以瀝青計(jì)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(jì)算公式，提出了增量秤和減量秤的標(biāo)定方法及其標(biāo)定過程中的注意 事項(xiàng)，并結(jié)合某一級公路進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證。結(jié)果表明：經(jīng)過標(biāo)定的瀝青秤可以提高瀝青計(jì)量系統(tǒng)的 準(zhǔn)確性，可以保證瀝青混合料的質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求。

0.引言

間歇式瀝青混合料攪拌設(shè)備中物料的計(jì)量方式 主要為稱重式計(jì)量。稱重式計(jì)量的工作原理是：用 電子傳感器測量計(jì)量桶內(nèi)物料的質(zhì)量并轉(zhuǎn)換成模擬 信號，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號輸出到顯示屏上。計(jì)量 秤包括骨料秤、瀝青秤、粉料秤，本文主要對瀝青秤 進(jìn)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(biāo)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(shí)，路面容易 產(chǎn)生車轍、擁包、乏油等病害；瀝青含量偏少時(shí)，路面 容易發(fā)生網(wǎng)裂、松散等病害。因此，準(zhǔn)確計(jì)量瀝青含 量是生產(chǎn)符合設(shè)計(jì)要求的瀝青混合料的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之 一。交通行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《強(qiáng)制間歇式瀝青混合料攪拌 設(shè)備》（JT/T 270—2002)規(guī)定：靜態(tài)瀝青配料計(jì)量 準(zhǔn)確度指標(biāo)為± 0. 25 %，動態(tài)瀝青配料計(jì)量準(zhǔn)確度 指標(biāo)為±2%。許多學(xué)者、從業(yè)人員對提高瀝青秤計(jì) 量準(zhǔn)確度和降低配料誤差作了大量研究。李玉平對 稱量電路進(jìn)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(rèn)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(rèn) 為瀝青供料閥門設(shè)計(jì)為大小閥或者采用兩節(jié)氣缸實(shí)現(xiàn)二次關(guān)門，可減少瀝青沖量帶來的誤差；劉洪 海等認(rèn)為采用負(fù)反饋的方法對落料誤差進(jìn)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(dǎo)方法，在工程實(shí)踐中，從業(yè)人員很少在 攪拌設(shè)備工作前對稱量系統(tǒng)進(jìn)行檢驗(yàn)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(biāo)定時(shí)應(yīng)采取的相應(yīng)方法進(jìn)行分析，以提高瀝青 稱量系統(tǒng)的準(zhǔn)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(shí)物見圖1、 2，其工作原理為：當(dāng)攪拌設(shè)備配料時(shí)，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(jì)量桶底部抽走全部瀝 青。增量秤的出油管位于計(jì)量桶下方，因而不受浮 力的影響。減量秤的結(jié)構(gòu)和實(shí)物見圖3、4，其工作 原理為：當(dāng)攪拌設(shè)備配料時(shí)，若拌和一鍋混合料需要 的瀝青質(zhì)量為P，通過進(jìn)油管向計(jì)量桶加入質(zhì)量為 Q的瀝青（Q>P)，吸油管通過泵從計(jì)量桶內(nèi)抽瀝 青，直到計(jì)量桶中剩余瀝青的質(zhì)量為L(L = Q — _P) 時(shí)，泵停止工作。由于減量秤的吸油管和導(dǎo)熱油管 都浸入計(jì)量桶的瀝青中，瀝青對管道又有一定的浮 力作用，導(dǎo)致實(shí)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(dāng)瀝青計(jì)量系統(tǒng)采用減量秤配料 時(shí)，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(dǎo)熱油管受到計(jì)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(zhǔn)確度。瀝青初始高度在c 位置時(shí)，瀝青質(zhì)量為M。，浮力為/。；瀝青稱量終了高度處于b位置時(shí)，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(shí)際質(zhì)量與其表顯質(zhì) 量之比

2. 2減量秤標(biāo)定方法

在瀝青秤上均勻放置3個(gè)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(shí)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(biāo)定界面，即在該狀態(tài)下表顯質(zhì) 量等于瀝青的實(shí)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(shí)際稱重為D/2 乘以a得到的數(shù)值，計(jì)算相對誤差8;再取下全部砝 碼，觀察零點(diǎn)。

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(shí)際值，計(jì)算相對誤差8。

再加上質(zhì)量為D/2的砝碼，讀取終值并計(jì) 算相對誤差8。

若|?|<0. 25%，表明瀝青秤滿足規(guī)范要求，否 則應(yīng)對設(shè)備進(jìn)行檢查并重新標(biāo)定。為了減小偶然誤 差，整個(gè)檢驗(yàn)過程需重復(fù)多次，按式（10 )取均值。

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

3.試驗(yàn)驗(yàn)證

結(jié)合工程實(shí)踐，對某一級公路其中一標(biāo)段的 4000型瀝青混合料攪拌設(shè)備進(jìn)行標(biāo)定，該攪拌設(shè)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(biāo)準(zhǔn)砝碼標(biāo)定，試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表1。

對攪拌設(shè)備的瀝青秤完成標(biāo)定后，得出|5|< 0. 25%，可以確認(rèn)瀝青稱量系統(tǒng)計(jì)量誤差符合規(guī)范 要求。在攤鋪200 m試驗(yàn)路段時(shí)，工作人員進(jìn)行現(xiàn) 場取樣，測試油石比符合設(shè)計(jì)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(jìn)而引入了減量秤的浮力 系數(shù)。浮力系數(shù)僅與計(jì)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(dāng)瀝青計(jì)量桶和管道為規(guī)則的等截面時(shí)， 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(shè)計(jì)人員可適當(dāng)增大計(jì)量桶的底面積，使浮 力系數(shù)減小，降低浮力對減量秤計(jì)量準(zhǔn)確度的影響。 針對不同的瀝青秤，提出了相應(yīng)的標(biāo)定方法及標(biāo)定 過程中的注意事項(xiàng)。