JP2013210193A - センサー装置及び測定システム - Google Patents

Abstract

【課題】測定対象物の界面の位置を測定するセンサー装置において、複数種類のセンサー素子を用いることなく、測定対象物が充填される前の状態に対応する基準点を設定する。
【解決手段】このセンサー装置は、測定対象物の界面の位置を測定するために、センサー素子の静電容量を計測して計測値を表すデータを生成するセンサー回路と、所定の時間間隔でセンサー回路を動作させ、所定の回数の計測が行われた後に、計測値の単位時間当りの変化が閾値以内となったときに、計測値に基づいて基準点を設定する制御回路とを含む。
【選択図】図３

Description

本発明は、水やコンクリート等の測定対象物の界面の位置を測定するセンサー装置に関する。さらに、本発明は、そのようなセンサー装置と、該センサー装置から送信される信号を受信して処理するデータ収集装置（「ホスト装置」ともいう）とによって構成される測定システム等に関する。

例えば、貯水槽に貯められた水の界面の位置（水位）や、型枠内に充填されたコンクリートの界面の位置を測定するために、貯水槽や型枠内に配設された平行２芯ケーブルの平行芯線間の静電容量を計測するセンサー装置が用いられている。特に、コンクリート打設時の充填状況を確認する場合には、バッテリーで動作するアクティブ型のセンサー装置を各所に配置すれば、広い範囲におけるコンクリートの充填状況を連続的に把握することが可能となる。ここで、平行２芯ケーブルは、静電容量センサーとして機能するので、センサーケーブルともいう。

しかしながら、コンクリートを打設する場合には、コンクリートから水分が過剰に失われることを防止するために、コンクリートが打設される場所の周囲に予め散水が行われ、その際に、センサーケーブルに水が付着してしまう。また、コンクリートが打設される前に降雨があった場合にも、同様にセンサーケーブルに水が付着してしまう。

センサーケーブルに水が付着すると、計測値が大きく変動する。従って、測定対象物が充填されていない状態（水位ゼロ）に対応する基準点（「ゼロ点」ともいう）を正確に設定することは、センサー装置の個体差や設置場所等による計測値のばらつきを補正して正確な測定を行うために重要である。

関連する技術として、特許文献１には、水位計が検出した水位計測値のオフセット量を自動補正する水位計装置が開示されている。この水位計装置は、水圧変化を機械的な歪として検出し、その歪みの度合いを水位に変換して計測する水位計と、水位計に対する水平方向設置間隔は水面が動揺しても同水位となる近距離に、垂直方向設置間隔は通常水位と最高水位の間の所望距離に設置されて、水の有無を検知する水検知センサーと、水位計の水位計測値と水検知センサーから水位検知信号を受けたタイミングで予め記憶されている基準水位に対して設置された水検知センサーの垂直方向距離（水位）とを比較し、その差を水位計のオフセット量として求め、それ以降は変動する水位に対して検出した水位計の水位計測量からオフセット量を差し引いて求めた補正値を正しい水位計測値として出力する水位補正演算手段とを備えている。

また、特許文献２には、洗浄槽内の水の水位を検知して所定の水位まで給水する水位センサーにおいて、水位センサーの検知水位ばらつきに影響を受けずに標準状態の所定水位まで給水できるようにする制御装置が開示されている。この制御装置は、洗浄槽内の水の水位を検知する水位センサーと、洗浄槽内への給水を制御する制御手段と、給水開始後水位センサーにより検出した水位の単位時間当りの変化量から標準状態において所定水位に達するまでに要する時間を算出し、実際に水位センサーが所定水位を検知するまでに要した時間との時間差を求める演算手段とを備え、制御手段が、演算手段により求めた時間差に対応した補正周波数を、水位センサーが所定水位を検出する際に判断基準とする周波数に加減し、標準状態の所定水位まで給水するように制御することを特徴とする。

また、特許文献３には、水位センサーが取り付けられた水路管内での水位の過渡的変動による誤差を軽減する水位判定装置が開示されている。この水位判定装置は、被測定液槽の底部に連通し、上方に立上げられた水路管の所定の高さに取り付けた導電率センサーを水位センサーとして用い、該水位センサーにより検出された導電率データに基づいて水位を決定する水位判定装置であって、前回の測定サイクルにおける確定導電率データに９割、今回の測定サイクルにおける読取導電率データに１割の加重平均を施して平滑化した導電率を今回の測定サイクルにおける確定導電率データとする測定サイクルを所定時間間隔毎に複数回繰返し、水路管に水位変動があっても、被測定液槽の水位を最新の確定導電率データに基づいて決定することを特徴とする。

特許文献１の水位計装置は、水位計が検出した水位計測値を水検知センサーの検知結果と関連付けることによってオフセット量を自動補正するものであり、水位計の他に水検知センサーが必要となる。また、特許文献２の水位センサーの制御装置は、洗浄槽内への給水量が一定であることが、測定値を補正するための前提となっている。さらに、特許文献３の水位判定装置によれば、水位の過渡的変動による誤差を軽減できるものの、水位がゼロとなる基準点を求めることはできない。

特開２００３−０５０１４８号公報（段落０００１、要約書） 特開平０７−０２０９４２号公報（要約書） 特開平０８−１７８７３１号公報（要約書）

本発明の幾つかの観点においては、測定対象物の界面の位置を測定するセンサー装置において、複数種類のセンサー素子を用いることなく、測定対象物が充填される前の状態に対応する基準点を設定することが課題となる。

以上の課題を解決するため、本発明の１つの観点に係るセンサー装置は、測定対象物の界面の位置を測定するために、センサー素子の静電容量を計測して計測値を表すデータを生成するセンサー回路と、所定の時間間隔でセンサー回路を動作させ、所定の回数の計測が行われた後に、計測値の単位時間当りの変化が閾値以内となったときに、計測値に基づいて基準点を設定する制御回路とを含む。

ここで、制御回路が、所定の回数の計測において計測値が単調減少した後に、計測値の単位時間当りの変化が閾値以内となったときに、単調減少後の計測値の下限値を基準点における計測値として設定するようにしても良い。

また、センサー素子が、絶縁体によって被覆された一対の芯線を有するセンサーケーブルであり、センサー回路が、センサーケーブルの芯線間の静電容量を計測するようにしても良い。その場合に、制御回路が、基準点における計測値に基づいて、センサーケーブルの種類を判定し、測定対象物の界面の位置を算出するために必要なセンサーケーブルの物性値又は定数又はセンサーケーブルの長さを設定するようにしても良い。

さらに、制御回路が、一連の測定を終了した後に、最終的に測定された測定対象物の界面の位置に基づいて、それまでに測定された測定対象物の界面の位置を補正するようにしても良い。以上において、センサー回路が、センサー素子を用いて、水を含む混合物の界面の位置を測定するようにしても良い。

また、本発明の１つの観点に係る測定システムは、（ｉ）測定対象物の界面の位置を測定するために、センサー素子の静電容量を計測して計測値を表すデータを生成するセンサー回路と、センサー回路によって生成されるデータを無線で送信する通信回路とを有するセンサー装置と、（ii）センサー装置から送信されるデータを受信する通信部と、センサー装置において所定の回数の計測が行われた後に、計測値の単位時間当りの変化が閾値以内となったときに、計測値に基づいて基準点を設定する制御部とを有するデータ収集装置とを含む。

本発明の１つの観点によれば、所定の回数の計測が行われた後に、計測値の単位時間当りの変化が閾値以内となったときに、計測値に基づいて基準点を設定することにより、複数種類のセンサー素子を用いることなく、測定対象物が充填される前の状態に対応する基準点を設定することができる。

本発明の一実施形態に係るセンサー装置を含む測定システムの構成を示す図。 図１に示すセンサー装置の測定原理を説明するための図。 図１に示すセンサー装置の構成例を示すブロック図。 センサーケーブルが濡れてから乾く過程におけるカウント値の変化を示す図。 式（５）におけるカウント値と測定対象物の界面の位置との関係を示す図。 測定対象物の界面の位置に対するカウント値のばらつきを示す図。 図６に示す関係を基準点に基づいて校正した結果を示す図。 図１に示すデータ収集装置の構成例を示すブロック図。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るセンサー装置を含む測定システムの構成例を示す図である。この測定システムは、少なくとも１つのセンサー装置１０と、センサー素子としてのセンサーケーブル２０と、データ収集装置３０とを含んでいる。さらに、測定システムは、携帯端末４０又はパーソナルコンピューター５０を含んでも良い。

センサー装置１０は、水、又は、水を含む混合物であるフレッシュコンクリート等の測定対象物の界面の位置を測定するために用いられる。また、センサー素子としては、センサーケーブル２０の他に、互いに平行に配置された２つの電極等を用いることができる。ただし、少なくとも測定対象物に接触する部分には、絶縁処理を施すことが望ましい。

以下においては、例として、既設の橋脚１に耐震補強を施すために、橋脚１の周囲に型枠２を設け、型枠２内にコンクリート３を充填する場合について説明する。図１においては、型枠２内に充填されたコンクリート３の界面３ａの位置を測定するために、型枠２の上部円周上に４つのセンサー装置１０が配置されている。各々のセンサー装置１０に接続されたセンサーケーブル２０は、型枠２内において鉛直線に沿って配設されており、センサーケーブル２０の末端は、型枠２の底部に達している。

図２は、図１に示すセンサー装置の測定原理を説明するための図である。図２（ａ）は、センサーケーブルの周囲に空気が存在する場合を示しており、図２（ｂ）は、センサーケーブルの一部の周囲に液体物質が存在する場合を示している。センサーケーブルは、絶縁体によって被覆された一対の芯線２０ａ及び２０ｂを有する平行２芯ケーブルに末端処理を施したものである。

センサーケーブルの周囲に空気が存在する部分における芯線２０ａ及び２０ｂ間の静電容量を１とすると、センサーケーブルの周囲に液体物質が存在する部分における芯線２０ａ及び２０ｂ間の静電容量は約８０となる。まだ軟らかいフレッシュコンクリートがセンサーケーブルの周囲に存在する場合も、液体物質が存在する場合と同様になる。従って、芯線２０ａ及び２０ｂ間の静電容量を計測することにより、液体物質又はコンクリートの界面の位置を算出することができる。

再び図１を参照すると、センサー装置１０は、例えば、バッテリー又は発電機を内蔵したアクティブ型のセンサー装置でも良いし、外部から磁界又は電磁界によってエネルギーが供給されて動作するパッシブ型のセンサー装置でも良い。センサー装置１０は、センサーケーブル２０の芯線間の静電容量を計測して、計測値を表す計測データを生成する。

さらに、センサー装置１０は、計測データに基づいて、型枠２内に充填されたコンクリート３の界面３ａの位置を算出して、コンクリート３の界面３ａの位置を表す位置データを生成しても良い。センサー装置１０は、計測データ又は位置データを、計測時刻に関する計時データと共に、データ収集装置３０に無線で送信する。

データ収集装置３０は、アンテナ３０ａを有しており、センサー装置１０から送信されるデータを受信して処理し、測定結果を表すデータを生成する。携帯端末４０又はパーソナルコンピューター５０は、無線ＬＡＮ（ローカル・エリア・ネットワーク）や有線ＬＡＮ等のネットワークを介してデータ収集装置３０との間で通信を行うことにより、データ収集装置３０から供給されるデータに基づいて測定結果を表示する。このようにして、広い範囲におけるコンクリートの充填状況を連続的に把握することができる。

図３は、図１に示すセンサー装置の構成例を示すブロック図である。図３に示すように、センサー装置１０は、センサー回路１１と、計時回路１２と、制御回路１３と、記憶回路１４と、通信回路１５とを含んでいる。また、センサー装置１０は、温度センサー１６をさらに含んでも良い。

センサー回路１１には、センサーケーブル２０が接続される。センサー回路１１は、センサーケーブル２０の芯線間の静電容量を計測して、計測値を表す計測データを生成する。例えば、センサー回路１１は、センサーケーブル２０の芯線間の静電容量によって発振周波数が変化するＲＣ（Ｒｅｓｉｓｔｏｒ−Ｃａｐａｃｉｔｏｒ）発振回路と、ＲＣ発振回路の発振周期の整数倍の期間においてクロック信号のパルスの数をカウントするカウンターとを含んでおり、カウント値を表す計測データを生成する。このカウント値は、センサーケーブル２０の芯線間の静電容量と所定の関係を有しているので、カウント値に基づいて、液体物質又はコンクリートの界面の位置を算出することができる。

計時回路１２は、例えば、水晶振動子等を用いて発振動作を行う発振回路を含んでおり、発振回路によって生成されるクロック信号に基づいて時刻を計測して、計時データを生成する。また、計時回路１２は、センサー回路１１にクロック信号を供給する。

制御回路１３は、予め設定されたプログラムに従って、センサー装置１０の各回路を制御する。また、制御回路１３は、センサー回路１１によって生成される計測データを、計時回路１２によって生成される計時データに対応付けて、記憶回路１４に格納する。記憶回路１４は、メモリー等によって構成される。さらに、制御回路１３は、計測データに基づいて、測定対象物の界面の位置を算出して、位置データを生成しても良い。

通信回路１５は、アンテナを有しており、図１に示すデータ収集装置３０との間で無線通信を行うことにより、計測データ又は位置データ、及び、計時データを含む測定情報を、それぞれのセンサー装置に割り当てられた固有の識別子（ＩＤ）を表す識別子情報と共に、データ収集装置に送信する。

温度センサー１６が設けられている場合には、制御回路１３は、温度センサー１６によって感知された温度に応じて、計測値（カウント値）を補正しても良い。ＲＣ発振回路の発振周波数は、温度によって変化するからである。

このようなセンサー装置１０を用いてコンクリート等の測定対象物の界面の位置を測定する際に、散水や降雨によってセンサーケーブルに水が付着すると、計測値が大きく変動してしまう。従って、測定対象物が充填される前の状態（水位ゼロ）に対応する基準点（「ゼロ点」ともいう）を正確に設定することは、センサー装置１０の個体差や設置場所等による計測値のばらつきを補正して正確な測定を行うために重要である。

図４は、乾燥状態のセンサーケーブルが濡れてから乾く過程におけるカウント値の変化を示す図である。図４において、横軸は測定時刻を表し、縦軸はカウント値を表している。この測定は、気温約２７℃、相対湿度５６％の条件下で、全長９ｍ（センシング長８ｍ）のセンサーケーブルを用いて行われた。

図４に示すように、１４時頃において、乾燥状態のセンサーケーブルを濡らすと、センサーケーブルの芯線間の静電容量が増加して、ＲＣ発振回路の発振周波数が低下し、発振周期が長くなる。従って、ＲＣ発振回路の発振周期の整数倍の期間においてクロック信号のパルスの数をカウントすると、カウント値が増加する。

その後、センサーケーブルを空中に放置すると、センサーケーブルが乾くにつれて、カウント値が減少する。濡れたセンサーケーブルを空中に放置してから１時間程度が経過する間に、ほぼ乾燥状態とみなせる程度にまでカウント値が低下して行くことが分かる。ただし、カウント値が一定になるまでには到らない。

この実験からも分かるように、センサーケーブルが濡れているときには、センサーケーブルが乾燥状態にあるときのカウント値に対して、大きなオフセットが付加されることになる。従って、センサーケーブルが濡れているときのカウント値を基準として測定対象物の界面の位置を算出すると、測定結果が不正確になってしまう。

そこで、図３に示す制御回路１３は、測定システムが起動されると、計時回路１２によって得られる計時データに基づいて、所定の時間間隔（例えば、１０分間隔）でセンサー回路１１を動作させる。そして、制御回路１３は、所定の回数（例えば、６回）の計測が行われた後に、計測値の単位時間当りの変化が閾値以内となったときに、計測値に基づいて基準点を設定する（キャリブレーション）。キャリブレーション後の測定において、制御回路１３は、基準点における計測値に対応する測定対象物の界面の位置を基準位置（高さゼロ）として、測定対象物の界面の位置を算出する。

例えば、図４において、カウント値の１０分当りの変化が２００カウント以内となったときに、そのときのカウント値（約１，０９８，０００）を、基準点におけるカウント値として設定しても良い。その場合には、基準点におけるカウント値（約１，０９８，０００）に対応する測定対象物の界面の位置を基準位置（高さゼロ）として、測定対象物の界面の位置が算出される。

あるいは、制御回路１３は、所定の回数の計測において計測値が単調減少した後に、計測値の単位時間当りの変化が閾値以内となったときに、単調減少後の計測値の下限値を基準点における計測値として設定しても良い。一方、制御回路１３は、所定の回数の計測において計測値が単調増加したり、増減している場合に、センサーケーブルがまだ濡れていて基準点を設定できない旨の警告を送信するように通信回路１５を制御しても良い。

また、制御回路１３は、所定の回数の計測における複数の計測値の最大値及び最小値と、最大値及び最小値が得られた時刻と、それらの計測値の変化量の平均値とを求めても良い。その場合に、制御回路１３は、それらの計測値の最大値、最小値、及び、変化量の平均値が所定の範囲に収まったときに、それらの計測値の最小値を基準点における計測値として設定する。

このようにして基準点が設定されると、制御回路１３は、キャリブレーション後の測定によって得られる計測値から基準点における計測値を差し引いて差分の計測値を求め、差分の計測値に基づいて、測定対象物の界面の位置を算出しても良い。あるいは、制御回路１３は、基準点における計測値に基づいて測定対象物の界面の位置（キャリブレーション位置）を算出し、キャリブレーション後の測定によって得られる計測値に基づいて算出される測定対象物の界面の位置からキャリブレーション位置を差し引いて、測定対象物の界面の位置を算出しても良い。

次に、静電容量の計測値に基づいて測定対象物の界面の位置を算出する原理について説明する。例えば、センサー回路１１によって得られる計測値に基づいてＲＣ発振回路の発振周波数ｆが特定されると、発振周波数ｆに基づいてセンサーケーブル２０の芯線間の静電容量ｃが、次式（１）によって特定される。なお、センサーケーブル２０の芯線間の静電容量ｃと共に発振周波数ｆを決定する抵抗値をｒとする。
ｃ＝１／（２πｆ・ｒ） ・・・（１）

また、センサーケーブル２０の芯線間の静電容量ｃは、測定対象物に接触している部分の静電容量ｃ１と、空気に接触している部分の静電容量ｃ２との和であるから、次式（２）が成立する。
ｃ＝ｃ１＋ｃ２ ・・・（２）

ここで、センサーケーブル２０の芯線が幅ｗを有する電極であり、一対の電極が距離ｄで対向していると仮定すると、次式（３）及び（４）が成立する。なお、測定対象物の比誘電率をε１とし、空気の比誘電率をε２とし、センサーケーブル２０の全長をｈとし、測定対象物の界面の位置をｙとする。
ｃ１＝ε１・ｙ・ｗ／ｄ ・・・（３）
ｃ２＝ε２・（ｈ−ｙ）・ｗ／ｄ ・・・（４）

以上の式（１）〜（４）から、測定対象物の界面の位置ｙを求めることができる。ただし、このようなアルゴリズムで位置ｙを求めるのではなく、センサー回路１１によって得られるカウント値に比例定数を掛けることによって、カウント値から測定対象物の界面の位置を換算式又は換算表により求めても良い。

あるいは、近似多項式を用いた数値計算によって、カウント値から測定対象物の界面の位置ｙを求めても良い。カウント値をｘとすると、測定対象物の界面の位置ｙは、例えば、次式（５）によって近似される。
ｙ＝Ａｘ^２＋Ｂｘ＋Ｃ ・・・（５）
ここで、Ａ、Ｂ、Ｃは定数である。

図５は、式（５）によって近似されるカウント値と測定対象物の界面の位置との関係を示す図である。図５において、横軸は、センサー回路１１によって得られるカウント値を表しており、縦軸は、測定対象物の界面の位置（ｍ）を表している。ただし、図５においては、基準位置に対応するカウント値をゼロとする校正が行われている。

ところで、幾つかの異なる長さを有する複数種類のセンサーケーブルが存在しており、それぞれのセンサーケーブルが固有の物性値（例えば、単位長さ当りの静電容量値）を有する。従って、計測値に基づいて測定対象物の界面の位置を求める際には、センサーケーブルの種類に応じて、物性値又は式（５）等における定数を設定しなければならない。この設定は、図１に示すデータ収集装置３０を用いてマニュアルで行っても良いが、本実施形態においては、図３に示すセンサー装置１０が行うこともできる。また、センサーケーブルの長さの違いによる種類判別を行っても良い。例えば、センシング長が４ｍのセンサーケーブルと、センシング長が８ｍのセンサーケーブルとがあった場合に、どちらのセンサーケーブルが使用されているのかをセンサー装置１０が判別することができる。

図３を参照すると、記憶回路１４には、複数種類のセンサーケーブルについて、乾燥状態のセンサーケーブルを使用した場合の計測値の範囲と、センサーケーブルの物性値又は定数とが、対応して格納されている。制御回路１３は、基準点における計測値に基づいて、実際に接続されているセンサーケーブル２０の種類を判定し、測定対象物の界面の位置を算出するために必要なセンサーケーブル２０の物性値又は定数を設定する。

即ち、制御回路１３は、センサーケーブル２０がほぼ乾燥状態にあると判定されたときの計測値（基準点における計測値）を、記憶回路１４に格納されている複数の計測値の範囲と比較する。これにより、制御回路１３は、基準点における計測値がどの範囲に属するかを判定して、計測値が属する範囲に対応するセンサーケーブルの物性値又は定数を読み出すことができる。

図６は、測定対象物の界面の位置に対するカウント値のばらつきを示す図である。図６において、横軸は、測定対象物の界面の位置（ｍ）を表しており、縦軸は、２０個のセンサー装置によって計測されたカウント値を表している。図６に示すように、測定対象物の界面の位置がゼロであっても、２０個のセンサー装置によって得られるカウント値はばらついている。

図７は、図６に示す関係を基準点に基づいて校正した結果を示す図である。図７においては、基準位置に対応するカウント値をゼロとする校正が行われている。また、近似多項式１及び近似多項式２を用いて算出された近似曲線も示されている。このように、個々のセンサー装置に適合する定数を設定することにより、近似多項式を用いて正確な測定を行うことができる。

図３に示す制御回路１３は、一連の測定を終了した後に、最終的に測定された測定対象物の界面の位置に基づいて、それまでに測定された測定対象物の界面の位置を補正するようにしても良い。例えば、最終的に測定された測定対象物の界面の位置の値が、測定対象物の正しい最終の界面の位置の値と一致するように、測定の計算値を補正することによって、さらに正確な測定結果を得ることが可能である。

図８は、図１に示すデータ収集装置の構成例を示すブロック図である。データ収集装置３０は、通信回路３１と、操作部３２と、制御部３３と、格納部３４と、表示部３５と、インターフェース３６とを含んでいる。

通信回路３１は、アンテナ３０ａに接続されており、センサー装置との間で通信を行う。例えば、通信回路３１は、各種の命令を識別子情報と共にセンサー装置に送信する。また、通信回路３１は、センサー装置から送信される測定情報及び識別子情報を受信する。操作部３２は、オペレーターがデータ収集装置３０を操作するために用いられる。

制御部３３は、操作部３２を用いるオペレーターの操作に従って測定システム全体の動作を制御すると共に、複数のセンサー装置によって得られる測定情報を統合する。また、制御部３３は、通信回路３１によって受信される測定情報を処理して、測定結果を表すデータを生成し、生成したデータをセンサー装置の識別子情報に対応付けて格納部３４に格納する。制御部３３は、ＣＰＵ（中央演算装置）とソフトウェア（制御プログラム）とによって構成されても良いし、ディジタル回路で構成されても良い。制御プログラムは、ハードディスク又はメモリー等によって構成される格納部３４に格納される。

表示部３５は、測定結果を表すデータに基づいて、測定結果を表す画像を表示する。また、インターフェース３６は、ネットワークを介して、測定結果を表すデータを図１に示す携帯端末４０又はパーソナルコンピューター５０に送信する。これにより、携帯端末４０又はパーソナルコンピューター５０も、測定結果を表す画像を表示することができる。

上記の実施形態においては、図３に示すセンサー装置１０の制御回路１３が測定対象物の界面の位置を算出する場合について説明したが、これに替えて、図８に示すデータ収集装置３０の制御部３３が測定対象物の界面の位置を算出しても良い。その場合には、センサー装置１０において所定の回数の計測が行われた後に、制御部３３が、計測値の単位時間当りの変化が閾値以内となったときに、計測値に基づいて基準点を設定する。

同様に、制御部３３が、基準点における計測値に基づいて、センサーケーブルの種類を判定し、測定対象物の界面の位置を算出するために必要なセンサーケーブルの物性値又は定数を設定しても良い。また、制御部３３が、一連の測定を終了した後に、最終的に測定された測定対象物の界面の位置に基づいて、それまでに測定された測定対象物の界面の位置を補正しても良い。本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、当該技術分野において通常の知識を有する者によって、本発明の技術的思想内で多くの変形が可能である。

１…橋脚、２…型枠、３…コンクリート、３ａ…コンクリートの界面、１０…センサー装置、１１…センサー回路、１２…計時回路、１３…制御回路、１４…記憶回路、１５…通信回路、１６…温度センサー、２０…センサーケーブル、２０ａ、２０ｂ…芯線、３０…データ収集装置、３０ａ…アンテナ、３１…通信回路、３２…操作部、３３…制御部、３４…格納部、３５…表示部、３６…インターフェース、４０…携帯端末、５０…パーソナルコンピューター

Claims (7)

1. 測定対象物の界面の位置を測定するために、センサー素子の静電容量を計測して計測値を表すデータを生成するセンサー回路と、
   所定の時間間隔で前記センサー回路を動作させ、所定の回数の計測が行われた後に、計測値の単位時間当りの変化が閾値以内となったときに、計測値に基づいて基準点を設定する制御回路と、
   を含むセンサー装置。
2. 前記制御回路が、所定の回数の計測において計測値が単調減少した後に、計測値の単位時間当りの変化が閾値以内となったときに、単調減少後の計測値の下限値を基準点における計測値として設定する、請求項１記載のセンサー装置。
3. 前記センサー素子が、絶縁体によって被覆された一対の芯線を有するセンサーケーブルであり、前記センサー回路が、前記センサーケーブルの芯線間の静電容量を計測する、請求項１又は２記載のセンサー装置。
4. 前記制御回路が、基準点における計測値に基づいて、前記センサーケーブルの種類を判定し、測定対象物の界面の位置を算出するために必要な前記センサーケーブルの物性値又は定数又は前記センサーケーブルの長さを設定する、請求項３記載のセンサー装置。
5. 前記制御回路が、一連の測定を終了した後に、最終的に測定された測定対象物の界面の位置に基づいて、それまでに測定された測定対象物の界面の位置を補正する、請求項１〜４のいずれか１項記載のセンサー装置。
6. 前記センサー回路が、前記センサー素子を用いて、水を含む混合物の界面の位置を測定する、請求項１〜５のいずれか１項記載のセンサー装置。
7. 測定対象物の界面の位置を測定するために、センサー素子の静電容量を計測して計測値を表すデータを生成するセンサー回路と、前記センサー回路によって生成されるデータを無線で送信する通信回路とを有するセンサー装置と、
   前記センサー装置から送信されるデータを受信する通信部と、前記センサー装置において所定の回数の計測が行われた後に、計測値の単位時間当りの変化が閾値以内となったときに、計測値に基づいて基準点を設定する制御部とを有するデータ収集装置と、
   を含む測定システム。

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