摘要：本中文就水利工程常用搅拌楼生产混凝土时，水泥配料误差形成的原因及对策进行分析。
关键词：混凝土生产：水泥配料；误差；探讨
0 引言
水利工程工地都离不开混凝土搅拌楼，现在的搅拌楼几乎都使用电子秤，电子秤的配料精确度直接关系到混凝土的生产质量。在搅拌楼各部设备的安装、调试中，以电子秤部分要求最高。在这些电子秤当中，又以水泥秤为最。一般，骨料秤几个小时就可调试好，而水泥秤用一天时间能调试出来的则很少；在搅拌楼运行一段时间之后，比如三五个月，还可能会发现。库存的水泥多出一些或少了一些。本文对混凝土生产中水泥配料的误差进行分析。
1 自动配料电子秤的配料原理与精确度
1．1 自动配料过程
一座搅拌楼通常会有多台电子秤同时工作，每一台电子秤都具有一定的独立性，但这些电子秤只有传感器大小不一，结构都如图1，配料流程也都如图2。
对于图1，如果是粉状物料(比如水泥)，门1以下到衡量料斗之间可能装有螺旋输送机的开、关与衡量门1的开关同步进行。
图2是一个简化的通用流程图。有些功能被省略了，如含水量的测定及校正，预设修正量M(M表示储料仓至衡量料斗间余料)的自动修正，初、精称控制等。配料原理可简述如下：
各物料预先储存在专用的储料仓内，衡量时，电子秤一边将物料送入衡量料斗，一边读取送入料斗的物料的重量，并与设定的重量值Q进行比较，到设定值Q时停止送料，完成一个衡量循环。周而复始，自动进行。
1．2 配料精度
电子秤的衡量精确度是配料过程中所有误差的总和，也叫配料精度。表示方法一直都使用相对误差，定义为：衡量误差＝最大绝对误差/量程×100％。
电子秤的调试也叫校秤，是一种模拟加重实验。即在衡量料斗上加上一定数量的砝码，看电子秤的示值是否与砝码重量一致，然后据偏差情况进行一些机械、电气或软件上的调整。调好后再进行全量程的加重实验，如果达到该类电子秤的规定值就算校好。这时算得的误差可称作称重误差(有些资料称为标秤精度)。它反映的是电子秤的称重精度。一般，对不同类别的电子秤，称重误差是不一样的，如微机类电子秤，标称值不会大于0．5％，实际上常能校到0．1％ 。但无论哪一类别电子秤的称重误差不会小于1％ 。这是因为有许多配料中的误差因素都无法在校秤中模拟。
各种电子秤的技术参数里都有会有称重误差和衡量误差，前者就是电子秤现场调试应该校出的称重精确度水平，而后者应该是一个统计数据，或期望值。因为衡量精确度的准确数值实际上只能由生产出的混凝土通过实验获得。由于有这个缘故。各种电子秤的技术资料给出的衡量误差不小于称重误差的4倍。而实际数据，还是要看配料中实际存在的误差情况，以及为克服这些误差，电子秤采取了哪些手段，效果如何。
1．3 克服随机误差的手段
上述的衡量误差高于称重误差，也说明了配料中随机误差的不可忽视。搅拌楼电子秤克服随机误差的应对策略如下：
1)预设一个修正量M、以克服图1中关门时残余料柱的数量的影响；对于流动性好，即下料速度均匀的物料，此法较有效。如果下料不均匀，则较难设置修正量。
2)每一个衡量循环清零一次，以清除某种不平衡因素对本次衡量的影响；这种不平衡因素通常是物料在料斗上的少量沾附，但它总会被卸入搅拌机，一旦卸入搅拌机，就造成一个没有任何记录的误差。
3)扣秤和补秤操作，从理论上讲，无论什么原因引起了超称和欠称，都可以在这里得到校正。实际上．它只在超、欠称的数量比较大时才有效。因为这种操作多是手动进行，加上机构的动作延迟、下料的不均匀性，它本身的准确性比较低。少量的超称可能扣不下来，少量的补称多半会补出一个更大量的超称。除水泥秤外，其它秤的绝对误差在5kg以下多半不会进行这种操作，不是不愿操作，而是操作后效果不好。
2 水泥衡量的特殊性
1)水泥在储料仓(叫水泥罐)中会频繁“起拱”，也就是在水泥罐的料口处形成一个拱形的空洞，这时基本上无料可出，只有这个“拱”破了以后才能正常下料。大量的“拱”是随着底部物料的少量而缓慢的流出、f-j 1的开关振动、系统中的其他意外振动而自行破除的(有些搅拌楼设有专用的振动电机)，如果这个过程慢到不能忍受，就要通入一个高压的风将其吹破，在整个起拱及破拱的过程中，水泥通过门1的下料速度将由接近零突变到最大值。而在这个过程之外，则是一个大于零而小于最大值之间随机数值。也就是说，水泥的下料速度经常都是不均匀的。
2)这种下料的不均匀，首先使修正量的预测难于准确，超、欠称也就比别的物料更频繁。
3)水泥易吸潮，粘附性也比其他物料更强，因此造成的误差也就更大。
4)除此之外，水泥因为要防尘，要在密封的条件下衡量，这种要求也会引入误差。
通常的密封方式是用帆布或橡皮做成筒形密封件、可称为密封简，用它在供料口之间进行密绑扎，使粉尘不往环境中扩散。多少年来，采用的密封方式一直都如图3所示，口径300mm左右。
理论上这种绑扎可以绑扎得与衡量料斗没有力的联系，实际上并不容易，故而校秤时也可能要反复绑扎几次才能将秤校好，而绑扎好以后，也极不容易保持，这些都将直接加大电子称的称重误差。另外，它也会带来更多的随机误差。综述如下：
1)密封筒本身是传输管路的一部分，在受料口的绑扎处经常都会积累物料使密封筒张紧而受力。
2)使用中橡胶会老化变硬、帆布也会因粘附了粉尘布受潮变硬。也同样可能产生一个作用力；
3)受料口—侧的绑扎处实际上有—个环形平台，只要一衡量就会积累物料，其作用与料斗内粘附一样，都会引入误差。
4)该处出现诸塞事故的几率实际上要比别的秤更大，而且多出现在紧张的生产中，处理时多半要拆除绑扎，处理完成以后，当然要重新绑扎，因不可能校秤，是否已经恢复了原状，谁也不敢下断言。
上述问题主要是因密封筒兼作了输送管道，且粉状物料本身容易粘附和起拱而造成的。据此，可稍作改进，具体做法是将受料口加大，使供料口加长后能伸入受料口之内，并且使供料口的下端口径比上端略大，如图4所示。这样，物料只要进入图示的供料口部分，就能直接下落而不在这一部分堆积或堵塞，粘附量也会小得多。密封筒不再是输送管道的一部分，因而可以把它做得大一些，甚至可将受料口处的绑扎取消，因绑扎而造成的力的联系也彻底不存在了。
水泥的流动性比其他非粉状物料要差，粘附性要大，误差因素也要多，虽然按本文的方法可以克服密封绑扎引入的误差，但因为还有前述的其它原因，水泥秤的衡量精确度水平在搅拌楼各电子秤中就很难是最高的。这与混凝土的生产要求是矛盾，因此，还需要对其他误差原因进行综合分析处理。
3 结语
混凝土生产中对水泥衡量的精确度要求最高。对于水泥电子秤，无论是静态的校秤，还是动态时的配料，其误差来源都要比别的物料更多，而校秤时校精确度又不易保持，配料中使用的克服手段也不是很理想，这都使水泥秤的衡量精确度实际上不如别的电子秤。于是水泥秤难校，运行一段时间后，也可能会出现引言中所说的水泥实际用量与理论值有些出入的情形。本文对这个问题进行了初步的探讨，结论是：
在尽可能采用新技术、大幅提高所有电子秤的称重精确度的前提下，也应该充分照顾水泥衡量的特殊性。
1)水泥衡量斗上、下两处的密封只能专用于密封防尘，不能兼作输送管道。
2)料斗的制作应具有一定的对称性，料斗的外表面最好为一旋转面。
3)传感器要均匀对称布置在料斗的周围，使受力均匀，不发生偏载。
