JPS61253442A - 含水物の水分測定方法および水分測定装置 - 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〉 本発明は土やコンクリート、廃棄物もしくは泥土等の水
分を計測する、含水物の水分測定方法および水分測定装
置に関するものである。

〈従来の技術〉 沼地の開拓や道路の造成工事ｌこ使用する盛土等の含水
率を正確に把握する事は、施工管理を行ううえで最も重
要な事項である。

現在、土等の水分を測定する方法が種々研究開発されて
いる。

例えば、 （１）含水状態の被測定物（含水上）をフライパンで直
火にかけて加熱したり、電子レンジや赤外線を使って加
熱したり、含浸させたアルコールを燃焼させて加熱した
りして乾燥させ、乾燥前後の重量の差から含水量を求め
る方法 （２）被測定物に中性子を照射して、被測定物の周辺に
発生する、水分子の量に応じた中性子の量を計測するこ
とにより、含水比を求める方法〈本発明が解決しようと
する問題点〉 上記した含水量の測定技術には次のような問題点が存在
する。

（１）上記した何れの測定方法も、多（の手数と時間を
要する。

例えばＪＩＳ法によれば８時間もの加熱が必要であり、
他の方法でも加熱だけで１５〜２０亦も必要とする。

従って、現場で多数の点を測定することは非常に困難で
あり、実用性に欠ける。

（２）被測定物を高温で加熱すると乾燥時間は非常に短
くなる。

しかし、高熱によって有機物の分解や結晶水の発生、酸
化物の分解等を発生する。

その結果、水分以外の要素までも消失してしまい、正確
に含水量を測定できない。

（３）例えばアルコールを使用しての燃焼やバーナで加
熱する方法では局部的に加熱されるため、未乾燥箇所が
残存したり、あるいは一部で過剰に乾燥された箇所が発
生する等、平均して乾燥することが困難である。

（４）電子レンジを使用する場合には、空焼きを強いら
れるためレンジが故障しやすく、寿命が短くなる。

く本発明の目的〉 本発明は以上のような問題点を解決するためになされた
もので、電源設備のまったくない現場でも、簡便、迅速
に測定できる含水物の水分測定技術を提供することを目
的とする。

〈実施例〉 以下、図面を参照しながら本発明に係る水分の測定技術
について説明する。

まず、水分測定器について説明する。

くイ〉水分測定器の全体の構成 第１図に水分測定器１の一例を示す。

水分測定器１は、試料収納体２と、この試料収納体２を
加熱する加熱手段、試料の加熱前後の総重量を計測する
計測手段、含水率を算出する演算処理手段および算出し
た含水率を表示する表示手段とからなる。

く口〉試料収納体 試料収納体２は上蓋２１付きで浅底の函体であり、熱伝
導性に優れたアルミ等の板材で形成する。

試料収納体２には、内部に収納した試料Ａの温度を測定
するための温度センサーを装備させておく場合もある。

温度センサーを設ける場合には、後述する測定器本体５
との間を結線処理する。

なお、実際の使用に際して加熱ブロック体３を公知の保
温材で被覆して使用する場合もある。

加熱ブロック体３を保温材で被覆することにより、加熱
ブロック体３の温度降下を防止できるだけでなく、さら
に高温体の加熱ブロック体３の運搬や取り扱いが容易か
つ安全である等の利点がある。

くハ〉加熱手段 加熱手段としては、加熱機能を有する２つの加熱ブロッ
ク体３を重ね合わせて使用する。

両前熱ブロック体３の対向面は平滑に形成し、−側から
試料収納体２の挿入がし易いように、傾斜状の開口部を
形成する。

加熱ブロック体３は、熱容量と熱伝導性に優れ、かつ、
比熱の大きいアルミニュウムや黒鉛等で成型したものを
使用できる。

さらに、膨張収縮可能な密閉容器内に各種の液状の熱媒
体を封入させたものを使用することも可能である。

加熱ブロック体３は内部に加熱ヒーター８を着脱自在に
内蔵し、加熱温度を調節できるよう構成する。

〈二〉測定器本体 ５は計量機能と演算機能と含水率の表示機能を付与した
測定器本体である。

すなわち、箱型の測定器本体５の前面には開口５１を設
け、この開口５１の底面に電子天秤６を装備する。

さらに、測定器本体５には、電子天秤６で計測したメモ
リーデータを基に含水率（Ｍ）を算出する計算機を内蔵
する。

この際、計算機には例えば次の処理式を入力しておく。

ただしＷ　：試料Ａの乾燥前の重量 Ｗｏ：試料Ａの乾燥後の重量 また、本体には、算出した含水率をデジタル表示する表
示計５２を装備する。

さらに、算出した含水率をプリントアウトする機能を付
与することも可能である。

また、測定器本体５は、使用電源として乾電池や携帯用
のバッテリー等の他に、交流１００ｖの一般電源を併用
できる構造とする。

次に含水率の測定方法について説明する。

くイ〉試料の測定準備 現場で採取した軟質上等の試料Ａを所定の重量だけ採取
して、試料収納体２内に収納する。

そして、試料収納体２と試料Ａを含めた総重量を電子天
秤６で計測する。

く口〉試料の加熱 あらかじめ両顎熱ブロック体３を定温（例えば約２００
℃）に加熱調節してお（。

加熱ブロック体３は比熱容量が大きいので、加熱温度が
容易に降下することはないが、長時間使用する場合には
あらかじめ温度の降下分を計算に入れて加熱しておくか
、あるいは現場で加熱ブロック体３を簡易バーナ等で加
熱して温度の降下を防止する場合もある。

次に、試料Ａを収納した試料収納体２を、重ね合わせた
加熱ブロック体３間に挿入する。

加熱ブロック体３の対向面は平滑に形成されており、そ
のうえ加熱ブロック体３の重量が加わるので、試料収納
体２の上下両面は加熱ブロック体３と面接触しながら加
熱される。

そのため試料Ａの全体が平均して加熱され、試料Ａを早
期に乾燥させることができる。

試料Ａが絶乾状態になったか否かを把握するには、例え
ば測定器本体５の温度表示を観察しながら、試料Ａ内の
温度変化により容易に把握できる。

本発明の測定技術において、従来技術と太き（異なる点
は、比熱容量が大きい加熱ブロック体３を使用したので
、電源設備のまったくない現場でも乾燥作業が可能とな
る点と、面接触しながら試料Ａを加熱できるので、熱伝
導性が良好となって試料Ａの絶乾状態を早期に得ること
ができることである。

くハ〉絶乾状態の試料の重量測定 絶乾状態にした試料Ａを、試料収納体２内に収納させた
ままの状態で再び電子天秤６で計測する。

く二〉含水率の計算 乾燥後の試料Ａの重量測定を終了したら、測定器本体５
内の計算機に含水率の計算をさせる。

計算機には、あらかじめ処理式が入力しであるので、乾
燥前後の試料収納体２を含めた総重量の測定データを基
に算出して、含水率をデジタル表示する。

従って、含水率の計算は作業者が行わずに、瞬時に正確
な含水率が求められる。

くその他の実施例〉 試料Ａがヘドロのように含水量が著しく多いと判断され
る場合には、総重量を計測した後、−次水抜き作業を行
う。

一次水抜き作業に関しては、第３図に示すように試料収
納体２内の試料Ａを水分吸収材７で被覆して上蓋２１を
閉める。

次に試料収納２体の上下面に簡易な把持具を使用して圧
縮力を与えて、水分吸収材７に試料Ａ内の過剰な水分を
吸収させる。

水分吸収材７には、例えば透水性に優れ、試料Ａの粒子
の通過や付着を防止できる性質のガラス繊維や公知の特
殊濾紙等を使用できる。

また、この水分吸収材７の上面に別途に安価な吸収紙等
を介在させて余剰水を処理する事も可能である。

試料Ａに一次水抜きを行っても、−次水抜き作業の前に
総重量を測定しであるので、含水率の計測に関係はない
。

く効果〉 本発明は以上説明したようになるから次のような効果を
期待することができる。

くイ〉測定器本体の電源は携帯用の電源を使用でき、ま
た加熱ブロック体はあらかじめ加熱しておいたものを現
場で使用する。

従って、近くに電源設備のない広大な埋立地のような現
場でも、容易に含水量を測定できる。

〈口〉加熱媒体と試料収納体の間は加圧状態で面接触さ
せるので熱伝導性が良好となる。

そのため、試料の加熱温度を約２００℃前後の高温に設
定しても、試料へ加熱温度が平均して伝わるので、有機
物の分解や着火等を発生させず、短時間に試料の絶乾状
態を得ることができる。

笛　１ くハ〉水分測定装置は簡単な構造であるため、運搬が容
易であるうえに、従来装置に比べて安価に製作できる。

く二〉ヘドロのように含水量が多い場合でも、−次水抜
きを行うことにより、乾燥時間を短縮できる。

従って、試料の含水量の増減に影響されず、正確な水分
量の測定が可能となる。

くホ〉土の水分量の測定だけでなく、種々の被測定物を
対象とした含水率の測定が可能であり、汎用性が広い。

【図面の簡単な説明】

第１図二本分測定装置の一実施例の説明図第２図：試料
の加熱時の断面説明図 第３図：その他の実施例の説明図 １：水分測定器　　２二試料収納体　　３：加熱ブロッ
ク体　　６：電子天秤　　Ａ：試　斜出願人　　株式会
社　東横エルメス ゛〆２ 丘１ 凶

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）定量を採取した被測定物からなる試料の総重量を
   計測した後、 この試料を比熱容量の大きい加熱媒体によって、 加熱すると同時に加圧して絶乾状態まで乾燥させ、 絶乾後に試料の総重量を再度計測し、 試料の乾燥前後の重量から水の含水率を算出して行う事
   を特徴とする、 含水物の水分測定方法
2. （２）試料を収納する収納体と、 収納体を加熱する比熱容量の大きい素材からなる加熱手
   段と、 試料を加圧する加圧手段と、 定量の被測定物からなる試料の乾燥前後の重量を計測す
   る秤量手段と、 加熱により試料から蒸発した水分量を算出する演算処理
   部とからなる、 水分測定装置