水泥凝結時間自動測量儀的應用

賈坤鵬，時耀輝，崔文剛，杜會平，董志

隨著《中國制造2025》行動綱領的部署實施，水泥行業(yè)正朝著智能制造的發(fā)展方向大步前進。其中，實現(xiàn)水泥性能檢驗自動化是實現(xiàn)智能制造不可或缺的一環(huán)。水泥凝結時間自動測量儀在水泥生產(chǎn)中的實際應用，邁出了水泥物理性能自動化檢驗的重要一步。

1 水泥凝結時間自動測量儀工作原理

水泥凝結時間自動測量儀基于GB/T 1346-2011《水泥標準稠度用水量、凝結時間、安定性檢驗方法》標準設計，該系統(tǒng)采用高速ARM微控制器、高精度步進電機驅動系統(tǒng)、精密定位測量系統(tǒng)，配合自主研發(fā)的控制軟件，通過測定探針直線的位移，統(tǒng)計水泥凝結時間變化趨勢，進而建立預測模型，消除了人為干擾因素，實現(xiàn)了水泥凝結時間測定過程的全自動化。水泥凝結時間自動測量儀工作原理如圖1所示。

圖1 水泥凝結時間自動測量儀工作原理圖

2 建模數(shù)據(jù)的選擇

為使測量數(shù)據(jù)更為精準，需選擇不同品種的水泥及不同凝結時間的熟料進行數(shù)據(jù)建模。水泥品種及熟料凝結時間應盡可能涵蓋生產(chǎn)樣品，以使建模數(shù)據(jù)更為準確全面。建模所需樣品數(shù)據(jù)見表1。

表1 建模所需樣品數(shù)據(jù)

3 實測數(shù)據(jù)的偏差

（1）同一組樣品充分混勻后，按照1～8號排序進行檢驗，初凝時間和終凝時間數(shù)據(jù)均遠優(yōu)于T/CBMF17-2017《水泥生產(chǎn)企業(yè)質量管理規(guī)程》誤差允許范圍要求，具體數(shù)據(jù)見表2。

表2 樣品凝結時間（檢查日期2020年12月18日）

（2）經(jīng)與國家標準樣品及集團公司2020年自行研制標準樣品（簡稱集團對比樣品）進行對比，數(shù)據(jù)誤差全部在允許誤差范圍內(nèi)，具體數(shù)據(jù)見表3。

表3 樣品凝結時間（檢查日期2020年12月18日）

（3）通過手工檢驗與水泥凝結時間自動測量儀檢驗對比，初凝時間和終凝時間數(shù)據(jù)均在T/CBMF17-2017《水泥生產(chǎn)企業(yè)質量管理規(guī)程》允許誤差范圍內(nèi)，具體數(shù)據(jù)見表4。

表4 樣品凝結時間，min

4 水泥凝結時間自動測量儀的校準及維護

（1）定期檢測溫濕度、試桿重量、試針直徑及磨損情況，考慮其作為新型試驗儀器，沒有檢定（校準）要求，為規(guī)避質量風險，建議依據(jù)維卡儀及恒溫恒濕養(yǎng)護箱檢定方法進行檢定。

（2）定期與手工檢測方法或者標準樣品進行對比檢測，防止數(shù)據(jù)發(fā)生偏離。

（3）定期清洗滑動桿，同時對氣路系統(tǒng)進行排水處理。

（4）定期對水箱進行補水，同時更換試針自動清掃毛刷。

5 結語

水泥凝結時間自動測量儀可以同時對8個樣品進行全自動檢驗，有效降低了檢驗人員的工作強度，提高了工作效率，同時實現(xiàn)了檢測數(shù)據(jù)的自動傳輸，避免了數(shù)據(jù)檢測過程中的人為干擾因素。作為新型設備，在日常使用過程中，需加強檢驗對比及維護保養(yǎng)工作，以充分發(fā)揮自動化工作模式的優(yōu)勢，為企業(yè)提質增效。