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ENGLISH0755-88840386发布时间:2020-10-09 14:01:10 |来源:网络转载
自校准工作是企业量值溯源管理的重要工作,量值的可靠性是由自校准活动获得,而期间核查是防止测量系统在自校准间隔内其计量特性发生变化而不能满足预期计量要求的一项重要工作,为了获得优质、稳定的冶金产品,对参与质量控制的测量系统,不仅按期校准,还需进行期间的核查验证工作,以确保测量系统满足预期使用要求。
电子称重配料系统是冶金企业必不可少的物料计量装置,其称量结果的准确与否,直接关系到冶金产品的质量优劣。因此,为防止测量系统出现计量失准,实际工作中一般釆用缺码、标准码板及其它固形物进行自校准和期间的核查工作,但由于冶炼过程中出于物流的通畅与工艺布局合理考虑,大部分料仓安装的电子配料秤设置在较高的位置,其秤体安装点空间狭窄及秤体框架可放置标准物的区域有限,同时由于作业空间狭窄,吊装设备不能施展,靠人工操作,其劳动强度大,安全风险较高,导致选择的标准物质量值不能满足常用称量点的自校准与核查要求,校准和核查结果不能准确反映常用称量点的计量误差,测量系统变差的偏移程度不能准确评价,产品质量控制风险增加。
1高位料仓电子配料秤的结构形式
图1电子配料秤结构图
常用的高位料仓电子配料秤的结构形式分为两种(见图1):一是称量颗粒状物料的料斗秤(见A结构);二是称量粉尘状物料的料罐秤(见B结构)。对于称量颗粒状的料斗秤普遍存在称量斗上方堆放实物区域有限,在对称量系统校准时需加大叠加核查标准的高度,如操作不当将出现垮塌危机人身及设备的伤害事故,而对于称量粉尘状物料的料罐体就无可摆放核查标准的位置,如在罐体四周加焊摆放核查标准的钢架,可造成罐壁受损。
2高位料仓电子配料秤在自校准与期间核查的实施中存在的问题
通过对高位料仓电子配料秤结构形式的认识,在釆用固体稳定标准时,可出现以下几方面问题:
(1)标准物的质量值达不到称量系统的常用称量点,所得到的测试数据对分析称量系统的稳定性(即位置变差)不具代表性,且对配料准确性的受控程度不强。
(2) 自校准与核査时,所投入的人力、物力较大,耗时较长,对生产组织造成困难。
(3) 现场作业空间狭小,吊装机械不能施展,仅能靠人工操作,其安全风险高。
(4) 部分秤体上无摆放标准物的位置。
基于上述问题,很多企业往往在测量过程的管理中宁愿牺牲自校准与核查环节或减少标准质量值,而不愿出现安全事故或影响生产的情况发生,但这样会带来质量的控制风险。
3标准物的选择不当对测量系统准确度失控的数据分析
现就炼钢工序的合金配料秤为例,分析标准物选择不当的情况:对炼钢工序而言,合金配料秤是冶炼钢种控制成分的重要测量设备,为了便于合金下料,料仓设计较高,属于高位料仓电子配料秤,出于安全性与摆放空间的考虑,长期采用12块钢板(总量为317.39)作为自校准与期间核查的标准物,通过对测试数据观察,数据结果在320kg称量段内,测量系统视乎受控,但釆用祛码对高量限段的抽査时,数据表明测量系统的计量精度已失控,具体数据见表1。
注:各 点为(800-I000)kg;
通过以上的数据分析,标准物选择过小或达不到常用称量点质量值时,测试数据不能判断测量系统的误差是否在允许误差范围内,即该测量过程是
否受控无法确定,其产品质量的控制风险较大。
4解决措施与实施
在冶金工业的生产过程中,水作为不可缺少的能源介质,遍布企业厂区的各个区域,而生活水具有稳定的物理性能与基本不变的质量比重的特性,如将所盛装的箱体容积固定(需在一定的环境条件下),其质量值应是一个恒定的值。所以采用水介质作为自校准与核查的标准物,应满足现场要求。
(1)确定质量值与容器的制作要求
本标准物的水介质选择物理特性较稳定的生活水,盛装容器根据现场配料场常用称量点(800~1000)kg选择内容积为1立方的聚乙烯高强度塑料桶(注:塑料桶的外形可根据现场空间设计,桶体可由一个或多个组成),桶顶安装生活水注入口、生活水注满后的溢出口,桶底安装排放口。如需做两点校准或核査时,可在桶中部的1/2处安装一个溢出
图2
标准物质量值的核定:
①选择标准物质量值相近量程的中准确度电子衡器(标准物质量值应处于所选择电子衡器量程的50%-80%左右)。该电子衡器需经检定合格(本文中选择2吨的电子台秤,分度值细化为0.1kg);
②对电子衡器进行清零,将空桶放置在秤体中部,并注满生活水,待数据稳定后,读取称量值。数据读取后,将桶内水防空;
③重复b步骤三次,对三次的称量值平均,小数取舍按被校准或核查测量过程的显示分度值确定。该称量的平均值则为标准物的质量值(见表2)。
由于测量系统的分度值为1kg,所以确定的质量值分别为:22kg、752kg、1022kg。
(2)标准物的安装与操作
根据现场称量装置的空间与称重传感器的分布,盛装水的容器可设计为多种外形,重要的是在加载核查标准必须使各个称重传感器的受力达到均匀,防止偏载情况发生。将标准物装置安装好,使用塑料(或橡胶)软管将现场生活水接入桶内,待溢出口1排出水后,关闭注水口的开闭器。待溢出口无水流出后,读取测量系统的测量值;校准或核查完成后,打开底部的排水口,将水排入该区域的环水池内进行再利用。
由于该标准物装置自身重量小,进岀口采用塑料(或橡胶)软管连接,对称量系统不影响,可不必拆除,并长期使用。
5实施后的效果检测
计出一种负荷传感器疲劳试验机,并通过建立疲劳试验机的三维模型,采用有限元分析软件ANSYS,对机架进行模拟实际载荷工况的应力和位移的结构分析,校核其安全性,分析结果表明,该机架结构满足额定负荷(500kN)下强度和刚度要求,为机架设计提供了强有力的理论支撑。
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