CN100354094C - 混凝土材料的计量装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及的混凝土材料的计量装置(1)大致由下列各种部件构成：作为供应骨料，即细骨料(2)的供应装置的骨料斗(3)；供水装置，即供水管(4)；收容骨料斗(3)所供应的细骨料(2)，并进行计量的骨料计量仓(51)；把骨料斗(3)所供应的细骨料(2)与供水管(4)所供应的水一起作为水浸骨料收容起来的计量槽(5)；作为计测该计量槽内的水浸骨料的重量的水浸骨料重量计测装置的测力传感器(6)；作为计测计量槽(5)内的水浸骨料的水位的水位计测装置的电极式传感器(7)；以及使计量槽(5)内的水浸骨料的水位保持在所要求的水位上的水位保持装置(8)。

Description

混凝土材料的计量装置
技术领域
本发明涉及用于计量表面水的状态不同的骨料和水的混凝土材料的计量装置。
背景技术
在现场配制混凝土时，由于水量对混凝土的强度等等有很大的影响，在搅拌时，需要严格的管理，而且，作为配制材料的骨料，由于储存状况和气候条件等原因，其含水状态各不相同，当使用湿润状态的骨料时，混凝土中的水量就增加了骨料的表面水那样多的分量，而当使用干燥状态的骨料时，混凝土中就减少了有效吸水量那样多的水量。
因此，根据骨料的干湿程度来补充搅拌时的水量，制造出按照配方的配比那样的混凝土，在保持混凝土质量方面是非常重要的事情。
一般，用表面干燥状态(表面干燥的饱和水状态)的细骨料的重量，去除湿润状态下的表面水的水量(附着在细骨料表面上的水量)，所得到的比率，称为表面水比率，但是，由于储存起来的骨料，特别是细骨料，一般都是湿润的，所以一般都把这种表面水比率作为骨料干湿程度的指标，进行预先测定，然后根据这个测定值来调整搅拌水量。
而且，以往，这种表面水比率的测定，都是从储藏细骨料的，称之为料仓的储藏容器中取出少量的试样，计测其重量和绝对干燥状态下的重量，然后，使用这些计测值和预先测定的表面干燥状态的吸水率，计算出表面水比率。
可是，这种测定方法，仅仅是根据少量骨料试样来推测全部骨料的表面水比率，一方面，无论如何，测定结果的精度有限，另一方面，为了计测绝对干燥状态下的重量，还需要用炉子等进行加热，所以，如果要采用与实际上使用的骨料量相近的量作为试样，会产生在经济性与时间上两方面都不现实的问题。
此外，虽然还采用了由操作者用目测来确认搅拌的状况，或者以搅拌机的负荷电流作为参考来调整搅拌水量等措施，来弥补以上所说的问题，但，由于这种方法本身的精度低，结果，仍不能期望在强度方面获得接近20％那样大的安全系数，而且还会产生配比不经济的问题。
发明内容
本发明就是有鉴于上述情况而提出来的，其目的是提供一种能正确计测骨料和水的重量的，混凝土材料的计量装置。
此外，本发明的目的还在于，即使是对于坍塌度小的贫配比混凝土，也提供了能使用水浸骨料计量法正确地计测骨料和水的重量的混凝土材料的计量装置。
为达到上述目的，本发明的第一方面所记载的混凝土材料的计量装置具有下列部件：供应骨料的骨料供应装置；供水装置；计量槽，该计量槽用于收容把从上述骨料供应装置所供应的骨料与从上述供水装置所供应的水混合而成的水浸骨料，并且装有能自由开关的，使底部开口保持水密性的底盖；计测上述计量槽内的水浸骨料的重量的水浸骨料重量计测装置；计测上述计量槽内的水浸骨料的水位的水位计测装置；以及水位保持装置，该水位保持装置为了使上述计量槽内的水浸骨料的水位保持在所要求的水位上，将超过该所要求的水位的水从上述计量槽中吸出，并计测上述吸水量；上述水位保持装置由下列各部分构成：设置成能自由升降的吸水管；与上述吸水管连接并连通，用于计量所吸入的水量的吸水计量用储存槽；以及与该吸水计量用储存槽连接并连通的吸气装置。
此外，在本发明第一方面的混凝土材料的计量装置中，水位保持装置是由下列各种部件构成的：设置成能自由升降的吸水管；与上述吸水管连接并连通的，计量所吸入的水的吸水计量用的储存槽；与上述吸水计量用的储存槽连接并连通的吸气装置。在将水和骨料投入计量槽中时，要预先适当地升降吸水管，确定设置在吸水管下端的吸水口的位置，以便使计量槽内的水浸骨料的水位保持在所要求的水位高度上。
这样，在计量槽内的水浸骨料达到所要求的水位之后，超过该所要求水位的多余的水，便用吸气装置通过吸水管吸出去，这样，计量槽内的水浸骨料的容积就能保持预先设定的容积。
另外，计量槽内的水位是否达到所要求的水位，则由另外的水位计测装置来确认。
此外，由于通过吸水管吸出的水储存在吸水计量用的储存槽内，把它的重量计测出来，就能像以后所说的那样，以很高的精度求出骨料的表面水率。
这样，计算出了表面水率，就能适当地反映在以后的计量作业时表面水率的设定中。
在以上所述的发明中，所谓骨料，主要是以细骨料为对象，但是，不言而喻，也能适用于粗骨料。此外，如上所述，骨料无论是细骨料或者粗骨料都没有关系，但，实际上构成混凝土的材料，细骨料和粗骨料都是必需的，而且，对于细骨料和粗骨料，又可以设想使用密度互相不同的多种骨料，和粒度互相不同的多种骨料的情况。特别是，通过把粒度互不相同的多种骨料以适当的比例混合，新制作出具有所要求的粒度的骨料，在混凝土的配比上都是很重要的。
本发明的混凝土材料的计量装置，不仅仅是计量单独一种骨料，它主要是一种能够，例如，以累计的方式，计量密度和粒度至少有一种是互相不同的多种骨料的计量装置。
另外，在本发明中，在说到多种骨料时，包括了所有各种情况，即，所有的骨料都是细骨料的情况，所有的骨料都是粗骨料的情况，以及包含细骨料和粗骨料任意组合的情况。此外，如上所述，所谓多种骨料，主要是指密度和粒度互相不同的骨料，也涉及产地、强度、杨氏系数、寿命，是天然骨料还是人造骨料，还是副产品骨料，或者即使是天然骨料，还有是海砂还是山砂等产地的情况，以及其他有关骨料的分类指标互相不同的骨料。
此外，例如，如以∑Mi(i＝1、2、3、..N)来标记时，就表示是M1+M2+…+MN的总和。此外，如果用第i(i＝1、2、3、..N)种骨料来标记时，就意味着可以是第一种骨料、第二种骨料、第三种骨料、……、或者第N种骨料。
计量槽限定为收容水浸骨料，至于是什么形状则是任意的，例如，也可以是中空的圆筒形，但，如果做成中空的圆锥台的形状，由于越向下内径越大，水浸骨料就不会有中途堵塞的危险，在计量结束时，只要把底盖打开，水浸骨料就自由地掉落下来，能很容易地取出。
另外，在骨料附着在计量槽的内表面上，由于骨料的压实等等而使水浸骨料不能完全自由地掉落下来的情况下，可以适当地在计量槽的侧面安装振动器、振捣器等施加振动的器械。
此外，如果在计量槽上方设置预定的能自由升降的振动器，并且设置成在其下降位置上埋入上述水浸骨料中，这样，在骨料的投入过程中或投入完成之后，把振动器降下来，在这种状态下使该振动器工作，投入计量槽内的骨料就会由于振动而变得平坦，该骨料就不可能突出于水面上。
计量槽的容积可以是任意的，既可以是混凝土配比单位，即一个批次所需要的全部计量容积，也可以是分成几次进行计量的容积。
水浸骨料重量的计测装置，例如，可以用测力传感器来构成。
水位计测装置限于计测计量槽内的水位，可以用任何装置来构成，不过，如果用电极式传感器来构成上述水位计测装置，同时将该电极式传感器固定在上述吸水管上，使该电极式传感器能与上述吸水管联动升降，利用这样的结构，就能省略使电极式传感器升降用的机构。
此外，把这种电极式传感器配置在中空管内，与该中空管一起固定在上述吸水管上，并且，如果在该中空管的上端设置低压空气的导入装置，使得低压空气在上述中空管内垂直向下流动的话，因为能利用低压空气流除去在计量槽内的水面上产生的气泡，所以能使电极式传感器的计测精度提高。还有，如果电极式传感器的下端在接触水浸骨料的水面的位置上，而把中空管的下端设定在稍微下沉到该水浸骨料的水面以下的位置上的话，那么已经除掉了的气泡，就不可能再次聚集在电极式传感器的下端了。
底盖只要是除了能开关计量槽主体底部的开口之外，还能在关闭的状态下保持水密性，可以是任何一种结构。不过，如果把上述底盖与计量槽设置成用规定的联杆部件连接起来，使得该底盖在向上述计量槽主体的侧方移动的同时还能转动，并且把规定的用于开关底盖的致动器固定在上述主体下端的侧面，而且，如果通过规定的连接部件把开关该底盖用的致动器的活塞杆的前端，与用销子结合在上述底盖上的升降杆的前端连接起来，并且以使得该连接部件能沿着凸出地设置在上述主体侧面的垂直导向件自由地滑动的方式，把上述连接部件嵌合在上述垂直的导向件上，那么，就能减小为将底盖完全打开所必要的高度方向的下方空间，同时，还能使底盖的开关动作稳定。
即，在以往的开关方式中，当底盖打开时，由于底盖是下垂的，所以必须确保高度方向上有这样大的下方空间，但，在本发明中，由于这种开关方式能减小所需要的高度方向的下方空间，所以就能将计量槽主体的底部开口下降这样多的高度，就能准确地将骨料投入到搅拌机中。
此外，由于是用两根长度不同的联杆把底盖和计量槽主体互相连接起来的，所以在用升降杆把底盖压下去的时候，底盖便一边移动一边转动，绕到计量槽主体的侧面，相反，当用升降杆把底盖拉上来的时候，在底盖要关闭之前，便呈大致与计量槽主体的底部开口平行的姿态。因此，设置在底部开口或者底盖上的密封件上所作用的压力大致是均匀的，在能够确保沿着底部开口的均等的水密性的同时，还能防止密封件的局部损伤。
此外，还具有冲洗水喷射装置，它能够用安装在上述底盖附近的冲洗喷嘴将冲洗水喷射到上述底盖的上面。这种冲洗水喷射装置由下列各部件构成：连接在上述冲洗喷嘴上的冲洗水储存罐；连接在该冲洗水储存罐上的冲洗水供应装置；通过换向阀与上述冲洗水储存罐连通并连接的高压空气罐；以及连接在该高压空气罐上的压缩机。并且，当上述换向阀是这样的结构时，即，当处于第一换向位置时，上述冲洗水储存罐与上述高压空气罐连通，当处于第二换向位置时，则上述冲洗水储存罐与大气连通的情况下，要预先驱动压缩机，在高压空气罐内储存高压空气，并且，要从冲洗水供应装置把定量的冲洗水输送到冲洗水储存罐内。在储存高压空气和输送冲洗水的过程中，不要把冲洗水储存罐与高压空气罐连通，而是要把换向阀转换到与大气连通的第二换向位置。
接着，在打开底盖，把完成计量的水浸骨料排出，使其下落到下方的搅拌机中之后，再把换向阀转换到第一位置。
这样一来，储存在高压空气罐内的高压空气便送入冲洗水储存罐中，用它的压力使罐内的冲洗水从冲洗喷嘴喷射出来。
于是，即使在排出水浸骨料时有骨料附着在底盖的上面，由于用上述冲洗水把这些骨料洗净，冲掉了，所以当为了下一次计量关闭底盖时，骨料就不会夹在计量槽主体与底盖之间了。
因此，事先就能防止因为从夹着骨料所产生的间隙中漏水而使计量产生误差，同时，也不会给设置在计量槽主体和底盖上的密封部件造成损伤。
本发明所记载的混凝土材料的计量装置还具有收容并计量上述骨料供应装置所供应骨料的骨料计量仓，并且，使得上述骨料供应装置能将上述骨料分别供应给上述骨料计量仓和上述计量槽。
在本发明的上述混凝土材料的计量装置中，作为计量骨料供应装置所供应的骨料的装置，有计量水浸骨料的计量槽，和只计量骨料的骨料计量仓这两种装置，而骨料供应装置的构成却能分别向骨料计量仓和计量槽供应骨料。
因此，与平常的混凝土相比较，例如，即使是为了成为坍塌度小的贫配比，在骨料相对地比水多的情况下，就缩减应该计量的骨料，在将一定量的骨料投入计量槽之后，对水浸骨料进行计量，剩余的骨料则用与以往同样的方式进行计量。
即，对于与水一起投入计量槽内的骨料，即对于水浸骨料，通过预先适当地升降吸水管，确定设置在吸水管下端的吸水口的位置，使得计量槽内的水浸骨料的水位保持所要求的水位。
这样，在计量槽内的水浸骨料达到所要求的水位之后，超过该所要求的水位的多余的水，便用吸气装置通过吸水管把水吸出去，这样，计量槽内的水浸骨料的容积就保持为预定的容积。另外，对于计量槽内的水位是否达到了所要求的水位，则另外用水位检测装置来确认。
此时，通过吸水管吸出的水储存在吸水计量用的储存槽内，通过对它的重量的计测，可求出骨料的表面水率。
另一方面，对于投入骨料计量仓的剩余的骨料，则如上所述，与以往一样，原封不动地进行计量，由于在作为水浸骨料进行计量的过程中已经算出了正确的表面水率，所以通过利用这个表面水率，对于像以往一样地计量出来的那一份骨料，也能以比以往高的精度掌握它的表面水。
下面，描述使用本发明的混凝土材料的计量装置来计量多种骨料的顺序。另外，在单独一种骨料的情况下，可以在以下的说明中把N读作1。
首先，设定第i(i＝1、2、3…N)种骨料投入结束时刻的水浸骨料的目标重量Mdi(i＝1、2、3…N)。
此时，在第一发明的情况下，并不是用计量槽将第i(i＝1、2、3…N)种骨料全部作为水浸骨料来计量，而是将其缩减，例如，将其等分，用计量槽将其一半作为水浸骨料来计量，剩余的一半，和以往一样，用骨料计量仓来计量。因此，在第i(i＝1、2、3…N)种骨料投入结束时刻的水浸骨料的目标重量Mdi(i＝1、2、3…N)，例如，将其一半的骨料量设定为计量的对象。
接着，把第一种骨料和水投入计量槽内，并使该第一种骨料成为骨料不高出水面的水浸骨料。
在把骨料和水投入计量槽中的时候，虽然哪一种先投入可以是任意的，但，如果先投入水，然后再投入骨料的话，特别是在细骨料的情况下，就能在相当程度上减少气泡混入水浸骨料中。
接着，计测水浸骨料的全部重量Mf1。在计测水浸骨料的全部重量Mf1时，可以在装满水浸骨料时的计量槽的重量中，减去计量槽的重量。
接着，把第一种骨料在表面干燥状态下的密度ρa1和水的密度ρw，相对于水浸骨料的全部重量Mf1和预先设定的所要求的水位，即第一水位所求出来的水浸骨料的全部容量Vf1，一起代入下列公式(1)中，求出第一种骨料表面干燥状态下的重量Ma1。
Ma1＝ρa1(Mf1-ρw·Vf1)/(ρa1-ρw)    (1)
接着，与第一种骨料一样，把第二种骨料投入计量槽内，并使该第二种骨料成为骨料不高出水面的水浸骨料，然后，计测水浸骨料的全部重量Mf2。
接着，把第一种骨料在表面干燥状态下的密度ρa1，第二种骨料在表面干燥状态下的密度ρa2和水的密度ρw，以及相对于全部重量Mf2和预先设定的所要求的水位，即第二水位所求出来的水浸骨料的全部容量Vf2，一起代入下列公式(2)中，求出第二种骨料表面干燥状态下的重量Ma2。
Ma2＝ρa2((Mf2-Ma1)-ρw(Vf2-Ma1/ρa1))/(ρa2-ρw)    (2)
以下，重复上述顺序，依次进行，一直到计算出第(N-1)种骨料在表面干燥状态下的重量Ma(N-1)为止，最后，将第N种骨料投入计量槽内，并使该第N种骨料成为骨料不高出水面的水浸骨料。
接着，与以上所述一样，计测水浸骨料的全部重量MfN。
接着，把第i种骨料(i＝1、2、3、..N)在表面干燥状态下的密度ρai(i＝1、2、3、..N)和水的密度ρw，相对于全部重量MfN和所要求的水位，即预先设定的第N水位所求出来的水浸骨料的全部容量VfN，一起代入下列公式(3)、(4)中，求出第N种骨料表面干燥状态下的重量MaN和水的重量MW。
MaN＝ρaN((MfN-∑Mai(i＝1、2、3、..(N-1)))-ρw(VfN-∑(Mai/ρai)(i＝1、2、3、..(N-1))))/(ρaN-ρw)    (3)
MW＝ρW(ρaN(VfN-(∑Mai/ρai)(i＝1、2、3、..(N-1)))-(MfN-∑Mai(i＝1、2、3、..(N-1))))/(ρaN-ρw)    (4)
此时，在向计量槽中分别累积投入第i种骨料(i＝1、2、3..N)的过程中，是以规定速度连续地或者间歇地向计量槽中投入第i种骨料(i＝1、2、3..N)，并且以实时或者隔开一定时间，进行水浸骨料的全部重量Mfi(i＝1、2、3、..N)的计测。在第i种骨料(i＝1、2、3..N)中，在投入第j种骨料的过程中，抽吸多余的水，不使此时的水浸骨料的水位超过预先设定的第j种水位，当水浸骨料的全部重量Mfj达到水浸骨料的目标重量Mdj时，便结束该第j种骨料的投入。
另一方面，当通过水位计测装置确认，此时的水浸骨料的水位没有达到预先设定的第j种水位时，除了补充水，使其达到该第j种水位之外，要再一次计测上述水浸骨料的全部重量Mfj，并再次计算上述第j种骨料表面干燥状态下的重量Maj和上述水的重量MW。
另外，在存在必须连续累积投入的骨料的情况下，即，必须累积投入的骨料是很多次，而且不是最后的骨料的情况下，则与以上所述的一样，继续进行第(j+1)次骨料的投入。
这样，如果计量了第i种骨料(i＝1、2、3..N)和水，并对水泥和混合剂等其它混凝土材料也进行适当的计量，要把这些材料一起投入搅拌机中进行搅拌，此时，由于已经把剩余的水排出，使得水浸骨料的水位不超过预先设定的第j种水位，同时，在上述水浸骨料的全部重量Mfj达到水浸骨料的目标重量Mdj时，第i种骨料在表面干燥状态下的重量Mai(i＝1、2、3、..N)等于最初设定的值，所以就没有必要修正现场的配比了。
另一方面，在水浸骨料的水位没有达到预先设定的第j种水位时，为了补充水，以便达到该第j种水位，所以实测所得的上述第j种骨料在表面干燥状态下的重量Maj就与当初设定的值不同。因此，要根据配方的配比把计量的结果与所设定的当初的现场配比进行比较，必要时，对现场配比作出必要的修正。即，计量的骨料重量与当初设定的现场配比的骨料重量相比较，根据这个比率修正这一批骨料的搅拌量，并根据这个比率补充不足部分的水，即二次水。或者把过剩部分的水排出去，并且根据上述比率，也对水泥和混合剂等其它混凝土材料，修正当初的现场配比并进行计量，然后再将其投入搅拌机中进行搅拌。
另外，在第一发明的场合下，如上所述，在对骨料和水进行计量之外，要按照以下顺序计算出各种骨料的表面水率。即，预先计测好投向计量槽的给水量MI，并采用由计量吸水用的储存槽所计测得到的，从计量槽吸出的水量M0的累计值，计算出骨料的表面水率。
具体的说，把向计量槽的给水量MI，从计量槽吸出的水量M0和全部重量Mfi(i＝1、2、3..N)代入公式(5)中，求出∑Mawj(j＝1、2、3、..i)，
∑Mawj(j＝1、2、3、..i)，＝Mfi-(MI-M0)    (5)
再按照公式(6)计算出Mawi，
Mawi＝∑Mawj(j＝1、2、3、..i)-∑Mawj(j＝1、2、3、..(i-1))    (6)
然后，再把Mawi代入公式(7)中，即可求出上述第i种(i＝1、2、3、..N)骨料的表面水率。
(Mawi-Mai)/Mai    (7)
此时，向计量槽中的供水量MI的累积值并不限定为一定要增大，也可以预想，其累积值是最初投入的水量，即，累积值固定不变。此外，从计量槽吸出的水量M0也不一定限于吸水，也可以预想累积值为零那样的情况。
然后，采用以上方式计算出来的表面水率，修正缩减以后剩余的骨料的计量值。
在第二发明的情况下，如果预先计测向计量槽供应的水量MI，则使用在吸水计量用的储存槽中计测出来的从计量槽吸出的水量M0的累计值，就能和以上所说的一样，以很高的精度，计算出骨料的表面水率。
这样，借助于把骨料作为水浸骨料来计量，在考虑到各种骨料的湿润状态各不相同的状态下，把骨料的表面水作为水的重量MW的一部分，间接地计算出来，并且，把骨料的重量作为表面干燥状态时的重量Mai(i＝1、2、3、..N)来掌握。即，由于以与配方的配比同样的条件来掌握骨料和水的重量，及时使用湿润状态不同的骨料，也能制造出与配方的配比一样的混凝土来。
此外，当水浸骨料的全部重量Mfj达到水浸骨料的目标重量Mdj的时候，在结束该第j种骨料的投入的同时，当此时的水浸骨料的水位没有达到预先设定的第j种水位时，由于除了补充水，使其达到第j种水位之外，还要对上述水浸骨料的全部重量Mfj进行再次计测，对上述第j种骨料在表面干燥状态下的重量Maj和上述水的重量MW进行再次演算，所以就没有必要计测水浸骨料的全部容量Vfi(i＝1、2、3..N)是否是已知的值，同时，还能对第i种骨料(i＝1、2、3..N)的投入量进行正确的管理，结果，就能制造出如配方的配比那样的混凝土来。
此外还有，即使是密度、粒度等不同的许多种骨料，也能正确地把由于湿润状态的不同而对表面水的影响作为最终的水量的一部分来掌握，从而有可能只用一个计量槽，进行高效率而且高精度的计量。
此外，以水浸骨料内的空气量为a(％)，用Vfi(i＝1、2、3、..N)·(1-a/100)来代替上述Vfi(i＝1、2、3、..N)的话，就考虑到了空气量，能进一步提高计量的精度。
此外，在第一发明的情况下，在计量作为水浸骨料的骨料的过程中，借助于使用计算出来的表面水率，即使用骨料计量仓按照以前那样的计量方法来计量，也能对计量值进行精度很高的修正。
附图说明
图1是第一发明的理想的混凝土材料的计量装置的整体示意图；
图2是表示电极式传感器7、装有这种传感器的中空管21和吸水管16的作用的图；
图3是计量槽的详细侧视图；
图4是第二发明的理想的混凝土材料的计量装置的整体示意图。
具体实施方式
下面，参照附图说明本发明的混凝土材料的计量装置的实施例。
(第一实施例)
图1是本实施例的混凝土材料的计量装置的整体示意图。如图1所示，本实施例的混凝土材料的计量装置1基本上由下列部件构成：作为供应骨料，即供应细骨料2的骨料供应装置的骨料斗3；作为供水装置的供水管4；收容并计量由骨料斗3供应的细骨料2的骨料计量仓51；把由骨料斗3所供应的细骨料2和由供水管4所供应的水一起作为水浸骨料收容起来的计量槽5；作为计测上述计量槽内的水浸骨料的重量的水浸骨料重量计测装置的测力传感器6；作为计测计量槽5内的水浸骨料水位的水位计测装置的电极式传感器7；作为使计量槽5内的水浸骨料的水位保持在所要求的水位上的水位保持装置8。
骨料斗3和测力传感器6分别安装在图中未表示的台架上，并且，把计量槽5的支持托架9架在该测力传感器上，以吊挂计量槽5的方式，使得测力传感器6能够计测该计量槽的重量。理想的是，例如，在同一个水平面上，在相隔120度的三个位置上设置三个测力传感器6，以便能在稳定的状态下吊挂并计测计量槽5。
同样，骨料计量仓51采用装在安装在图中未表示的台架上的测力传感器52上的方式，吊挂在该测力传感器上，借助于上述构成，就能用测力传感器52计测骨料计量仓51的重量。另外，在骨料计量仓51的下方，设有摇摆式的底盖53，使该底盖向侧向摇摆，就能把经过计量的骨料投入图中未表示的搅拌机中。
计量槽5由计量槽主体10和底盖11构成，计量槽主体10做成中空的圆锥台形状，越向下，其内径越大，底盖11以能使该计量槽主体底部的开口保持水密性的状态堵塞这个开口，并能自由地开关。不必使用振动器之类的振动工具，只要打开底盖11，计量好的水浸骨料就自然向下掉落，不会堵在该计量槽内。然后，就能把这种水浸骨料与另外计量过的水泥和粗骨料一起，投入图中未表示的搅拌机中。
计量槽5的容积是任意的，既可以是单位混凝土配比，即一个批量所需的全部容量，也可以是预先计算出分成若干批计量的容量。
在骨料斗3的下端开口处设有与测力传感器6联动的升降门12，根据测力传感器6所计测到的重量值，关闭升降门12，就能停止向计量槽5供应细骨料2。
另外，在骨料斗3下端开口的正下方，设置了具有一直延伸到计量槽5的上部开口的电磁式振动件的振动送料器13，通过使用该振动送料器，把细骨料2从骨料斗3的正下方一直输送到计量槽5的上部开口，就能防止细骨料的团粒化，进而防止气泡混入其中。
同样，在骨料斗3下端的开口处还设置了与测力传感器52联动的升降门54，根据测力传感器52所计测到的重量值，关闭升降门54，就能停止向骨料计量仓51供应细骨料2。此外，在骨料斗3下端开口的正下方，设置了具有一直延伸到骨料计量仓51的上部开口的电磁式振动件的振动送料器13，通过使用该振动送料器，把细骨料2从骨料斗3的正下方一直输送到计量仓51的上部开口，就能防止细骨料的团粒化，进而防止气泡混入其中。
在供水管4上设有给水阀14，借助于开关这个供水阀，就能进行向计量槽5供水的作业。
电极式传感器7连接在内部装有电源的传感器控制装置15上，通过监测其下端与容纳在计量槽5内的水浸骨料的水面接触时通电状态的变化，就能计测到该水浸骨料的水位。此时，装在传感器控制装置15内部的，图中未表示的电源的一方的电极端子，与电极式传感器7电气连接，而另一方的电极端子，例如，可以与钢制的计量槽5电气连接。
水位保持装置8由下列部件构成：设置成能自由升降的吸水管16；与该吸水管连通并连接，计量所吸入的水的吸水计量用的储存槽17；作为与该吸水计量用的储存槽连通并连接的吸气手段的吸气风扇18。吸水计量用的储存槽17通过测力传感器19能计测所吸入的水的重量。
吸水管16连接在安装在计量槽主体10的侧面的升降吸水管用的致动器20的活塞杆上，通过驱动上述升降吸水管用的致动器，吸水管16就能自由升降。升降吸水管用的致动器20，最好采用，例如，电动伺服气缸之类的机构，以便确保升降的精度。
此时，由图2(a)看得很清楚，上述电极式传感器7布置在中空管21内，该中空管又固定在吸水管16上。即，中空管21和布置在其内部的电极式传感器7的结构，是以与吸水管16联动的形态，用升降吸水管用的致动器20来升降的。
另一方面，中空管21的上端，例如，通过用涤纶制造的管子，与作为低压空气导入装置的低压空气泵22连接，通过驱动该低压空气泵22，低压空气便垂直向下流过中空管21内。
此时，由图3看得很清楚，底盖11通过长度较短的联杆41和比该联杆41长的联杆42连接在计量槽主体10的侧面上，当压下该底盖时，由于联杆41的转动半径小，而联杆42的转动半径大，所以底盖11便能翻转到计量槽主体10的侧面去。
此外，在计量槽主体10的侧面，设有下端固定的，开关底盖用的致动器43、43，该开关底盖用的致动器的活塞杆的上端，与用销子连接在底盖11上的升降杆44的上端，通过连接部件45连接在一起，该连接部件嵌合在垂直导向件46中，能沿着突出地设置在计量槽主体10侧面的垂直导向件46自由滑动。
垂直导向件46，例如，可以用T字形断面的钢材垂直焊接在计量槽主体10的侧面来构成。
另一方面，在本实施例的混凝土材料的计量装置1中，设有把冲洗水喷射在底盖11的上面的冲洗水喷射装置30。由图1和图3可知，这种冲洗水喷射装置由下列各种部件构成：安装在底盖11附近的冲洗喷嘴31；通过冲洗阀32连接在冲洗喷嘴31上的冲洗水储存罐33；作为冲洗水供应装置连接在该冲洗水储存罐上的冲洗水供应阀37；流量调节阀36；冲洗水泵35和冲洗水供应罐34；通过转换阀38与冲洗水储存罐33连通并连接的高压空气罐39；以及连接在该高压空气罐上的空压机40。转换阀38在第一转换位置上使冲洗水储存罐33与高压空气罐39连通，而在第二转换位置上使冲洗水储存罐33与大气连通。
在本实施例的混凝土材料的计量装置1中，作为计量从骨料斗3供应的细骨料2的装置有两种：计量作为水浸骨料的计量槽5，和只计量细骨料的骨料计量仓51。骨料斗3的结构做成能分别向骨料计量仓51和计量槽5供应细骨料2。
因此，在与平常的混凝土相比较时，例如，即使是坍塌度小的贫配比，即，在骨料相对地比水多的情况下，就缩减所计量的骨料，将一定量的骨料投入计量槽5中，作为水浸骨料来计量，其余的骨料则像以往那样仍用骨料计量仓51来计量。
即，对于和水一起投入计量槽5中的细骨料，即水浸骨料，通过驱动升降吸水管用的致动器20，预先升降吸水管16，确定设置在吸水管16下端的吸水口位置，使得计量槽5内的水浸骨料的水位保持在所要求的水位上。至于吸水管16的吸水口的位置离开所要求的水位究竟多少距离为好，可以经过试验适当确定。
按照这种方式确定了吸水管16的吸水口的位置后，当计量槽5内的水浸骨料达到所要求的水位时，超过这个要求水位的多余的水分，便用抽气风扇18通过吸水管16吸水，于是，计量槽5内的水浸骨料的容积便保持预定的容积。
另外，对于计量槽5内的水位是否达到所要求的水位，另外用作为水位计测装置的电极式传感器7来确认。
此时，通过吸水管16吸出来的水，储存在吸水计量用的储存槽17中，通过计测其重量求得细骨料2的表面水比率。
另一方面，对于投入骨料计量仓51中的其余的骨料，则如上所述，仍像以往一样的计量，由于在计量水浸骨料的过程中，已经计算出正确的表面水比率，所以借助于使用这个表面水率，即使骨料的分量是用以往那样的计量方式计量出来的，对其表面水的精度的掌握也能比以往的精度高。
下面，说明使用本实施例的混凝土材料的计量装置1来计量细骨料2的顺序。此时，假设缩减由两种细骨料A、B构成的细骨料2的分量，依次把分量缩减的一种骨料投入计量槽5中，而把另一种骨料投入骨料计量仓51中。
首先，设定细骨料A、细骨料B投入结束时刻的水浸骨料的目标重量为Mdi(i＝1、2)。另外，第i(i＝1、2、3…N)种骨料并不是像以上所说的那样，全部都作为水浸骨料在计量槽5中计量，而是将其缩减，例如，将其平均分开，一半作为水浸骨料用计量槽5来计量，而剩余的一半与以往一样在骨料计量仓51中计量。因此，在第i(i＝1、2、3…N)种骨料投入结束时刻的水浸骨料的目标重量Mdi(i＝1、2、3…N)，例如，设定为以一半骨料重量为对象。
在设定目标重量Mdi(i＝1、2)时，首先，设定这种细骨料在缩减后的细骨料和水的总容量中所占据的容量比，即水浸骨料的填充率F，同时，还要设定一批次的搅拌量N0，根据这个水浸骨料填充率F和一批次的搅拌量N0，设定细骨料的容积，接着，确定细骨料A，细骨料B的混合比例，以及从这两种细骨料在表面干燥状态下的密度确定细骨料A，细骨料B在表面干燥状态下的目标投入重量，然后，再把细骨料A投入最初投入的水(一批次的计量水)中的状态下的重量确定为水浸骨料的目标重量Md1，进而再把将细骨料B投入这种水浸骨料中的状态下的重量确定为水浸骨料的目标重量Md2另外，在确定水浸骨料的目标重量Mdi(i＝1、2)时，尽可能设定适当的表面水率，如果在一次计量水中含有适当的表面水率，那么在计量之后的补充就很少。
接着，把细骨料A和水投入计量槽5中，使其成为该细骨料不超出水面的水浸骨料。在把细骨料A和水投入计量槽5的时候，理想的是先投入水，然后再投入细骨料A，以减少混入水浸骨料中的气泡。此外，如果不是把细骨料A直接投入计量槽5中，而是像图1中所示的那样，用具有电磁式振动部件的振动送料器13将其输送到计量槽5中，就能防止细骨料的团粒化，进而还能防止气泡混入。
另外，在把水和细骨料A投入计量槽5的时候，要预先将水位保持装置8的吸水管16进行适当的升降，确定设置在吸水管16下端的吸水口的位置，以便使计量槽5内的水浸骨料的水位保持在所要求的水位，即第一水位。
然后，用测力传感器6计测水浸骨料的全部重量Mf1。在计测水浸骨料的全部重量Mf1时，可以从装满水浸骨料的计量槽5的重量中扣除计量槽5的重量。
此时，在计测水浸骨料的全部重量Mf1时，随着以规定的速度连续地或者断续地投入细骨料A，对水浸骨料的全部重量Mf1进行实时计测，或者隔开规定时间的计测，在投入细骨料A的过程中，要用水位保持装置8吸出多余的水，不使水浸骨料的水位超过预先设定的所要求的水位，即第一水位，并且，当水浸骨料的全部重量Mf1达到水浸骨料的目标重量Md1时，结束细骨料A的投入。
另外，由于设置在骨料斗3下端的升降门12是与测力传感器6联动的，当水浸骨料的全部重量Mf1达到水浸骨料的目标重量Md1时，由测力传感器6发来的控制信号关闭升降门12，细骨料A的投入便自动停止。
此外，结束投入时的水位达到第一水位是另外用电极式传感器7来确认的，当由于投入细骨料A而使水位上升，逐渐接近第一水位时，便开动低压空气泵22，把低压空气送到中空管21内。这样一来，便如图2(b)所示，由于在水浸骨料的水面上产生的气泡向中空管21的周围逃逸，在计量槽5内的水浸骨料的水位达到第一水位时，如图2(c)所示，就能用电极式传感器7以很高的精度检测出此时的水位，而不会被水浸骨料表面上所产生的气泡所干扰。
接着，把细骨料A在表面干燥状态下的密度ρa1和水的密度ρw，水浸骨料的全部重量Mf1，以及相对于预先设定的第一水位所求得的水浸骨料的全容量Vf1，一起代入式(1)中，求出细骨料A的表面干燥状态的重量Ma1。
Ma1＝ρa1(Mf1-ρw·Vf1)/(ρa1-ρw)    (1)
另一方面，当由电极式传感器7确认，水浸骨料的全部重量Mf1达到了水浸骨料的目标重量Md1，而水浸骨料的水位还没有达到预先设定的第一水位时，便补充水量，使其达到上述第一水位之后，再次计测水浸骨料的全部重量Mf1，并再次演算细骨料A的表面干燥状态的重量Ma1。
然后，与细骨料A一样，将细骨料B投入计量槽5中，并使该细骨料成为不超出水面的水浸骨料。
即，此时也是通过预先适当地升降吸水管16，确定设置在吸水管16下端的吸水口的位置，以使计量槽5内的水浸骨料的水位保持在所要求的水位，即，保持在第二水位的高度上。
然后，计测水浸骨料的全部重量Mf2。在计测水浸骨料的全部重量Mf2时，与细骨料A一样，随着以规定的速度连续地或者断续地投入细骨料B，对水浸骨料的全部重量Mf2进行实时计测，或者隔开规定时间的计测，在投入细骨料B的过程中，要用水位保持装置8吸出多余的水，不使水浸骨料的水位超过预先设定的所要求的水位，即第二水位，同时，当水浸骨料的全部重量Mf2达到水浸骨料的目标重量Md2时，结束细骨料B的投入。
此外，与投入细骨料A时一样，对于投入结束时的水位达到第二水位是另外用电极式传感器7来确认的，当由于投入细骨料B而使水位上升，逐渐接近第二水位时，便开动低压空气泵22，把低压空气送到中空管21内。这样一来，就与以上说过的一样，能用电极式传感器7以很高的精度检测出此时的水位，而不会被水浸骨料表面上所产生的气泡所干扰。
接着，把细骨料A在表面干燥状态下的密度ρa1，细骨料B在表面干燥状态下的密度ρa2和水的密度ρw，以及相对于上述全部重量Mf2和预先设定的第二水位所求得的水浸骨料的全容量Vf2一起代入式(3)、(4)中，求出细骨料B的表面干燥状态的重量Ma2和水的重量Mw。
Ma2＝ρa2((Mf2-∑Mai(i＝1、2))-ρw(Vf2-∑(Mai/ρai)(i＝1、2)))/(ρa2-ρw)    (3)
Mw＝ρw(ρa2(Vf2-∑(Mai/ρai)(i＝1、2))-(Mf2-∑Mai(i＝1、2)))/(ρa2-ρw)    (4)
另一方面，当电极式传感器7确认，在水浸骨料的全部重量Mf2达到水浸骨料的目标重量Md2，而水浸骨料的水位还没有达到预先设定的第二水位时，便补充水量，使其达到上述第二水位之后，再次计测水浸骨料的全部重量Mf2，并再次演算细骨料B的表面干燥状态的重量Ma2和水的重量Mw。
这样，在计量出细骨料A、细骨料B和水之后，把这些计量结果与按照配方的配比设定的最初的现场配比相比较，必要时，修正现场的配比。
即，首先，吸出多余的水，不使水位超过第一水位、第二水位，同时，在水浸骨料的全部重量Mfi(i＝1、2)达到水浸骨料的目标重量Md2的情况下，由于水浸骨料的全部重量Mfi(i＝1、2)和水浸骨料的全部容量Vf2(i＝1、2)与当初设定的值相等，不需要修正现场的配比，所以，可以就这样与其它混凝土材料一起投入搅拌机中进行搅拌。
另一方面，在水浸骨料的水位没有达到预先设定的第一、第二水位时，由于要补充水，使其达到第一、第二水位，结果，再次计测到的水浸骨料的全部重量Mfi(i＝1、2)，进而是由此而导出的表面干燥状态的细骨料A、细骨料B的重量，与当初设定的值不同。
因此，在这种场合下，将所计量好的细骨料A、细骨料B的重量，与当初设定的现场配比的细骨料A、细骨料B的重量相比较，计算出实测所得的细骨料A、细骨料B的表面干燥状态的重量的总和，与设定的细骨料A、细骨料B的表面干燥状态的重量的总和的比例，例如，假定这个比例是0.9，那么，就是实测所得的细骨料A、细骨料B的重量少了10％，所以必须在一批搅拌量N0中减去10％，成为0.9·N0，因此，对于水泥、混合材料等其它混凝土材料，也要用这个比例来修正和计量当初的现场配比。此外，对于水，也要把实测的水量与当初设定的水量相比较，其不足的部分用二次水进行补充，如果水过量了，则排去多余的水。然后，把这些混凝土材料投入搅拌机中进行搅拌。
此时，当为了把结束计量后的水浸骨料取出来而打开底盖11时，则如图3中所说明的，首先，启动开关底盖用的致动器43、43，让活塞杆缩进去。
这样，用销子结合在这根活塞杆上的连接部件45，便在随着设置在计量槽主体10侧面的凸出的垂直导向件46向下滑动的同时，由用销子连接在上述连接部件上的升降杆44把底盖11向下压。
另一方面，底盖11在升降杆44所产生的向下的压力作用在它上面的时候，便如图3中的虚线所示的那样，向计量槽主体10的侧面转过去，于是计量槽5内的水浸骨料就从计量槽主体10底部的开口落下去。
在把完成计量的水浸骨料投入搅拌机中之后，应冲洗底盖11，以备进行下一次计量作业。
即，预先启动压缩机40，把高压空气储存在高压空气罐39中，同时，把一定量的冲洗水从冲洗水供应罐34输送到冲洗水储存罐33中。在储存高压空气和输送冲洗水的过程中，冲洗水储存罐33不与高压空气罐39连通，而是将换向阀38转换到与大气连通的第二换向位置上。
接着，按照上述次序，打开底盖11，在排出完成计量的水浸骨料，并落到下方的搅拌机中之后，再把换向阀38转换到第一位置。
这样，储存在高压空气罐39中的高压空气便送入冲洗水储存罐33中，利用它的压力使该罐内的冲洗水从冲洗水喷嘴31喷射出来，把附着在底盖11上面的骨料吹掉。
另外，当冲洗水喷射完了之后，再次把换向阀38转换到第二位置，以便储存高压空气和输送冲洗水，以备下一次计量后的清扫作业使用。
另一方面，在计量上述细骨料A、B以及水之外，还要按照下列顺序计算出以各种细骨料的表面水率。即，预先计测好向计量槽5的供水量MI，使用在吸水计量用的储存槽17中计测所得的，从计量槽5吸入的吸水量M0的累计值，计算出细骨料A、B的表面水率。
具体的说，把向计量槽5供应的水量MI、从计量槽5吸出的吸水量M0和全部重量Mfi(i＝1、2、3...N)代入下列公式(5)中，求出∑Mawj(j＝1、2、3..i)。
∑Mawj(j＝1、2、3..i)＝Mfi-(MI-M0)    (5)
然后再按照公式(6)算出Mawi。
Mawi＝∑Mawj(j＝1、2、3..i)-∑Mawj(j＝1、2、3…(i-1))    (6)
再把Mawi代入下列公式(7)，就能求得上述第i(i＝1、2、3…N)种骨料的表面水率。
(Mawi-Maj)/Mai    (7)
接着，在细骨料A、B中对缩减重量后剩余的部分，对用骨料计量仓51按照以往那样计量出来的计量值，用按照上述顺序计算出来的表面水率进行修正。
如上所述，按照本实施例中的混凝土材料的计量装置1，细骨料A、细骨料B的表面水是在考虑了在不同湿润状态下每一种骨料有差异的状态下，作为水的重量Mw的一部分间接计算出来的，并且，骨料的重量作为表面干燥时的重量Mai(i＝1、2、3..N)来掌握。即，由于骨料和水的重量掌握在与配方的配比相同的条件下，所以即使使用湿润状态不同的骨料，也能制造出像配方的配比那样的混凝土来。
此外，按照本实施例中的混凝土材料的计量装置1，由于用水位保持装置8使得吸水管16适当地升降，确定了设置在吸水管下端的吸水口的位置，使得计量槽5内的水浸骨料的水位能保持在所要求的水位，所以当计量槽5内的水浸骨料达到所要求的水位时，就用吸气风扇18通过吸水管16把超过该所要求水位的多余的水吸出来，因此，就能使计量槽5内的水浸骨料的容积保持为预定的容积，就能节省容积计测的时间。
即，在使用水位保持装置8排出多余的水，使其不超过第一水位、第二水位的同时，当水浸骨料的全部重量Mfi(i＝1、2)达到水浸骨料的目标重量Md2时，不仅不需要计测水浸骨料的全部容量Vfi(i＝1、2)，而且，由于水浸骨料的全部重量Mfi(i＝1、2)和水浸骨料的全部容量Vfi(i＝1、2)，与当初设定的值相等，所以也不需要对现场的配比进行修正了，可以原封不动地与其它混凝土材料一起投入搅拌机中进行搅拌。
此外，按照本实施例中的混凝土材料的计量装置1，当水浸骨料的水位没有达到预先设定的第一水位、第二水位时，就必须补充水，使之达到上述第一、第二水位，对于不需要计测水浸骨料的全部容量Vfi(i＝1、2)的水浸骨料，与上述情况相同，通过再次计测水浸骨料的全部重量Mfi(i＝1、2)，正确管理细骨料A、细骨料B的投入量，修正现场的配比，结果，就能制造出像配方的配比那样的混凝土来。
除此之外，即使是密度、粒度等等不同的多种骨料，也能把因湿润的状态不同对表面水产生的影响，作为最后的水量的一部分来正确掌握，能在一个计量槽内高效率，高精度地进行计量。
此外，按照本实施例中的混凝土材料的计量装置1，把电极式传感器7布置在中空管21内，并且与该中空管一起固定在吸水管16上，由于低压空气在中空管21内垂直地向下流动，所以能用低压的空气流除去计量槽5内水面上所产生的气泡，从而能提高电极式传感器7的计测精度。另外，如果电极式传感器7的下端处于与水浸骨料的表面接触的位置上，而中空管21的下端设定为处于浸入该水浸骨料的水面以下一定量的位置上，那么，被除去的气泡就不可能再次聚集在电极式传感器7的下端了。
此外，按照本实施例中的混凝土材料的计量装置1，由于底盖11和计量槽主体10是用长度不同，即旋转半径不同的联杆41、42连接起来的，所以，当升降杆44的压下力作用在底盖上时，底盖11便向计量槽主体10的侧面翻转过去。
因此，就能减小为使底盖11完全打开所必需的，高度方向上下方的空间。即，在以往的开关方式中，当底盖打开时，底盖就垂下来，需要保证高度方向上有开关底盖所必要的高度。但，按照本实施例，由于能减小这种开关所需要的下方的空间，所以计量槽主体10底部的开口就能下降这样一个高度，因而能更加准确地把水浸骨料投入搅拌机中。
此外，在马上要关闭底盖11之前，底盖11便借助于上述两根联杆41、42的作用，处于基本上与计量槽主体10的底部开口平行的姿势。因而，作用在设置在计量槽主体10的底部开口和底盖11上的密封件(图中未表示)上的压力几乎是均等的，所以能确保沿着底部开口有均等的水密性，并且能防止密封件的局部损伤。
此外，按照本实施例中的混凝土材料的计量装置1，由于用冲洗水的喷射装置30向底盖11的上面喷射冲洗水，即使在排出水浸骨料时有骨料附着在底盖11的上面，这些骨料也会被上述冲洗水冲掉，在为了下一次计量而关闭底盖11时，骨料不会夹在计量槽主体10与底盖11之间。
这样，事先就能防止因中间夹着骨料而发生从间隙中漏水所造成的计量误差，同时，也不会使设置在计量槽主体10和底盖11上的密封件受到损伤。
此外，按照本实施例中的混凝土材料的计量装置1，作为计量由骨料斗3供应的细骨料A、B的装置有两种，即计量水浸骨料的计量槽5，和只计量细骨料A、B的骨料计量仓51。在缩减细骨料A、B后，由于用计量槽5来计量水浸骨料，而细骨料A、B则与以往一样，用骨料计量仓51来计量，所以，与平常的混凝土比较，例如，为了要做成坍塌度小的贫配比，即使在骨料的量比水相对较多的情况下，对一定量的细骨料A、B用计量槽5通过水浸骨料的计量进行正确的计量，同时，对剩余的细骨料A、B，也能通过使用在水浸骨料计量的过程中计算出来的表面水率，从而能以远远高于以往的精度的表面水率对细骨料A、B的计量值进行修正。
虽然在本实施例中没有特别提到，但，作为水浸骨料内的空气量a(％)，如果用Vfi(i＝1、2)·(1-a/100)来代替Vfi(i＝1、2)，把空气量考虑进去，就能进一步提高计量的精度。
此外，虽然在本实施例中没有特别提到，但，在投入计量槽5内的细骨料高出水面，因而可能不成为水浸骨料的情况下，可以在投入细骨料A、B的过程中，或者在投入之后，把振动器降下来，使振动器在这种状态下工作，就能用振动器使投入计量槽5内的细骨料A、B均匀地铺平，不使这些细骨料高出水面。另外，在计量水浸骨料的重量的过程中，可以把振动器提上来，让它退到上升位置，一直到进行下一次计量。
此外，在本实施例中，虽然以两种细骨料作为例子进行了说明，但，不言而喻，骨料种类的数量可以是任意的，而且，不用说，既可以适用于一种细骨料，也可以适用于只有粗骨料，或者细骨料与粗骨料的组合。
此外，在本实施例中，测力传感器6是压缩型的，设置的数量是三个，但，作为水浸骨料重量的计测装置，可以任意采用无论哪一种测力传感器，例如，也可以使用拉伸型的，也可以设置四个以上的数量。此外，如果能稳定地吊挂计量槽5，那么，只使用一个或者两个测力传感器也没有关系。
此外，在本实施例中，冲洗水供应装置是用冲洗水供应阀37、流量调节阀36、冲洗水泵35和冲洗水供应罐34所构成的，但，本发明的冲洗水供应装置的构成可以是任意的，例如，也可以由自来水管和设置在自来水管上的阀门，来代替上述构成。
(第二实施例)
下面，说明第二实施例的混凝土材料的计量装置。另外，凡是与第一实施例实质上相同的部件，都标以相同的标号，并省略其说明。
图4是表示本实施例的混凝土材料的计量装置整体的图。如图4所示，本实施例的混凝土材料的计量装置61基本上由下列部件构成：作为供应骨料，即供应细骨料2的骨料供应装置的骨料斗3；作为供水装置的供水管4；将由骨料斗3供应的细骨料2和由供水管4供应的水一起作为水浸骨料收容起来的计量槽5；作为计测上述计量槽内的水浸骨料的重量的水浸骨料重量计测装置的测力传感器6；作为计测计量槽5内的水浸骨料水位的水位计测装置的电极式传感器7；以及作为使计量槽5内的水浸骨料的水位保持在所要求的水位上的水位保持手段的水位保持装置8。
关于骨料斗3、测力传感器6、供水管4和计量槽5已经在第一实施例中描述过了，这里省略其详细说明，但，在骨料斗3的下端开口上，与第一实施例一样，设有与测力传感器6联动的升降门12，根据测力传感器6所计测到的重量值关闭升降门12，于是，就能停止向计量槽5供应细骨料2。
此外，在骨料斗3下端开口的正下方，设有振动送料器13，它具有一直延伸到计量槽5的上部开口的电磁式振动件。使用这种振动送料器把细骨料2从骨料斗3的正下方一直输送到计量槽5的上部开口，就能防止细骨料的团粒化，进而还能防止气泡混入。
电极式传感器7和第一实施例中的一样，连接在内部装有电源的传感器控制装置15上，借助于其下端对收藏在计量槽5内的水浸骨料与水面接触时的通电状态的变化进行监视，就能计测该水浸骨料的水位。此时，装在传感器控制装置15内部的，图中未表示的电源一方的电极端子，与电极式传感器7电气连接，而另一方的电极端子，例如，可以与钢制的计量槽5电气连接。
关于水位保持装置8，也和第一实施例一样，由下列部件构成：设置成能自由升降的吸水管16；与该吸水管连通并连接，计量所吸入的水的吸水计量用的储存槽17；作为与该吸水计量用的储存槽连通并连接的吸气装置的吸气风扇18。吸水计量用的储存槽17借助于测力传感器19，能计测所吸入的水的重量。
吸水管16连接在致动器20的活塞杆上，而致动器安装在计量槽主体10的侧面，用于升降吸水管。借助于驱动上述升降吸水管用的致动器，吸水管16就能自由升降。升降吸水管用的致动器20，最好采用电动伺服气缸之类的机构，以便确保升降的精度。
此时，与参照图2(a)说明过的第一实施例一样，上述电极式传感器7布置在中空管21内，该中空管则固定在吸水管16上。即，中空管21和布置在其内部的电极式传感器7的结构，是以与吸水管16联动的方式，能用升降吸水管用的致动器20来升降。
另一方面，中空管21的上端，例如，通过用涤纶制造的管子，与作为低压空气导入装置的低压空气泵22连接，通过驱动该低压空气泵22，低压空气便在中空管21内垂直向下流动。
此时，与参照图3说明过的第一实施例一样，底盖11通过长度较短的联杆41和比该联杆41长的联杆42连接在计量槽主体10的侧面上，当压下该底盖时，由于联杆41的转动半径小，而联杆42的转动半径大，所以底盖11便能翻转到计量槽主体10的侧面去。
此外，在计量槽主体10的侧面上设有下端固定的，开关底盖用的致动器43、43，该开关底盖用的致动器的活塞杆的上端，与用销子连接在底盖11上的升降杆44上的上端，通过连接部件45连接在一起，该连接部件嵌合在垂直导向件46中，能沿着突出地设置在计量槽主体10侧面的垂直导向件46自由滑动。
另一方面，在本实施例的混凝土材料的计量装置61中，设有把冲洗水喷射在底盖11的上面的冲洗水喷射装置30，但这种装置已经在第一实施例中描述过了，这里省略了对它的说明。
下面，说明使用本实施例的混凝土材料的计量装置61来计量细骨料2的顺序，在本实施例中，细骨料2是由A、B两种细骨料构成的，并且假定这两种细骨料是依次投入的。另外，关于水和细骨料2的计量顺序，与第一实施例相同，所以适当省略对它的详细说明。
首先，驱动升降吸水管用的致动器20，通过吸水管16的预先升降，确定设置在吸水管16下端的吸水口的位置，以便使计量槽5内的水浸骨料的水位保持在所要求的水位上。计量槽5内的水位是否达到了所要求的水位，另外用水位计测装置，即电极式传感器7来确认。
接着，设定细骨料A、细骨料B投入结束时刻的水浸骨料的目标重量Mdi(i＝1、2)。设定目标重量Mdi(i＝1、2)的方法与第一实施例中所述的相同。
接着，与第一实施例一样，把细骨料A和水投入计量槽5中。在把细骨料A和水投入计量槽5的时候，要让水位保持装置8的吸水管16预先适当升降，确定设置在吸水管16下端的吸水口的位置，以便使计量槽5内的水浸骨料的水位保持在所要求的水位，即第一水位上。
然后，用测力传感器6计测水浸骨料的全部重量Mf1。在计测水浸骨料的全部重量Mf1时，可以从装满水浸骨料的计量槽5的重量中扣除计量槽5的重量。
计测水浸骨料的全部重量Mf1的顺序，与第一实施例一样，随着以规定的速度连续地或者断续地投入细骨料A，对水浸骨料的全部重量Mf1进行实时计测，或者隔开规定时间的计测，在投入细骨料A的过程中，要在用水位保持装置8吸出多余的水，不使水浸骨料的水位超过预先设定的所要求的水位，即第一水位，同时，当水浸骨料的全部重量Mf1达到水浸骨料的目标重量Md1时，结束细骨料A的投入。
另外，由于设置在骨料斗3的下端的升降门12是与测力传感器6联动的，当水浸骨料的全部重量Mf1达到水浸骨料的目标重量Md1时，由测力传感器6发来的控制信号关闭升降门12，细骨料A的投入便自动停止。
此外，结束投入时的水位达到第一水位是另外用电极式传感器7来确认的，但，当由于投入细骨料A而使水位上升，逐渐接近第一水位时，便开动低压空气泵22，把低压空气送到中空管21内。这样一来，就与第一实施例的图2(b)所示的一样，由于在水浸骨料的水面上所产生的气泡逃逸到中空管21的周围，所以，当计量槽5内的水浸骨料的水位达到第一水位时，就如图2(c)所示，能用电极式传感器7以很高的精度检测出此时的水位，而不会被水浸骨料表面上所产生的气泡所干扰。
接着，把细骨料A在表面干燥状态下的密度ρa1和水的密度ρw，以及水浸骨料的全部重量Mf1和相对于预先设定的第一水位所求得的水浸骨料的全部容量Vf1，一起代入公式(1)中，求出细骨料A的表面干燥状态下的重量Ma1。
另一方面，当电极式传感器7确认，在水浸骨料的全部重量Mf1达到水浸骨料的目标重量Md1，而水浸骨料的水位还没有达到预先设定的第一水位时，便在补充水量使其达到上述第一水位之后，再次计测水浸骨料的全部重量Mf1，并再次演算细骨料A在表面干燥状态下的重量Ma1。
然后，以与细骨料A同样的方式，把细骨料B投入计量槽5内，并使其成为细骨料B不超出水面的水浸骨料。
即，此时，也要预先适当升降吸水管16，确定设置在吸水管16下端的吸水口的位置，以便使计量槽5内的水浸骨料的水位保持在所要求的水位，即第二水位的高度上。
然后，计测水浸骨料的全部重量Mf2。在计测水浸骨料的全部重量Mf2时，与细骨料A一样，随着以规定的速度连续地或者断续地投入细骨料B，对水浸骨料的全部重量Mf2进行实时计测，或者隔开规定时间的计测，在投入细骨料B的过程中，要用水位保持装置8吸出多余的水，不使水浸骨料的水位超过预先设定的所要求的水位，即第二水位，同时，当水浸骨料的全部重量Mf2达到水浸骨料的目标重量Md2时，结束细骨料B的投入。
此外，与投入细骨料A时一样，对于结束投入时的水位达到第二水位是另外用电极式传感器7来确认的，当由于投入细骨料B而使水位上升，逐渐接近第二水位时，便开动低压空气泵22，把低压空气送到中空管21内。这样一来，就与以上说过的一样，能用电极式传感器7以很高的精度检测出此时的水位，而不会被水浸骨料表面上所产生的气泡所干扰。
接着，把细骨料A在表面干燥状态下的密度ρa1，细骨料B在表面干燥状态下的密度ρa2和水的密度ρw，相对于上述全部重量Mf2和预先设定的第二水位所求得的水浸骨料的全容量Vf2，一起代入公式(3)、(4)中，求出细骨料B的表面干燥状态的重量Ma2和水的重量Mw。
另一方面，当电极式传感器7确认，在水浸骨料的全部重量Mf2达到水浸骨料的目标重量Md2，而水浸骨料的水位还没有达到预先设定的第二水位时，便补充水量，使其达到上述第二水位之后，再次计测水浸骨料的全部重量Mf2，并再次演算细骨料B的表面干燥状态的重量Ma2和水的重量Mw。
这样，在计量出细骨料A、细骨料B和水之后，就把这些计测的结果与按照配方的配比设定的最初的现场配比相比较，必要时相应地修正现场的配比。
即，首先，吸掉多余的水，不使水位超过第一水位、第二水位，同时，在水浸骨料的全部重量Mfi(i＝1、2)达到水浸骨料的目标重量Md2的情况下，由于水浸骨料的全部重量Mfi(i＝1、2)和水浸骨料的全部容量Vf2(i＝1、2)与当初设定的值相等，不需要修正现场的配比，所以，可以就这样与其它混凝土材料一起投入搅拌机中进行搅拌。
另一方面，在水浸骨料的水位没有达到预先设定的第一、第二水位时，由于要补充水，使其达到第一、第二水位，结果，再次计测到的水浸骨料的全部重量Mfi(i＝1、2)，进而是由此而导出的表面干燥状态的细骨料A、细骨料B的重量，就与当初设定的值不同。
因此，在这种场合下，将所计量好的细骨料A、细骨料B的重量，与当初设定的现场配比的细骨料A、细骨料B的重量相比较，计算出实测所得的细骨料A、细骨料B的表面干燥状态的重量的总和，与设定的细骨料A、细骨料B的表面干燥状态的重量的总和的比例，例如，假定这个比例是0.9，那么，就是实测所得的细骨料A、细骨料B的重量少了10％，所以必须在一批搅拌量No中减去10％，成为0.9·N0，因此，对于水泥、混合材料等其它混凝土材料，也要用这个比例来修正和计量当初的现场配比。此外，对于水，也要把实测的水量与当初设定的水量相比较，其不足的部分用二次水进行补充，如果水过量了，则排去多余的水。然后，把这些混凝土材料投入搅拌机中进行搅拌。
此时，为了把结束计量后的水浸骨料取出来而打开底盖11时，则如图3中所说明的，首先启动开关底盖用的致动器43、43，让活塞杆缩进去。
在把完成计量的水浸骨料投入搅拌机中之后，应冲洗底盖11，以备进行下一次计量作业。
即，预先启动压缩机40，把高压空气储存在高压空气罐39中，同时，把一定量的冲洗水从冲洗水供应罐34输送到冲洗水储存罐33中。在储存高压空气和输送冲洗水的过程中，冲洗水储存罐33不与高压空气罐39连通，而是将换向阀38转换到与大气连通的第二换向位置上。
接着，按照上述次序，打开底盖11，在排出完成计量的水浸骨料，并落到下方的搅拌机中之后，再把换向阀38转换到第一位置。
这样，储存在高压空气罐39中的高压空气便送入冲洗水储存罐33中，利用它的压力使罐内的冲洗水从冲洗水喷嘴31喷射出来，把附着在底盖11上面的骨料冲掉。
另外，一当冲洗水喷射完了之后，再次把换向阀38转换到第二位置，以便储存高压空气和输送冲洗水，以备下一次计量后的清扫作业使用。
如上所述，按照本实施例中的混凝土材料的计量装置61，细骨料A、细骨料B的表面水是在考虑了不同湿润状态下每一种骨料有差异的状态下，作为水的重量Mw的一部分间接计算出来的，并且，骨料的重量作为表面干燥时的重量Mai(i＝1、2、3..N)来掌握。即，由于骨料和水的重量掌握在与配方的配比相同的条件下，所以，即使使用湿润状态不同的骨料，也能制造出像配方的配比那样的混凝土来。
此外，按照本实施例中的混凝土材料的计量装置61，由于用水位保持装置8使得吸水管16适当地升降，确定了设置在吸水管下端的吸水口的位置，使得计量槽5内的水浸骨料的水位保持在所要求的水位，所以，当计量槽5内的水浸骨料达到所要求的水位时，就用吸气风扇18通过吸水管16把超过该所要求水位的多余的水吸出，因此，就能使计量槽5内的水浸骨料的容积保持为预定的容积，就能节省容积计测的时间。
即，在使用水位保持装置8排出多余的水，使其不超过第一水位、第二水位的同时，当水浸骨料的全部重量Mfi(i＝1、2)达到水浸骨料的目标重量Md2时，不仅不需要计测水浸骨料的全部容量Vfi(i＝1、2)，而且，由于水浸骨料的全部重量Mfi(i＝1、2)和水浸骨料的全部容量Vfi(i＝1、2)，与当初设定的值相等，所以，也不需要对现场的配比进行修正了，可以原封不动地与其它混凝土材料一起投入搅拌机中进行搅拌。
此外，按照本实施例中的混凝土材料的计量装置61，当水浸骨料的水位没有达到预先设定的第一水位、第二水位时，就必须补充水，以达到上述第一、第二水位，对于不需要计测水浸骨料的全部容量Vfi(i＝1、2)的水浸骨料，与上述情况相同，通过再次计测水浸骨料的全部重量Mfi(i＝1、2)，正确管理细骨料A、细骨料B的投入量，修正现场的配比，结果，就能制造出配方的配比那样的混凝土来。
除此之外，即使是密度、粒度等等不同的多种骨料，也能把因湿润状态不同而对表面水产生的影响，作为最后的水量的一部分来正确掌握，能在一个计量槽内高效率，高精度地进行计量。
此外，按照本实施例中的混凝土材料的计量装置61，把电极式传感器7布置在中空管21内，并且与该中空管一起固定在吸水管16上，由于低压空气在中空管21内垂直地向下流动，所以能用低压的空气流除掉在计量槽5内的水面上产生的气泡，从而能提高电极式传感器7的计测精度。另外，如果电极式传感器7的下端处于与水浸骨料的表面接触的位置上，而中空管21的下端设定为处于浸入该水浸骨料的水面以下一定量的位置上，那么，被除掉的气泡就不可能再次聚集在电极式传感器7的下端了。
此外，按照本实施例中的混凝土材料的计量装置61，由于底盖11和计量槽主体10是用长度不同，即旋转半径不同的联杆41、42连接起来的，所以，当升降杆44的压下力作用在底盖上时，底盖11便向计量槽主体10的侧面翻转过去。
因此，就能减小为使底盖11完全打开所必需的，在高度方向上下方的空间。即，在以往的开关方式中，当底盖打开时，底盖就垂下来，就要保证在高度方向上有开关底盖所必要的高度。但，按照本实施例，由于能减小这种开关所需要的下方空间，所以计量槽主体10底部的开口就能下降这样一个高度，因而能更加准确地把水浸骨料投入搅拌机中。
此外，在马上要关闭底盖11之前，底盖11便借助于上述两根联杆41、42的作用，处于基本上与计量槽主体10的底部开口平行的姿势。因而，作用在设置在计量槽主体10的底部开口或底盖11上的密封件(图中未表示)上的压力几乎是均等的，所以能确保沿着底部开口有均等的水密性，并且能防止密封件的局部损伤。
此外，按照本实施例中的混凝土材料的计量装置61，由于用冲洗水的喷射装置30向底盖11的上面喷射冲洗水，即使在排出水浸骨料时有骨料附着在底盖11的上面，这些骨料也会被上述冲洗水冲掉，在为了下一次计量而关闭底盖11时，骨料不会夹在计量槽主体10与底盖11之间。
这样，事先就能防止因中间夹着骨料而发生从间隙中漏水所造成的计量误差，同时，也不会使设置在计量槽主体10和底盖11上的密封件受到损伤。
在本实施例中虽然没有特别提到，但，例如，如果用测力传感器6预先计测向计量槽5供应的供水量MI，则由于能用吸水计量用的储存槽17的测力传感器19来计测从计量槽5吸出来的水的累计值，所以就能以很高的精度计测骨料的表面水率。
即，把向计量槽5供应的供水量M0，用测力传感器19计测到的从计量槽5吸出的吸水量M0，以及全部重量Mfi(i＝1、2)代入(5)式，求出∑Mawj(j＝1、..i)，接着，再把用(6)式算出的Mawi代入(7)式，就能求出细骨料A、细骨料B的表面水率，就能利用它作为下一次计量的设定值。
此外，虽然在本实施例中没有特别提到，但，作为水浸骨料内的空气量a(％)，如果用Vfi(i＝1、2)·(1-a/100)来代替Vfi(i＝1、2)，考虑到空气量，就能进一步提高计量的精度。
此外，虽然在本实施例中没有特别提到，但，在投入计量槽5内的细骨料有可能高出水面，因而不成为水浸骨料的情况下，可以在投入细骨料A、B的过程中，或者在投入之后，把振动器降下来，使该振动器在这种状态下工作，就能用振动器使投入计量槽5内的细骨料A、B均匀地铺平，不使这些细骨料高出水面。另外，在计量水浸骨料的重量的过程中，可以把振动器提上来，让它退到上升位置，一直到进行下一次计量。
此外，在本实施例中，虽然以两种细骨料作为例子进行了说明，但，不言而喻，骨料种类的数量可以是任意的，不用说，既可以适用于一种细骨料，也可以适用于只有粗骨料，或者细骨料与粗骨料的组合。
此外，在本实施例测力传感器6是压缩型的，设置的数量是三个，但，作为水浸骨料重量的计测装置，可以任意采用无论哪一种测力传感器，例如，也可以使用拉伸型的，也可以设置四个以上的数量。此外，如果能稳定地吊挂计量槽5，那么，也可以只使用一个或者两个测力传感器。
此外，在本实施例中，冲洗水供应装置是用冲洗水供应阀37、流量调节阀36、冲洗水泵35和冲洗水供应罐34所构成的，但，本发明的冲洗水供应装置的构成可以是任意的，例如，也可以由自来水管和设置在自来水管上的阀门，来代替上述构成。
本发明的混凝土材料的计量装置，与平常的混凝土相比，例如，即使为了减小坍塌度而采用贫配比，骨料相对地要比水多的情况下，对于一定量的细骨料，能用计量水浸骨料的计量槽正确地计量出来，对于剩余的细骨料，也能利用在水浸骨料的计量过程中计算出来的表面水率，以比以往高得多的精度的表面水率来修正细骨料的计量值。
此外，本发明的混凝土材料的计量装置，能考虑到每一种湿润状态不同的骨料的无序状态，间接地算出水的一部分重量Mw，并且，还能把骨料的重量作为表面干燥状态时的重量Ma来掌握。即，由于以与配方的配比同样的条件来掌握骨料和水的重量，所以，即使使用湿润状态不同的骨料，也可以不必计测表面水率，而能以像配方的配比那样的水量来制造混凝土。
还有，在构成混凝土的材料中，实际上细骨料和粗骨料都是需要的，可以设想，对于细骨料和粗骨料，有使用许多种密度互相不同，并且粒度也互相不同的细骨料和粗骨料的情况。特别是，当要把粒度互不相同的多种骨料以适当的比例混合起来，制造新品种的骨料时，在许多情况下混凝土材料的配比是很重要的。本发明的混凝土材料的计量装置，在计量这种密度和粒度至少有一种是互不相同的多种骨料的场合下，是非常有用的计量装置。

Claims (6)

1.一种混凝土材料的计量装置，其特征在于，它具有下列部件：供应骨料的骨料供应装置；供水装置；计量槽，该计量槽用于收容将上述骨料供应装置所供应的骨料与上述供水装置所供应的水混合而成的水浸骨料，并且装有能自由开关的，使底部开口保持水密性的底盖；计测上述计量槽内的水浸骨料的重量的水浸骨料重量计测装置；计测上述计量槽内的水浸骨料的水位的水位计测装置；以及水位保持装置，该水位保持装置为了使上述计量槽内的水浸骨料的水位保持在所要求的水位上，将超过该所要求的水位的水从上述计量槽中吸出，并计测上述吸水量；上述水位保持装置由下列各部分构成：设置成能自由升降的吸水管；与上述吸水管连接并连通，用于计量所吸入的水量的吸水计量用储存槽；以及与该吸水计量用储存槽连接并连通的吸气装置。
2.如权利要求1所述的混凝土材料的计量装置，其特征在于，上述水位计测装置由电极式传感器构成，并且，该电极式传感器固定在上述吸水管上，使上述电极式传感器能与上述吸水管联动升降。
3.如权利要求2所述的混凝土材料的计量装置，其特征在于，上述电极式传感器布置在中空管内，与该中空管一起固定在上述吸水管上，并且，在该中空管的上端设置低压空气导入装置，使得低压空气在上述中空管内垂直向下流动。
4.如权利要求1所述的混凝土材料的计量装置，其特征在于，它还具有冲洗水喷射装置，能够用安装在上述底盖附近的冲洗喷嘴将冲洗水喷射到上述底盖的上面，这种冲洗水喷射装置由下列各部件构成：连接在上述冲洗喷嘴上的冲洗水储存罐；连接在该冲洗水储存罐上的冲洗水供应装置；通过换向阀与上述冲洗水储存罐连通并连接的高压空气罐；以及连接在该高压空气罐上的压缩机；并且，上述换向阀具有这样的结构，即，当处于第一换向位置时，使上述冲洗水储存罐与上述高压空气罐连通，而当处于第二换向位置时，则使上述冲洗水储存罐与大气连通。
5.如权利要求1所述的混凝土材料的计量装置，其特征在于，上述底盖与计量槽主体用长度互不相同的两根联杆连接起来，使得该底盖在向上述计量槽主体的侧面移动的同时还能翻转，并且，把用于开关底盖的致动器固定在上述计量槽主体下端的侧面，而且，通过规定的连接部件把开关该底盖用的致动器的活塞杆的前端，与用销子结合在上述底盖上的升降杆的前端连接起来，并且以使得该连接部件能沿着凸出设置在上述计量槽主体的侧面的垂直导向件自由滑动的方式，把上述连接部件嵌合在上述垂直导向件上。
6.如权利要求1所述的混凝土材料的计量装置，其特征在于，所述计量装置还具有收容并计量上述骨料供应装置所供应的骨料的骨料计量仓，并且使得上述骨料供应装置能将上述骨料分别供应给上述骨料计量仓和上述计量槽。
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