JPH0372255A - セメント混合物中のセメント量の測定装置 - 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１ 本発明はセメント混合物中のセメント量を瞬時に、しか
も連続的かつ精度良く測定する装置に関するものである
。

〔従来の技術］ セメント混合物は、建築、土木等さまざまな分野で利用
されており、強度確認等のために混合物中のセメント量
を測定する必要が生じる。従来、セメント混合物中のセ
メント量を測定する方法として、セメント混合物を絶乾
状態にして水分量を測定した後、粉砕して塩酸に溶解さ
せ、酸化カルシウム及びシリカ、ないしは不溶残分を化
学分析により定量し、その値からセメント量を推定する
方法が取られてきた。

しかし、この方法では、試験に長時間を要する他、化学
分析室に試料を持ち込む必要があり、現場施工時の施工
管理には適していない。また、骨材ないし土中に塩酸に
より溶解する成分を含む場合は精度の面でも問題がある
。

そこで、セメント中にそれと同一挙動を示す強磁性体を
混合しておき、得られるセメント混合物の透磁率を測定
して、この値に基づいてセメント量を計測する技術が開
発された。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、前記方法では透磁率計測にインピーダンス計測
器を用いるため、ソレノイドのインダクタンス測定時に
電気的ノイズの影響が大きく、現場施工時に使用する測
定装置としては使用困難であるという問題がある。

本発明の目的は前記課題を解決したセメント混合物中の
セメント量の測定装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を遠戚するため、本発明に係るセメント混合物
中のセメント量の測定装置は、セメント混合物に使用す
るセメント中に予めセメントに対して一定の割合で強磁
性体を混合しておき、得られたセメント混合物中の強磁
性体の量を磁気的に測定してセメント量を計量する装置
において、前記セメント混合物を脱着可能に挿入する空
心のソレノイドと、前記ソレノイドに交流信号を定電流
で通電する交流用定電流源と、前記ソレノイド及び交流
用定電流源からなる回路に接続した抵抗と、前記ソレノ
イドの両端の電圧を測定する手段とを有するものである
。

［作用］ 第１図に本装置の基本回路を示す。ソレノイド２のイン
ダクタンスし、その内部抵抗値をｒ１外部抵抗３の抵抗
をＲとする。回路に交流用定電流源４により一定電流■
を通電する場合、ソレノイド２が空心の場合の回路のイ
ンピーダンスＺ。、電圧■。は、 Ｚ、＝Ｒ＋ｒ、＋ｊ　ωＬ、　　　　　　　　　　　　
（１）Ｖ、＝　Ｉ　（ｒ、＋ｊ　（ＩＪＬ、）　　　　
　　　　　　　　（２）で与えられる。ここで、内部抵
抗値ｒ、インダクタンスＬ６である。

ソレノイド２内に試料が挿入されたときのインピーダン
スをＺ、内部抵抗値ｒ、インダクタンスＬとすると、 Ｚ＝Ｒ＋ｒ＋ｊωＬ（３） Ｖ＝Ｉ（ｒ＋ｊωＬ）　　　　　　　　　　　　　（４
）となる。

一方、インダクタンスは、回路の電流工、発生磁場Ｈ、
ソレノイド２の断面積Ｓ、ソレノイド長込、真空の透磁
率Ｐｏ、単位長さ当りの巻数ｎを用いて、 Ｌ。＝ｎ１党Ｓμ。　　　　　　　　　　　　　　　（
５）で与えられるから、試料の断面積をＳ′として、イ
ンダクタンス、内部抵抗値は、 １（６） Ｌ−百（（Ｓ−Ｓ’）μ。＋μ′Ｓ′）ｓ’　＋７　　
　　　　　　　　　（７）ｒ＝＝ｒ０＋ωＬ６ｙμ で与えられ、μ・μ′−μ″より試料挿入時の回路の電
圧は、 Ｖ＝［（ｒ。＋ｊωＬ。）＋ωＬ（Ｓ′／Ｓ）μ“−ｊ
ω（Ｓ”／５）Ｌ（１−ｐつ］（８）となる。（２）、
　（８）より、 Ｖ−Ｖ。＝Ｉ　［ωＬ。（Ｓ’／Ｓ）　μ“−ｊω（Ｓ
’／Ｓ）　Ｌ（１−μ′ｒ）］　　　（９）よって、複
素電圧Ｖ−Ｖ、の実部、虚部より、μ’＝１−■７Ｕ酊
Ｒｅ＜Ｖ−Ｖ、） ｎ　　　　’ μ−７７０酊Ｉｍ（Ｖ−Ｖ）。

となり、電圧差の絶対値より透磁率を測定できる。

また、強磁性体として高周波まで損失のないものを用い
れば、μ“＝０となり、電圧差の絶対値より透磁率を求
めることができる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明す
る。

第２図は本発明の一実施例を示す構成図である。

図において、１インチ径のボビンに巻いた空心のソレノ
イド２に直列に抵抗３を接続し、交流用定電流源４で４
０．５ｋＨｚの交流信号を定電流でこの回路に通電する
。空心のソレノイド２内には、試料としてのセメント混
合物ｌが着脱可能に挿入される。また、実施例では抵抗
３を直列に接続したが、並列に接続してもよい。一方、
ソレノイド２の両端の電圧を整流部５で整流する。これ
らの機構はセンサ部６内に構威しである。センサ部６内
の整流部５から出力される整流信号は計測部７で増幅し
て電圧変化として計測する。第３図は、磁化８５ｅｍｕ
／ｇ、比重４．８のフェライトをセメントに対して一定
の割合で配合したセメントミルク（（フェライト＋セメ
ント）三水＝１＝１）の状態で、各フェライト量の変化
に対する出力電圧の変化を示したものである。出力電圧
はフェライト濃度に比例し、これよりセメント量を算出
することができる。表１は、５ｗｔ％フェライトセメン
トと水及び土砂を用いて１０リツトルのセメントミルク
を作製し、それを土砂で希釈して１０リツトル中のセメ
ント量を２ｋｇ、　　３ｋｇ、　４ｋｇに調整したセメ
ント混合物を、本装置を用いて測定し、セメント量を求
めた一例を示したものである。

表　　１ このように精度良くセメント量を測定することが可能で
あった。

また、施工現場にセンサを設置してセンサ系の電気的ノ
イズを計測したところ、施工時のノイズレベルは、１０
〜２０ｍＶであり、第４図に示した０、　５ｗｔ％の出
力電圧の１７１０程度で、電気ノイズの影響が低いこと
が確認された。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、セメント混合物中
のセメント量測定時の電気ノイズの影響を除去し、リア
ルタイムでセメント量を測定でき、化学的な処理が不要
で、誤差の少ない測定装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本回路を示す構成図、第２図は本発
明の一実施例を示す構成図、第３図は本発明の実施例を
示す特性図である。 １・・・セメント混合物　　　２・・・ソレノイド３・
・・抵抗　　　　　　　　４・・・交流用定電流源５・
・・整流部　　　　　　　６・・・センサ部７・・・計
測部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）セメント混合物に使用するセメント中に予めセメ
   ントに対して一定の割合で強磁性体を混合しておき、得
   られたセメント混合物中の強磁性体の量を磁気的に測定
   してセメント量を計量する装置において、前記セメント
   混合物を脱着可能に挿入する空心のソレノイドと、前記
   ソレノイドに交流信号を定電流で通電する交流用定電流
   源と、前記ソレノイド及び交流用定電流源からなる回路
   に接続した抵抗と、前記ソレノイドの両端の電圧を測定
   する手段とを有することを特徴とするセメント混合物中
   のセメント量の測定装置。