JPH05281172A - 水分計 - Google Patents
水分計Info
- Publication number
- JPH05281172A JPH05281172A JP10541392A JP10541392A JPH05281172A JP H05281172 A JPH05281172 A JP H05281172A JP 10541392 A JP10541392 A JP 10541392A JP 10541392 A JP10541392 A JP 10541392A JP H05281172 A JPH05281172 A JP H05281172A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- antenna
- aggregate
- bridge
- moisture
- uhf
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- Pending
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 骨材等の水分率を精度良く測定する。
【構成】 ＵＨＦ帯域用の高周波電源３により作動する
高周波ブリッジ１０に平衡条件素子としてＵＨＦ帯域用
のアンテナ１を接続する。このＵＨＦ帯域用のアンテナ
１を水分の測定用のセンサとして骨材に接触させる。水
分を含む骨材にアンテナ１が接触すると、アンテナ１の
入力インピーダンスが変化する。この入力インピーダン
スの変化により高周波ブリッジ１０が不平衡となって平
衡状態検出回路１３に電流が流れてセンサ出力端子１８
に電圧が現われる。この電圧を演算部２０によって骨材
の水分率に換算する。
高周波ブリッジ１０に平衡条件素子としてＵＨＦ帯域用
のアンテナ１を接続する。このＵＨＦ帯域用のアンテナ
１を水分の測定用のセンサとして骨材に接触させる。水
分を含む骨材にアンテナ１が接触すると、アンテナ１の
入力インピーダンスが変化する。この入力インピーダン
スの変化により高周波ブリッジ１０が不平衡となって平
衡状態検出回路１３に電流が流れてセンサ出力端子１８
に電圧が現われる。この電圧を演算部２０によって骨材
の水分率に換算する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば生コンクリート
製造用に使用される砂、砂利等の骨材の水分率を測定す
る水分計に関する。
製造用に使用される砂、砂利等の骨材の水分率を測定す
る水分計に関する。
【０００２】
【従来の技術】生コンクリートを設計通りの強度やスラ
ンプ値に練り上げするためには水セメント比が重要なフ
ァクターとなる。そのために使用される砂、砂利などの
骨材の表面水率を測定し、投入する混練水量を補正する
必要がある。最近では種々の水分計が提供されており、
その一つとして図４に示すように、センサ部となるＵＨ
Ｆ帯域用アンテナ１を同軸ケーブル２を介してＵＨＦ帯
域用の高周波電源３に接続し、高周波電源３により励振
させてアンテナ１に起電圧を発生させ、この起電圧を検
波用ダイオード４によって検波整流するようにし、周囲
の水分によるアンテナ１の起電圧の変化を骨材の水分率
に対するセンサ出力としたものがある。
ンプ値に練り上げするためには水セメント比が重要なフ
ァクターとなる。そのために使用される砂、砂利などの
骨材の表面水率を測定し、投入する混練水量を補正する
必要がある。最近では種々の水分計が提供されており、
その一つとして図４に示すように、センサ部となるＵＨ
Ｆ帯域用アンテナ１を同軸ケーブル２を介してＵＨＦ帯
域用の高周波電源３に接続し、高周波電源３により励振
させてアンテナ１に起電圧を発生させ、この起電圧を検
波用ダイオード４によって検波整流するようにし、周囲
の水分によるアンテナ１の起電圧の変化を骨材の水分率
に対するセンサ出力としたものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、アンテ
ナの起電力を直接測定する方法では図５のように骨材の
水分率に対するアンテナからのセンサ出力は指数関数的
な非線形の相関関係を示すため、センサ出力から含水率
への換算が煩雑となるうえ、検量データとセンサ出力と
の補間による換算時に誤差を生じることが多い。
ナの起電力を直接測定する方法では図５のように骨材の
水分率に対するアンテナからのセンサ出力は指数関数的
な非線形の相関関係を示すため、センサ出力から含水率
への換算が煩雑となるうえ、検量データとセンサ出力と
の補間による換算時に誤差を生じることが多い。
【０００４】本発明は上記の点に鑑み、アンテナによる
水分率の検出方法を工夫し、検出出力と水分率とが直線
的な相関関係を示すようにした水分計を提供することを
目的とする。
水分率の検出方法を工夫し、検出出力と水分率とが直線
的な相関関係を示すようにした水分計を提供することを
目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、ＵＨＦ（極超短波）帯域用の高周波電源
を備えた高周波ブリッジに、センサ部となるＵＨＦ帯域
用のアンテナをブリッジの平衡条件素子の一つとして接
続し、前記ブリッジの平衡状態検出回路に水分率換算用
の演算部を接続したものである。
成するために、ＵＨＦ（極超短波）帯域用の高周波電源
を備えた高周波ブリッジに、センサ部となるＵＨＦ帯域
用のアンテナをブリッジの平衡条件素子の一つとして接
続し、前記ブリッジの平衡状態検出回路に水分率換算用
の演算部を接続したものである。
【０００６】
【作用】本発明によれば、センサ部であるＵＨＦ帯域用
のアンテナを被測定物に挿入接触させた時に、被測定物
の誘電率に応じて変化するアンテナの入力インピーダン
スを高周波ブリッジにより検出するようにしたので、検
出した入力インピーダンスの変化量が被測定物の水分率
に対して直線的なセンサ出力として得られる。この入力
インピーダンスの変化量を演算部に取り込んで被測定物
の水分率に換算する。
のアンテナを被測定物に挿入接触させた時に、被測定物
の誘電率に応じて変化するアンテナの入力インピーダン
スを高周波ブリッジにより検出するようにしたので、検
出した入力インピーダンスの変化量が被測定物の水分率
に対して直線的なセンサ出力として得られる。この入力
インピーダンスの変化量を演算部に取り込んで被測定物
の水分率に換算する。
【０００７】
【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。
る。
【０００８】図１は本発明の一実施例を示すもので、１
０は数十ＭＨｚ〜数百ＭＨｚのＵＨＦ（極超短波）帯域
で作動する高周波ブリッジであって、該高周波ブリッジ
１０はバランス用高周波可変抵抗器１１を境にして左側
に高周波用抵抗器１２を接続し、右側にセンサ部となる
ＵＨＦ帯域用のアンテナ１をブリッジの平衡条件素子の
一つとして同軸ケーブル２を介して接続している。
０は数十ＭＨｚ〜数百ＭＨｚのＵＨＦ（極超短波）帯域
で作動する高周波ブリッジであって、該高周波ブリッジ
１０はバランス用高周波可変抵抗器１１を境にして左側
に高周波用抵抗器１２を接続し、右側にセンサ部となる
ＵＨＦ帯域用のアンテナ１をブリッジの平衡条件素子の
一つとして同軸ケーブル２を介して接続している。
【０００９】そして前記可変抵抗器１１と高周波用抵抗
器１２及びアンテナ１とのそれぞれの接続回路とを平衡
状態検出回路１３によって接続し、該平衡状態検出回路
１３に検波用ダイオード４とバランスコンデンサー１４
を直列に接続している。そして検波用ダイオード４とバ
ランスコンデンサー１４の接続回路を分岐してセンサ出
力回路１５を設け、該センサ出力回路１５にはチョーク
コイル１６と検波負荷抵抗１７を直列に接続している。
検波負荷抵抗１７の両端にはセンサ出力端子１８を設
け、検波負荷抵抗１７と並列にコンデンサー１９を挿入
している。
器１２及びアンテナ１とのそれぞれの接続回路とを平衡
状態検出回路１３によって接続し、該平衡状態検出回路
１３に検波用ダイオード４とバランスコンデンサー１４
を直列に接続している。そして検波用ダイオード４とバ
ランスコンデンサー１４の接続回路を分岐してセンサ出
力回路１５を設け、該センサ出力回路１５にはチョーク
コイル１６と検波負荷抵抗１７を直列に接続している。
検波負荷抵抗１７の両端にはセンサ出力端子１８を設
け、検波負荷抵抗１７と並列にコンデンサー１９を挿入
している。
【００１０】高周波ブリッジ１０の電源部にはＵＨＦ帯
域用の高周波電源３を前記バランス用高周波可変抵抗器
１１に接続している。
域用の高周波電源３を前記バランス用高周波可変抵抗器
１１に接続している。
【００１１】２０はセンサ出力端子１８に接続した演算
部であって、センサ出力端子１８に現われる電圧を予め
入力設定した検量データに基づいて骨材の水分率に換算
できるようにしてある。
部であって、センサ出力端子１８に現われる電圧を予め
入力設定した検量データに基づいて骨材の水分率に換算
できるようにしてある。
【００１２】なお、高周波ブリッジには実施例のほかに
も多種多様のものが考えられ、本発明は高周波ブリッジ
を実施例のものに何ら限定するものではなく、種々の有
効な高周波ブリッジを適用しても良いことは言うまでも
ない。
も多種多様のものが考えられ、本発明は高周波ブリッジ
を実施例のものに何ら限定するものではなく、種々の有
効な高周波ブリッジを適用しても良いことは言うまでも
ない。
【００１３】しかして、被測定物である骨材の水分率を
測定する場合、予め水分率のわかっている骨材によって
センサ出力端子１８に現われる電圧を測定して検量デー
タを実験的に求め、演算部２０に入力記憶させておく。
この時、先ず骨材をアンテナ１に接触させない状態で高
周波ブリッジ１０の平衡状態検出回路１３に電流が流れ
ないようにバランス用高周波可変抵抗器１１を調整して
高周波用抵抗器１２のインピーダンスに対してアンテナ
１の入力インピーダンスを平衡させ、センサ出力端子１
８に現われる電圧を零にしておく。
測定する場合、予め水分率のわかっている骨材によって
センサ出力端子１８に現われる電圧を測定して検量デー
タを実験的に求め、演算部２０に入力記憶させておく。
この時、先ず骨材をアンテナ１に接触させない状態で高
周波ブリッジ１０の平衡状態検出回路１３に電流が流れ
ないようにバランス用高周波可変抵抗器１１を調整して
高周波用抵抗器１２のインピーダンスに対してアンテナ
１の入力インピーダンスを平衡させ、センサ出力端子１
８に現われる電圧を零にしておく。
【００１４】そして測定しょうとする骨材にアンテナ１
を接触させると、骨材中に含まれる水分の誘電率の影響
によってアンテナ１の入力インピーダンスが変化し、高
周波ブリッジ１０の平衡状態が崩れて平衡状態検出回路
１３に電流が流れ、センサ出力端子１８に電圧が現われ
る。この電圧をセンサ出力として演算部２０に取り込
み、出力電圧の大きさに応じて骨材の水分率を換算す
る。
を接触させると、骨材中に含まれる水分の誘電率の影響
によってアンテナ１の入力インピーダンスが変化し、高
周波ブリッジ１０の平衡状態が崩れて平衡状態検出回路
１３に電流が流れ、センサ出力端子１８に電圧が現われ
る。この電圧をセンサ出力として演算部２０に取り込
み、出力電圧の大きさに応じて骨材の水分率を換算す
る。
【００１５】図２は本発明の水分計のアンテナ１を先端
面にセラミックを貼った筒２１内に収納し、これをテス
ト容器２２に挿入し、４３０ＭＨｚの高周波電源で作動
させ、段階的に湿潤させた砂をテスト容器２２に投入し
て砂の表面水率を測定する実験装置を示すものであり、
この実験装置により測定した結果を図３に示している。
横軸にはＪＩＳ１１１１（細骨材の表面水量試験）に規
定されたチャップマン方式により測定した砂の表面水率
を、縦軸にはセンサ出力端子１８に現われる電圧をプロ
ットしたものを示している。このグラフから明らかなよ
うに、センサ出力端子１８に現われる電圧と骨材の表面
水率とは直線的に変化しており、センサ出力より骨材の
表面水率を換算するのが容易であり、検量データに対す
る補間精度の向上も期待できる。
面にセラミックを貼った筒２１内に収納し、これをテス
ト容器２２に挿入し、４３０ＭＨｚの高周波電源で作動
させ、段階的に湿潤させた砂をテスト容器２２に投入し
て砂の表面水率を測定する実験装置を示すものであり、
この実験装置により測定した結果を図３に示している。
横軸にはＪＩＳ１１１１（細骨材の表面水量試験）に規
定されたチャップマン方式により測定した砂の表面水率
を、縦軸にはセンサ出力端子１８に現われる電圧をプロ
ットしたものを示している。このグラフから明らかなよ
うに、センサ出力端子１８に現われる電圧と骨材の表面
水率とは直線的に変化しており、センサ出力より骨材の
表面水率を換算するのが容易であり、検量データに対す
る補間精度の向上も期待できる。
【００１６】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、ＵＨＦ帯
域用の高周波電源３を具備した高周波ブリッジ１０にセ
ンサ部となるＵＨＦ帯域用のアンテナ１をブリッジの平
衡条件素子の一つとして接続し、被測定物に前記アンテ
ナ１を接触させた時のアンテナ１の入力インピーダンス
の変化をブリッジの電気的不平衡量として取り出すこと
によって、被測定物の水分率と電気的不平衡量との相関
関係が直線的となり、この電気的不平衡量を被測定物の
水分率に換算するようにしたので、検量データに基づく
水分率への換算が簡単となり、また補間データの演算も
比例演算で済むので水分率への換算精度の向上も期待で
きる。
域用の高周波電源３を具備した高周波ブリッジ１０にセ
ンサ部となるＵＨＦ帯域用のアンテナ１をブリッジの平
衡条件素子の一つとして接続し、被測定物に前記アンテ
ナ１を接触させた時のアンテナ１の入力インピーダンス
の変化をブリッジの電気的不平衡量として取り出すこと
によって、被測定物の水分率と電気的不平衡量との相関
関係が直線的となり、この電気的不平衡量を被測定物の
水分率に換算するようにしたので、検量データに基づく
水分率への換算が簡単となり、また補間データの演算も
比例演算で済むので水分率への換算精度の向上も期待で
きる。
【図１】本発明の水分計の構成を示す説明図である。
【図２】本発明の水分計を用いた実験装置を示す説明図
である。
である。
【図３】実験装置により得られた実験結果を示したグラ
フである。
フである。
【図４】従来の水分計の構成を示す説明図である。
【図５】従来の水分計を用いた実験結果を示すグラフで
ある。
ある。
１…アンテナ ３…ＵＨＦ帯高周
波電源 １０…高周波ブリッジ １３…平衡状態検
出回路 １８…センサ出力端子 ２０…水分率演算
部
波電源 １０…高周波ブリッジ １３…平衡状態検
出回路 １８…センサ出力端子 ２０…水分率演算
部
Claims (1)
- 【請求項１】ＵＨＦ（極超短波）帯域用の高周波電源を
備えた高周波ブリッジに、センサ部となるＵＨＦ帯域用
のアンテナをブリッジの平衡条件素子の一つとして接続
し、前記ブリッジの平衡状態検出回路に水分率換算用の
演算部を接続したことを特徴とする水分計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10541392A JPH05281172A (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 水分計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10541392A JPH05281172A (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 水分計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05281172A true JPH05281172A (ja) | 1993-10-29 |
Family
ID=14406927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10541392A Pending JPH05281172A (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 水分計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05281172A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002365238A (ja) * | 2001-06-07 | 2002-12-18 | Takemoto Denki Kk | 水分量測定センサ及び水分量測定装置 |
| JP2008195396A (ja) * | 2008-05-07 | 2008-08-28 | Ppg Industries Ohio Inc | 水分検出システムおよびその使用方法 |
| WO2016039804A1 (en) * | 2014-09-12 | 2016-03-17 | Hzo, Inc. | Detecting moisture with an antenna |
| US9800713B2 (en) | 2014-09-12 | 2017-10-24 | Hzo, Inc. | Moisture detection response |
| GB2558915A (en) * | 2017-01-19 | 2018-07-25 | Tyco Fire & Security Gmbh | Single-element flood detector |
| US10373454B2 (en) | 2017-08-15 | 2019-08-06 | Tyco Fire & Security Gmbh | Single-element door/window opening detector |
| US10475317B2 (en) | 2017-01-04 | 2019-11-12 | Tyco Fire & Security Gmbh | Single-element door\window opening detector |
-
1992
- 1992-03-30 JP JP10541392A patent/JPH05281172A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002365238A (ja) * | 2001-06-07 | 2002-12-18 | Takemoto Denki Kk | 水分量測定センサ及び水分量測定装置 |
| JP4647138B2 (ja) * | 2001-06-07 | 2011-03-09 | タケモトデンキ株式会社 | 水分量測定センサ及び水分量測定装置 |
| JP2008195396A (ja) * | 2008-05-07 | 2008-08-28 | Ppg Industries Ohio Inc | 水分検出システムおよびその使用方法 |
| WO2016039804A1 (en) * | 2014-09-12 | 2016-03-17 | Hzo, Inc. | Detecting moisture with an antenna |
| US9800713B2 (en) | 2014-09-12 | 2017-10-24 | Hzo, Inc. | Moisture detection response |
| US9939398B2 (en) | 2014-09-12 | 2018-04-10 | Hzo, Inc. | Detecting moisture with an antenna |
| US10475317B2 (en) | 2017-01-04 | 2019-11-12 | Tyco Fire & Security Gmbh | Single-element door\window opening detector |
| GB2558915A (en) * | 2017-01-19 | 2018-07-25 | Tyco Fire & Security Gmbh | Single-element flood detector |
| US10373454B2 (en) | 2017-08-15 | 2019-08-06 | Tyco Fire & Security Gmbh | Single-element door/window opening detector |
| US10607460B2 (en) | 2017-08-15 | 2020-03-31 | Tyco Fire & Security Gmbh | Single-element door/window opening detector |
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