JPH03148039A - 安定液自動測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、連続地中壁、場所打ち杭などの施工時に溝壁
安定のために使用する安定液の粘度や比重等を自動的に
測定できるようにした安定液自動測定装置に関する。

［従来の技術〕 連続地中壁等を施工する場合、溝壁が崩れないようにポ
リマー系もしくはベントナイト系安定液を地中壁に囲ま
れた溝内に満たして壁面を加圧させている。溝壁が崩れ
ないようにするためには、安定液のファンネル粘度、比
重、砂分含有量、ＰＨ１液温等が所定値でなければなら
ず、施工工事中、その管理が必要である。

従来、安定液を管理する場合は、それぞれ測定目的に合
った専用の試験器具を用いて手動測定をを行い、各測定
値が管理基準内であれば、安定液を再利用するなどの判
断をしていた。例えば粘度を測定する場合、単独のファ
ンネル粘度計容器の下端流出口を指で閉じ、同容器内に
別の容器で計量した５００ｃｃの安定液を注入し、流出
口から指を離して容器内の安定液が流出する所要時間を
ストップウォッチで計時していた。また安定液の比重は
、別個の容器内に入れた安定液水面に比重計を浮かせて
測定していた。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の安定液の測定は、粘度や比重等をそれぞれ別個の
計器を使用し、人手により安定液の流出操作をしたり、
人手により比重計を操作するなど、測定に人手と時間を
要するため、測定頻度が限られるとともに測定誤差も生
じやすく、溝壁安定に影響を及ぼす安定液の緻密な品質
管理が出来なかった。

なお、最近では数種類の測定値のうち一部を自動的に測
定する装置が提案されているが、まだまだ安定液の測定
管理に手間どり、しかも大型で高価であるので満足でき
るものではない。

そこで本発明は、安定液の管理試験を自動化することに
より、安定液管理の省力化、測定誤差の減少、ならびに
安定液性状の変化への迅速な対応を可能にし、溝壁安定
確保のためにきめ細かな管理を行うことを目的とし、併
せて装置の小型化、コストダウンを計るものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、安定液の所定量の流出時間を検出するファン
ネル粘度計容器に、その吊り下げ荷重を測定するロード
セルを設け、ロードセルからの荷重信号を受けて安定液
の比重を測定するコントロール装置を設けた安定液自動
測定装置である。

ファンネル粘度計容器が安定液の流出時間を測定できる
ようにするため、例えば容器の流出口に安定液が流出状
態か否かを検出するセンサーを設けて、その検出信号に
基づきコントロール装置のコンピューターが安定液の流
出時間を測定できるようにすればよい。また安定液の各
種の検出値に基づき安定液の性状を集中的に管理するた
め、コントロール装置での検出値を中央監視装置に入力
させると都合がよい。

安定液の性状が望ましくない状態になったときに迅速に
対応できるようにするため、各検出値が基準内か否かを
比較する演算部をコントロール装置に設けて、ある検出
値が基準外のときには警報装置に出力信号を発せられる
ようにしてもよい。

さらにＰＨセンサーや液温センサーからそれぞれの検出
信号をコントロール装置に入力させ、それが基準外であ
るときに警報装置に出力信号を発するようにさせること
もできる。

［作用］ 上記の安定液自動測定装置では、ファンネル粘度計容器
から一定量の安定液を流出させたとき、その流出の始め
と終りをセンサーが検出するのでコントロール装置で流
出時間を自動的に測定できる。

なお、ファンネル粘度計容器に一定量の安定液を入れる
には、一定量の入った位置に電極を設けておき、その電
極からの信号により安定液の容器への注入用ポンプを停
止する。

またファンネル粘度計容器には、その吊下げ荷重を測定
するロードセルが設けであるので、容器内に安定液を一
定量（例えば５００ｃｃ）入れた状態（荷重Ｗ）と流出
して空になった状態（荷重Ｗ０）での検出信号がコント
ロール装置に入力される。

そしてコントロール装置では、安定液の重量（Ｗ−Ｗ、
）をその容量（５００ｃｃ）で割ることにより比重が算
出される。

このように安定液の粘度と比重が自動的に検出され、さ
らにそれら検出値が送られる中央監視装置で安定液の性
状を容易に管理させることができる。

［実施例］ 本発明の実施例を第１．２図により説明する。

連続地中壁ｌの施工時に溝壁安定のため、ポリマー系も
しくはベントナイト系安定液、２を溝３内に注入して溝
壁が崩れないようにしている。安定液２は、粘度、比重
等が所定のものでなければならず、そのために管路４を
介して安定液循環槽５に吸上げて安定液測定装置Ａによ
り性状を測定して、所定の性状にした安定液を管路６を
介して溝３内に注入させられるようになっている。

安定液循環槽５の上には、レベルスクリュー７ａを介し
て架台７が設けられ、安定液測定装置へのファンネル粘
度計容器８が架台７の腕部７ｂから支持材９ａ、プレー
ト９ｂを介して吊り下げられる。ファンネル粘度計容器
８は漏斗形であって、その上部から安定液が管路ｌＯを
介して注入されるようになっている。すなわち管路ｌＯ
の途中にポンプ１１が設けられ、管路１０の他端に設け
た電磁パルプ１２と管路１３を介して、安定液循環槽５
から安定液をファンネル粘度計容器８に注入できるよう
になっている。

ファンネル粘度計容器８内には、安定液が所定量（例え
ば５００ｃｃ）となる水位に電極１４が設けられ、安定
液が所定量注入されたときに電極１４からの信号により
ポンプ１１の駆動が後記するコントロール装置により自
動的に停止されるようになっている。またファンネル粘
度計容器８の下端流出口８ａには止水弁１５が設けられ
、容器内に所定量の安定液を入れる場合に閉じられるよ
うになっている。流出口８ａには、止水弁１５が開放さ
れて安定液が流出している状態と流出が終った状態とを
検出するセンサー１６が設けられ、その検出信号は制御
盤１７、ケーブル１８を介してコントロール装置Ｂに入
力されるようになっている。

コントロール装置Ｂは、コンピューターを備えており、
センサー１６からの信号によりコンピューターのタイマ
ーにより安定液の流出時間を測定できるようになってい
る。なお、止水弁１５の開閉はコントロール装置Ｂで制
御できるようになっている。

前記電磁パルプ】２には管路１３とは別個に導管１９が
接続され、導管１９は清水源に連通されて、ファンネル
粘度計容器８内を洗滌する場合に、電磁パルプ１２を切
換えて清水により洗滌できるようになっている。

ファンネル粘度計容器８の支持材９ａと架台の腕部７ｂ
との間にロードセル２０が介在され、ファンネル粘度計
容器８が空の状態（荷重Ｗ。）と安定液を所定量（例え
ば５００ｃｃ）入れた状態（荷重Ｗ）での荷重信号をコ
ントロール装置Ｂに入力させるようになっている。コン
トロール装置Ｂのコンピューター（例えば１６　Ｂｉｔ
のＡ／Ｄ変換器を備えたもの）は、入力信号により安定
液の重量（Ｗ−Ｗｏ）を演算し、それを容積（５００ｃ
ｃ）で割って比重を検出できるようになっている。なお
、比重の測定ごとに空のファンネル粘度計容器８の重量
を測定するのでドリフトの心配がない。

コントロール装置Ｂのコンピューターは、検出した安定
液の粘度と比重が基準値内のものか否かを比較する演算
部を有しており、測定値が基準外のものであれば通信ケ
ーブル２１を介して警報装置２２に出力信号を発するよ
うになっている。なお警報装置２２として、赤色回転表
示式のものや、警報ブザー等を使用できる。またコント
ロール装置Ｂは、一定時間毎に検出するように各装置を
制御できるようになっている。さらにコントロール装置
Ｂは、粘度や比重の検出値を液晶表示２３により表示可
能になっており、かつ検出値をプリンター２４によりプ
リントできるようになっている。

安定液循環槽５にはＰＨセンサー２５と液温センサー２
６が設けられ、それらの検出信号もコントロール装置Ｂ
に入力される。それらの検出値はコントロール装置Ｂで
基準値と比較され、基準外の場合には粘度検出の場合と
同様に警報装置２２に出力信号を発するようになってい
る。なお、コントロール装置Ｂには、各性状の基準値を
変更できるように設定値入カキ−２７が設けである。さ
らにコントロール装置Ｂの各検出信号は、変換器２８を
設けたケーブル２９を介してパソコン等の中央監視装置
Ｃに接続される。中央監視装置Ｃは、シリアル通信機能
を有するマイクロコンピュータ−で複数の測定位置を監
視できるようになっている。

次に上記構成の安定液自動測定装置により安定液の性状
を測定する工程を、第３図のフローチャートにより説明
する。

初めにロードセル２０によりファンネル粘度計容器８で
の空状態での重量（Ｗｏ）を測定し、次に止水弁１５が
閉じていることを確認して電磁バルブ１２を安定液側に
切換える。ここでポンプ１１を駆動してファンネル粘度
計容器８内へ安定液を注入しロードセル２０の信号に基
づき徐々に吐出量を下げ、さらに５００ｃｃ注入位置で
電極１４が作動してポンプ１１を停止させる。安定液の
入った状態のファンネル粘度計容器８の重量（Ｗ）は、
ロードセル２０によりコントロール装置Ｂに入力されて
おり、そこで安定液の重量（Ｗ−ＷＯ）が演算され、さ
らに容積（５００ｃｃ）で割って安定液の比重が検出さ
れる。

次に安定液の粘度を検出するため、止水弁１５を開いて
安定液を流出させると、センサー１６は容器内の所定量
の安定液が流出している状態と、流出が終った状態との
信号をコントロール装置Ｂに送り、そこで流出時間が測
定される。

またＰＨセンサー２５と液温センサー２６からの検出信
号もコントロール装置Ｂに入力される。そしてコントロ
ール装置Ｂで前記の４種類の検出値を液晶表示させると
ともにプリントさせ、さらに各検出信号を中央監視装置
Ｃに入力させる。なおコントロール装置Ｂでは、各検出
信号が基準内か否か比較され、基準外であれば警報装置
２２に出力信号を発する。

初めの安定液の各測定値の検出が終了すると、次の検出
を正確に行えるようにファンネル粘度計容器８内を洗滌
する。そのため止水弁１５を閉じて電磁バルブ１２を切
換え、ポンプ１１を駆動するとファンネル粘度計容器８
内に清水が５００ｃｃ注入されて、電極１４からの信号
がコントロール装置Ｂに入力されるとポンプ１１が停止
されるとともに、止水１ 弁１５が開放されて洗滌水が排出される。またファンネ
ル粘度計容器８内からの排水が終ると容器下部に設けた
センサーからの信号に基づき、コントロール装置Ｂは止
水弁を閉じる。この後、次回測定時刻になると、再び前
記のようにファンネル粘度計容器８に安定液が注入され
て各種測定値の検出が行なわれる。

［発明の効果］ 本発明によれば、コントロール装置によりファンネル粘
度計容器での安定液の流出時間測定、比重測定等を自動
的に短時間に、かつ高精度に行えるため測定頻度を任意
に定められ、安定液の品質管理を緻密に行える。また装
置全体は小型であって移動が容易であり、廉価であるた
め測定箇所数を多く取れ、かつ中央監視装置はシリアル
通信機能を有しているので、多数台の測定装置で中央監
視をするシステムの構築が可能である。

さらにファンネル粘度計容器およびポンプ、バルブ等に
清水を通して自動洗滌することができるため、目づまり
等の心配がない。

　２

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の安定液自動測定装置の要部側面図、第
２図は同装置の全体系統図、第３図は同装置の作動を示
すフローチャートである。 ２：安定液　　　　　５；安定液循環槽８；ファンネル
粘度計容器 ｌｌ；ポンプ　　　　　１２；電磁バルブ１４；電極　
　　　　　１５；止水弁 １６；センサー　　　　２０；ロードセル２２；警報装
置　　　　２５；　ＰＩ（センサー２６；液温センサー Ａ；安定液測定装置　Ｂ；コントロール装置Ｃ；中央監
視装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）溝壁安定のために使用する安定液の所定量の流出
   時間を検出するファンネル粘度計容器に、その吊り下げ
   荷重を測定するロードセルを設け、ロードセルからの荷
   重信号を受けて安定液の比重を測定するコントロール装
   置を設けたことを特徴とする安定液自動測定装置。
2. （２）ファンネル粘度計容器の流出口に安定液が流出状
   態か否かを検出するセンサーを設け、そのセンサーの検
   出信号をコントロール装置に入力可能に接続し、コント
   ロール装置のコンピューターにより安定液の流出時間を
   測定させる構成にし、コントロール装置に入力された各
   種信号に基づく測定値を中央監視装置に入力させる構成
   にした請求項１に記載の安定液自動測定装置。
3. （３）コントロール装置は、ファンネル粘度計容器から
   の出力信号と基準粘度とを比較する演算部を有するとと
   もに、測定した安定液の比重と基準比重とを比較する演
   算部を有し、さらに安定液の粘度あるいは比重が基準以
   外のときに警報装置に出力信号を発するように構成した
   請求項１又は２に記載の安定液自動測定装置。
4. （４）コントロール装置には、安定液のＰＨセンサーと
   液温センサーとが接続されてそれぞれの検出信号が入力
   可能になっており、コントロール装置が安定液のＰＨと
   温度とが基準内のものか否か比較する演算部を有し、そ
   の演算部はＰＨ又は温度が基準外と検出したときに警報
   装置に出力信号を発するように構成した請求項１乃至３
   に記載の安定液自動測定装置。