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現(xiàn)有的混凝土攪拌站在進(jìn)行水泥和砂石計(jì)量時(shí)，其秤上的顯示數(shù)值是由小到大變化的，此計(jì)量過(guò)程稱(chēng)之為加法計(jì)量。攪拌站的物料流向順序?yàn)椋毫蟼}(cāng)→秤斗→攪拌機(jī)。其計(jì)量過(guò)程為：計(jì)量初始時(shí)，秤的顯示值為零，輸入計(jì)量“開(kāi)始”信號(hào)后，料倉(cāng)門(mén)打開(kāi)，物料落入秤斗中。秤的顯示值隨著物料的不斷落入而由零逐漸加大，當(dāng)達(dá)到設(shè)定的顯示值時(shí)，計(jì)量系統(tǒng)即判定秤斗中的物料的實(shí)際質(zhì)量等于設(shè)定的質(zhì)量，即m實(shí)=m設(shè)；輸入計(jì)量“結(jié)束”信號(hào)，料倉(cāng)門(mén)關(guān)閉，計(jì)量結(jié)束。

上述計(jì)量方法必然存在以下幾種計(jì)量誤差：

(1)當(dāng)m實(shí)=m設(shè)后，計(jì)量系統(tǒng)由發(fā)出信號(hào)至料倉(cāng)門(mén)開(kāi)始關(guān)閉直至完全閉合的這段時(shí)間內(nèi)，物料實(shí)際上還在繼續(xù)由料倉(cāng)口中流出，并落入秤斗中，因而形成計(jì)量誤差m關(guān)。

(2)料倉(cāng)中的物料在計(jì)量過(guò)程中一直以變化的質(zhì)量和速度對(duì)秤斗形成沖擊、碰撞，結(jié)果在秤上產(chǎn)生了一個(gè)額外的顯示值，即產(chǎn)生計(jì)量誤差m沖。

(3)當(dāng)計(jì)量結(jié)束，即m示=m設(shè)時(shí)刻，物料自料倉(cāng)門(mén)至秤斗中物料的上表層之間的這段距離內(nèi)，仍存在著一自由下落的連續(xù)的物料流，但它并沒(méi)有與秤斗發(fā)生實(shí)際接觸，所以，這部分物料的質(zhì)量在系統(tǒng)判定m實(shí)=m設(shè)時(shí)并沒(méi)有在秤上顯示出來(lái)，但實(shí)際上它們?cè)谙到y(tǒng)發(fā)出計(jì)量結(jié)束信號(hào)后卻全部落入秤斗中，這是加法計(jì)量誤差中最主要的一種誤差，稱(chēng)之為m落。

所以，加法計(jì)量稱(chēng)出的秤斗中的實(shí)際物料m實(shí)應(yīng)為：m實(shí)=m示+（m關(guān)+m落－m沖），其括號(hào)內(nèi)的各種誤差即是加法計(jì)量中實(shí)際存在的誤差。

為了減少上述誤差，目前攪拌站計(jì)量普遍采用累積誤差的方法來(lái)修正實(shí)際誤差值，即根據(jù)上一次稱(chēng)量的實(shí)際誤差值來(lái)修正下一次的稱(chēng)量數(shù)值（式中括號(hào)內(nèi)的數(shù)據(jù)來(lái)源于上一次的計(jì)算結(jié)果）。這種方法在理論上似乎合理，而實(shí)際上并不很合適，因?yàn)樯a(chǎn)過(guò)程中的各種條件均是變化的，如料倉(cāng)內(nèi)貯料的多少、含水量、物料形狀與尺寸、控制氣壓的高低及物料起拱的形狀等等，偶然出現(xiàn)的異物也會(huì)使兩次計(jì)量的實(shí)際誤差有很大的差別，從而影響物料的計(jì)量精度。

為此，提出了一種新的計(jì)量方法——減法計(jì)量，可達(dá)到減小誤差、提高計(jì)量精度的目的。

減法計(jì)量的程序如下：

先在秤斗中加入超過(guò)攪拌時(shí)所需質(zhì)量的物料，假設(shè)此時(shí)秤的顯示值m示=A；計(jì)量開(kāi)始，輸入計(jì)量“開(kāi)始”信號(hào)，秤斗門(mén)即打開(kāi)，物料從秤斗門(mén)中不斷地流入攪拌機(jī)，秤的顯示值隨之由A開(kāi)始逐漸減小，直至秤的顯示值為B（A-B=需要的物料質(zhì)量）；輸入計(jì)量“結(jié)束”信號(hào)，秤斗門(mén)關(guān)閉，計(jì)量結(jié)束。

減法計(jì)量的優(yōu)點(diǎn)在于：秤的先后兩次顯示值之差即為流出秤斗的物料的實(shí)際質(zhì)量，物料只要離開(kāi)秤斗門(mén)，其變化量就能在秤中顯示出來(lái)，因此不存在m落和m沖誤差。對(duì)于秤斗門(mén)在關(guān)閉過(guò)程中由開(kāi)始關(guān)閉至關(guān)閉結(jié)束時(shí)段內(nèi)流出的物料所引起的誤差，則可以采用適當(dāng)?shù)氖侄蝸?lái)控制，比如：按一個(gè)經(jīng)驗(yàn)值使秤斗門(mén)提前關(guān)閉，如果最后的落料量不符合要求（落料實(shí)際質(zhì)量小于所需要的質(zhì)量），則可再快速開(kāi)、閉一次（或多次）秤斗門(mén)，直至符合要求為止。根據(jù)以上理論，我們?cè)谏綎|省某機(jī)械廠生產(chǎn)的HZS25A攪拌站上以手動(dòng)方式進(jìn)行了加法計(jì)量和減法計(jì)量誤差的對(duì)比試驗(yàn)；試驗(yàn)時(shí)，以500 kg物料為稱(chēng)量的基礎(chǔ)數(shù)值，將每次稱(chēng)量的實(shí)際質(zhì)量之和減去500 kg即為此次稱(chēng)量的誤差。試驗(yàn)中，加法計(jì)量共做了12次（其中有兩次誤差過(guò)大，因?qū)偃藶樵?，故未在統(tǒng)計(jì)計(jì)算之列）；減法計(jì)量共做了11次（其中一次的誤差過(guò)大，屬人為原因，故未在統(tǒng)計(jì)計(jì)算之列），最后根據(jù)10組數(shù)據(jù)計(jì)算其平均誤差值，結(jié)果：加法計(jì)量平均誤差為14.1 kg/500 kg，減法計(jì)量平均誤差為4.5 kg/500 kg，減法計(jì)量的優(yōu)勢(shì)顯而易見(jiàn)。
對(duì)于目前正在應(yīng)用的攪拌站計(jì)量方式，只需改用減法計(jì)量程序就行了，其機(jī)械部分不用做任何改動(dòng)。因物料的流動(dòng)過(guò)程是一樣的，所以也不影響計(jì)量速度。對(duì)那些小型攪拌站，在結(jié)構(gòu)上可進(jìn)行一些改動(dòng)，即將貯料倉(cāng)和秤合為一體，去掉原來(lái)的秤斗，這樣，既簡(jiǎn)化了機(jī)器的結(jié)構(gòu)，又減少了一個(gè)工作環(huán)節(jié)，可降低制造成本、提高生產(chǎn)效率。須要說(shuō)明的是，這種秤、倉(cāng)合一的攪拌站計(jì)量最好用皮帶輸送機(jī)上料，如果受條件限制而使用裝載機(jī)上料時(shí)，裝載機(jī)的鏟斗不應(yīng)與秤倉(cāng)發(fā)生接觸，以防止過(guò)大的沖擊載荷撞壞傳感器。另外，秤倉(cāng)貯料體積不能過(guò)大，否則會(huì)抵消減法計(jì)量精度高的優(yōu)勢(shì)。
減法計(jì)量的顯示方法可能與人的習(xí)慣不適應(yīng)，不過(guò)可以將每次計(jì)量前的顯示值m大顯示為零，之后變負(fù)值為正值，同樣能顯示出實(shí)際流出秤斗的物料質(zhì)量，這樣用起來(lái)就顯得方便多了。

作者：丁志堯

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