以瀝青計量系統(tǒng)的瀝青秤為研究對象，對比分析了增量秤和減量秤的工作原理和加熱方 式，建立了減量秤浮力系數(shù)的計算公式，提出了增量秤和減量秤的標定方法及其標定過程中的注意 事項，并結(jié)合某一級公路進行了試驗驗證。結(jié)果表明：經(jīng)過標定的瀝青秤可以提高瀝青計量系統(tǒng)的 準確性，可以保證瀝青混合料的質(zhì)量符合設計要求。

0.引言

間歇式瀝青混合料攪拌設備中物料的計量方式 主要為稱重式計量。稱重式計量的工作原理是：用 電子傳感器測量計量桶內(nèi)物料的質(zhì)量并轉(zhuǎn)換成模擬 信號，進而轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號輸出到顯示屏上。計量 秤包括骨料秤、瀝青秤、粉料秤，本文主要對瀝青秤 進行研究。在瀝青混合料生產(chǎn)過程中，瀝青含量是 關(guān)鍵的控制技術(shù)指標之一，瀝青含量的多少直接影 響瀝青路面的質(zhì)量。瀝青含量偏多時，路面容易 產(chǎn)生車轍、擁包、乏油等病害；瀝青含量偏少時，路面 容易發(fā)生網(wǎng)裂、松散等病害。因此，準確計量瀝青含 量是生產(chǎn)符合設計要求的瀝青混合料的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之 一。交通行業(yè)標準《強制間歇式瀝青混合料攪拌 設備》（JT/T 270—2002)規(guī)定：靜態(tài)瀝青配料計量 準確度指標為± 0. 25 %，動態(tài)瀝青配料計量準確度 指標為±2%。許多學者、從業(yè)人員對提高瀝青秤計 量準確度和降低配料誤差作了大量研究。李玉平對 稱量電路進行了改造，提高了瀝青秤的稱量精度和 穩(wěn)定性;劉武斌等認為采用二次稱量方式可有效 減少瀝青的飛料，從而減小配料誤差;余建輝認 為瀝青供料閥門設計為大小閥或者采用兩節(jié)氣缸實現(xiàn)二次關(guān)門，可減少瀝青沖量帶來的誤差；劉洪 海等認為采用負反饋的方法對落料誤差進行修正， 可將配料誤差控制在允許范圍內(nèi)。由于缺乏理 論依據(jù)和指導方法，在工程實踐中，從業(yè)人員很少在 攪拌設備工作前對稱量系統(tǒng)進行檢驗和校核。針對 瀝青秤結(jié)構(gòu)的多樣化，本文從不同結(jié)構(gòu)的瀝青秤及 其標定時應采取的相應方法進行分析，以提高瀝青 稱量系統(tǒng)的準確性。

1.瀝青枰結(jié)構(gòu)分析與比較

根據(jù)瀝青秤的結(jié)構(gòu)和工作原理的不同，可將其 分為增量秤和減量秤。增量秤結(jié)構(gòu)和實物見圖1、 2，其工作原理為：當攪拌設備配料時，若拌和一鍋混 合料需要的瀝青質(zhì)量為P，增量秤則稱量同等質(zhì)量 的瀝青，然后通過出油管從計量桶底部抽走全部瀝 青。增量秤的出油管位于計量桶下方，因而不受浮 力的影響。減量秤的結(jié)構(gòu)和實物見圖3、4，其工作 原理為：當攪拌設備配料時，若拌和一鍋混合料需要 的瀝青質(zhì)量為P，通過進油管向計量桶加入質(zhì)量為 Q的瀝青（Q>P)，吸油管通過泵從計量桶內(nèi)抽瀝 青，直到計量桶中剩余瀝青的質(zhì)量為L(L = Q — _P) 時，泵停止工作。由于減量秤的吸油管和導熱油管 都浸入計量桶的瀝青中，瀝青對管道又有一定的浮 力作用，導致實際質(zhì)量與控制室表顯質(zhì)量不一致，需 考慮浮力修正系數(shù)。

如圖3所示，當瀝青計量系統(tǒng)采用減量秤配料 時，瀝青液面始終高于a位置，即始終保持吸油管管 口沉浸在瀝青中，吸油管和導熱油管受到計量桶內(nèi) 瀝青的浮力作用，將產(chǎn)生反作用力到減量秤的傳感 器上，從而影響稱量的準確度。瀝青初始高度在c 位置時，瀝青質(zhì)量為M。，浮力為/。；瀝青稱量終了高度處于b位置時，瀝青質(zhì)量為Mb，浮力為/b;定 義浮力系數(shù)7為被抽走瀝青的實際質(zhì)量與其表顯質(zhì) 量之比

2. 2減量秤標定方法

在瀝青秤上均勻放置3個20 kg砝碼作為 稱底（代替沒過吸油管管口的瀝青質(zhì)量），清零。

在瀝青秤上均勻放置質(zhì)量為D的（不小于 瀝青秤量程的80%)砝碼，由于減量秤自身結(jié)構(gòu)因 素，在工作時存在浮力系數(shù)a(a<1)，將質(zhì)量D乘以 a得到B，將B輸入標定界面，即在該狀態(tài)下表顯質(zhì) 量等于瀝青的實際質(zhì)量。

從瀝青秤上取下質(zhì)量為D/2的砝碼，從操 作界面上讀取瀝青秤示數(shù)，瀝青秤實際稱重為D/2 乘以a得到的數(shù)值，計算相對誤差8;再取下全部砝 碼，觀察零點。

在操作界面上對秤清零后加上質(zhì)量為D/2的 砝碼，得到瀝青秤顯示值和實際值，計算相對誤差8。

再加上質(zhì)量為D/2的砝碼，讀取終值并計 算相對誤差8。

若|?|<0. 25%，表明瀝青秤滿足規(guī)范要求，否 則應對設備進行檢查并重新標定。為了減小偶然誤 差，整個檢驗過程需重復多次，按式（10 )取均值。

為了保證標定的準確性，應當注意如下事項：在 進行清零工作前，應檢查瀝青秤軟連接是否恰當，周 圍有無異物干擾；對于減量秤（新樣機除外）在清零前 應檢查計量桶里是否含有殘余瀝青，由于殘余瀝青會 使計量桶與導熱油管粘連在一起，必須將其排出使導 熱油管和計量桶完全分離，或者加熱殘余瀝青使計量 桶與導熱油管處于自由狀態(tài)；在計量桶上放置砝碼 時，動作要輕緩，擺放均勻，盡可能對稱放置；標定時注意環(huán)境因素的干擾，在風速很小、計量秤顯示數(shù)值 穩(wěn)定時方可標定；多次檢驗誤差較大，可能存在傳感 器損壞、安裝不當、線路連接不當?shù)葐栴}，應要求技術(shù) 人員及時檢查，排除故障后重新標定。

3.試驗驗證

結(jié)合工程實踐，對某一級公路其中一標段的 4000型瀝青混合料攪拌設備進行標定，該攪拌設備 的瀝青稱量系統(tǒng)為減量秤，浮力系數(shù)y為0. 945 5， 采用四級標準砝碼標定，試驗數(shù)據(jù)見表1。

對攪拌設備的瀝青秤完成標定后，得出|5|< 0. 25%，可以確認瀝青稱量系統(tǒng)計量誤差符合規(guī)范 要求。在攤鋪200 m試驗路段時，工作人員進行現(xiàn) 場取樣，測試油石比符合設計要求。

4.結(jié)語

從工作原理和加熱方式2方面對比分析了增量 秤和減量秤2種瀝青秤，進而引入了減量秤的浮力 系數(shù)。浮力系數(shù)僅與計量桶的底面積和浸入瀝青中 的管道截面積有關(guān)，與瀝青的黏度、溫度和密度等特 性無關(guān)。當瀝青計量桶和管道為規(guī)則的等截面時， 浮力系數(shù)為定值。在管道面積不變的情況下，瀝青 拌和站設計人員可適當增大計量桶的底面積，使浮 力系數(shù)減小，降低浮力對減量秤計量準確度的影響。 針對不同的瀝青秤，提出了相應的標定方法及標定 過程中的注意事項。