JP2626709B2 - スラリー材の含水量測定方法 - Google Patents
スラリー材の含水量測定方法Info
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
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- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
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Description
【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、コンクリート、モルタル、泥水、スラッ
ジ、ヘドロなどのスラリー材の含水量を測定するスラリ
ー材の含水量測定方法に関する。
ジ、ヘドロなどのスラリー材の含水量を測定するスラリ
ー材の含水量測定方法に関する。
「従来技術およびその問題点」 スラリー材の含水量は、通常、天秤と乾燥炉とを用い
て測定される。しかしながら、このスラリー材の含水量
を乾燥炉を用いて測定した場合には、測定時間として少
なくとも数時間が必要であるため、スラリー材を自動混
練装置等で自動的に混練する場合などに測定された含水
量を迅速に加水装置等へフィードバックすることは不可
能である。それ故、このような含水量測定方法では、測
定された含水量に基づいてスラリー材の混練条件を制御
することができないという問題があった。また、土など
の含水量を測定する場合には中性子水分計などが使用さ
れることもあるが、この中性子水分計はスラリー材のよ
うな含水量の高い材料に対しては誤差が大きすぎて適用
することができない問題がある。
て測定される。しかしながら、このスラリー材の含水量
を乾燥炉を用いて測定した場合には、測定時間として少
なくとも数時間が必要であるため、スラリー材を自動混
練装置等で自動的に混練する場合などに測定された含水
量を迅速に加水装置等へフィードバックすることは不可
能である。それ故、このような含水量測定方法では、測
定された含水量に基づいてスラリー材の混練条件を制御
することができないという問題があった。また、土など
の含水量を測定する場合には中性子水分計などが使用さ
れることもあるが、この中性子水分計はスラリー材のよ
うな含水量の高い材料に対しては誤差が大きすぎて適用
することができない問題がある。
一方、タバコ、小麦粉など、主として食糧品類の水分
量をオンラインで非接触で測定するものとして、赤外線
吸収式水分計がある。この赤外線吸収式水分計の作動原
理は、水が赤外線領域の特定波長の光を吸収し、さらに
この吸収量が測定物の含水量によって変化することを利
用している。また、この赤外線吸収式水分計を用いて、
粉体の含水量を測定する予備実験を行なった。この予備
実験の結果、砂などの加湿粉体に対しては測定誤差が0.
5％以内で、実用上支障のない測定制度を持っている
が、水分が多くなって粉体上に水が浮かび始めると測定
制度が極端に落ち始め、スラリー状になると、試料の表
面に水が浮かんで鏡面が形成され、この表面が赤外線を
直接反射して測定が不可能となってしまうことがわかっ
た。
量をオンラインで非接触で測定するものとして、赤外線
吸収式水分計がある。この赤外線吸収式水分計の作動原
理は、水が赤外線領域の特定波長の光を吸収し、さらに
この吸収量が測定物の含水量によって変化することを利
用している。また、この赤外線吸収式水分計を用いて、
粉体の含水量を測定する予備実験を行なった。この予備
実験の結果、砂などの加湿粉体に対しては測定誤差が0.
5％以内で、実用上支障のない測定制度を持っている
が、水分が多くなって粉体上に水が浮かび始めると測定
制度が極端に落ち始め、スラリー状になると、試料の表
面に水が浮かんで鏡面が形成され、この表面が赤外線を
直接反射して測定が不可能となってしまうことがわかっ
た。
このように、この赤外線吸収式水分計はスラリー材の
ような表面を水が覆う材料に対してそのままでは使用す
ることができない。このため、スラリー材の含水量を測
定するには、スラリー材中の水分をスラリー材自体の中
に閉じ込めることが必要になる。このような方法として
以下に示すような方法が考えられる。例えば、余分な
水分を遠心分離機などで取り除いた後に水分測定を行な
う方法、余分な水分を吸取紙のような吸水剤で取り除
いた後に水分測定を行なう方法、などが考えらる。しか
し、このような方法では、余分な水分を取り除く操作が
繁雑なため、スラリー材をサンプリングしながらその含
水量を連続的に測定することができない。このため、自
動化された混練装置などに適用するには適していないと
いう問題がある。
ような表面を水が覆う材料に対してそのままでは使用す
ることができない。このため、スラリー材の含水量を測
定するには、スラリー材中の水分をスラリー材自体の中
に閉じ込めることが必要になる。このような方法として
以下に示すような方法が考えられる。例えば、余分な
水分を遠心分離機などで取り除いた後に水分測定を行な
う方法、余分な水分を吸取紙のような吸水剤で取り除
いた後に水分測定を行なう方法、などが考えらる。しか
し、このような方法では、余分な水分を取り除く操作が
繁雑なため、スラリー材をサンプリングしながらその含
水量を連続的に測定することができない。このため、自
動化された混練装置などに適用するには適していないと
いう問題がある。
この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、スラ
リー材をサンプリングしながらその含水量を連続的に測
定して、測定した含水量を自動化された混練装置などに
フィードバックすることが可能なスラリー材の含水量測
定方法を提供することを目的としている。
リー材をサンプリングしながらその含水量を連続的に測
定して、測定した含水量を自動化された混練装置などに
フィードバックすることが可能なスラリー材の含水量測
定方法を提供することを目的としている。
「問題点を解決するための手段」 この発明のスラリー材の含水量測定方法は、スラリー
材に、その表面に浮遊する水分による赤外線反射を防止
するべく吸水剤を添加混練して水分を吸収させ、次いで
この処理後のスラリー材をほぼ一定の厚さに均した後、
この材料に赤外線を照射すると共にこの材料からの赤外
線反射量を検知し、この赤外線反射量に基づいて上記処
理スラリー材の赤外線吸収量を検知し、この赤外線吸収
量を上記スラリー材の含水量に変換することによってこ
のスラリー材の含水量を測定するものである。
材に、その表面に浮遊する水分による赤外線反射を防止
するべく吸水剤を添加混練して水分を吸収させ、次いで
この処理後のスラリー材をほぼ一定の厚さに均した後、
この材料に赤外線を照射すると共にこの材料からの赤外
線反射量を検知し、この赤外線反射量に基づいて上記処
理スラリー材の赤外線吸収量を検知し、この赤外線吸収
量を上記スラリー材の含水量に変換することによってこ
のスラリー材の含水量を測定するものである。
「作用」 この発明のスラリー材の含水量測定方法においては、
スラリー材に吸水剤を混合することによって余剰水分を
スラリー材中に閉じ込めて表面に水が浮くのを防止し、
これによりこのスラリー材に赤外線を照射したときにこ
の赤外線が表面において浮遊する水分により直接反射す
ることを防止する。そして、このようにした状態でこの
スラリー材に赤外線を照射することによって、このスラ
リー材の内部から反射した赤外線反射量を検知し、この
赤外線反射量に基づいて赤外線吸収量を検出し、この赤
外線吸収量をスラリー材の含水量に変換することによっ
てスラリー材の含水量を測定する。勿論、水を含んだ吸
水剤によって吸収される赤外線吸収量は当初の水分量に
関係するので、含水量と相関している。
スラリー材に吸水剤を混合することによって余剰水分を
スラリー材中に閉じ込めて表面に水が浮くのを防止し、
これによりこのスラリー材に赤外線を照射したときにこ
の赤外線が表面において浮遊する水分により直接反射す
ることを防止する。そして、このようにした状態でこの
スラリー材に赤外線を照射することによって、このスラ
リー材の内部から反射した赤外線反射量を検知し、この
赤外線反射量に基づいて赤外線吸収量を検出し、この赤
外線吸収量をスラリー材の含水量に変換することによっ
てスラリー材の含水量を測定する。勿論、水を含んだ吸
水剤によって吸収される赤外線吸収量は当初の水分量に
関係するので、含水量と相関している。
「実施例」 以下、この発明のスラリー材の含水量測定方法が適用
されたモルタル混練装置の一実施例を第１図を参照して
説明する。
されたモルタル混練装置の一実施例を第１図を参照して
説明する。
このモルタル混練装置は、砂供給装置１とセメント供
給装置２と水供給装置３とから供給された混練材料をミ
キサー４によって混練してこれをモルタルとし、このモ
ルタルをホッパー５で受け、このホッパー５内のモルタ
ルをポンプ６により配管７を通して施工箇所へ送るもの
であって、上記配管７の途中部にこの配管７内を通過す
るモルタルをサンプリングするバルブ８が設けられると
共にこのバルブ８からサンプリングされたモルタルの含
水量を測定する含水量測定装置９が設けられたものであ
る。
給装置２と水供給装置３とから供給された混練材料をミ
キサー４によって混練してこれをモルタルとし、このモ
ルタルをホッパー５で受け、このホッパー５内のモルタ
ルをポンプ６により配管７を通して施工箇所へ送るもの
であって、上記配管７の途中部にこの配管７内を通過す
るモルタルをサンプリングするバルブ８が設けられると
共にこのバルブ８からサンプリングされたモルタルの含
水量を測定する含水量測定装置９が設けられたものであ
る。
含水量測定装置９は、吸水剤を供給するスクリューフ
ィーダ10と、このスクリューフィーダ10から供給された
吸水剤と上記バルブ８からサンプリングされたモルタル
とを混練しながら移動させるスクリューミキサー11と、
このスクリューミキサー11から移動してきたモルタルを
移動させながらこのモルタルの上面を堰12によって均す
ベルトコンベヤ13と、このベルトコンベヤ13上の吸収剤
を混合したモルタルの赤外線吸収量を検出する赤外線水
分計14と、この赤外線水分計14が検出した赤外線吸収量
を含水量に変換するマイコン15とから構成されたもので
ある。
ィーダ10と、このスクリューフィーダ10から供給された
吸水剤と上記バルブ８からサンプリングされたモルタル
とを混練しながら移動させるスクリューミキサー11と、
このスクリューミキサー11から移動してきたモルタルを
移動させながらこのモルタルの上面を堰12によって均す
ベルトコンベヤ13と、このベルトコンベヤ13上の吸収剤
を混合したモルタルの赤外線吸収量を検出する赤外線水
分計14と、この赤外線水分計14が検出した赤外線吸収量
を含水量に変換するマイコン15とから構成されたもので
ある。
上記赤外線水分計14は、赤外線を照射する光源と赤外
線を検知するセンサとから構成されたものである。この
赤外線水分計14によって加湿粉体の含水量を測定した場
合、第２図に示すように、上記吸水剤を添加しない場合
には、含水率が15％以上になると表面に水が浮き始めて
赤外線の表面反射が起こるため、赤外線水分計14が含水
率として真の含水率より低い値を指示してしまうが、上
記吸水剤を添加した場合には、含水率が15％以上のスラ
リー領域においても赤外線の表面反射が起こらないた
め、赤外線水分計14が真の含水率を正確に指示すること
となる。
線を検知するセンサとから構成されたものである。この
赤外線水分計14によって加湿粉体の含水量を測定した場
合、第２図に示すように、上記吸水剤を添加しない場合
には、含水率が15％以上になると表面に水が浮き始めて
赤外線の表面反射が起こるため、赤外線水分計14が含水
率として真の含水率より低い値を指示してしまうが、上
記吸水剤を添加した場合には、含水率が15％以上のスラ
リー領域においても赤外線の表面反射が起こらないた
め、赤外線水分計14が真の含水率を正確に指示すること
となる。
また、上記吸水剤としては、ベントナイト、シリカゲ
ル、生石灰、塩化マグネシウム等の無機性吸収剤、高性
能吸収樹脂、CMC等の有機性吸水剤などがある。そし
て、これらの吸水剤は、種類によっては、pHによりその
吸水性能が大きく変化するもの、または吸水剤自体の赤
外線吸収波長が水の吸収波長と重なるものなどもあり、
前者の場合にはスラリー材の種類によっては余剰水分を
効果的に吸収しない場合があり、後者の場合には吸水剤
の添加によって含水量が大きめに測定されてしまうこと
がある。したがって、スラリー材の余剰水分を効果的に
吸収させるためには、これら吸水剤を選択するに当たっ
て、測定しようとするスラリー材のpHに応じて吸水剤の
種類を変える必要があり、かつ、水の赤外線吸収波長を
吸収しない吸収剤を選択する必要がある。また、このよ
うな吸水剤によってスラリー材中の水分を吸収させる場
合には、上記吸収剤のうち１種類、または数種類混合し
たものが少量だけ混合される。
ル、生石灰、塩化マグネシウム等の無機性吸収剤、高性
能吸収樹脂、CMC等の有機性吸水剤などがある。そし
て、これらの吸水剤は、種類によっては、pHによりその
吸水性能が大きく変化するもの、または吸水剤自体の赤
外線吸収波長が水の吸収波長と重なるものなどもあり、
前者の場合にはスラリー材の種類によっては余剰水分を
効果的に吸収しない場合があり、後者の場合には吸水剤
の添加によって含水量が大きめに測定されてしまうこと
がある。したがって、スラリー材の余剰水分を効果的に
吸収させるためには、これら吸水剤を選択するに当たっ
て、測定しようとするスラリー材のpHに応じて吸水剤の
種類を変える必要があり、かつ、水の赤外線吸収波長を
吸収しない吸収剤を選択する必要がある。また、このよ
うな吸水剤によってスラリー材中の水分を吸収させる場
合には、上記吸収剤のうち１種類、または数種類混合し
たものが少量だけ混合される。
このようなモルタル混練装置のモルタル混練条件を上
記含水量測定装置９によって制御する場合には、まず、
バルブ８によってモルタルを含水量測定装置９に送り込
むと共にスクリューフィーダ10を作動させて上記モルタ
ルに上記吸収剤を添加する。そして、スクリューミキサ
ー11によってこれらモルタルと吸水剤と混練しながらベ
ルトコンベヤ13に送り込む。このようにすると、余剰水
分をスラリー材中に閉じ込めて表面に水が浮くのを防止
し、これにより、このスラリー材に赤外線を照射したと
きにこの赤外線が表面において浮遊する水分により直接
反射することを防止する。次いで、上記ベルトコンベヤ
13が、上記スラリー材を堰12に向けて移動させながらこ
の堰12によってこのスラリー材をほぼ一定の厚さに均し
た後、このスラリー材を赤外線水分計14の下に送り込
む。このようにすると、この赤外線水分計14がこのスラ
リー材に赤外線を照射すると共にこのスラリー材からの
赤外線反射量をセンサーによって検出し、この赤外線反
射量に基づいて赤外線吸収量を検出し、この赤外線吸収
量をスラリー材の含水量に変換することによってスラリ
ー材の含水量を測定する。そして、このようにして測定
されたスラリー材の含水量をマイコン15が直ちに水供給
装置３およびセメント供給装置２にフィードバックする
ことによって、モルタルの混練条件が制御されることと
なる。
記含水量測定装置９によって制御する場合には、まず、
バルブ８によってモルタルを含水量測定装置９に送り込
むと共にスクリューフィーダ10を作動させて上記モルタ
ルに上記吸収剤を添加する。そして、スクリューミキサ
ー11によってこれらモルタルと吸水剤と混練しながらベ
ルトコンベヤ13に送り込む。このようにすると、余剰水
分をスラリー材中に閉じ込めて表面に水が浮くのを防止
し、これにより、このスラリー材に赤外線を照射したと
きにこの赤外線が表面において浮遊する水分により直接
反射することを防止する。次いで、上記ベルトコンベヤ
13が、上記スラリー材を堰12に向けて移動させながらこ
の堰12によってこのスラリー材をほぼ一定の厚さに均し
た後、このスラリー材を赤外線水分計14の下に送り込
む。このようにすると、この赤外線水分計14がこのスラ
リー材に赤外線を照射すると共にこのスラリー材からの
赤外線反射量をセンサーによって検出し、この赤外線反
射量に基づいて赤外線吸収量を検出し、この赤外線吸収
量をスラリー材の含水量に変換することによってスラリ
ー材の含水量を測定する。そして、このようにして測定
されたスラリー材の含水量をマイコン15が直ちに水供給
装置３およびセメント供給装置２にフィードバックする
ことによって、モルタルの混練条件が制御されることと
なる。
なお、この実施例では、この発明のスラリー材の含水
量測定方法をモルタル混練装置に適用したが、これに限
らず、石炭灰スラリー、建設用自硬性混練材、水硬性混
練材などの混練装置に適用することもできる。さらに、
この発明のスラリー材の含水率測定方法によれば、コン
クリート、泥水、スラッジ、ヘドロなどの多種多様なス
ラリー材の含水量を測定することもできる。
量測定方法をモルタル混練装置に適用したが、これに限
らず、石炭灰スラリー、建設用自硬性混練材、水硬性混
練材などの混練装置に適用することもできる。さらに、
この発明のスラリー材の含水率測定方法によれば、コン
クリート、泥水、スラッジ、ヘドロなどの多種多様なス
ラリー材の含水量を測定することもできる。
「発明の効果」 この発明のスラリー材の含水量測定方法によれば、ス
ラリー材に吸水剤を混合することによって余剰水分をス
ラリー材中に閉じ込めて表面に水が浮くのを防止し、こ
の状態でスラリー材に赤外線を照射することによって赤
外線吸収量を検出するので、スラリー材の表面において
浮遊する水分により赤外線が直接反射することを防止す
ることができ、これにより水分の多いスラリー材の含水
量を赤外線によって正確に測定することができる。この
ため、スラリー材の含水量を迅速に測定することがで
き、自動化されたスラリー材混練装置の混練条件を測定
された含水量に基づいて制御することが可能となる。
ラリー材に吸水剤を混合することによって余剰水分をス
ラリー材中に閉じ込めて表面に水が浮くのを防止し、こ
の状態でスラリー材に赤外線を照射することによって赤
外線吸収量を検出するので、スラリー材の表面において
浮遊する水分により赤外線が直接反射することを防止す
ることができ、これにより水分の多いスラリー材の含水
量を赤外線によって正確に測定することができる。この
ため、スラリー材の含水量を迅速に測定することがで
き、自動化されたスラリー材混練装置の混練条件を測定
された含水量に基づいて制御することが可能となる。
第１図は、この発明のスラリー材の含水量測定方法を適
用したスラリー材自動混練装置の概略構成図である。第
２図は、含水率測定値と真の含水率との関係を示すグラ
フである。
用したスラリー材自動混練装置の概略構成図である。第
２図は、含水率測定値と真の含水率との関係を示すグラ
フである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小田原 卓郎 東京都中央区京橋２丁目16番１号 清水 建設株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−4947（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−195728（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−215808（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】スラリー材に、その表面に浮遊する水分に
よる赤外線の反射を防止するべく吸水剤を添加混練して
水分を吸収させ、次いでこの処理後のスラリー材をほぼ
一定の厚さに均した後、この材料に赤外線を照射すると
共にこの材料からの赤外線反射量を検知し、この赤外線
反射量に基づいて上記処理スラリー材の赤外線吸収量を
検知し、この赤外線吸収量を上記スラリー材の含水量に
変換することによってこのスラリー材の含水量を測定す
ることを特徴とするスラリー材の含水量測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25445487A JP2626709B2 (ja) | 1987-10-08 | 1987-10-08 | スラリー材の含水量測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25445487A JP2626709B2 (ja) | 1987-10-08 | 1987-10-08 | スラリー材の含水量測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0196534A JPH0196534A (ja) | 1989-04-14 |
| JP2626709B2 true JP2626709B2 (ja) | 1997-07-02 |
Family
ID=17265239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25445487A Expired - Lifetime JP2626709B2 (ja) | 1987-10-08 | 1987-10-08 | スラリー材の含水量測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2626709B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1987
- 1987-10-08 JP JP25445487A patent/JP2626709B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0196534A (ja) | 1989-04-14 |
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