新标准需要水泥自动压力机
一、我国水泥压力机应更新换代
水泥压力机是水泥化验室的主要仪器设备，配置压力机的状况在很大程度上标志着化验室的技术水平。
目前，我国广大水泥企业，除少数使用了自动压力机外，大都使用手动液压式试验机，有３００千牛、６０千牛的压力机，有３００千牛、６００千牛、１０００千牛的万能材料试验机，这些试验机一是产品落后，二是最大荷载偏大。
水泥压力机和其它各种材料试验机的发展，大体经历了三个阶段：５０年代以前是手动试验机阶段，国内外各种材料试验机大都为手动试验机，即采用手工控制加荷速度的试验机。６０～８０年代是电子压力机阶段，主要采用力值传感器，数码管显示力值，加荷速度的控制主要还靠手工操作。如１９８０年国家水泥质检中心从日本购置的２０吨的电子压力机就是这种类型。８０年代以后进入自动压力机阶段，自动压力机是在电子压力机的基础上，通过计算机（或专用电脑）和加荷速度控制装置实现了加荷过程的闭环控制，彻底消除了手工控制加荷速度的弊病。自动压力机除加荷速度能自动控制外，还具有力值显示和储存功能，有的还具有强度计算、打印报告和加荷速度显示功能。
众所周知，试体破型的加荷速度对试体强度影响很大，同一块试体加荷速度愈快测得的强度值愈大，加荷速度愈慢测得的强度值愈小。因此国内外的水泥强度检验方法标准历来都明确规定试体破型时加荷速度和加荷速度允许有波动范围（误差）。手动压力机的最大问题在于手工控制加荷速度不易达到标准规定要求。因此，在计算机和自动化技术高度发展的今天，采用自动压力机替代手动压力机是时代发展的要求。
二、研制自动压力机提高水泥强度检验结果的可靠性
８０年代初，原国家建材局主管水泥产品质量的同志曾向我们建议，能否为全国大中型企业进口一批自动压力机，由于性能指标和价格两方面因素，我们否定了这个建议。８０年代中期，针对ＧＢ１７７水泥强度检验方法的要求，国家水泥质检中心与有关单位合作，立题研制水泥自动压力机，经过５年多的时间，于１９９３年研制成功两种类型的水泥自动压力机。一是螺杆式机械加荷自动压力机，一是采用比例阀控制的液压式自动压力机。１９９４年以后国内主要压力机生产厂家也加快了对手动压力机改型为自动压力机的工作。经过多年实验，已有建隆、大连、济南等７家压力机生产厂的３００千牛自动压力机达到了国家水泥质检中心提出的８项技术指标要求，创造了国产自动压力机推广使用的基本条件。
１９９５年原国家建材局生产管理司根据当时不少小水泥企业化验室搞“两本账”和社会上不少人怀疑小水泥企业的水泥强度检验结果的真实状况，颁布了建材生产发［１９９５］６号文件，“关于开展水泥行业使用恒应力加荷自动压力机等三项工作的通知”，在全国推广使用自动压力机，普遍反映较好，但也有个别厂家的自动压力机在微电子控制方面出现过一些毛病，经厂家售后服务已予以解决。
三、适应ＩＳＯ强度方法的需要
我国新标准ＧＢ／Ｔ１７６７１－１９９９水泥强度检验方法（ＩＳＯ法）４、２、７条对水泥压力机提出了明确要求，这些要求与原标准ＧＢ１７７－８５相比更加严格。
各单位水泥化验室的压力机如何适应ＩＳＯ强度方法的要求呢？标准起草单位——中国建筑材料科学研究院水泥与新材料研究所曾提出三点基本意见：第一，手动压力机的精度≤±１％的仍然可以使用；第二，手动压力机使用时应配备加速度动态控制装备；第三，最好使用自动压力机。这三点要求是基于目前我国大多数企业使用手动压力机并又要急于转换标准的实际状况提出来的。
但是，从严格执行ＧＢ／Ｔ１７６７１－１９９９标准和提高ＩＳＯ强度检验结果准确性和可靠性分析，采用自动压力机已成为必然的发展趋势。这主要是因为：第一，手动压力机和简易加荷速度动态控制装置（如速度圆盘）要真正达到２４００牛／秒加荷速度和≤２００牛／秒的加荷速度控制误差是很困难的。第二，大荷载（如３００千牛）手动压力机在低荷载时不易达到±１％的精度要求。根据ＧＢ２６１１《试验机通用技术要求》的规定，±１％精度考核是从满荷载的１０％开始的，如３００千牛压力机是从３０千牛开始的。而ＧＢ１３４４－１９９９《矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥》新标准３２．５等级水泥的３天抗压强度指标值为１０兆帕，相应压力机荷载为１６千牛。因此，使用大荷载手动压力机难以适应新标准３天抗压强度的破型。
四、如何选择自动压力机
当前国内外水泥自动压力机发展很快。适应于ＧＢ／Ｔ１７６７１－１９９９标准的国外自动压力机主要有德国、英国和西班牙生产的，国内生产自动压力机的厂家已有十几家，而且技术进步非常快。在众多自动压力机面前，如何选择最适合于ＧＢ／Ｔ１７６７１－１９９９标准的自动压力机呢，这里提出如下几点看法：
１．不应盲目进口外国自动压力机
国外生产的自动压力机大多性能稳定，但也有不少性能差的，如某些大水泥厂从英国、日本进口的自动压力机由于性能不稳，又不能及时得到维修，导致长期不能使用。再者进口自动压力机的价格是国产价格的６～１０倍，从经济上考虑不合适。
国产自动压力机前些年有的产品性能欠稳定，但得到生产厂家的及时维修后仍能很好的使用。而近几年国产自动压力机从精度、性能稳定性、外观造型等方面已可以同国外产品媲美，且价格低廉。因此认为，不应盲目进口水泥自动压力机。
２．自动压力机的最大荷载
ＧＢ／Ｔ１７６７１－１９９９标准规定的压力机荷载为２００千牛、３００千牛。为了提高ＩＳＯ强度检验结果的精确性，最好选用２００千牛自动压力机。我国水泥新标准规定的水泥最高强度等级为６２．５兆帕，若按１００兆帕考虑，相应压力机的荷载为１６０千牛，所以选择２００千牛最大荷载是留有较大余地的。最大荷载适当降低后还有利于保证３天抗压强度破型时低荷载的力值精度。
３．恒应力加荷速度是自动压力机的关键
自动压力机实现加荷过程的闭环控制是较容易做到的，而实现加荷过程恒应力加荷速度和加荷速度较小误差才是较难的。ＧＢ／Ｔ１７６７１－１９９９标准要求加荷速度为２４００牛／秒，加荷速度波动为±２００牛／秒（其误差为２４００牛／秒的±８．３％），因此在选择自动压力机时应特别注意加荷速度和加荷速度误差能否达到标准要求。由计算机控制和大屏幕显示的自动压力机都具有加荷速度显示功能，所以考核该机实际加荷速度，并从１０千牛左右开始考核。加荷速度的误差可以按每５秒钟间隔一次测定实际力值，再计算其误差值。对于采用单片机控制的自动压力机，加荷速度和误差可按每５秒钟间隔一次实测力值，计算其实际加荷速度值和误差值。自动压力机的力值精度，按ＧＢ／Ｔ１７６７１－１９９９标准要求压力机的精度应≤±１％，为一级精度。
４．自动压力机性能稳定性
自动压力机能否经久耐用是购买者最关心的问题，但它也是当时难以考核的问题，购置自动压力机时怎么能推断它的性能长期稳定呢？可以从以下几个方面进行分析：①从自动压力机的构造原理和闭环加荷控制方式上分析其可靠性；②从自动压力机的生产历史长短上分析其可靠性；③从使用自动压力机的用户了解其性能可靠性。
５．自动压力机的类型
国内外自动压力机大体上分为两种类型，一类是液压式自动压力机，一类是螺杆式自动压力机。液压式自动压力机主要是通过油泵、油缸施加荷载，采用液压自动控阀和传感器实现闭环自动控制加荷速度。螺杆式（常称机械式）自动压力机主要通过电机、螺杆施加荷载，采用电机转速自动控制装置和传感器实现闭环自动控制加荷速度。这两类自动压力机国内外均有高质量、高性能的产品。
目前，国内用户由于长期使用手动液压式压力机，对螺杆式自动压力机认识不足，而实际上螺杆式自动压力机的力值精度是最高的，闭环自动控制加荷速度的稳定性也是很可靠的。例如：中国建筑材料科学研究院、北京建隆自动化技术有限公司与大连合作研制成功的ＨＹ系列螺杆式自动压力机，由北京市技术监督局标定的力值精度大都小于±０．５％，由河南省技术监督局测定的２４００牛／秒加荷速度控制误差小于±２％（１０～２００千牛间）。从实际使用情况以及各地技术监督部门的计量测试报告可以看出，国产自动压力机中，目前性能最稳定的应属螺杆式ＨＹ系列型自动压力机。
编辑：
监督：0571-85871667
投稿：news@ccement.com
