现有的混凝土搅拌站在进行水泥和砂石计量时，其秤上的显示数值是由小到大变化的，此计量过程称之为加法计量。搅拌站的物料流向顺序为：料仓→秤斗→搅拌机。其计量过程为：计量初始时，秤的显示值为零，输入计量“开始”信号后，料仓门打开，物料落入秤斗中。秤的显示值随着物料的不断落入而由零逐渐加大，当达到设定的显示值时，计量系统即判定秤斗中的物料的实际质量等于设定的质量，即m实=m设；输入计量“结束”信号，料仓门关闭，计量结束。

上述计量方法必然存在以下几种计量误差：

(1)当m实=m设后，计量系统由发出信号至料仓门开始关闭直至完全闭合的这段时间内，物料实际上还在继续由料仓口中流出，并落入秤斗中，因而形成计量误差m关。

(2)料仓中的物料在计量过程中一直以变化的质量和速度对秤斗形成冲击、碰撞，结果在秤上产生了一个额外的显示值，即产生计量误差m冲。

(3)当计量结束，即m示=m设时刻，物料自料仓门至秤斗中物料的上表层之间的这段距离内，仍存在着一自由下落的连续的物料流，但它并没有与秤斗发生实际接触，所以，这部分物料的质量在系统判定m实=m设时并没有在秤上显示出来，但实际上它们在系统发出计量结束信号后却全部落入秤斗中，这是加法计量误差中最主要的一种误差，称之为m落。

所以，加法计量称出的秤斗中的实际物料m实应为：m实=m示+（m关+m落－m冲），其括号内的各种误差即是加法计量中实际存在的误差。

为了减少上述误差，目前搅拌站计量普遍采用累积误差的方法来修正实际误差值，即根据上一次称量的实际误差值来修正下一次的称量数值（式中括号内的数据来源于上一次的计算结果）。这种方法在理论上似乎合理，而实际上并不很合适，因为生产过程中的各种条件均是变化的，如料仓内贮料的多少、含水量、物料形状与尺寸、控制气压的高低及物料起拱的形状等等，偶然出现的异物也会使两次计量的实际误差有很大的差别，从而影响物料的计量精度。

为此，提出了一种新的计量方法——减法计量，可达到减小误差、提高计量精度的目的。

减法计量的程序如下：

先在秤斗中加入超过搅拌时所需质量的物料，假设此时秤的显示值m示=A；计量开始，输入计量“开始”信号，秤斗门即打开，物料从秤斗门中不断地流入搅拌机，秤的显示值随之由A开始逐渐减小，直至秤的显示值为B（A-B=需要的物料质量）；输入计量“结束”信号，秤斗门关闭，计量结束。

减法计量的优点在于：秤的先后两次显示值之差即为流出秤斗的物料的实际质量，物料只要离开秤斗门，其变化量就能在秤中显示出来，因此不存在m落和m冲误差。对于秤斗门在关闭过程中由开始关闭至关闭结束时段内流出的物料所引起的误差，则可以采用适当的手段来控制，比如：按一个经验值使秤斗门提前关闭，如果最后的落料量不符合要求（落料实际质量小于所需要的质量），则可再快速开、闭一次（或多次）秤斗门，直至符合要求为止。根据以上理论，我们曾在山东省某机械厂生产的HZS25A搅拌站上以手动方式进行了加法计量和减法计量误差的对比试验；试验时，以500 kg物料为称量的基础数值，将每次称量的实际质量之和减去500 kg即为此次称量的误差。试验中，加法计量共做了12次（其中有两次误差过大，因属人为原因，故未在统计计算之列）；减法计量共做了11次（其中一次的误差过大，属人为原因，故未在统计计算之列），最后根据10组数据计算其平均误差值，结果：加法计量平均误差为14.1 kg/500 kg，减法计量平均误差为4.5 kg/500 kg，减法计量的优势显而易见。
对于目前正在应用的搅拌站计量方式，只需改用减法计量程序就行了，其机械部分不用做任何改动。因物料的流动过程是一样的，所以也不影响计量速度。对那些小型搅拌站，在结构上可进行一些改动，即将贮料仓和秤合为一体，去掉原来的秤斗，这样，既简化了机器的结构，又减少了一个工作环节，可降低制造成本、提高生产效率。须要说明的是，这种秤、仓合一的搅拌站计量最好用皮带输送机上料，如果受条件限制而使用装载机上料时，装载机的铲斗不应与秤仓发生接触，以防止过大的冲击载荷撞坏传感器。另外，秤仓贮料体积不能过大，否则会抵消减法计量精度高的优势。
减法计量的显示方法可能与人的习惯不适应，不过可以将每次计量前的显示值m大显示为零，之后变负值为正值，同样能显示出实际流出秤斗的物料质量，这样用起来就显得方便多了。

作者：丁志尧

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