【発明の詳細な説明】
輸送管路内を流れるコンクリートの速度分布を検出する装置
本発明は、コンクリートを流す半径方向に対称な輸送管路内のコンクリートの
速度分布を検出する装置に関係する。
ダクトを通って流れる不均質な流体混合物の速度分布を検出するプロセス及び
装置は既に知られている。このようなプロセス及び装置は、例えば血液のような
、限られた密度及び低速度の有機的な及び／又は生理的な液体に対して、一般に
医学及び生物学の分野で発展してきている。血液内の不均質物質は小さくもしく
は非常に小さく、血液が流れる管の寸法よりもはるかに小さなオーダーの寸法を
有する。
ところが、コンクリートのような高い密度と非常に高い粘度を有する流体の速
度分布を検出するという問題に直面したことはこれまでになかった。コンクリー
トの不均質物質は、常に大きな直径の輸送管路である、コンクリートが流れる管
の直径と同じオーダーの寸法を有する。
本発明は、コンクリートを流す半径方向に対称な輸送管路内のコンクリートの
速度分布を検出する装置を提供することにより、この問題に直面してこの問題を
解決する。コンクリートがその中を流れる輸送管路内に、輸送管路の軸に関して
角度をなす超音速線が放射され、それに応じて擾乱超音速線を受信する音響プロ
ーブ手段、及びこのプローブ手段から送信される信号を解析して、コンクリート
の速度分布を示すダイアグラムをそれから獲得する電子回路とからなるタイプの
この装置は、以下の特徴を有する。すなわち、このプローブ手段は、20〜500KHz
の周波数の超音速線を使用して動作し、この電子回路は、プローブ手段から送信
される信号を処理して、毎秒10〜70回の周期で更新しながら速度を指示して、コ
ンクリート内の伝搬速度から得られるそれらの成分からの信号を取り上げ、相対
的ではなくそれ自身が示す音響軸に沿った速度の計測を行う。
この検出装置は、速度分布のような速度の測定値を表示することができる。そ
のうえこの装置は断面領域における速度積分として流量を測定することができ、
また空間内の速度の第１微分として粘度を測定することができるとともに、速度
分布のパケットの統計上の解析を通して粒子の大きさ及び密度の測定が可能であ
る。
本発明の検出装置においては、経済上の理由及び単純化した構造及び単純化し
た操作によって、放射プローブ及び受信プローブを同時に同一の空間を占めるプ
ローブ手段が通常は都合良く選択される。好適にはこのようなプローブ手段は、
その使用において、超音速線が輸送管路の軸に関して15度〜75度の角度をなすよ
うに、輸送管路に対して適用される。
さらに本発明は、添付の図面を参照してさらに詳しく開示される。添付の図面
は、これまでに定義された検出装置の好適な実施例を説明するものである。
図１は、本発明に従う検出装置のブロック図を示す。
図２及び図２Ａは、図１の検出装置の部分を形成する、コンクリートを輸送す
るための輸送管路に対する音響プローブの適用を２つの直交断面において説明す
る図である。
図３は、図２の輸送管路内において、様々なコンクリート成分内にプローブに
よって放射される超音速線の伝搬を図解するものである。
図４は、輸送管路内を流れるコンクリートの速度分布の例を示すものであり、
本発明に従う検出装置内で表示される如きものである。
図を参照することにより、本発明に従う検出装置は、20〜500KHzの周波数の超
音速線ｒ（図１及び２）を使用するタイプの装置であり、超音速線ｒは輸送管路
ｃを介して流れるコンクリートを横切るように放射される。この装置は、超音速
線ｒ'の伝搬に影響を与える、コンクリートの不均質な成分に由来する不規則な
作用による、応答の超音速線ｒ'（図１及び２Ａ）に現れる擾乱を検出すること
によって動作する。
検出装置は、使用に際して、超音速線が輸送管路（図２）の軸に関して15度〜
75度の角度をなすように、輸送管路ｃに対して適用される。
図１を参照すると、検出装置は放射プローブ１及び受信プローブ２、受容回路
からなり、放射プローブ１は、コンクリートを横切ることによって擾乱されて伝
搬するように、コンクリートの流れる輸送管路ｃに対して適当な角度をなす超音
速線ｒを放射し、受信プローブ２は、輸送管路ｃから現れる擾乱超音速線ｒを収
集し、受容回路は、受信プローブ２によって生成された信号を供給される。受信
プローブ２は、放射プローブ１と同じ平面内で互いにある角度αをなすように（
図２Ａ）配置され、また好ましくは、これは装置の単純化及びコストに関する限
りでは有利であるが、放射プローブ１と（図２に示すように）同時に同一の空間
を占めることもできる。
受容回路内では、受信ブローブ２から送信された信号は、時間に応じて変化す
る利得をもって、対数増幅器３によって増幅され、この時間は信号が発せられた
点からの伝搬点の距離に従う。
増幅された信号は、無効分解回路４に送信され、この回路は信号の実数部と虚
数部を取り出す単純な回路（好ましくは大変に廉価なＲＣ回路）であり、信号の
実数部と虚数部は別個に、サンプリング回路７によって制御される、分岐回路５
及び６に送信される。分岐回路５及び６（好ましくは２つの単純な経済的なデジ
タルシャント）において、信号の実数部及び虚数部は分岐される。分岐回路５及
び６の分岐時間基部は、輸送管路ｃ内で進むエコー信号の空間における位置を一
致させるように選択され：それによって所望の分布が得られるように、部分部分
で、超音速線の軸に沿ってサンプリング間隔から予め調整された距離において、
１つのエコー信号が輸送管路ｃ内を移動するコンクリートの質量を解析する。図
２は、例示として、一連の部分ｓを図解する。
分岐回路５によって発せられる信号は、分岐回路６によって発せられる信号に
よって増大され、相関器９に送信され、同時に、符号の変えられた分岐回路６に
よって発せられた信号は、分岐回路５によって発せられる信号によって増大され
、さらに相関器８に送信される。相関器８及び９は、サンプリング回路７によっ
て制御される。この回路において、各部分の信号の実数部及び虚数部は、超音速
線の軸に沿って、各部分における粒子の速度を取り出すことが可能なように相関
される。輸送管路の壁を定義によって速度のない部分であるとして扱うことによ
り、コンクリート（輸送管路ｃ内を流れる間は特別な状態にあるコンクリート粒
子）内の伝搬の速度からの影響を受けずに測定を行うことが可能であり、輸送管
路のコンクリート壁の通路（図３）内の超音速線の屈折角の影響を受けずに測定
を行うことが可能であり、各部分（それ自体を表す各測定）における速度の絶対
的な
測定（医学及び生物学の分野で使用される既知の検出装置で行われるような、相
対的な測定ではない）を得ることが可能となる。コンクリートの非常に高い不均
質性の特徴及びその配送動作において動作の不整が起こる交流ポンプによって通
常コンクリートが配給されるという事実を考慮して、サンプリング回路７によっ
て、処理は少なくとも毎秒10〜70回の周期で更新されて行われなければならない
。
したがって相関回路において、平均動作は、受容回路のプロセッサ10に単一信
号が送信されるより前に、ノイズを取り除くのに続いて、単一信号を生成する。
さらにこのプロセッサは、信号の実数部及び虚数部を再度結合し、またフィル
ター動作を実行して、例示として図４に図示されるような、ディスプレイ上に明
示される、所望の分布を速度の値（それ自体を表す各値）から描く（図４におい
て、ｖは速度を表し−縦軸−、ｄはコンクリートが流れる輸送管ｃの直径を表す
−横軸−）。
各部分において一度速度の値が取り出されると、同じプロセッサ10によって通
常の電子計算処理を介して、輸送管路ｃを流れるコンクリートの（断面領域にお
ける速度積分として）流量及び（空間内の速度の第１微分として）粘度、（速度
分布のパケットの統計上の解析によって）粒子の大きさを決定することもまた可
能である。
全てのこれらの物理量を決定する可能性は、最終的に本発明の検出装置を備え
る輸送管路ｃを介して供給されるコンクリートに対して保証され得る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A device to detect the velocity distribution of concrete flowing in a transportation pipeline
The present invention relates to a method for concrete in a radially symmetrical transport pipeline through which concrete flows.
It relates to an apparatus for detecting a velocity distribution.
A process for detecting the velocity distribution of a heterogeneous fluid mixture flowing through a duct; and
The device is already known. Such processes and devices are, for example,
For organic and / or physiological liquids of limited density and low speed, generally
It is developing in the fields of medicine and biology. Heterogeneous substances in blood may be small
Is very small and has dimensions on the order of much smaller than the dimensions of the tube through which blood flows.
Have.
However, fluids with high density and very high viscosity such as concrete
The problem of detecting the degree distribution has never been encountered before. Concree
Heterogeneous material is always a large diameter transport conduit, a pipe through which concrete flows
Have dimensions on the same order as the diameter of
The present invention relates to a method for concrete in a radially symmetrical transport pipeline through which concrete flows.
Faced with this problem by providing a device to detect velocity distribution
Resolve. In the transport pipeline through which the concrete flows, with respect to the axis of the transport pipeline
Acoustic professional that emits angled supersonic lines and receives disturbed supersonic lines accordingly
Analyzing the signals transmitted from the probe means and the probe means,
Electronic circuit that obtains a diagram showing the velocity distribution of the
This device has the following features. That is, this probe means is 20-500KHz
It operates using supersonic lines at a frequency of
Process the signal, and instruct the speed while updating at a rate of 10 to 70 times per second,
Take the signal from those components, which is derived from the propagation velocity in the concrete, and
It measures the velocity along the acoustic axis, not the target itself.
The detection device can display speed measurements, such as a speed distribution. So
In addition, this device can measure the flow rate as a velocity integral in the cross-sectional area,
In addition, the viscosity can be measured as the first derivative of the velocity in the space, and the velocity can be measured.
Particle size and density can be measured through statistical analysis of distribution packets.
You.
In the detection device of the present invention, economical reasons and simplified structure and simplification
Operation allows the radiating probe and the receiving probe to occupy the same space at the same time.
The lobe means is usually conveniently selected. Preferably such probe means comprises:
In its use, supersonic lines form an angle of 15 to 75 degrees with respect to the axis of the transport line.
As such, it applies to transportation pipelines.
Further, the present invention is disclosed in further detail with reference to the accompanying drawings. Attached drawing
Describes a preferred embodiment of a detection device as defined above.
FIG. 1 shows a block diagram of a detection device according to the invention.
FIGS. 2 and 2A show the transport of concrete forming part of the detection device of FIG.
Of the acoustic probe to the transport line for the transmission in two orthogonal sections
FIG.
FIG. 3 shows the probe in various concrete components in the transport pipeline of FIG.
Thus, it illustrates the propagation of the supersonic line radiated.
FIG. 4 shows an example of the velocity distribution of the concrete flowing in the transport pipeline,
As displayed in the detection device according to the invention.
With reference to the figures, the detection device according to the invention can be used with frequencies above 20-500 KHz.
This is an apparatus of the type using a sonic line r (FIGS. 1 and 2), and a supersonic line r is a transportation pipeline.
c is radiated across the concrete flowing through. This device is supersonic
Irregularities originating from heterogeneous components of concrete affecting the propagation of the line r '
Detecting the disturbance caused by the action in the response supersonic line r ′ (FIGS. 1 and 2A)
Work by.
When the detector is used, the supersonic line must be at 15 degrees or more with respect to the axis of the transportation pipeline (Fig. 2).
Applied to transport line c to make an angle of 75 degrees.
Referring to FIG. 1, the detection device includes a radiation probe 1, a reception probe 2, and a receiving circuit.
The radiation probe 1 is disturbed and transmitted by traversing concrete.
A super sound that makes an appropriate angle to the transport pipeline c through which concrete flows
The receiving probe 2 emits a fast line r and collects the disturbed supersonic line r emerging from the transport line c.
The collecting and receiving circuit is supplied with the signal generated by the receiving probe 2. Receiving
The probes 2 make an angle α with each other in the same plane as the radiation probe 1 (
FIG. 2A) Arranged and, preferably, this limits the simplicity and cost of the device.
Although this is advantageous, the radiation probe 1 and the same space (as shown in FIG. 2) are simultaneously in the same space.
Can be occupied.
In the receiving circuit, the signal transmitted from the reception probe 2 changes with time.
Amplified by the logarithmic amplifier 3 with a certain gain, during which time the signal was emitted
Follows the distance of the propagation point from the point.
The amplified signal is sent to a nulling circuit 4, which combines the real part of the signal with the imaginary part.
A simple circuit (preferably a very inexpensive RC circuit) that takes out several parts,
The real part and the imaginary part are separately controlled by the sampling circuit 7,
And 6. Branch circuits 5 and 6 (preferably two simple economical digital
In the tal shunt), the real and imaginary parts of the signal are split. Branch circuit 5 and
The branch time bases of the echo signals 6 and 6 identify the position in space of the echo signal traveling in the transport line c.
Selected to match: the subparts so that the desired distribution is obtained
At a pre-adjusted distance from the sampling interval along the axis of the supersonic line,
One echo signal analyzes the mass of concrete moving in the transport pipeline c. Figure
2 illustrates by way of example a series of parts s.
The signal emitted by the branch circuit 5 is different from the signal emitted by the branch circuit 6
Therefore, it is increased and transmitted to the correlator 9, and at the same time, to the branch circuit 6 whose sign is changed.
Thus, the emitted signal is augmented by the signal emitted by branch circuit 5.
, And further transmitted to the correlator 8. The correlators 8 and 9 are controlled by the sampling circuit 7.
Controlled. In this circuit, the real and imaginary parts of the signal in each part are supersonic
Along the axis of the line, correlated so that the velocity of the particles in each part can be extracted
Is done. By treating the walls of the transport pipeline as by definition a speedless section
Concrete (the concrete particles in a special condition while flowing in the transport pipeline c)
Measurement without being affected by the speed of propagation in the
Measured without being affected by the refraction angle of the supersonic line in the passage (Fig. 3) of the concrete wall of the road
The absolute velocity of each part (each measurement representing itself)
Typical
Measurements (such as those performed with known detectors used in the medical and biological fields)
Non-symmetrical measurements). Very high unevenness of concrete
The quality of the qualities and the delivery of the AC
Considering the fact that concrete is always distributed, the sampling circuit 7
Process must be updated at least 10 to 70 times per second
.
Therefore, in the correlation circuit, the averaging operation is a single signal to the processor 10 of the receiving circuit.
A single signal is generated following the removal of noise before the signal is transmitted.
In addition, the processor recombines the real and imaginary parts of the signal, and
4 to perform a clearing operation on a display, as illustrated in FIG. 4 by way of example.
The desired distribution shown is drawn from the velocity values (each value representing itself) (see FIG. 4).
Where v represents the velocity—vertical axis—and d represents the diameter of the transport pipe c through which the concrete flows.
-Horizontal axis-).
Once the speed value has been retrieved in each part, it is communicated by the same processor 10.
Through the usual electronic calculation process, the concrete flowing through the transport pipeline c
Flow rate (as the velocity integral in the space) and viscosity (as the first derivative of the velocity in space),
It is also possible to determine the size of particles (by statistical analysis of the packets of the distribution)
Noh.
The possibility of determining all these physical quantities will eventually comprise the detection device of the invention
Can be assured for the concrete supplied via the transport line c.
【手続補正書】
【提出日】平成１１年７月２３日（１９９９．７．２３）
【補正内容】
請求の範囲
１）コンクリートが流れる半径方向に対称な輸送管路（ｃ）内のコンクリートの
速度分布を検出する装置であって、該装置は、前記輸送管路（ｃ）を介して及び
前記輸送管路内を流れるコンクリートに、前記輸送管路の軸に関して角度をなす
超音速線（２）を放射し、それに応じて擾乱超音速線を受信する音響プローブ手
段（１、２）、及び前記プローブ手段（１、２）によって送信された信号を解析
し、コンクリートの速度分布を示すダイアグラムをそこから獲得する電子回路（
図１）含むタイプの装置であり、
前記超音速線（２）が20〜500KHzの間の周波数を備え、前記電子回路が前記プ
ローブ手段（１、２）から送信された信号を処理して、毎秒10〜70回の周期で更
新しながら速度を指示する手段と、コンクリート内の伝搬速度から得られるそれ
らの成分から前記信号を取り上げる手段とを含み、音響軸に沿った速度の計測が
、相対的ではなくそれ自身が示す値を得ることを特徴とする装置。
２）前記速度の計測が、速度分布として表示され、放射プローブ及び受信プロー
ブが同一の空間を占める場所にプローブ手段（１、２）が設けられ、超音速線（
２）が前記輸送管路の軸に関して１５度〜７５度の角度をなすように、前記プロ
ーブ手段（１、２）が前記輸送管路に対して適用される、請求項１記載の装置。
３）流量が、断面領域における速度積分として計測され、
粘度が、空間内の速度の第１微分として得られ、
粒子の大きさ及び密度が、速度分布のパケットの統計上の解析を通して得られ
る、請求項１記載の装置。[Procedure amendment]
[Submission date] July 23, 1999 (July 23, 1999)
[Correction contents]
The scope of the claims
1) The concrete in the radially symmetric transport pipeline (c) through which the concrete flows
A device for detecting a velocity distribution, said device being provided via said transport line (c) and
The concrete flowing in the transport pipeline is angled with respect to the axis of the transport pipeline.
Acoustic probe hand emitting supersonic line (2) and receiving disturbed supersonic line accordingly
Analyzing the signals transmitted by the stages (1,2) and the probe means (1,2)
And an electronic circuit (from which a diagram showing the velocity distribution of the concrete is obtained)
FIG. 1) is an apparatus of the type including
The supersonic line (2) has a frequency between 20 and 500 KHz and the electronic circuit is
The signal transmitted from the lobe means (1, 2) is processed and updated at a rate of 10 to 70 times per second.
Means to indicate speed while new and that obtained from propagation speed in concrete
Means for picking up the signal from these components, the measurement of velocity along the acoustic axis being
A device which obtains a value which is not relative to itself.
2) The speed measurement is displayed as a speed distribution, and the radiation probe and the reception probe are displayed.
The probe means (1, 2) is provided in a place where the probe occupies the same space, and the supersonic line (
2) make an angle of 15 to 75 degrees with respect to the axis of the transport line,
2. The apparatus according to claim 1, wherein a moving means (1, 2) is applied to the transport line.
3) the flow rate is measured as a velocity integral in the cross-sectional area,
The viscosity is obtained as the first derivative of the velocity in space,
Particle size and density can be obtained through statistical analysis of velocity distribution packets.
The device of claim 1, wherein
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フロントページの続き
(81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，
ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ
Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ
，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，
ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ
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ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，Ｇ
Ｂ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ
，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，
ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，Ｎ
Ｚ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ
，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，
ＵＺ，ＶＮ────────────────────────────────────────────────── ───
Continuation of front page
(81) Designated countries EP (AT, BE, CH, DE,
DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, L
U, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF)
, CG, CI, CM, GA, GN, ML, MR, NE,
SN, TD, TG), AP (GH, KE, LS, MW, S
D, SZ, UG), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ
, MD, RU, TJ, TM), AL, AM, AT, AU
, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, CA, CH,
CN, CU, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, G
B, GE, HU, IL, IS, JP, KE, KG, KP
, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU,
LV, MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO, N
Z, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI
, SK, TJ, TM, TR, TT, UA, UG, US,
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