主要是對(duì)骨料、液體以及粉料等散狀物料進(jìn)行定量稱量,最終形成預(yù)定質(zhì)量、不連續(xù)的分離載荷.并且可以對(duì)這些分離荷載進(jìn)行累計(jì)或者組合,再將這些累計(jì)荷載或者分離荷載進(jìn)行輸岀.并顯示或者打印荷載量值的自動(dòng)衡器?；炷僚淞铣又饕譃槠脚淞铣?、組合式配料秤、單體式配料秤、累加式配料秤以及其它形式的配料秤系統(tǒng)等部分。組合式配料系統(tǒng)也稱作混凝土攪拌站.是由多個(gè)稱量單元組成的,不同的稱量單元對(duì)應(yīng)不同的散狀物料.并進(jìn)行定量稱量.將其分為預(yù)定質(zhì)量的分離裝料,定量組合或累計(jì)這些分離裝料,組合完成之后,再將這些新鮮混凝土輸岀。一般情況下,組合式配料系統(tǒng)主要包括骨料、水、水泥以及外加劑等四種配料秤.在特殊情況下.可以適當(dāng)添加粉煤灰等配料。
1.2混凝土配料秤的稱重原理和結(jié)構(gòu)組成
混凝土配料秤的稱重原理是：根據(jù)作用于稱量斗上的重力來判斷物體的質(zhì)量.采用自動(dòng)稱量給料的方式,把散狀物料合成預(yù)定且固定重量與配比的混凝土.然后再放料輸岀?；炷僚淞铣拥姆Q重系統(tǒng)的臺(tái)秤是由稱重傳感器、控制儀表、承載配料倉、接線盒以及連接線等零件構(gòu)成。
2配料秤結(jié)構(gòu)與工作原理
配料秤主要是通過控制部分以及執(zhí)行部分的協(xié)調(diào)配合來完成配料工作,配料秤是由給料結(jié)構(gòu)、卸料機(jī)構(gòu)、配料斗以及電氣控制等部分構(gòu)成,而且還包括接線盒、傳感器以及稱重儀表。配料秤的原理框圖與結(jié)構(gòu)示意圖如下：

圖：配料秤的原理框圖

3混凝土配料秤的檢定依據(jù)
在靜態(tài)的狀況下看,混凝土配料秤屬于數(shù)字指示秤.配有稱重單元、顯示裝置以及傳感器等裝置。但根據(jù)JJG539-1997中適用范圍條款中的相關(guān)規(guī)定：本規(guī)程適用于國家岀臺(tái)的C555—1996（自動(dòng)秤通用檢定規(guī)程》中要求的普通、中準(zhǔn)確度級(jí)的數(shù)字指示秤（1）根據(jù)JJG555—1996,可將非自動(dòng)秤定義為：在稱重的過程中需要進(jìn)行人員操作的秤.可見,數(shù)字指示秤也是非自動(dòng)衡器的范疇。對(duì)于混凝土配料秤而言.在實(shí)際稱量的過程中,不需要人員操作.而是按照預(yù)設(shè)的處理程序進(jìn)行自動(dòng)化衡量,所以混凝土配料秤屬于自動(dòng)衡器.故在選擇檢定依據(jù)時(shí),不能選擇G539—1997＜數(shù)字指示秤》為依據(jù).（2）混凝土配料秤定義為：將骨料、液體或者粉料等散狀物料合并成質(zhì)量相同且固定配比的荷載的混凝土.所以混凝土配料秤屬于重力式自動(dòng)裝料衡器。（3）非連續(xù)累計(jì)自動(dòng)衡器屬于英文原版OIMLR10建議.而重力式自動(dòng)裝料衡器屬于英文原版OIMLR61建議,二者的本質(zhì)區(qū)別是硬件上是否采用配置控制裝料總質(zhì)量的自動(dòng)反饋控制功能。非連續(xù)累計(jì)自動(dòng)衡器具備多個(gè)稱重周期累計(jì)的功能,沒有安裝一次裝料總質(zhì)量的自動(dòng)反饋控制裝置。而重力式自動(dòng)裝料衡器不僅具備多個(gè)稱重周期累計(jì)的功能.也安裝了一次裝料總質(zhì)量的自動(dòng)反饋控制裝置。
通過以上定義和分析可知,目前應(yīng)該以JJG564—2002＜重力式自動(dòng)裝料衡器》作為混凝土配料秤的檢定標(biāo)準(zhǔn)。
4配料秤故障分析
混凝土配料秤能否正常使用直接關(guān)系著建筑工程施工質(zhì)量、施工材料消耗成本以及混凝土配料秤稱量的準(zhǔn)確度。如果混凝土配料秤岀現(xiàn)故障,對(duì)建筑工程的施工進(jìn)度以及工程質(zhì)量都有著嚴(yán)重影響。導(dǎo)致混凝土配料秤岀現(xiàn)故障的因素不僅是傳感器問題,在系統(tǒng)安裝、密封情況以及適應(yīng)環(huán)境等方面都有可能存在問題：
4.1線路故障
線路故障的具體表現(xiàn)是數(shù)字儀表顯示值溢岀.如果顯示錯(cuò)誤稱量信息,數(shù)字儀表上的數(shù)字會(huì)亂跳.岀現(xiàn)正數(shù)或者負(fù)數(shù)。原因分析：（1）傳感器質(zhì)量不合格。傳感器電阻輸岀值和輸人值超岀了規(guī)定的范圍；傳感器密封不嚴(yán)實(shí)；內(nèi)部芯片損壞；接線端子或者引線的焊點(diǎn)岀現(xiàn)開焊情況；傳感器的零點(diǎn)溫度補(bǔ)償虛焊。（2）傳感器和數(shù)字儀表之間的連接線路斷開。產(chǎn)生這種故障的原因是線路安裝或者操作不正確。用萬能表檢測傳感器的電阻值,如果電阻輸人值和輸岀值都正確,那么岀現(xiàn)傳感器岀現(xiàn)故障的原因是連接線接頭不牢固,連接線路斷開或者沒有用錫焊將接頭焊接牢固。舉例說明：某單位的一臺(tái)混凝土配料秤岀現(xiàn)故障,工作人員在檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)數(shù)字儀表顯示值一直在亂跳.從而無法進(jìn)行故障檢測。當(dāng)使用單位的現(xiàn)場調(diào)試人員檢查之后還是沒有找岀故障原因,單位有的工作人員認(rèn)為是傳感器壞了。后來,用萬能表檢測傳感器的輸岀電阻值、輸人電阻值以及電壓值都是正常的,所以傳感器質(zhì)量沒問題。重新?lián)Q了一臺(tái)數(shù)顯儀表之后故障依舊存在,初步判斷是連接線路岀現(xiàn)問題,經(jīng)過檢查后發(fā)現(xiàn),稱重儀表輸岀給傳感器的激勵(lì)電源線在接線處虛焊,從而導(dǎo)致傳感器供電不穩(wěn)定。排除了焊牢故障。
4.2溫度變化造成的故障
混凝土配料秤容易岀現(xiàn)零點(diǎn)漂移現(xiàn)象,產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因多種多樣。第一.隨著環(huán)境溫度的不斷變化,傳感器的零點(diǎn)以及敏感度也隨之發(fā)生變化,從而導(dǎo)致混凝土配料秤的零點(diǎn)出現(xiàn)問題"艮據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn),在傳感器配料秤生產(chǎn)的過程中.存在溫度補(bǔ)償工序.應(yīng)該利用高低溫箱進(jìn)行傳感器模擬實(shí)驗(yàn).根據(jù)環(huán)境溫度的變化進(jìn)行補(bǔ)償。但是,目前我國許多傳感器生產(chǎn)廠家還沒有采用高低溫箱.所以不能對(duì)傳感器的溫度變化進(jìn)行補(bǔ)償。第二.傳感器岀現(xiàn)超載的現(xiàn)象,從而導(dǎo)致彈性體岀現(xiàn)塑性變形,最終損壞傳感器。舉例說明：在混凝土配料秤故障現(xiàn)場,一臺(tái)混凝土配料秤沒有用多長時(shí)間就岀現(xiàn)零點(diǎn)變大的問題.在故障現(xiàn)場沒有診斷岀故障產(chǎn)生的原因。通過仔細(xì)觀察后,工作人員發(fā)現(xiàn)配料秤秤體的前部配置了四只It的傳感器.其中有一臺(tái)傳感器與秤體有摩擦的痕跡,所以工作人員判斷這臺(tái)傳感器已經(jīng)超載。經(jīng)過測量之后得岀,這只傳感器的零點(diǎn)輸岀已經(jīng)嚴(yán)重超岀規(guī)定的范圍。后來將這只超載的傳感器更換掉之后,排除了故障。
4.3傳感器損壞
故障現(xiàn)象：在校秤時(shí)發(fā)現(xiàn),當(dāng)某骨料秤偏載時(shí),偏差非常大,并且三點(diǎn)顯示也不平衡.重量顯示不呈線性。故障分析：產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因較多,傳感器安裝是否準(zhǔn)確；限位保護(hù)是否已經(jīng)撤掉；顯示儀表顯示是否正常等。解決方案：首先檢查顯示儀表以及傳感器安裝是否正確,三只傳感器的限位保護(hù)是否已經(jīng)全部排除,這些工作完成之后如果故障還沒有排除,此時(shí)可以通過測傳感器輸岀電壓值的方式進(jìn)行診斷。將100kg的硃碼分別放在三只傳感器的周邊.增加傳感器的輸岀電壓,大約增加2mV左右,結(jié)果發(fā)現(xiàn),其中的一臺(tái)傳感器增量不明顯設(shè)置沒有增量,這就說明這只傳感器已經(jīng)損壞。在沒有增量輸岀的情況下.首先需要將秤內(nèi)的骨料清理干凈,不能岀現(xiàn)上下接頭頂住或者接緊的現(xiàn)象。
4.4信號(hào)開入板損壞
使用的混凝土配料秤(工控機(jī)加PLC系統(tǒng)),在工控機(jī)上檢測不到物料重量.首先檢測傳感器.測量供電輸人端直流電阻在380歐姆正常范圍.信號(hào)輸岀端直流電阻在350歐姆正常范圍.然后在秤斗里面增加硃碼,測量變送器的輸人mv電壓值.以及輸岀電壓值是不是會(huì)做相應(yīng)的變化.如果這些信號(hào)都能正常,打開工控機(jī),取岀開人板,開人板的電源模塊有明顯的燒焦痕跡頂，是工控機(jī)內(nèi)的信號(hào)開人板損壞了,換新后,故障排除。
4.5系統(tǒng)接地不良
系統(tǒng)接地屬于整個(gè)系統(tǒng)正常運(yùn)行的核心部分,系統(tǒng)接地不正常,有可能造成控制系統(tǒng)硬件壞損.或系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定。定期檢查系統(tǒng)接地,接地正確方法：將工控機(jī)外殼、備用電源(UPS)外殼、可編程電源模塊上的“GR”端與接地樁準(zhǔn)確可靠地連接,將傳感器引線電纜的屏蔽層接地.以排除故障。
4.6其它故障
零位不準(zhǔn).或長期未校秤產(chǎn)生偏移.需要重新校零校秤；下料口太大,下料過急造成沖擊,需關(guān)小手動(dòng)下料門,使料流均勻；稱量值超過最大額定值或小于額定值,需改變給定稱量值使在線性公稱稱量值25%—30%.區(qū)間內(nèi)；傳輸線屏蔽接地不良.有干擾,需消除干擾源.屏蔽線單端接地；變送器損壞或傳感器穩(wěn)壓電源損壞.需更換變送器或穩(wěn)壓電源；稱量提前量或卸料提前量整定不當(dāng),需重新給定提前量；有外界干擾,如變頻器等,需消除干擾源.分開供電；電壓不穩(wěn)定或容量不夠,需檢查電壓、線路。
5工作人員需要不斷規(guī)范自己的操作行為
5.1秤體設(shè)計(jì)和安裝方面
第一.秤體設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確度直接關(guān)系著混凝土配料秤系統(tǒng)的質(zhì)量。秤斗的形狀應(yīng)該設(shè)計(jì)為方形的,這樣極大地減少了秤內(nèi)的殘留物；在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該盡可能增加承載配料倉稱重端的距離；合理設(shè)計(jì)下料口與進(jìn)料口；在秤斗上增設(shè)一個(gè)振動(dòng)器,這樣可以減少設(shè)定值。第二.保tiE秤斗與傳感器的對(duì)稱和均衡.皮帶不能岀現(xiàn)凹形；秤斗和部件之間應(yīng)該柔性連接,氣管管道不能過于寬松或者過于緊張。第三.安裝的傳感器的支撐架應(yīng)該牢固,并且需要保證足夠的剛度,不能因?yàn)檎駝?dòng)而岀現(xiàn)框架變形的情況；稱重托盤應(yīng)該平穩(wěn),不能起伏過大,從而避免岀現(xiàn)皮帶過于緊張。第四.必須安裝避雷設(shè)施.制定可靠的接地措施,一般情況下,需要在配料秤的上方裝置風(fēng)雨棚.采取一定的防風(fēng)措施,應(yīng)該積極做好臺(tái)下排水工作.對(duì)于腐蝕性比較強(qiáng)的地方.可以選擇不銹鋼或其他抗腐蝕性較強(qiáng)的產(chǎn)品。完成傳感器安裝調(diào)試工作之后,需要在傳感器的外部涂抹凡士林或黃油。
5.2設(shè)置參數(shù)方面
設(shè)置的參數(shù)值與混凝土配料秤的計(jì)量準(zhǔn)確度以及速度有著密切的聯(lián)系。配料工作具有連續(xù)性特征,配料質(zhì)量受到下料速度、秤體的沖擊等因素的影響,實(shí)際落差和設(shè)定的參數(shù)值之間存在的誤差對(duì)配料秤的計(jì)量準(zhǔn)確度有著直接影響。為了提高混凝土配料秤配料的準(zhǔn)確度,需要對(duì)物料設(shè)定的落差值進(jìn)行修正.在卸料時(shí),當(dāng)稱料的重量達(dá)到初設(shè)值時(shí)就應(yīng)該停止卸料。同時(shí),需要合理設(shè)置分度數(shù),保證靜態(tài)準(zhǔn)確度等級(jí)和自動(dòng)稱量準(zhǔn)確度等級(jí)相一致。由于混凝土配料秤顯示器刷新的周期比較長.從而影響下料量值的準(zhǔn)確度。所以需要合理設(shè)置顯示器刷新周期這個(gè)參數(shù)。
5.3定期檢定以及不定期校準(zhǔn)
為了提高混凝土配料秤的精確度、可靠性以及穩(wěn)定性,保證工程的順利進(jìn)行.需要根據(jù)相關(guān)規(guī)程配置一定數(shù)量的硃碼.嚴(yán)格按照施工工藝的實(shí)際需求,不定期地校準(zhǔn)配料秤的靜態(tài)狀況；通過物料進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測,一旦發(fā)現(xiàn)問題,則需要及時(shí)聯(lián)系計(jì)量單位進(jìn)行檢定。這樣能夠減少或者配料計(jì)量系統(tǒng)誤差所帶來的不利影響,從而保證稱量的精確度。
5.4正確使用和日常維護(hù)保養(yǎng)
混凝土配料秤應(yīng)該配備專業(yè)操作人員和管理人員,并且要求他們持tiE上崗.嚴(yán)格按照規(guī)定的規(guī)程進(jìn)行操作；在檢定和使用混凝土配料秤之前,需要添加載到稱重的極限.再輕微晃動(dòng)一下.這樣能夠避免卡滯現(xiàn)象；在每次開盤之前,應(yīng)該仔細(xì)觀察混凝土配料秤是否平穩(wěn).裝料都是否平衡.秤體下方的土石是否與卸料斗有接觸,秤體周邊的防風(fēng)設(shè)備是否與裝料斗有接觸；對(duì)混凝土配料秤進(jìn)行量程檢定,從而保證所有傳感器受力狀況良好；在配料秤運(yùn)行的過程中,應(yīng)該仔細(xì)觀察骨料秤上的物料是否岀現(xiàn)結(jié)塊現(xiàn)象,水泥秤的倉門是否封閉嚴(yán)實(shí),是否存在進(jìn)水現(xiàn)象,一旦發(fā)現(xiàn)問題.應(yīng)該立即停機(jī)檢查；操作人員和管理人員應(yīng)該加強(qiáng)監(jiān)控,合理分析打印報(bào)表,發(fā)現(xiàn)誤差超岀允許的范圍,應(yīng)該找岀故障原因并進(jìn)行處理；應(yīng)該定期清掃整機(jī)內(nèi)的殘留物.避免因?yàn)榉莱芋w內(nèi)積灰而影響稱量的準(zhǔn)確度；定期檢查地腳螺栓是否牢固.混凝土配料秤的活動(dòng)部分是否有殘留物.從而保證混凝土配料秤的稱量斗以及稱重段內(nèi)托輟運(yùn)行自如；定期檢查皮帶,保證皮帶運(yùn)行平穩(wěn).避免稱重計(jì)量不準(zhǔn)。
6總結(jié)
室上所述,混凝土配料秤在秤體設(shè)計(jì)和安裝、參數(shù)設(shè)置、校準(zhǔn)以及日常使用和維護(hù)等方面容易岀現(xiàn)故障,相關(guān)工作人員在日常工作中,應(yīng)該及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障,找岀故障發(fā)生的原因,并制定有效措施解決故障。工作人員需要對(duì)物料進(jìn)行動(dòng)態(tài)和靜態(tài)檢測.提咼檢定的準(zhǔn)確度.并定期或者不定期進(jìn)行校準(zhǔn)。

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