JP2535702B2 - Density measurement method - Google Patents

Density measurement method

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JP2535702B2
JP2535702B2 JP4082728A JP8272892A JP2535702B2 JP 2535702 B2 JP2535702 B2 JP 2535702B2 JP 4082728 A JP4082728 A JP 4082728A JP 8272892 A JP8272892 A JP 8272892A JP 2535702 B2 JP2535702 B2 JP 2535702B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、測定領域に振動を与
え、このとき得られる応答波に含まれる高調波成分と基
本波成分との調波率に基づき測定領域の密度を測定する
方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for measuring the density of a measurement region based on the harmonic ratio between a harmonic component and a fundamental wave component contained in a response wave obtained by vibrating the measurement region. .

【0002】[0002]

【従来の技術】道路、宅地造成及びアースダムなどにお
ける盛土の締固め管理を行う上で、土の締固め度を知る
ことは重要である。また、RCDコンクリートや、RC
CPコンクリートなどの超固練りコンクリートを使用し
た構造物においても、コンクリートの締固め管理を行う
上で、その密度を知ることが重要である。
2. Description of the Related Art It is important to know the degree of compaction of soil in order to manage the compaction of embankments on roads, residential land development and earth dams. Also, RCD concrete and RC
It is important to know the density of a structure using super-concrete concrete such as CP concrete in order to control the compaction of concrete.

【0003】このような締固め度の測定は、一般に、測
定領域における密度を基準として行われることが多く、
この種の測定方法として、従来より砂置換法が広く用い
られている。しかし、この方法では、仕上げ面を壊さな
ければならず、時間と労力を費やすという欠点がある。
In general, such a compaction degree is often measured on the basis of the density in the measurement region.
As a measurement method of this kind, a sand replacement method has been widely used from the past. However, this method has the disadvantage that the finished surface must be destroyed, which consumes time and labor.

【0004】これを補うのは、非破壊試験法による密度
測定であり、その代表的なものに、密度をγ線密度計で
測定するRI法が知られている。RI法は、厳密には非
破壊試験法とはいえないが、その簡便さから現在では砂
置換法と併用して多く用いられている。しかし、RI法
には、測定に用する時間、放射性物質の管理等の問題点
があり、より簡便な密度測定方法の開発が望まれてい
た。
To compensate for this, a nondestructive test method is used for density measurement, and a typical method is the RI method, which measures the density with a γ-ray densitometer. Although the RI method is not strictly a nondestructive test method, it is now often used in combination with the sand replacement method because of its simplicity. However, the RI method has problems such as time required for measurement, management of radioactive substances, and the like, and development of a simpler density measuring method has been desired.

【0005】このような問題を解決するため、従来より
特開昭62-284813 号公報、特開昭63-308110 号公報、特
開平1-226912号公報等にかかる技術が提案されている。
しかし、これら各提案は、いずれもその測定精度が十分
でないという問題があった。
In order to solve such a problem, techniques related to Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 62-284813, 63-308110 and 1-226912 have been proposed.
However, each of these proposals has a problem that the measurement accuracy is not sufficient.

【0006】例えば、特開昭62-284813 号公報にかかる
測定方法では、対象地盤上に小型の起振機を置き、適当
な振動数で振動させ、このとき対象地盤から得られる応
答波から二次高調波の成分と基本波の成分との二次調波
率を求める。このようにして求めた二次調波率を、すで
に実験により測定されている二次調波率と乾燥密度との
関係と照合し、盛土の密度、すなわち締固め度を測定す
る。
For example, in the measuring method according to Japanese Patent Laid-Open No. 62-284813, a small exciter is placed on the target ground and vibrated at an appropriate frequency. At this time, the response wave obtained from the target ground is The second harmonic ratio between the second harmonic component and the fundamental wave component is obtained. The second-order harmonic coefficient thus obtained is compared with the relationship between the second-order harmonic coefficient and the dry density which have already been measured by the experiment, and the density of the embankment, that is, the degree of compaction is measured.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来の測
定方法では以下に詳述する理由から、その測定精度が十
分でなく、しかも、コンピュータを利用した測定の自動
化に十分に対応することが出来なかった。 前記起振機を用いた測定方法では、測定領域の性状が
異なると、その最適測定条件も変化する。例えば、同じ
盛土の締固め度を測定する場合でも、山砂の場合と土丹
の場合とでは、測定に最適な振動周波数や起振機の重量
が変化する。
However, in the conventional measuring method, the measuring accuracy is not sufficient because of the reasons described in detail below, and moreover, it is possible to sufficiently cope with the automation of the measurement using a computer. There wasn't. In the measurement method using the vibration exciter, if the properties of the measurement area are different, the optimum measurement conditions are also changed. For example, even when the compaction degree of the same embankment is measured, the optimum vibration frequency for measurement and the weight of the exciter change between the case of sand and the case of Dotan.

【0008】また、同じ山砂の締固め度を測定する場合
でも、山砂の成分が変われば、その測定条件も変化す
る。
Even when the compaction degree of the same sand is measured, if the composition of the sand changes, the measurement condition also changes.

【0009】しかし、従来の測定方法は、このような最
適測定条件の変化に対し、何ら特別な考慮が成されてい
なかった。 また、最適な測定条件を設定した場合でも、振動を与
えた時点からどのタイミングの応答波を測定対象として
ピックアップするかにより測定データの信頼性が変化す
る。すなわち、起振機で加振している間、地盤の測定面
は僅かに締固められる。これは、測定地点によって、測
定事項の取り方が違えば測定精度が悪くなることを意味
する。しかし、測定タイミングが早すぎると、応答波の
振動数が安定せず、誤差が増大する。従って、応答波デ
ータの取り込みについても違った選定を行う必要がある
が、従来の測定方法では、このような面に特別な配慮は
払われていなかった。
However, in the conventional measuring method, no special consideration has been given to such changes in the optimum measuring conditions. Even when the optimum measurement conditions are set, the reliability of the measurement data changes depending on the timing of the response wave picked up as the measurement target from the time when the vibration is applied. That is, the measurement surface of the ground is slightly compacted while being excited by the exciter. This means that if the method of taking measurement items differs depending on the measurement point, the measurement accuracy will deteriorate. However, if the measurement timing is too early, the frequency of the response wave is not stable and the error increases. Therefore, it is necessary to make a different selection for the acquisition of the response wave data, but in the conventional measurement method, no special consideration was given to this aspect.

【0010】このように、従来の測定方法では、測定対
象となる土質毎の最適測定条件の変化や、応答波データ
の取り込みに十分な配慮が払われていなかったため、測
定対象の締固め度を必ずしも精度よく測定できないとい
う問題があった。
As described above, in the conventional measuring method, since the change of the optimum measuring condition for each soil to be measured and the consideration of the response wave data are not sufficiently taken into consideration, the compaction degree of the measuring object is There was a problem that it was not always possible to measure accurately.

【0011】本発明は、このような従来の課題に鑑みな
されたものであり、その目的は、測定領域に合った最適
測定条件を設定し、高い測定精度を得ることができる密
度測定方法を提供することにある。
The present invention has been made in view of such conventional problems, and an object thereof is to provide a density measuring method capable of setting an optimum measuring condition suitable for a measuring region and obtaining a high measuring accuracy. To do.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明の方法は、測定領域に向け起振機を用いて所
定周波数の振動を加え、前記測定領域からの応答波に含
まれる高調波成分と基本波成分との調波率に基づき前記
測定領域の密度を測定する方法において、予め前記測定
領域における最適測定条件を設定する測定条件設定工程
と、設定された最適測定条件に従い、測定領域における
調波率と密度との相関関係データを作成するデータ作成
工程と、設定された最適測定条件に従い、測定領域の任
意地点における調波率を求め、求めた調波率と前記相関
関係データとを照合することにより、密度を求める密度
測定工程と、を含み、前記測定条件設定工程は、前記測
定領域の所定サンプリング地点上に前記起振機を設置
し、前記起振機のの起振力に対する重量比を変えて振動
を発生させ、このとき得られる応答波の周波数スペクト
ルに基づき起振機の最適重量比を決定する工程と、前記
サンプリング地点上に設置された前記起振機を、異なる
周波数で振動させ、このとき得られる各応答波の調波率
と周波数スペクトルに基づき、前記測定領域に対する最
適振動周波数を決定する工程と、前記起振機を最適重量
比に設定し、この起振機から測定領域に前記最適周波数
の振動を加え、振動を加えた時点から時系列に得られる
応答波の調波率を演算し、得られる調波率から前記相関
関係データの作成に最適な応答波データ取込みタイミン
グを決定する工程と、を含み、前記データ作成工程は、
前記起振機の重量を最適重量に設定し、この起振機から
前記最適周波数の振動を、異なる密度を持った複数のサ
ンプリング地点で発生させ、各サンプリング地点で得ら
れる前記最適取込みタイミングの応答波から各サンプリ
ング地点毎の調波率を求め、調波率と密度との相関関係
データを作成するよう行われ、前記密度測定工程は、前
記起振機を最適重量比に設定し、この起振機から前記最
適周波数の振動を、測定領域の任意の測定地点に加え、
この測定地点で得られる前記最適取込みタイミングの応
答波から調波率を求め、前記測定地点の密度を測定する
ことを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, the method of the present invention includes applying a vibration of a predetermined frequency to a measurement region by using an exciter and including the response wave from the measurement region. In the method of measuring the density of the measurement region based on the harmonic ratio of the harmonic component and the fundamental component, the measurement condition setting step of setting the optimum measurement conditions in the measurement region in advance, according to the set optimum measurement conditions, According to the data creation process that creates the correlation data between the harmonic ratio and the density in the measurement region, and the optimum measurement conditions that have been set, the harmonic ratio at any point in the measurement region is obtained, and the calculated harmonic ratio and the correlation By comparing with the data, including a density measurement step of determining the density, the measurement condition setting step, the vibration generator is installed on a predetermined sampling point of the measurement region, The step of determining the optimum weight ratio of the exciter based on the frequency spectrum of the response wave obtained by changing the weight ratio to the vibrating force to generate vibration, and the exciter installed on the sampling point , Vibrating at different frequencies, based on the harmonic ratio and frequency spectrum of each response wave obtained at this time, the step of determining the optimum vibration frequency for the measurement region, and set the exciter to the optimum weight ratio, The vibration of the optimum frequency is applied from the vibration generator to the measurement area, the harmonic ratio of the response wave obtained in time series is calculated from the time when the vibration is applied, and the obtained harmonic ratio is optimal for creating the correlation data. A step of determining a response wave data acquisition timing, and the data creation step,
The weight of the exciter is set to an optimum weight, vibrations of the optimum frequency are generated from the exciter at a plurality of sampling points having different densities, and the response of the optimum acquisition timing obtained at each sampling point The harmonic ratio at each sampling point is obtained from the wave, and the correlation data between the harmonic ratio and the density is created.The density measuring step is performed by setting the vibration exciter to the optimum weight ratio. Add the vibration of the optimum frequency from the shaker to any measurement point in the measurement area,
The harmonic factor is obtained from the response wave at the optimum acquisition timing obtained at this measurement point, and the density at the measurement point is measured.

【0013】[0013]

【作用】本発明は、測定領域に向け起振機を用いて所定
周波数の振動を加える。このとき、前記測定領域からの
応答波に含まれる高調波成分と基本波成分との調波率に
基づき前記測定領域の密度を測定するものである。
According to the present invention, the vibration of a predetermined frequency is applied to the measurement area by using the exciter. At this time, the density of the measurement region is measured based on the harmonic ratio of the harmonic component and the fundamental wave component included in the response wave from the measurement region.

【0014】図1には、本発明の一連の工程が示されて
いる。本発明の方法は、予め前記測定領域における最適
測定条件を設定する測定条件設定工程(ステップS10)
と、設定された最適測定条件に従い、測定領域における
調波率と密度との相関関係データを作成するデータ作成
工程(ステップS20)と、設定された最適測定条件に従
い、測定領域の任意地点における調波率を求め、求めた
調波率と前記相関関係データとを照合することにより、
密度を求める密度測定工程(ステップS30)とを含む。
FIG. 1 shows a series of steps of the present invention. The method of the present invention comprises a measurement condition setting step (step S10) of setting optimum measurement conditions in the measurement region in advance.
And a data creation step (step S20) of creating correlation data between the harmonic ratio and the density in the measurement area according to the set optimum measurement conditions, and the adjustment at any point in the measurement area according to the set optimum measurement conditions. By obtaining the wave coefficient, by collating the obtained harmonic coefficient and the correlation data,
And a density measuring step (step S30) for obtaining the density.

【0015】本発明では、密度の測定に先立ち、まず測
定対象に合わせた最適測定条件の設定が行われる(ステ
ップS10)。
In the present invention, prior to the measurement of the density, the optimum measurement conditions are set according to the object to be measured (step S10).

【0016】図2には、この測定条件設定工程(ステッ
プS10)の詳細が示され、前記測定条件設定工程は、起
振機の最適重量比の決定工程(ステップS11)と、最適
振動周波数の決定工程(ステップS12)と、応答波の最
適データ取込みタイミングの決定工程(ステップS13)
とを含む。
FIG. 2 shows the details of the measuring condition setting step (step S10). In the measuring condition setting step, the optimum weight ratio of the vibration generator is determined (step S11) and the optimum vibration frequency is determined. Determination step (step S12) and determination step of optimum data acquisition timing of response wave (step S13)
And

【0017】前記最適重量比の設定工程(ステップS1
1)では、測定領域の所定サンプリング地点に起振機を
設置し、この起振機の起振力に対する重量の比(以下重
量比と記す)を変えて振動を発生させ、このとき得られ
る各応答波の周波数スペクトルに基づき起振機の最適重
量比を決定する。即ち、起振機の起振力に比べて、その
重量が小さすぎると、起振機の跳ね上がりや横揺れが生
じ、振動が不安定になる。
Step of setting the optimum weight ratio (step S1
In 1), a vibration generator is installed at a predetermined sampling point in the measurement area, and the ratio of the weight to the vibration force of this vibration generator (hereinafter referred to as the weight ratio) is changed to generate vibrations. The optimum weight ratio of the exciter is determined based on the frequency spectrum of the response wave. That is, if the weight is too small as compared with the oscillating force of the oscillating machine, the oscillating machine will bounce up and roll, resulting in unstable vibration.

【0018】また、起振機の重量が重すぎると振動の地
盤などへの伝播が悪く、明瞭な応答波形が得られなくな
る。このため、本発明では、起振機の重量比を変えて振
動させ、得られる応答波の周波数スペクトルに基づき、
ノイズ成分の少ない応答波を得られるようその重量比を
決定する。
Further, if the weight of the exciter is too heavy, the propagation of vibrations to the ground is poor and a clear response waveform cannot be obtained. Therefore, in the present invention, the weight ratio of the exciter is changed to vibrate, and based on the frequency spectrum of the response wave obtained,
The weight ratio is determined so that a response wave with a small noise component can be obtained.

【0019】また、前記最適振動周波数の決定工程(ス
テップS12)は、測定領域の所定サンプリング地点に設
置された起振機から、周波数の異なる複数の振動を発生
させることにより行われる。そして、このとき得られる
応答波の調波率と、周波数スペクトルに基づき、この測
定領域に対する最適振動周波数を決定する。即ち、応答
波に含まれるノイズ成分が少なく、しかも十分な調波率
が得られる振動周波数を決定する。
The step of determining the optimum vibration frequency (step S12) is performed by generating a plurality of vibrations having different frequencies from an exciter installed at a predetermined sampling point in the measurement area. Then, the optimum vibration frequency for this measurement region is determined based on the harmonic ratio of the response wave obtained at this time and the frequency spectrum. That is, the vibration frequency is determined so that the response wave contains few noise components and a sufficient harmonic factor is obtained.

【0020】また、前記最適データ取込みタイミングの
決定工程(ステップS13)は、起振機を最適重量比に設
定し、この起振機から測定領域に前記最適周波数の振動
を加える。そして、この振動を加えた時点から、時系列
的に得られる応答波の調波率を順次演算する。そして、
時系列的に得られる調波率から、調波率と密度との相関
関係データの作成に最適な応答波データ取込みタイミン
グを決定する。即ち、振動を加えた時点を基準にした応
答波の測定時刻を一定にすれば、この応答波から密度に
応じた調波率を求めることができる。しかし、実際の測
定では、この測定時刻が短いと、起振機の振動数が安定
しないため、応答波に誤差成分が含まれることになる。
また時間が経過し過ぎると、測定対象の測定面は僅かず
つ締固められ、誤差成分が含まれることになる。従っ
て、応答波の測定は、起振機の加振後、起振機の振動周
波数が安定したら、できるだけ早い時期に行うことが必
要となる。本発明では、起振機を用いて振動を加えた時
点から、時系列的に得られる応答波の調波率を演算する
ことにより、調波率の安定するデータ取込みタイミング
を決定し、これを相関関係データの最適な応答波データ
取込みタイミングとして決定する。
In the step of determining the optimum data acquisition timing (step S13), the vibration generator is set to the optimum weight ratio, and the vibration of the optimum frequency is applied from the vibration generator to the measurement region. Then, from the time when this vibration is applied, the harmonic ratio of the response wave obtained in time series is sequentially calculated. And
From the harmonic factors obtained in time series, the optimum response wave data acquisition timing for creating the correlation data between the harmonic factors and the density is determined. That is, if the measurement time of the response wave based on the time when the vibration is applied is constant, the harmonic factor corresponding to the density can be obtained from this response wave. However, in the actual measurement, when the measurement time is short, the frequency of the exciter is not stable, and therefore the response wave includes an error component.
Further, when the time elapses too much, the measurement surface of the measurement object is compacted little by little, and an error component is included. Therefore, it is necessary to measure the response wave as soon as possible after the vibration frequency of the exciter stabilizes after the excitation of the exciter. In the present invention, from the point of time when vibration is applied using the exciter, by calculating the harmonic ratio of the response wave obtained in time series, the data acquisition timing at which the harmonic ratio is stable is determined. It is determined as the optimum response wave data acquisition timing of the correlation data.

【0021】このように、本発明では測定領域に合わせ
て、起振機の最適重量比、最適振動周波数および最適デ
ータ取込みタイミングを決定する。
As described above, according to the present invention, the optimum weight ratio, the optimum vibration frequency and the optimum data acquisition timing of the exciter are determined according to the measurement area.

【0022】そして、このような最適測定条件法を決定
した後、次の相関関係データ作成工程(ステップS20)
において、測定領域における調波率と密度との相関関係
データを作成する。この相関関係データの作成は、前記
起振機の重量を最適重量比に設定し、この起振機から最
適周波数の振動を、異なる密度を持った複数のサンプリ
ング地点で発生させることにより行う。このとき、各サ
ンプリング地点で得られる最適データ取込みタイミング
の各応答波から、各サンプリング地点毎の調波率を求
め、調波率と密度との相関関係データの作成を行う。こ
のように、最適測定条件に基づき測定された相関関係デ
ータは測定対象の密度と調波率との関係を正確に表すこ
とになる。
After determining such an optimum measurement condition method, the next correlation data creating step (step S20)
At, the correlation data between the harmonic coefficient and the density in the measurement area is created. The correlation data is created by setting the weight of the exciter to an optimum weight ratio and causing the exciter to generate vibrations of an optimum frequency at a plurality of sampling points having different densities. At this time, the harmonic ratio at each sampling point is obtained from each response wave at the optimum data acquisition timing obtained at each sampling point, and correlation data between the harmonic ratio and the density is created. As described above, the correlation data measured under the optimum measurement condition accurately represents the relationship between the density of the measurement target and the harmonic ratio.

【0023】このような一連の工程(ステップS10、S
20)が終了した後、実際の密度を求める密度測定工程
(ステップS30)が行われる。この測定工程(ステップ
S30)では、起振機を最適重量比に設定し、しかもこの
起振機から発生する振動の周波数を最適周波数に設定す
ることにより行われる。そして、この起振機を、測定領
域の任意のポイントに設置し、測定領域に振動を加えた
時点から所定の最適データ取込みタイミングで得られる
応答波から調波率を演算する。そして、この調波率を、
前記相関関係データに照らし合わせ、任意の測定地点に
おける実際の密度の測定を行う。
Such a series of steps (steps S10, S
After the step 20) is completed, a density measuring step (step S30) for obtaining the actual density is performed. In this measuring step (step S30), the vibration generator is set to the optimum weight ratio, and the frequency of the vibration generated from the vibration generator is set to the optimum frequency. Then, this vibration exciter is installed at an arbitrary point in the measurement region, and the harmonic factor is calculated from the response wave obtained at a predetermined optimum data acquisition timing from the time when vibration is applied to the measurement region. And this harmonic factor
The actual density is measured at an arbitrary measurement point with reference to the correlation data.

【0024】このようにして、本発明によれば、測定対
象の任意の地点での密度を、正確に測定することができ
る。
As described above, according to the present invention, the density at an arbitrary point of the measuring object can be accurately measured.

【0025】すなわち本発明者は、測定領域における密
度の測定に際し、起振機の振動周波数、重量比および振
動を加えた時点からの最適データ取込みタイミングの三
要素が、測定データの信頼性を左右する重要な要素であ
ることを見出した。そして、この少なくとも3つの要素
を、予め測定領域の測定に先立って最適値に設定してや
ることにより、その測定対象の任意の地点における密度
の測定を正確に行うことを可能とした。
That is, the inventor of the present invention, when measuring the density in the measurement area, the three factors of the vibration frequency of the exciter, the weight ratio, and the optimum data acquisition timing from the time when vibration is applied determine the reliability of the measurement data. It was found to be an important factor to do. By setting these at least three elements to optimum values in advance of the measurement of the measurement region, it is possible to accurately measure the density at any point of the measurement target.

【0026】[0026]

【実施例】次に本発明の好適な実施例を、盛土の締固め
度を測定する場合を例に取り詳細に説明する。ここで、
前記締固め度は、対象の最大乾燥密度に対する、計測さ
れた密度の割合として定義される。
The preferred embodiment of the present invention will now be described in detail by taking the case of measuring the compaction degree of embankment as an example. here,
The compaction degree is defined as the ratio of the measured density to the maximum dry density of the object.

【0027】測定装置 図3には、本発明が適用された締固め度測定装置の好適
な実施例が示され、実施例の測定装置は、測定対象地盤
100上に設置される起振機10と、この起振機10お
よびその他の測定機材を運搬する運搬車両20とを含
む。
Measuring Device FIG. 3 shows a preferred embodiment of a compaction degree measuring device to which the present invention is applied. The measuring device of the embodiment is a vibrating machine 10 installed on the ground 100 to be measured. And a transport vehicle 20 that transports the exciter 10 and other measurement equipment.

【0028】前記起振機10は、図4に示すよう、半球
形状した3個の接触部12をその底面に有し、対象地盤
100上に3点支持されるよう構成されている。起振機
10の中央部には、偏心モータ等を用いて構成された振
動発生源14が設けられ、さらに盛土等の対象地盤を1
00からの応答波を加速度として検出する加速度波セン
サ16が設けられている。そして、これら振動発生源1
4、加速度波センサ16は、コード18を介して運搬車
両20内の測定回路と接続されている。
As shown in FIG. 4, the exciter 10 has three hemispherical contact portions 12 on its bottom surface and is configured to be supported at three points on the target ground 100. A vibration source 14 configured by using an eccentric motor or the like is provided at the center of the exciter 10, and a target ground such as embankment is further provided.
An acceleration wave sensor 16 that detects a response wave from 00 as acceleration is provided. Then, these vibration sources 1
4. The acceleration wave sensor 16 is connected to the measurement circuit in the transport vehicle 20 via the cord 18.

【0029】図3に示すよう前記運搬車両20は、エン
ジン駆動される無限円軌道22と運転操作部24とを有
し、起振機10を積載可能に形成されている。
As shown in FIG. 3, the transportation vehicle 20 has an endless circular track 22 driven by an engine and a driving operation section 24, and is formed so that the vibration oscillating machine 10 can be loaded.

【0030】そして、運搬車両20を用いて、起振機1
0を対象地盤100の任意の測定地点まで運搬してい
き、当該地点で起振機10を測定地盤100上に設置す
る。このとき、起振機10は、3個の半球型接触部12
より対象地盤100上に安定して支持されることにな
る。
Then, using the transport vehicle 20, the exciter 1
0 is transported to an arbitrary measurement point on the target ground 100, and the exciter 10 is installed on the measurement ground 100 at that point. At this time, the exciter 10 has three hemispherical contact parts 12
It will be more stably supported on the target ground 100.

【0031】図5には、運搬車両20に設けられた測定
回路の1例が示されている。実施例の測定回路は、演算
制御用のコンピュータ30及びメモリ38と、このコン
ピュータの周辺機器として用いられるキーボード32、
CRT34、プリンタ36を含む。さらに、この測定回
路は、コンピュータ30の指示に従い振動発生源14を
駆動する振動制御装置40と、加速度波センサ16の検
出する加速度波を増幅出力するセンサアンプ42と、こ
のセンサアンプ42の出力およびその他必要なデータを
記憶するデータレコーダ44と、加速度波のスペルトル
解析を行うFFTアナライザー46とを含む。
FIG. 5 shows an example of the measuring circuit provided on the transport vehicle 20. The measurement circuit of the embodiment includes a computer 30 and a memory 38 for arithmetic control, a keyboard 32 used as a peripheral device of this computer,
A CRT 34 and a printer 36 are included. Further, this measuring circuit includes a vibration control device 40 that drives the vibration source 14 according to an instruction from the computer 30, a sensor amplifier 42 that amplifies and outputs an acceleration wave detected by the acceleration wave sensor 16, and an output of the sensor amplifier 42 and It also includes a data recorder 44 that stores necessary data, and an FFT analyzer 46 that performs spelltru analysis of acceleration waves.

【0032】なお、本実施例ではデータレコーダ44,
FFTアナライザ46を、演算制御コンピュータ30と
別体に形成しているが、必要に応じコンピュータ30
に、データレコーダ44,FFTアナライザ46の機能
を持たせるよう形成することもできる。
In this embodiment, the data recorder 44,
The FFT analyzer 46 is formed separately from the arithmetic and control computer 30.
In addition, it can be formed to have the functions of the data recorder 44 and the FFT analyzer 46.

【0033】前記振動制御装置40は、演算制御用コン
ピュータ30の指令に従い起振機10から所定周波数の
振動を発生させ、この振動を測定地盤100に加える。
The vibration control device 40 causes the vibration generator 10 to generate vibration of a predetermined frequency in accordance with a command from the computer 30 for arithmetic control, and applies this vibration to the measurement ground 100.

【0034】このとき、測定地盤100からの加速度波
は加速度波センサ16によりピックアップされ、センサ
アンプ42により直流増幅されてからデータレコーダ4
4に取り込まれ、FFTアナライザ46によりスペクト
ル解析される。
At this time, the acceleration wave from the measurement ground 100 is picked up by the acceleration wave sensor 16 and DC-amplified by the sensor amplifier 42, and then the data recorder 4 is activated.
4 and the spectrum is analyzed by the FFT analyzer 46.

【0035】図9は、起振機10の発生する基本振動波
形およびそのパワースペクトルを示し、図10は、応答
波として得られる加速度波形およびそのパワースペクト
ルを示している。起振機10を、図9に示すよう、例え
ば60Hzの基本振動数で振動させることにより得られ
る応答加速度波は、図10に示すよう、起振機10の基
本振動(図9に示す)に対し歪んだものとなる。この歪
みは、地盤の強度を反映するもので、締固め度が増す
と、歪み量も増すと言う関係にある。この歪んだ応答加
速度波形の大きな特徴は、基本波と高調波で構成され、
それ以外の周波数成分はほとんど含まれないという点に
ある。即ち、歪み量を知るためには、応答加速度波の高
調波成分のトータル量を計算すればよいということにな
る。図11は、応答加速度波形のフーリエスペクトルを
リニア表示したものであり、三次以上の高調波のレベル
は僅かで、歪みの成分はほとんど二次高調波である。こ
のため、前記演算制御用コンピュータ30は、FFTア
ライザー46の出力するスペクトル解析結果から、次式
で定義される二次調波率D2 を演算し、この二次調波率
2 を用いて後述するよう測定地盤100の密度(締固
め度)の測定を行っている。
FIG. 9 shows a fundamental vibration waveform generated by the vibration generator 10 and its power spectrum, and FIG. 10 shows an acceleration waveform obtained as a response wave and its power spectrum. As shown in FIG. 9, the response acceleration wave obtained by vibrating the exciter 10 at a fundamental frequency of, for example, 60 Hz is converted into the fundamental vibration of the exciter 10 (shown in FIG. 9). It will be distorted. This strain reflects the strength of the ground, and is related to the fact that the strain amount increases as the degree of compaction increases. The main characteristic of this distorted response acceleration waveform is that it is composed of a fundamental wave and harmonics,
It is that almost no other frequency components are included. That is, in order to know the amount of distortion, it is sufficient to calculate the total amount of harmonic components of the response acceleration wave. FIG. 11 is a linear display of the Fourier spectrum of the response acceleration waveform, in which the level of the third and higher harmonics is small and the distortion component is almost the second harmonic. Therefore, the arithmetic control computer 30 calculates the secondary harmonic coefficient D 2 defined by the following equation from the spectrum analysis result output from the FFT analyzer 46, and uses this secondary harmonic coefficient D 2 As described later, the density (compacting degree) of the measurement ground 100 is measured.

【0036】二次調波率D2 =(二次高調波成分/基本
成分)×100(%) 図8には、前述した締固め度の測定に用いられる相関関
係データの一例が示され、この相関関係データは、対象
地盤100の乾燥密度と二次調波率との関係を表すもの
である。締固め度の測定に際して、地盤の乾燥密度は、
締固め度を間接的に表す指標として用いられている。
Second harmonic factor D 2 = (second harmonic component / fundamental component) × 100 (%) FIG. 8 shows an example of the correlation data used for the above-mentioned measurement of the compaction degree. This correlation data represents the relationship between the dry density of the target ground 100 and the secondary harmonic coefficient. When measuring the compaction degree, the dry density of the ground is
It is used as an index that indirectly indicates the degree of compaction.

【0037】本実施例では、このような相関関係データ
があらかじめ測定され、メモリー38の相関関係データ
記憶部60に書き込まれている。そして、演算制御用コ
ンピュータ30は、前述したように得られる応答加速度
波の二次調波率を、図8に示すような相関関係データと
照合し、測定地点における乾燥密度、ひいては締固め度
を測定するように形成されている。
In the present embodiment, such correlation data is measured in advance and written in the correlation data storage unit 60 of the memory 38. Then, the computer 30 for arithmetic control collates the second harmonic ratio of the response acceleration wave obtained as described above with the correlation data as shown in FIG. 8 to determine the dry density at the measurement point, and thus the degree of compaction. Formed to measure.

【0038】しかし、単に応答加速度波の二次調波率を
求め、この二次調波率を相関関係データを照合しただけ
では、対象地盤100の締固め度を正確に測定すること
は出来ない。
However, it is not possible to accurately measure the degree of compaction of the target ground 100 by simply obtaining the second-order harmonic rate of the response acceleration wave and collating the second-order harmonic rate with the correlation data. .

【0039】すなわち、前記相関関係データは、測定対
象となる地盤100の土質に合わせてあらかじめ形成さ
れるものであり、例えば地盤が山砂である場合と土丹で
ある場合とでは当然異なったものとなる。従って、前記
相関係データは、測定対象となる各土質に合わせてそれ
ぞれ形成される。
That is, the correlation data is formed in advance according to the soil quality of the ground 100 to be measured, and is naturally different when the ground is mountain sand and Dotan, for example. Becomes Therefore, the phase relation data is formed in accordance with each soil property to be measured.

【0040】しかし、単に土質ごとに、この様な相関関
係係データを作成し、対象地盤100の測定を行なった
だけでは、十分な側定精度が得られなかった。
However, sufficient correlation accuracy could not be obtained by simply creating such correlation data for each soil type and measuring the target ground 100.

【0041】本発明者は、測定精度の低下を引き起こす
要因についての検討を行なったところ、起振機10の起
振力と重量との最適重量比、振動の最適周波数、振動を
加えた時点からの応答加速度波の最適データ取り込みタ
イミングの三要素が、土質によって異なり、この少なく
とも三つの要素を、土質に合わせて設定してやることに
より、測定精度が大幅に改善されることを見出だした。
The present inventor has studied the factors that cause a decrease in the measurement accuracy. As a result, the optimum weight ratio between the oscillating force of the exciter 10 and the weight, the optimum frequency of vibration, and the point of time when vibration is applied. It was found that the three factors of the optimum data acquisition timing of the response acceleration wave of No. 3 differ depending on the soil type, and that setting the at least three factors according to the soil type greatly improves the measurement accuracy.

【0042】本発明の特徴は、対象地盤100の土質が
変わるごとに、前記3つの測定条件を土質に合わせた最
適条件に設定すると共に、図8に示すよう、この最適測
定条件に従い、土質の二次調波率と乾燥密度との相関関
係データを測定することにある。
The feature of the present invention is that each time the soil quality of the target ground 100 changes, the above-mentioned three measurement conditions are set to the optimum conditions in accordance with the soil quality, and as shown in FIG. It is to measure the correlation data between the second harmonic coefficient and the dry density.

【0043】以下にその詳細を説明する。The details will be described below.

【0044】図1には、本実施例において行われる締固
め度測定動作の一連のフローチャートが示されている。
実施例の測定は、予め対象地盤100の土質に応じた最
適測定条件を設定する測定条件設定工程(ステップS1
0)、設定された最適測定条件に従い、測定地盤100
における二次調波率と乾燥密度との相関関係データを作
成するデータ作成工程(ステップS20)、設定された
最適測定条件に従い、測定地盤100の任意の地点にお
ける調波率を求め、求めた調波率を前記相関関係データ
と照合することにより、乾燥密度(締固め度)を求める
密度測定工程(ステップS30)の順で行われる。
FIG. 1 shows a series of flowcharts of the compaction degree measuring operation performed in this embodiment.
The measurement of the example is performed by a measurement condition setting step (step S1) of setting optimum measurement conditions according to the soil quality of the target ground 100 in advance.
0), according to the set optimal measurement conditions, the measurement ground 100
In the data creation step (step S20) of creating the correlation data between the secondary harmonic coefficient and the dry density in step S1, the harmonic coefficient at an arbitrary point of the measurement ground 100 is calculated according to the set optimum measurement condition, and the calculated harmonic is calculated. The density measurement step (step S30) for obtaining the dry density (compacting degree) is performed in this order by comparing the wave coefficient with the correlation data.

【0045】図2には、前記最適測定条件設定工程(ス
テップS10)の詳細が示されている。実施例において
この最適測定条件の設定は、前記演算制御用コンピュー
タ30を用いて、起振機10の最適重量比の決定(ステ
ップS11)、最適振動周波数の決定(ステップS1
2)、応答加速度波の最適データ取り込みタイミングの
決定(ステップS13)の順で行われる。
FIG. 2 shows details of the optimum measurement condition setting step (step S10). In the embodiment, the optimum measurement conditions are set by using the arithmetic and control computer 30 to determine the optimum weight ratio of the exciter 10 (step S11) and the optimum vibration frequency (step S1).
2) The determination of the optimum data acquisition timing of the response acceleration wave (step S13) is performed in this order.

【0046】図6には、図2に示す最適測定条件を決定
するための、演算制御用コンピュータ30の機能ブロッ
ク図が示されている。
FIG. 6 is a functional block diagram of the arithmetic and control computer 30 for determining the optimum measurement conditions shown in FIG.

【0047】ステップS11 まず、加振条件として、起振機10の起振力と重量との
比を土質に応じて設定する工程(ステップS11)を説
明する。起振機10の起振力が大きすぎると、起振機1
0の跳ね上がりや横揺れが生じ、振動が不安定になる。
また、起振機10の重量が重すぎると、振動の地盤への
伝播が悪く、明瞭な応答加速度波形が得られなくなる。
このように、起振力と重量との比の設定は、良好な測定
を実現する上で極めて重要で注意を要する事項である。
Step S11 First, the step (step S11) of setting the ratio of the oscillating force of the oscillating machine 10 to the weight according to the soil condition as the oscillating condition will be described. If the vibration generating force of the vibration generator 10 is too large, the vibration generator 1
Bounce and roll of 0 occur and vibration becomes unstable.
In addition, when the weight of the exciter 10 is too heavy, the propagation of vibration to the ground is poor, and a clear response acceleration waveform cannot be obtained.
As described above, the setting of the ratio of the vibration force to the weight is an extremely important and cautionary item for realizing good measurement.

【0048】図10は、起振力と重量の設定が土質にう
まく合った場合の応答加速度波形である。これに対して
図12は、設定が合わなかった場合の応答加速度波形で
ある。図12(A)では、土質に対して起振機10の重
量が重すぎるため高調波成分が極めて少なく、波形の歪
みがほとんど見られず、これら土質の締固め度を判別す
ることはできない。図12(B)は、土質に対し起振機
10の重量が軽すぎた場合の応答加速度波形であり、高
調波成分以外にノイズとも言える周波数成分が多く見ら
れる。これは、地盤表面での起振機10のがたつきな
ど、地盤の振動特性とは無関係な要素が紛れ込んでいる
ことの表われである。
FIG. 10 shows a response acceleration waveform when the excitation force and the weight are properly set to the soil quality. On the other hand, FIG. 12 shows a response acceleration waveform when the settings are not matched. In FIG. 12A, since the weight of the exciter 10 is too heavy with respect to the soil, the harmonic components are extremely small, the distortion of the waveform is hardly seen, and the compaction degree of these soils cannot be discriminated. FIG. 12B shows a response acceleration waveform when the weight of the exciter 10 is too light with respect to the soil, and there are many frequency components that can be called noise in addition to the harmonic components. This is a sign that elements unrelated to the vibration characteristics of the ground, such as rattling of the exciter 10 on the ground surface, are mixed in.

【0049】従って、応答加速度波が、図10に示すよ
うなスペクトル特性を持つように起振機10の重量比を
設定することが必要である。本実施例では、起振機10
の重量を変えることで起振力と重量との比を変更しなが
ら、起振機10を振動させる。このとき、加速度波セン
サ16から得られる応答加速度波は、FFTアナライザ
46によりスペクトル解析され、サンプリングデータ記
憶部52に記憶される。本実施例において、起振機10
の起振力と重量との比は、キーボード32を用いて演算
制御コンピュータ30に入力され、この入力データがF
FTアナライザ46から出力されるスペクトル解析デー
タと共にサンプリングデータ記憶部52に記憶され、か
つCRT34上に画像表示されるようになっている。
Therefore, it is necessary to set the weight ratio of the exciter 10 so that the response acceleration wave has the spectral characteristics shown in FIG. In this embodiment, the exciter 10
The exciter 10 is vibrated while changing the ratio of the exciting force to the weight by changing the weight of the exciter. At this time, the response acceleration wave obtained from the acceleration wave sensor 16 is spectrally analyzed by the FFT analyzer 46 and stored in the sampling data storage unit 52. In this embodiment, the exciter 10
The ratio of the exciting force to the weight of the computer is input to the arithmetic and control computer 30 using the keyboard 32, and the input data is F
The data is stored in the sampling data storage unit 52 together with the spectrum analysis data output from the FT analyzer 46, and is displayed as an image on the CRT 34.

【0050】従って、操作者は、CRT34上に表示さ
れる応答加速度波のスペクトル解析画像から、起振機1
0の最適重量比を決定することができる。なお、本実施
例では、起振機10の重量のみを変更する場合を例に取
り説明したが、起振機10の起振力をも変更できるよう
な場合には、重量と起振力の少なくともいずれか一方を
制御し、起振力と重量との比を最適比に設定すればよ
い。
Therefore, the operator can determine the vibration exciter 1 from the spectrum analysis image of the response acceleration wave displayed on the CRT 34.
An optimum weight ratio of 0 can be determined. In the present embodiment, the case where only the weight of the vibration generator 10 is changed has been described as an example, but when the vibration force of the vibration generator 10 can also be changed, the weight and the vibration force At least one of them may be controlled to set the ratio of the vibration force to the weight to the optimum ratio.

【0051】そして、このようにして設定された起振機
10の最適重量、又は起振力と重量との最適重量比は、
最適測定条件設定メモリ54に書き込み記憶される。
The optimum weight of the vibrator 10 or the optimum weight ratio of the vibratory force to the weight thus set is
It is written and stored in the optimum measurement condition setting memory 54.

【0052】本実施例において、山砂と土丹を測定対象
とした場合に、起振力と重量との最適比を測定したとこ
ろ、山砂に対しては0.71対1.0、土丹に対しては
1.16対1.0に設定することが適当であると判断さ
れた。
In this example, when the sand and the soil were measured, the optimum ratio between the vibration force and the weight was measured. It was judged appropriate to set 1.16 to 1.0 for tan.

【0053】ステップS12 次に、起振機10の最適振動周波数ステップS12の設
定について説明する。起振機10の基本周波数(振動
数)は、起振機内部の重さと共に、起振力を決定するだ
けでなく、地盤の振動特性を把握するために重要な要素
である。図13には山砂における応答加速度波形が示さ
れ、図14には、図13の波形をスペクトル解析した波
形が示されている。図13に示すよう、基本振動周波数
を50Hz、60Hz、70Hzに設定した場合の応答
加速度波形を比較すると、周波数が低いほど応答加速度
波形の歪みの割合が大きく、しかも図14に見られる二
次調波率の変化も周波数が低いほど大きなものになり、
密度に対する感度がよくなっていることが分かった。
Step S12 Next, the setting of the optimum vibration frequency step S12 of the vibrator 10 will be described. The fundamental frequency (frequency) of the exciter 10 is an important factor not only for determining the excitatory force, but also for grasping the vibration characteristics of the ground together with the weight inside the exciter. FIG. 13 shows a response acceleration waveform in mountain sand, and FIG. 14 shows a waveform obtained by spectrum analysis of the waveform shown in FIG. As shown in FIG. 13, when comparing the response acceleration waveforms when the fundamental vibration frequencies are set to 50 Hz, 60 Hz, and 70 Hz, the lower the frequency is, the larger the distortion rate of the response acceleration waveform is. The lower the frequency, the larger the change in the wave factor,
It was found that the sensitivity to density was improved.

【0054】また、図14に示すスペクトル波形データ
では、振動周波数が50Hzの場合には、基本周波数の
1/2の周波数とその高調波成分が表れている。この現
象は、60Hz、70Hzでは見られない。また、60
Hzと70Hzとでは、基本波のパワー値が密度と共に
増えているにも拘らず、50Hzではそれが逆転してい
る。これは、50Hzが、地盤の振動モードに合ってい
ないことによるものと考えられる。
Further, in the spectrum waveform data shown in FIG. 14, when the vibration frequency is 50 Hz, the frequency of 1/2 of the fundamental frequency and its harmonic components are shown. This phenomenon is not seen at 60 Hz and 70 Hz. Also, 60
Although the power value of the fundamental wave increases with the density at Hz and 70 Hz, it reverses at 50 Hz. It is considered that this is because 50 Hz does not match the vibration mode of the ground.

【0055】以上のことから、測定感度を考慮して、山
砂に対する最適基本周波数は60Hzに設定することが
好ましい。また、土丹に対しても、山砂同様60Hzが
適当という結果が得られた。
From the above, it is preferable to set the optimum fundamental frequency for mountain sand to 60 Hz in consideration of the measurement sensitivity. Also, for Dotan, the result that 60 Hz is suitable is obtained as in the case of sand.

【0056】このような一連の最適振動周波数の決定作
業は、キーボード32から、複数の周波数、例えば50
Hz,60Hz,70Hzの振動周波数の設定を行うこ
とから開始される。振動周波数の設定を行われると、演
算制御コンピュ−タ30は、振動制御装置40を制御
し、起振機10を用いた50Hz、60Hz、70Hz
の各基本周波数による測定動作を行なう。そして、各周
波数の振動によって得られる応答加速度波を加速度波セ
ンサ16を用いてピックアップし、各応答加速度波の周
波数スペクトルをFFTアナライザ46で求め、これを
メモリ38の一部を構成するサンプリングデータ記憶部
52に設定振動周波数とともに記憶し、かつCRT34
に、図14に示すように表示させる。そして、このよう
にして記憶させた周波数スペクトルから、最適周波数を
決定する。決定された最適周波数は、キーボード32か
ら入力され、メモリ38の一部を構成する条件設定記憶
部54へ書き込まれる。
The series of operations for determining the optimum vibration frequency is performed by operating the keyboard 32 at a plurality of frequencies, for example, 50.
It starts by setting the vibration frequency of Hz, 60 Hz, and 70 Hz. When the vibration frequency is set, the arithmetic and control computer 30 controls the vibration control device 40, and 50 Hz, 60 Hz, 70 Hz using the exciter 10.
The measurement operation is performed at each fundamental frequency. Then, the response acceleration wave obtained by the vibration of each frequency is picked up by using the acceleration wave sensor 16, the frequency spectrum of each response acceleration wave is obtained by the FFT analyzer 46, and this is stored as sampling data which constitutes a part of the memory 38. The set vibration frequency is stored in the section 52, and the CRT 34
, As shown in FIG. Then, the optimum frequency is determined from the frequency spectrum thus stored. The determined optimum frequency is input from the keyboard 32, and is written in the condition setting storage unit 54 forming a part of the memory 38.

【0057】ステップS13 次に、最適データ取込みタイミングの決定工程(ステッ
プS13)を説明する。図15は、起振機10の重量を
最適重量比に設定して、この起振機10から対象地盤1
00に最適周波数の振動を加え、この振動を加えた時点
から時系列的に得られる加速度波の二次調波率を演算に
よって求めたデータである。横軸は振動を加えた時点か
らのデータ取込みタイミングを示し、縦軸は二次調波率
を示す。また3本の特性データは、測定地点を変えて求
めた測定データである。
Step S13 Next, the step of determining the optimum data acquisition timing (step S13) will be described. In FIG. 15, the weight of the vibration exciter 10 is set to the optimum weight ratio, and the vibration from the vibration exciter 10 to the target ground 1 is set.
This is the data obtained by adding the vibration of the optimum frequency to 00 and calculating the second harmonic ratio of the acceleration wave obtained in time series from the time when the vibration is added. The horizontal axis represents the data acquisition timing from the time when vibration is applied, and the vertical axis represents the second harmonic coefficient. The three characteristic data are measurement data obtained by changing the measurement points.

【0058】この測定データから明らかなように、加振
後、起振機10が所定の振動周波数に達するまでの不安
定な期間は、二次調波率が大きく変動する。
As is clear from this measurement data, the second harmonic ratio fluctuates greatly during the unstable period after the vibration is reached until the vibration generator 10 reaches the predetermined vibration frequency.

【0059】また、起振機10で加振している間は、地
盤の側定面は僅かに締固められ、その性状が変化する。
このことは、図15に示す二次調波率のデータ取込みタ
イミングからも推察することができる。これは、測定地
点によって、測定時刻の取り方が違えば測定精度が悪く
なることを意味する。この様な傾向は、土質や加振条件
が変化してもいえることである。
While the vibrator 10 is vibrating, the side surface of the ground is slightly compacted and its properties are changed.
This can be inferred from the timing of data acquisition of the second harmonic rate shown in FIG. This means that if the measurement time is taken differently depending on the measurement point, the measurement accuracy will deteriorate. Such a tendency can be said even if soil conditions and vibration conditions change.

【0060】図15によれば、測定条件を一定にすれば
密度の違いを判定することができるが、時刻が経つにし
たがい測定値はばらつく。従って、測定は加振後、起振
機10が所定の振動周波数に達し安定したら、できるだ
け早い時期に行うことが測定精度を高める上で必要とな
る。このように、加振後にデータの取り込みを行うデー
タ取込みタイミングについても選定が必要である。
According to FIG. 15, the difference in density can be determined by keeping the measurement conditions constant, but the measured values vary with the passage of time. Therefore, in order to improve the measurement accuracy, it is necessary to perform the measurement as soon as possible after the vibration generator 10 reaches a predetermined vibration frequency and stabilizes after vibration. As described above, it is necessary to select the data acquisition timing for acquiring the data after the vibration.

【0061】本実施例ではこのような最適データ取込み
タイミングの選定を行うため、起振機10の重量を最適
重量比に設定し、この起振機10から対象地盤100に
最適周波数の振動を与える。そして、この振動を加えた
時点から時系列的に得られる応答加速度波をFFTアナ
ライザ46を用いてスペクトル解析し、調波率演算部5
0により、その二次調波率を時系列的に演算する。この
ようにして、図15に示すよう、測定地盤100に対す
る、応答加速度波のサンプリング時間とサンプリングさ
れた応答加速度波の二次調波率との相関関係データを作
成し、これをサンプリングデータ記憶部52へ記憶す
る。そして、この様に求められた相関関係データをCR
T34、プリンタ36のデータ出力部に表示し、最適デ
ータ取込みタイミングを決定する。例えば相関関係デー
タが、図15の側点3に示すように得られたとすると、
最適なデータ取込みタイミングは4〜8秒に設定される
ことになる。そして、このようにして設定された最適デ
ータ取込みタイミングは、キーボード32を用いて演算
制御用コンピュータ30に入力され、条件設定記憶部5
4に書き込まれることになる。
In this embodiment, in order to select such an optimum data acquisition timing, the weight of the vibration generator 10 is set to an optimum weight ratio, and the vibration of the optimum frequency is applied from the vibration generator 10 to the target ground 100. . Then, the response acceleration waves obtained in time series from the time when this vibration is applied are spectrally analyzed using the FFT analyzer 46, and the harmonic factor calculator 5
When 0, the second harmonic coefficient is calculated in time series. In this way, as shown in FIG. 15, the correlation data between the sampling time of the response acceleration wave and the second harmonic of the sampled response acceleration wave for the measured ground 100 is created, and the correlation data is created. Store in 52. Then, the correlation data obtained in this way is CR
T34, the data is displayed on the data output section of the printer 36, and the optimum data acquisition timing is determined. For example, if the correlation data is obtained as shown by the side point 3 in FIG.
The optimum data acquisition timing will be set to 4 to 8 seconds. Then, the optimum data fetching timing set in this way is input to the arithmetic control computer 30 using the keyboard 32, and the condition setting storage unit 5
4 will be written.

【0062】なお、本実施例では、測定地盤100に対
する起振機10の最適重量比、最適振動周波数、および
に最適データ取込みタイミングの設定を、CRT34の
表示に基づきオペレータがその都度決定してキーボード
32から入力する場合を例に取り説明したが、本発明は
これに限らず、例えば図6において点線で示すような測
定条件設定用制御部56を設け、サンプリングデータ記
憶部52に記憶されたデータから、最適測定条件を自動
的に決定し、かつ条件設定記憶部54に書き込むように
形成してもよい。
In this embodiment, the operator determines the optimum weight ratio of the exciter 10 with respect to the measured ground 100, the optimum vibration frequency, and the optimum data acquisition timing on the basis of the display of the CRT 34 each time, and the keyboard is selected. Although the case of inputting from 32 is described as an example, the present invention is not limited to this, and the data stored in the sampling data storage unit 52 is provided with the measurement condition setting control unit 56 as shown by the dotted line in FIG. 6, for example. Therefore, the optimum measurement condition may be automatically determined and written in the condition setting storage unit 54.

【0063】スッテプS20 このようにして、図2に示す一連の測定条件設定工程が
終了すると、次に、図1に示すよう、対象地盤100に
対する二次調波率と乾燥密度との相関関係データの作成
が行われる。
Step S20 When the series of measurement condition setting steps shown in FIG. 2 is completed in this way, next, as shown in FIG. 1, correlation data between the secondary harmonic coefficient and the dry density for the target ground 100. Is created.

【0064】この相関関係データの作成は、起振機10
の重量を前記最適重量比に設定し、この起振機10から
最適周波数の振動を、異なる乾燥密度(締固め度)の複
数のサンプリング地点で発生させることにより行う。即
ち、起振機10の重量比および基本振動周波数を、対象
地盤100の土質に応じた最適条件に設定する。そし
て、この起振機10を用いて、異なる乾燥密度(締固め
度)を持った複数のサンプリング地点で振動を発生させ
る。このとき、各サンプリング地点で得られる応答加速
度波を、振動を加えた時点から所定の短時間経過した最
適データ取り込みタイミングで取り込み、各サンプリン
グ地点毎の二次調波率を求める。そして、このように求
めた調波率と乾燥密度(締固め度)との相関関係データ
を作成する。
This correlation data is created by the vibration generator 10.
Is set to the optimum weight ratio, and vibration of the optimum frequency is generated from the exciter 10 at a plurality of sampling points having different dry densities (compacting degrees). That is, the weight ratio and the fundamental vibration frequency of the exciter 10 are set to optimum conditions according to the soil quality of the target ground 100. Then, the vibration generator 10 is used to generate vibrations at a plurality of sampling points having different dry densities (compacting degrees). At this time, the response acceleration wave obtained at each sampling point is fetched at the optimum data fetching timing when a predetermined short time has elapsed from the time when vibration was applied, and the second harmonic rate at each sampling point is obtained. Then, the correlation data between the harmonic ratio thus obtained and the dry density (compacting degree) is created.

【0065】ところで起振機10をこのような最適測定
条件に設定し、ノイズの少ない高調波が得られるように
した場合でも、起振機10を置く面の平坦さや水平度合
いにより測定値にばらつきが発生してしまう。
By the way, even when the vibration oscillating machine 10 is set to such an optimum measuring condition so that harmonics with less noise can be obtained, the measured values vary depending on the flatness and the horizontal degree of the surface on which the vibration oscillating machine 10 is placed. Will occur.

【0066】このような問題を解決するため、実施例で
は、起振機10を同一地点でわずかずつ回転させながら
起振し、複数回測定するという動作を各サンプリング地
点で行ない、相関関係データを求めた。
In order to solve such a problem, in the embodiment, the vibration generator 10 is oscillated while slightly rotating at the same point, and the operation of measuring a plurality of times is performed at each sampling point to obtain correlation data. I asked.

【0067】図8では、土丹を対象として得られた相関
関係データである。
FIG. 8 shows the correlation data obtained for Dotan.

【0068】この相関関係データの作成は、乾燥密度
(締固め度)が予め判明した異なる3つのサンプリング
地点を利用して作成される。
This correlation data is created by using three different sampling points whose dry density (compacting degree) is known in advance.

【0069】即ち、重量比および振動周波数が最適値に
設定された起振機10を、先ず最初のサンプリング地点
に設置する。そして、この起振機10を、同一地点で僅
かずつ回転させて起振させ、同一のサンプリング地点で
10回の測定を行う。各測定では、起振後得られる応答
加速度波をセンサ16を用いて検出し、これをFFTア
ナライザ46を用いて周波数分析し、調波率演算部50
へ入力する。調波率演算部50は、最適データ取り込み
タイミングで得られる応答加速度波の周波数スペクトル
から、二次調波率を演算し、相関関係データ作成部58
に向け出力する。
That is, the exciter 10 in which the weight ratio and the vibration frequency are set to the optimum values is first installed at the first sampling point. Then, the vibration generator 10 is slightly rotated at the same point to generate vibration, and measurement is performed 10 times at the same sampling point. In each measurement, the response acceleration wave obtained after vibration is detected using the sensor 16, and this is frequency-analyzed using the FFT analyzer 46, and the harmonic factor calculator 50
To enter. The harmonic factor calculator 50 calculates the secondary harmonic factor from the frequency spectrum of the response acceleration wave obtained at the optimum data acquisition timing, and the correlation data generator 58.
Output to.

【0070】このような一連の動作を、予め乾燥密度が
判明している前記3つのサンプリング地点で繰り返し行
う。
Such a series of operations is repeated at the three sampling points whose dry density is known in advance.

【0071】相関関係データ作成部58は、このように
して得られたデータから図8に示すような分析データを
作成する。この場合、各サンプリング地点の測定値のば
らつきは比較的小さく、相関係数も0.963と良好で
ある。このような方法で得た回帰直線を、密度測定の校
正曲線とすることができる。即ち、このようにして得ら
れた校正曲線200を、本実施例では土丹を測定対象と
した場合の乾燥密度(締固め度)と二次調波率との相関
関係データとしてメモリ38の一部を構成する相関関係
データ記憶部60に書き込み記憶する。
The correlation data creating section 58 creates analysis data as shown in FIG. 8 from the data thus obtained. In this case, the variation in measured values at each sampling point is relatively small, and the correlation coefficient is as good as 0.963. The regression line obtained by such a method can be used as a calibration curve for density measurement. That is, in this embodiment, the calibration curve 200 thus obtained is stored in the memory 38 as correlation data between the dry density (compacting degree) and the second harmonic coefficient when Dotan is the measurement target. It is written and stored in the correlation data storage unit 60 that constitutes the unit.

【0072】ステップS30 本実施例では、このようにして測定対象とする土質に合
わせた最適測定条件の設定(ステップS10)と、相関
関係データの作成(ステップS20)を行った後、対象
地盤100の任意の地点に対する乾燥密度(締固め度)
の測定(ステップS30)を行う。
Step S30 In this embodiment, after the optimum measurement conditions are set in accordance with the soil to be measured (step S10) and the correlation data is created (step S20), the target ground 100 is obtained. Density (compacting degree) for any point in
Is measured (step S30).

【0073】図7には、前記ステップS30を実行する
ための、演算制御用コンピュータ30の機能ブロック図
が示されている。本実施例おいて、対象地盤100の測
定は、重量比および振動周波数が最敵値に設定された起
振機10を任意の測定地点上に設置し、この起振機10
を、振動させることにより行われる。
FIG. 7 shows a functional block diagram of the arithmetic and control computer 30 for executing the step S30. In the present embodiment, in the measurement of the target ground 100, the vibration generator 10 having the weight ratio and the vibration frequency set to the most enemy values is installed on an arbitrary measurement point.
Is performed by vibrating.

【0074】この測定は、測定地点の状況に応じて、起
振機10を一回だけ振動させて測定動作を行なう場合
と、起振機10を同一時点で僅かずつ回転させて振動さ
せることにより複数回の測定動作を繰り返す場合とがあ
る。本実施例では、以下後者の場合を例に取り説明す
る。
This measurement is performed depending on the situation of the measurement point by vibrating the vibration oscillating machine 10 once to perform the measurement operation, and by rotating the vibration oscillating machine 10 little by little at the same time to vibrate. The measurement operation may be repeated a plurality of times. In this embodiment, the latter case will be described below as an example.

【0075】すなわち、任意の測定地点上に設置された
起振機10を、同一地点で僅かずつ回転させて振動させ
複数回の測定動作を繰り返して行ない、各測定によって
得られる応答加速度を、FFTアナライザ46にて周波
数分析し調波率演算部50に入力する。調波率演算部5
0は、加振後、最適データ取り込みタイミングで得られ
る応答加速度波に基づき二次調波率を演算し、測定部6
2に向け出力する。
That is, the exciter 10 installed at any measurement point is slightly rotated at the same point to vibrate, and a plurality of measurement operations are repeated. The response acceleration obtained by each measurement is FFT. The analyzer 46 analyzes the frequency and inputs it to the harmonic factor calculator 50. Harmonic factor calculator 5
0 calculates the second harmonic rate based on the response acceleration wave obtained at the optimum data acquisition timing after vibration, and the measuring unit 6
Output to 2.

【0076】測定部62は、このようにして入力される
複数回分の測定値を平均し、測定地点における二次調波
率の平均値を求める。そして、このようにして求めた平
均値を、相関関係データ記憶部60に記憶された乾燥密
度と二次調波率との相関関係データ200と照合し、平
均二次調波率に対応した乾燥密度、即ち締固め度を求
め、これを測定データ記憶部40に書き込み記憶する。
The measuring section 62 averages a plurality of measurement values input in this way, and obtains an average value of the second harmonics at the measurement points. Then, the average value thus obtained is collated with the correlation data 200 between the dry density and the second harmonic coefficient stored in the correlation data storage section 60, and the dryness corresponding to the average second harmonic coefficient is obtained. The density, that is, the degree of compaction is obtained, and this is written and stored in the measurement data storage unit 40.

【0077】このようにして測定データ記憶部64に記
憶された締固め度は、必要に応じてCRT34、プリン
タ36等の出力装置に表示されることになる。
The compaction degree thus stored in the measurement data storage section 64 is displayed on an output device such as the CRT 34 or the printer 36 as required.

【0078】特に、本実施例の装置は、キーボード32
から測定地点データを入力することにより、測定データ
記憶部64に、測定地点に関するデータと当該測定地点
における締固め度の双方が記憶され、これが必要に応じ
てCRT34、プリンタ36へ出力されるように形成さ
れている。
In particular, the apparatus of this embodiment has a keyboard 32
By inputting the measurement point data from, the measurement data storage unit 64 stores both the data regarding the measurement point and the degree of compaction at the measurement point, and outputs this to the CRT 34 and the printer 36 as necessary. Has been formed.

【0079】このように、本実施例によれば、相関関係
データ記憶部60に記憶する相関関係データを、各サン
プリング地点で複数回の測定動作を繰り返すことにより
作成し、しかも実際の締固め度の測定を、当該測定地点
において複数回測定を繰返すことにより得られた平均値
に基づき行うことにより、正確な締固め度の測定を行う
ことが可能となる。
As described above, according to this embodiment, the correlation data stored in the correlation data storage unit 60 is created by repeating the measurement operation a plurality of times at each sampling point, and the actual compaction degree is obtained. It is possible to accurately measure the compaction degree by performing the above measurement based on the average value obtained by repeating the measurement a plurality of times at the measurement point.

【0080】本実施例は以上の構成からなり、次にその
作用を説明する。
The present embodiment is constructed as described above, and its operation will be described below.

【0081】起振機10を用いた密度測定を、土の締固
め度管理へ適用するためには、測定精度を高め信頼でき
るデータを収録することが必要となる。
In order to apply the density measurement using the exciter 10 to the soil compaction degree control, it is necessary to improve the measurement accuracy and record reliable data.

【0082】このため、本実施例では、先ず図1に示す
測定条件設定工程(ステップS10)において土質に応
じた最適測定条件の設定を行う。
Therefore, in this embodiment, first, in the measurement condition setting step (step S10) shown in FIG. 1, optimum measurement conditions are set according to the soil quality.

【0083】この測定条件の設定は、具体的には図2に
示すフローチャートに従って行われる。即ち、土質に合
わせた起振機10の最適重量比の設定をステップS11
で行い、次に土質に合わせた起振機10の最適振動周波
数の設定をステップS12で行う。次に、最適な応答加
速度波データ取り込みタイミングをステップS13で決
定する。
The setting of the measurement conditions is specifically performed according to the flowchart shown in FIG. That is, in step S11, the optimum weight ratio of the vibration exciter 10 is set according to the soil quality.
Then, the optimum vibration frequency of the exciter 10 according to the soil quality is set in step S12. Next, the optimum response acceleration wave data acquisition timing is determined in step S13.

【0084】このようにして各ステップS11、S1
2、S13において土質に合せて決定された最適測定条
件は、条件設定記憶部54に書き込み記憶される。
In this way, each step S11, S1
2. The optimum measurement condition determined in S13 according to the soil quality is written and stored in the condition setting storage unit 54.

【0085】また、図1に示す相関関係データ作成工程
(ステップ20)では、測定対象とする土質に合わせた
乾燥密度と二次調波率の相関関係データが作成され、こ
れが相関関係データ記憶部64に記憶される。この相関
関係データの作成は、前記最適測定条件の下で行われ
る。
Further, in the correlation data creating step (step 20) shown in FIG. 1, the correlation data of the dry density and the second harmonic coefficient is prepared in accordance with the soil to be measured, and this is the correlation data storage unit. Stored in 64. Creation of this correlation data is performed under the optimal measurement conditions.

【0086】特に、起振機10の置き方に起因する側底
面の凹凸や傾斜による影響を除去し正確な測定を行うた
め、本実施例では、図8に示すよう各サンプリング地点
において起振機10を僅かずつ回転させて複数回測定を
行い、校正曲線200を作成している。これにより、起
振機10のセッティング不良の影響を除去した正確な相
関関係データを得ることができる。
In particular, in order to remove the influence of the unevenness and inclination of the side bottom surface caused by the placement of the vibration oscillating machine 10 and perform accurate measurement, in the present embodiment, the vibration oscillating machine is used at each sampling point as shown in FIG. The calibration curve 200 is created by rotating 10 gradually and measuring a plurality of times. This makes it possible to obtain accurate correlation data with the influence of the setting failure of the vibrator 10 removed.

【0087】本実施例の測定装置は、このような最適測
定条件および相関関係データを、各土質毎に複数組に記
憶し、CRT34上に表示されるメニュー画面で、任意
の土質に対応した最適測定条件および相関関係データを
選択できるように形成されている。
The measuring apparatus of the present embodiment stores such optimum measurement conditions and correlation data in a plurality of sets for each soil type, and on the menu screen displayed on the CRT 34, the optimum measurement condition corresponding to an arbitrary soil type is stored. It is formed so that measurement conditions and correlation data can be selected.

【0088】そして、対象地盤100に対する実際の測
定を行う場合には、図3に示す運搬車両20上に起振機
10を積載し、任意の測定地点まで起振機10を搬送す
る。そして、測定地点において、起振機10を対象地盤
100上に設置し、締固め度の測定を行う。
When actually measuring the target ground 100, the exciter 10 is loaded on the transport vehicle 20 shown in FIG. 3, and the exciter 10 is transported to an arbitrary measurement point. Then, at the measurement point, the vibration exciter 10 is installed on the target ground 100, and the compaction degree is measured.

【0089】このとき、対象地盤100の土質は予め判
明しているため、操作者は、キーボード32を操作しC
RT34上に土質のメニュー画面を表示させ、該当する
土質を指定する。これにより、CRT34上には、測定
対象とする土質に合わせた最適測定条件が表示され、測
定データ記憶部64から、指定された土質に合わせた相
関関係データが選択される。このとき、起振機10の起
振力、振動周波数は自動的に最適値に設定され、さらに
最適データ取込みタイミングも自動的に設定される。な
お、起振機10の最適重量比は、CRT34の表示に基
づき測定者がその都度調整する。
At this time, since the soil quality of the target ground 100 is known in advance, the operator operates the keyboard 32 to C
The soil type menu screen is displayed on the RT 34 and the corresponding soil type is designated. As a result, the optimum measurement conditions that match the soil quality to be measured are displayed on the CRT 34, and the correlation data that matches the specified soil quality is selected from the measurement data storage unit 64. At this time, the vibration force and vibration frequency of the vibration generator 10 are automatically set to optimum values, and the optimum data acquisition timing is also automatically set. The optimum weight ratio of the vibrator 10 is adjusted each time by the measurer based on the display on the CRT 34.

【0090】このようにして、測定条件を設定した後、
起振機10を同一測定地点において僅かずつ回転させて
複数回(例えば3〜4回)測定を行い、これらの測定に
より得られた二次調波率の平均値を求める。そして、こ
の平均値を、相関関係データと照合し、対応する乾燥密
度を決定する。この乾燥密度は、締固め度を間接的に表
すものであり、CRT34には、測定地点における乾燥
密度、締固め度の双方が表示されることになる。
After setting the measurement conditions in this way,
The vibration generator 10 is slightly rotated at the same measurement point to measure a plurality of times (for example, 3 to 4 times), and the average value of the second harmonics obtained by these measurements is obtained. Then, this average value is compared with the correlation data to determine the corresponding dry density. This dry density indirectly indicates the compaction degree, and the CRT 34 displays both the dry density and the compaction degree at the measurement point.

【0091】また、測定データ記憶部64には、測定地
点における乾燥密度、締固め度の双方が、測定地点の位
置データと共に記憶される。
Further, in the measurement data storage section 64, both the dry density and the compaction degree at the measurement point are stored together with the position data of the measurement point.

【0092】なお、前記実施例においては、盛土等の締
固め度の測定を行う場合を例に取り説明したが、本発明
はこれに限らず、RCDコンクリートやRCCPコンク
リート等の超堅練りコンクリートの締固め度の測定にも
同様に適用することができる。
In the above examples, the case of measuring the compaction degree of embankment or the like was described as an example, but the present invention is not limited to this, and it is possible to use ultra-compacted concrete such as RCD concrete or RCCP concrete. It can be similarly applied to the measurement of compaction degree.

【0093】また、前記実施例では、応答加速度波の二
次調波率に基づき締固め度を測定する場合を例に取り説
明したが、本発明はこれに限らず、これ以外の調波率
(例えば、二次以上の高調波成分の合計値を、基本波成
分で割り算することにより得られた調波率)を用いるこ
とも可能である。
Further, in the above-described embodiment, the case where the compaction degree is measured based on the second harmonic of the response acceleration wave has been described as an example, but the present invention is not limited to this, and harmonics other than this are not limited thereto. (For example, the harmonic value obtained by dividing the total value of the second and higher harmonic components by the fundamental wave component) can be used.

【0094】[0094]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
測定領域に合った最適測定条件の設定を迅速かつ正確に
行うことができ、しかも充分な測定精度を得ることがで
きる密度測定方法を得ることができるという効果があ
る。
As described above, according to the present invention,
There is an effect that it is possible to obtain a density measuring method capable of quickly and accurately setting optimum measuring conditions suitable for a measuring region and obtaining sufficient measuring accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明が適用された密度測定工程のフローチャ
ート図である。
FIG. 1 is a flow chart of a density measurement process to which the present invention is applied.

【図2】図1に示す測定条件設定工程の詳細なフローチ
ャート図である。
FIG. 2 is a detailed flowchart of the measurement condition setting step shown in FIG.

【図3】本実施例の密度測定装置の全体説明図である。FIG. 3 is an overall explanatory view of a density measuring device of this embodiment.

【図4】図3に示す密度測定装置に用いられる起振機の
説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a vibration exciter used in the density measuring device shown in FIG.

【図5】実施例の密度測定装置のブロック回路図であ
る。
FIG. 5 is a block circuit diagram of the density measuring device according to the embodiment.

【図6】測定条件の設定および相関関係データの作成に
用いられる回路のブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram of a circuit used for setting measurement conditions and creating correlation data.

【図7】密度の測定に用いられる測定回路のブロック図
である。
FIG. 7 is a block diagram of a measuring circuit used for measuring density.

【図8】土丹を対象とした、乾燥密度と二次調波率との
相関関係データの説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram of correlation data between a dry density and a second harmonic coefficient for Dotan.

【図9】起振機の振動波形とそのスペクトルの説明図で
ある。
FIG. 9 is an explanatory diagram of a vibration waveform of the exciter and its spectrum.

【図10】応答加速度波の波形とそのスペクトルの説明
図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram of a waveform of a response acceleration wave and its spectrum.

【図11】応答加速度波形のリニアスペクトルの説明図
である。
FIG. 11 is an explanatory diagram of a linear spectrum of a response acceleration waveform.

【図12】起振機の重量比が不適当な場合の応答加速度
波形およびそのパワースペクトルの説明図であり、同図
(A)は重量が軽すぎる場合、同図(B)は重すぎる場
合の説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram of a response acceleration waveform and its power spectrum when the weight ratio of the vibration exciter is inappropriate. FIG. 12A shows a case where the weight is too light and FIG. FIG.

【図13】山砂を測定対象とした場合の応答加速度波形
の説明図である。
FIG. 13 is an explanatory diagram of a response acceleration waveform when mountain sand is measured.

【図14】図13に示す応答加速度波形のパワースペク
トルの説明図である。
14 is an explanatory diagram of a power spectrum of the response acceleration waveform shown in FIG.

【図15】二次調波率の経時変化の説明図である。FIG. 15 is an explanatory diagram of changes over time in the second harmonic coefficient.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 起振機 16 加速度波センサ 30 演算制御用コンピュータ 32 キーボード 46 FFTアナライザ 50 調波率演算部 54 設定条件記憶部 58 相関関係データ作成部 60 相関関係データ記憶部 62 測定部 64 測定データ記憶部 100 対象地盤 10 Vibration Generator 16 Acceleration Wave Sensor 30 Computer for Controlling Computer 32 Keyboard 46 FFT Analyzer 50 Harmonic Factor Calculation Unit 54 Setting Condition Storage Unit 58 Correlation Data Creation Unit 60 Correlation Data Storage Unit 62 Measuring Unit 64 Measurement Data Storage Unit 100 Target ground

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 測定領域に向け起振機を用いて所定周波
数の振動を加え、 前記測定領域からの応答波に含まれる高調波成分と基本
波成分との調波率に基づき前記測定領域の密度を測定す
る方法において、 予め前記測定領域における最適測定条件を設定する測定
条件設定工程と、 設定された最適測定条件に従い、測定領域における調波
率と密度との相関関係データを作成するデータ作成工程
と、 設定された最適測定条件に従い、測定領域の任意地点に
おける調波率を求め、求めた調波率と前記相関関係デー
タとを照合することにより、密度を求める密度測定工程
と、 を含み、 前記測定条件設定工程は、 前記測定領域の所定サンプリング地点上に前記起振機を
設置し、前記起振機のの起振力に対する重量比を変えて
振動を発生させ、このとき得られる応答波の周波数スペ
クトルに基づき起振機の最適重量比を決定する工程と、 前記サンプリング地点上に設置された前記起振機を、異
なる周波数で振動させ、このとき得られる各応答波の調
波率と周波数スペクトルに基づき、前記測定領域に対す
る最適振動周波数を決定する工程と、 前記起振機を最適重量比に設定し、この起振機から測定
領域に前記最適周波数の振動を加え、振動を加えた時点
から時系列に得られる応答波の調波率を演算し、得られ
る調波率から前記相関関係データの作成に最適な応答波
データ取込みタイミングを決定する工程と、 を含み、 前記データ作成工程は、 前記起振機の重量を最適重量に設定し、この起振機から
前記最適周波数の振動を、異なる密度を持った複数のサ
ンプリング地点で発生させ、各サンプリング地点で得ら
れる前記最適取込みタイミングの応答波から各サンプリ
ング地点毎の調波率を求め、調波率と密度との相関関係
データを作成するよう行われ、 前記密度測定工程は、 前記起振機を最適重量比に設定し、この起振機から前記
最適周波数の振動を、測定領域の任意の測定地点に加
え、この測定地点で得られる前記最適取込みタイミング
の応答波から調波率を求め、前記測定地点の密度を測定
することを特徴とする密度測定方法。
1. A vibration of a predetermined frequency is applied to a measurement region by using an exciter, and the vibration of the measurement region is measured based on a harmonic ratio of a harmonic component and a fundamental component included in a response wave from the measurement region. In the method of measuring density, a measurement condition setting step of setting optimum measurement conditions in the measurement region in advance, and data creation to create correlation data between harmonic ratio and density in the measurement region according to the set optimum measurement conditions A density measurement step of obtaining a density by obtaining a harmonic factor at an arbitrary point in the measurement region according to the set optimum measurement condition and comparing the obtained harmonic factor with the correlation data. In the measurement condition setting step, the exciter is installed on a predetermined sampling point in the measurement area, and the weight ratio to the exciter force of the exciter is changed to generate vibration. Determining the optimum weight ratio of the exciter on the basis of the frequency spectrum of the response wave generated, and vibrating the exciter installed on the sampling point at different frequencies, and adjusting each response wave obtained at this time. Based on the wave factor and the frequency spectrum, the step of determining the optimum vibration frequency for the measurement region, the vibration generator is set to the optimum weight ratio, the vibration of the optimum frequency is added to the measurement region from this vibration machine, vibration Calculating the harmonic ratio of the response wave obtained in time series from the time of adding, and determining the optimum response wave data acquisition timing for the creation of the correlation data from the obtained harmonic ratio, In the data creation process, the weight of the exciter is set to an optimum weight, and vibration of the optimum frequency is generated from the exciter at a plurality of sampling points having different densities, and From the response wave of the optimum acquisition timing obtained at the sampling point, the harmonic ratio for each sampling point is obtained, and the correlation data between the harmonic ratio and the density is created. Set the machine to the optimum weight ratio, add the vibration of the optimum frequency from this exciter to any measurement point in the measurement area, and obtain the harmonic ratio from the response wave at the optimum acquisition timing obtained at this measurement point. And a density measuring method characterized by measuring the density at the measuring point.
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