混凝土搅拌设备高精度动态计量技术研究

混凝土搅拌设备高精度动态计量技术研究

李泉

（厦门市路桥建材有限公司361000）

摘要：混凝土作为我国建筑行业重要组成部分，对于建筑行业发展建设具有重要作用。混凝土搅拌设备重要组成部分就是计量系统，计量精准性直接与混凝土质量紧密关联。但是混凝土搅拌设备在实际应用过程中常常受到各种因素的影响，造成混凝土在生产过程中存在较大的不确定因素。计量问题已经成为混凝土质量的主要问题。本文就对于混凝土搅拌设备高精度动态计量技术研究，主要目的就是希望能够提高混凝土生产质量。

关键词：混凝土；搅拌设备；高精度动态；计量技术

前言：近几年，机械工程设备一直呈现着快速稳定增长状态，搅拌设备作为机械工程设备中的常见性设备之一，已经成为混凝土生产制造行业的核心构成，现在大部分城市建筑工程中已经广泛应用，很多水泥生产企业也逐渐参与到搅拌设备生产中。在混凝土搅拌设备快速发展过程中，需要积极利用高新技术作为支撑，提高混凝土搅拌设备质量。

1.计量设备动态物理特点分析

为了能够提高混凝土搅拌设备计量精准度，首先需要对于混凝土搅拌设备计量系统误差进行分析，其中秤体作为计量系统中的主要载体，分析现在混凝土搅拌设备在实际应用中计量系统所存在的不足，其次需要对于混凝土搅拌设备在实际计量系统出现误差原因进行分析，进而制定有效的降低计量系统误差的措施。

1.1搅拌设备粉秤计量系统简介及现存问题分析

混凝土搅拌设备粉秤计量系统结构示意图如图一所示。

图一：混凝土搅拌粉秤结构示意图

搅拌设备粉秤在实际应用中，主要存在的问题有以下几点：

1.1.1粉秤计量系统在实际应用过程中，正是由于受到有关设备运行状态的影响，造成粉秤出现气压或者是主机不稳定情况，这样计量系统所计量出的结果要与实际结果之间存在一定差异。

1.1.2混凝土搅拌粉秤系统在实际应用中需要受到较多因素的影响，例如闸门状态、搅拌设备状态等等。就搅拌设备气流运行状态而言，就需要受到众多因素的影响，进而搅拌设备稳定性难以保证。

1.2其他引起计量数据误差的因素分析

造成混凝土搅拌设备计量系统出现误差由于粉秤因素之后，还受到的其他因素进而出现数据误差：

1.2.1数据传输中干扰因素较多

混凝土搅拌设备在对于原材料称重的时候，传感器信号在传递过程中经常会受到外界因素的影响，造成数据传输出现误差，进而计量系统计量结果就会出现误差。

1.2.2机械设备原因

混凝土搅拌设备中拥有较多的仓门，仓门都具有密封要求，计量系统在计量完毕之后物料如果要是出现泄漏情况，计量系统所计量出的结果就会超过实际结构，进而出现托秤问题。

1.2.3配料不均匀及设备开关状态

如果要是对于计量落差计算过程中，由于不同配料材料特点之间差异，同时原材料会伴随温度或者是湿度的因素的改变，物料均匀性就会发生改变，造成计量系统结果出现误差。

2.计量逻辑和计算优化

混凝土搅拌设备在对于物料计算中，闸门关闭之后，部分物料会遗落在秤体内，遗落在秤体上的物料在重量上面就会出现计量落差。

计量落差对于提高混凝土搅拌设备计量精准性十分重要，为了能够提高混凝土搅拌设备计量系统精准性，就需要在计量过程中提前关闭秤门，保证遗落在秤体上面物料数量与秤盘上物料之后正好与物料实际重量一致。但是秤门在关闭之后，需要提前将关门重量称量，在计算过程中将计量落差数值填补完毕。在混凝土搅拌设备传统落差预估方法中，经常是在前一盘落差与后一盘落差计算平均值，这种落差预估方法在计算上十分简便，计算精准性较难保证，对于异常值数值十分敏感。

2.1基于复合滤波的落差预估算法

通过对于粉料计量落差与速度等关系比较，可以发现物料落差速度对于计量落差十分关键，因此将统计学观念应用在计量落差中，设计出了复合滤波落差预估算法。

正是由于混凝土搅拌设备在实际计量落差生产过程中就会跟不同环境发生改变，为了能够保证计量落差控制在合理范围内，需要计算出计量最大及最小数值，这样才能够有效降低落差出现异常值的问题。为了提高对于计量落差预估精准性判断，本文提出了复合滤波落差预估算法，具体步骤：首先计量系统前面秤盘上面存在的落差数值，其次使用正态分布形式规划出落差数值，取代计量最大和最小数值，最后计算出落差预估值。

2.2基于落差预估和负压补偿的计量流程

本文在对于混凝土搅拌设备计量系统研究之后，根据不同计量系统的状态等分析，将负压补偿措施研究，具体示意图如图二所示。

图二：负压值补偿策略

对于落差预估及负压补偿计量方式计算完毕之后，能够有效解决传统混凝土搅拌设备计量系统所具有的物料问题，提升粉料计量精准度，能够有效提高混凝土生产质量。

结论：本文对于混凝土搅拌设备的粉料计量系统作为研究对象，以计量系统计量问题作为基础，根据混凝土搅拌设备实际生产情况，对于混凝土搅拌设备高精度动态计量技术进行研究，主要目的就是希望能够降低混凝土计量系统误差值，进而提高混凝土生产质量。

参考文献：

[1]刘华南.沥青混凝土搅拌设备技术使用[J].民营科技，2014-05-20.

[2]林涛.王志文沥青混凝土搅拌设备计算机控制系统[J].长安大学学报（自然科学版），2015-03-30.