KR0171081B1 - 물질의 물리적 특성을 측정하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

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수잔 티. 배브콕
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Abstract

갓 만든 콘크리트의 수분 및 시멘트 함유량을 측정하고 콘크리트의 계획된 강도를 계산하고 그리고 장치의 사용자에게 표시하기 위해 장치와 방법이 제공되었다.
장치는 각각 낮은 - 활성 핵 소오스를 포함하는 두 프로브를 가진다. 프로브는 사용되지 않을때 하우징내의 저장용기에 저장된다. 사용자는 공지된 시멘트 및 수분함유량을 가지는 콘크리트 구성을 참조하여 프로브를 교정하고 그리고 그 후 야외에서 수분함유량 및 시멘트 함유량과 일치하는 계수를 구하기 위해 콘크리트로 가득찬 샘플팬의 출입튜브내로 각각 프로브를 따로 따로 삽입한다. 전자장치는 상호관계를 저장하고 계산을 수행하기 위해 하우징에 부착된다.

Description

[발명의 명칭]
물질의 물리적 특성을 측정하기 위한 방법 및 장치
[발명의 분야]
본 발명은 물질의 물리적 특성을 측정하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
[발명의 배경]
건축회사가 직면하는 한 문제점은 빌딩 및 도로등과 같은 콘크리트 구조물의 강도 및 품질을 제어하는 것이다. 갓 만든 콘크리트는 콘크리트의 완전한 강도로 양생되기 위해 약 28일을 필요로하고 그리고 압축강도 시험은 갓 만든 콘크리트를 붓는 시점과 양생시키는 시점 사이의 상당한 지연 후에만 완전히 준비된 콘크리트에 수행될 수 있다. 가속 경화 기술이 시간을 줄이기 위해 사용되었지만, 공사장에서 구조물내로 콘크리트를 붓고난 후 콘크리트의 강도를 측정하는 어떠한 방법도 너무 늦은 것으로 여겨진다.
갓 부은, 굳지않은 콘크리트의 물 시멘트비(water to cement ratio)와 완전히 양생된 콘크리트의 최종적인 강도 사이의 상호 관계는 갓만든 콘크리트가 최종적으로 가질 수 있는 강도를 예측하는데 사용되어 왔다. 이와 관련하여 갓만든 콘크리트 믹스의 물 및 시멘트 함유량을 각기 측정하기 위한 몇몇 방법들이 제안되었고 그리고 몇몇 ASTM 기준이 있다. 이들 대부분의 방법들은 시간이 많이 소모되고 걸리며, 콘크리트 품질의 빠른, 한자리(on-site)측정에 적합하지 않은 콘크리트 함유물의 무게 및 화학적 분리등과 같은 실험절차에 의존한다. 이들 방법의 예가 미국특허 제4,196,614호 및 제4,615,215호에 있다.
다양한 핵 장치 및 방법들이 갓만든 콘크리트믹스의 시멘트 함유량 또는 물함유량을 각각 측정하기 위해 제안되었지만 문제점이 나타났다. 미셸(Mitchell)의 미국특허 제3,911,271호는 갓만든 콘크리트의 시멘트 함유량을 측정하기 위한 휴대용 핵장치에 관한 것이지만 장치는 분명히 결코 상업화되지 않았다. 미셸의 핵 시멘트 함유량 측정 계기는 요드화 나트륨 신틸레이션(sodium iodide scintillation)결정을 사용하였고 온도 변화에 따라 그리고 시간이 지남에 따라 전자의 드리프트를 겪게 된다. 미셀의 핵 시멘트 함유량 측정계기는 연방 고속도로국의 보고서 FHWA-RD-73-48, FHWA-RD-75-63, FHWA-RD-75-525 및 FHWA-TS-78-201에 광범위하게 기술되어 있다.
또한, 1986년 6월에 출간된 국립공동 고속도로 연구보고서 제284호에 기술되어 있다. 시멘트의 물 함유량을 측정하기 위한 다른 측정장치가 미국특허 제4,039,809호에 기술되어 있다. 저 활성 핵 소오스를 사용하는 휴대 가능한 핵 측정장치가 미국특허 제4,766,319호에 기술되어 있다.
WO 88/01382호에는 세개의 개별적인 프로브를 사용하여 물질의 몇몇 다른 특성의 비파괴 분석을 위한 시험장치를 기술해 놓았다. 앞서 기술된 문제점을 명심하면, 본 발명의 목적은 상기 기술한 선행 방법 및 장치의 한계를 극복하고 그리고 물질의 물리적 특성을 바르고 손쉽게 측정하기 위한 방법과 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 보다 특수한 목적은 경화되지 않은, 갓 만든 콘크리트의 수분 및 시멘트 함유량을 측정할 때 현장에서 사용하기에 적합한 장치 및 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 또다른 특수한 목적은 갓 만든 콘크리트 믹스가 최종적으로 가질 수 있는 강도를 측정할때 현장에서 사용하기에 적합한 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
[발명의 요약]
본 발명에 따라, 휴대가능하고 모든것이 갖추어진 장치가 시험 물질의 물리적 특성을 측정하고 그리고 시험물질의 최소 하나의 물리적 특성값을 기계장치 사용자에게 표시하기 위해 제공된다. 장치는 측정시 시험 물질의 샘플과 접촉하게 개별적으로 위치되기에 적합한 한쌍의 이동가능한 프로브(probe)쌍에 연결된 하우징을 포함한다. 쌍중 이동 가능한 제 1 프로브는 시험 물질의 첫번째 물리적 특성의 측정을 구하기 위한 수단을 포함하고, 이동 가능한 제 2 프로브는 시험물질의 다른 물리적 특성의 측정을 구하기 위한 수단을 포함한다. 전자회로가 각 프로브에 유기적으로 연결되며, 그리고 프로브가 측정하는 특성을 나타내는 각 프로브로 부터의 신호를 수신하기 위한 수단을 포함한다. 전자회로는 또한 이들 신호로부터 시험물질의 최소 하나의 물리적 특성에 대한 값을 결정하기 위한 수단을 포함한다. 표시 장치는 전자회로에 유기적으로 연결되어 시험물질의 물리적 특성값은 장치의 사용자에게 표시될 것이다.
보다 명확하게, 제 1 및 제 2 프로브는 낮은 활성 방사선 소오스와 방사선 검출기를 포함한다. 장치 하우징은 프로브가 사용되지 않을때 프로브를 저장하고 수용하기 위해 차폐된(shield)저장용기를 포함한다. 기준표준(reference standard)이 각 저장용기에 결합되어 프로브가 저장용기내로 위치될때 방사능 검출기의 안정성은 검증될 수 있다.
특히 제 1 프로브는 시험 물질의 수분함유량을 나타내는 신호를 발생한다. 제 1 프로브는 시험 물질내로 고속중성자를 방출하는 중성자 방사선 소오스를 포함한다. 제 1 프로브내에 설치된 열 중성자 검출기는 시험물질내에 있는 중성자 감속(moderating)원소에 의해 감속된 열중성자를 검출하고 그리고 열중성자 계수를 근거한 신호를 발생시킨다. 열중성자 검출기는 예컨대,3He tube 일 수 있다.
제 2 프로브는 시험물질의 구성을 나타내는 신호를 발생시킨다. 제 2 프로브는 시험물질내로 감마 방사선을 방출하기 위한 저에너지 감마 방사선 소오스를 포함한다. 감마 방사선 소오스로 부터 차폐된 감마 방사선 검출기는 시험물질로 부터 후방 산란된(backscattered)감마 방사선을 검출하고 그리고 계수에 근거한 신호를 발생시킨다. 감마 방사선 검출기는 예컨대, X - 선 비례 계수기일 수 있다.
본 발명은 특히 갓 만든, 경화되지 않은 콘크리트 믹스의 물리적 특성을 측정하기 위해 응용가능하다. 샘플 용기가 갓 만든 콘크리트로 가득차면 장치 하우징내에 제공된 저장용기로부터 프로브를 꺼내어 프로브를 콘크리트와 접촉하게 위치시키고 그리고 샘플 용기에 중앙으로 위치되고 콘크리트로 둘러싸여 있는 세장된 출입 튜브내로 프로브를 한번에 하나씩 삽입한다. 수분 프로브는 샘플용기내에 있는 출입튜브내로 삽입되고 그리고 프로브내에 위치한 고속 중성자 소오스로부터 중성자들은 시험물질내로 들어간다. 물질로부터 산란된 열중성자들은 검출되고, 계수되고 그리고 계수와 대응하는 신호가 발생된다. 이 계수로부터 시멘트믹스의 수분함유량이 측정될 수 있다.
그리고 나서 시멘트 구성 프로브는 출입튜브내로 삽입되고 그리고 프로브내에 있는 감마 방사선 소오스로 부터 감마 방사선은 시험 물질내로 들어간다. 시험 물질에 의해 후방-산란된 감마 방사선은 검출되고, 계수되고 그리고 샘플의 시멘트 함유량과 대응하는 계수에 근거한 신호가 발생된다. 물 시멘트비는 계산되고, 표시되며 그리고 콘크리트의 최종 강도가 결정되고, 계산된 물 시멘트비에 근거하여 표시된다.
[도면의 간단한 설명]
본 발명의 몇몇 특징과 장점이 설명되었다. 다른 장점들은 첨부도면과 함께 본 발명의 명세서가 계속됨에 따라 보다 명확해 질 것이다.
제1도는 본 발명 장치의 바람직한 실시예를 나타낸 투시도.
제2도는 제1도의 선 2-2을 따라 취한 장치의 세로측 단면을 나타낸 도면.
제3도는 제1도의 선 3-3을 따라 취한 장치의 세로측 단면을 나타낸 도면.
제4도는 장치의 전자 구성을 개략적으로 나타낸 도면.
제5(a) 및 제5(b)도는 본 발명의 실행에 사용된 단계를 나타내는 흐름도.
[발명의 상세한 설명]
본 발명은 장치 특정 실시예를 도시한 첨부도면을 참조하여 보다 완전히 설명될 것이다. 바람직한 실시예에 있어서, 본 발명은 갓 만든, 경화되지 않은 콘크리트 믹스 샘플의 수분 및 시멘트 함유량을 측정하고 그리고 콘크리트 믹스의 강도를 장치 사용자에게 표시하기 위한 휴대 가능한 장치이다.
장치는 일반적으로 번호 10로 표시된다. 장치의 하우징(12)은 시멘트 프로브(18)와 수분 프로브(20)각각을 위한 용기(14,16)를 포함한다. 도면의 프로브들은 그들 각각의 용기내에 저장위치로 위치되어 있다. 프로브(18,20)들은 각각 전기적 케이블(24,26)수단에 의해 전자회로(22)에 연결된다. 물 시멘트비는 특정 콘크리트 믹스에 대한 압축강도와 실험적으로 관련될 수 있으며, 그리고 프로브(18,20)들은 수분 및 시멘트 함유량 측정값을 구하기 위해 사용되며, 이 측정값은 아래에서 설명되는 바와 같이 전자회로(22)가 강도에 대한 값으로 변환시킨다.
제1도에 파선으로 도시되어 있는 수분프로브(20)는 용기(16)로 부터 꺼내어져 샘플용기(28)내로 삽입하기 위한 위치로 되어 있다. 샘플용기(28)는 원통형 외측벽(31)과 하부면(32)을 가지고 있다. 출입튜브(30)는 하부면(32)상에 설치되고 샘플용기(28)내 중앙에 위치한다. 제1도에 도시된 바와같이 샘플용기(28)는 갓 만든, 경화되지 않은 콘크리트()로 채워져 있다.
샘플용기(28)는 휴대성을 위해 제공된 손잡이(29)를 가진다. 샘플용기는 튼튼한 구조물이고, 반복된 막대 다지기(rodding)를 견딜 수 있다. 막대 다지기에 있어서, 작업자는 샘플용기내 콘크리트를 통해 수직 하방 운동으로 금속봉을 밀어 넣고, 또한 용기의 측면을 생가죽 또는 고무 망치로 친다.ㅁ마맘마 막대 다지기는 콘크리트 샘플이 용기를 완전히 채우도록하여 공기구멍이 없는 균일한 밀도의 콘크리트 샘플을 제공한다. 샘플용기(28)는 스테인레스스틸 또는 알루미늄으로 만들어지고 그리고 거의 30 내지 36cm(12 내지 14인치)의 직경과 약 28 내지 33cm(11 내지 13인치)의 높이가 되는 것이 바람직하다. 이러한 용기를 가득 채우는 콘크리트 분량을 위해, 샘플용기(28)와 손잡이 (29)는 최소한 150파운드를 지지할 수 있어야만 한다.
샘플용기(28)내 출입튜브(30)는 필수적으로 방사선이 투과되어야 하며 하부면(32)에 연결되는 스케쥴 40 피브이씨 파이프(Schedule 40 PVC pipe)와 같이 보통 물질을 포함할 수 있다. 출입튜브(30)는 샘플용기의 상부를 지나 연장되는 크기어어야 하며 그리고 반복할 수 있는 형태로 몇 단계(예 : 4단계)로 시멘트 프로브(18)를 고정시킬 수 있는 지침(indexing)장치(33)를 갖추는 것이 바람직하다. 출입튜브(30)와 하부면(32)은 샘플용기(28)로부터 제거가능하여야 하며 사용후 세척될 수 있어야 한다.
장치하우징(12)은 한사람이 휴대할 수 있는 크기이어야 하며 그리고 손잡이(36) 뿐만 아니라 용기다리(38)를 가져 하우징은 하우징과 프로브가 위치하는 픽업트럭의 뒷문 또는 건축물장소에서 다른 위치등과 같은 표면위로 적어도 약 6인치 상승될 수 있다. 장치를 상승 시키는 것은 측정중인 면으로 부터의 간섭을 감소시킨다. 장치는 또한 아래에서 보다 상세히 기술되는 내구 구성 요소를 싸기 위한 측면(40), 하부(41) 및 상부(42)를 포함한다.
전자장치(22)는 장치하우징(12)의 상부에 설치되고 그리고 전자장치에 대한 전력을 제어하기 위한 온-오프 스위치(48) 및 장치의 사용자 또는 다른 사람이 전자장치의 기능을 제어할 수 있도록 해주는 키패드(Keypad)(50)를 가진다.
키패드는 방수, 방진으로 만들어진 일반적인 피막(membrane)이며 외부환경에서 5년간의 사용을 견딜 수 있어야 한다. 키패드(50)는 데이터의 정확한 입력을 위해 사용자에게 만져 알 수 있는 반향(feedback)을 제공할 수 있는, 쉽게 대체할 수 있는 플래스틱 카버를 가지는 것이 바람직하다. 전자장치(22)는 또한 선택표와 메세지의 명확성을 개선하기 위해 큰 문자를 가지는 액정 표시장치인 표시장치(52)를 포함한다.
표시장치(22)는 내장시험(built-in testing)을 위해 대화형이 되어야 한다. 전자장치(22)는 또한 메모리(56)를 가지는 프로세서(54)와 그리고 프로브(18,20)와 프로세서(54)를 인터페이스(interface)시키기 위한 인터페이스 보드(58)를 포함한다.
(제4도), 이들 구성 요소들은 제4도와 관련해 아래에서 상세히 설명된다.
전자장치(22)는 일반적으로 장치하우징(12)에 부착되고 계산, 전력분배를 제공하고, 방사선 계수를 만들고 그리고 사용자 인터페이스를 제공하기 위한 필수적인 모든 전자장치를 포함한다.
장치는 소형이며 그리고 거의 20cm(8인치)의 깊이, 10cm(4인치)의 높이 및 약 15 내지 18cm(6 내지 7인치)의 폭을 가진다. 도시된 실시예에 있어서, 전자장치(22)는 장치하우징(12)으로부터 분리될 수 있으며 코드에 의해 하우징에 전기적으로 연결된다(도시되지 않았음).
제2도는 제1도의 선 2-2를 따라 취한, 시멘트 프로브(18)를 포함하는 장치의 일부를 통한 세로측 단면도를 나타낸 것이다. 도시된 바와같이 시멘트 함유량 프로브(18)는 일반적으로 원통형이며 그리고 한 단부에 손잡이(60)를, 반대 단부 가까이에 감마 방사선 소오스(62)를 포함한다.
검출기(64)는 콘크리트 샘플에 의해 후방 산란된 감마 방사선 검출을 위해 감마 소오스로 부터 이격되어 있다.
감마 방사선 소오스(62)로 부터 시멘트 프로브(18)의 반대쪽 단부에 있는 전자모듈(66)은 검출기(64)를 구동시키고 그리고 후방산란된 감마 방사선의 계수에 기초한 신호를 케이블(24)을 통해 전자장치(22)(제4도)에 제공하기 위한 전력을 공급한다. 감마 소오스(62), 검출기(64) 및 전자모듈(66)은 단부두껑(68,69)을 가지는 원통형 프로브 몸체(67)내에 수용된다. 프로브몸체(67)는 얇은 - 벽형 알루미늄 슬리이브(sleeve)로 형성되는 것이 바람직하다.
납 방사선 차폐막(70,74)은 하우징내에 제공된다. 하부 방사선 차폐막(70)은 하부의 원통형 프로브 몸체(68)의 단부두껑(76)근처에 위치한다. 하부 방사선 차폐막(70)은 공기갭(75)을 제공하기 위해 감마 방사선 소오스로 부터 이격된다. 상부납 차폐막(74)은 감마 방사선 소오스(62)와 검출기(64)사이에 놓여진다. 상부 납 차폐막(74)은 원추형 이어서 소오스에 의해 후방 산란된 감마 방사선 만이 검출기(64)에 의해 계수된다. 차폐막은 콘크리트 내에서 산란없이 검출기내로 직접 들어가는 광자로 검출기가 포화되는 것을 방지한다. 감마 방사선 소오스(62)는 60KeV의 에너지를 가지는 감마선을 방출하는 10mCi241AM 포인트 소오스가 바람직하다. 검출기(64)는 X - 선 비례 감마 방사선 계수기 또는 비슷한 것이 바람직하다.
포트랜드(portland) 시멘트의 주 구성요소인 칼슘에 의한 감마 방사선의 광전자 흡수 때문에 시멘트 프로브는 시멘트 함유량을 측정할 수 있다. 특정 원자의 원자번호가 높을수록, 낮은 광자에너지에서 광전자 흡수의 확률이 커진다. 전형적인 콘크리트 믹스의 원소구성 대부분은 원자번호 14 또는 그보다 낮은 값을 가지고 있어서, 광전자 흡수에 대한 이들 원소의 기여는 제한된다. 그러나 시멘트의 주 구성요소인 칼슘은 원자 번호 20을 가진다. 따라서 콘크리트 믹스의 시멘트 함유량이 증가함에 따라 칼슘함유량 또한 증가하고 그리고 광전자적으로 흡수된 광자의 수도 증가한다. 특정 콘크리트 믹스와 프로브 계수에 대한 상호관계는 선형이어서, 프로브는 믹스에 대해 정확히 교정될 수 있다. 그러한 교정기술은 보통 기술자의 기술 범위내에 있다.
시멘트 프로브(18)를 위한 전자모듈(66)은 인터페이스 보드(58)(제4도)로 부터 오는 낮은 전압전력을 수신할 수 있어야 하며 그리고 검출기(64)인 X- 선관을 구동하기 위해 낮은 전압 전력을 거의 1,900VDC 인 고전압으로 변환시킬 수 있어야 한다. 그외에도 전자모듈(66)에 의해 X - 선관(64)으로 부터 수신된 펄스는 1,900VDC로 부터 분리되고, 버퍼되고(buffered) 그리고 인터페이스 보드(58)로 전송되기전에 증폭된다. 전자장치(66)로 부터 수신된 펄스는 약 5mv이어야 한다.
제3도는 제1도의 선 3-3을 따라 취한, 수분 프로브(20)를 포함하는 장치의 일부분을 통한 세로측 단면도를 나타낸 것이다. 수분 프로브(20)는 중성자 소오스(76), 열 중성자 검출기(78), 및 전자모듈(80)을 포함한다. 소오스(76)에 의해 방출된 고속 중성자는 주위를 둘러싸는 매개물내에서 원자와의 다수 충돌을 통해 열중성자화 된다. 열중성자회됨으로서, 중성자들은 충돌을 통해 동일하게 에너지를 얻게되는 점까지 에너지를 손실하는 것과 같이 운동에너지가 감소된다는 것을 의미한다. 수소와 같은 몇몇 원자들은 고속 중성자를 다른 원자들보다 훨씬 크게 열중성자화 시킬 수 있는 능력을 가진다. 따라서 콘크리트의 수분 구성요소는 고속 중성자들을 가장 잘 열중성자화 시킬수 있다. 특정 수분 함유량과 프로브 계수에 대한 상호관계는 선형이어서, 프로브는 믹스의 수분 함유량에 대해 정확히 교정될 수 있다.
전자모듈(80)은 열중성자 계수를 케이블(26)을 통해 전자장치(22)의 인터페이스보드(58)(제4도)로 보내지는 전자신호로 변환시킨다. 중성자 소오스(76), 열 중성자 검출기(78), 및 전자모듈(80)은 외부 차폐막으로 역할을 하는 원통형 프로브 몸체(82)내에 모두 다 수용된다. 프로브 몸체(82)는 알루미늄으로 만들어지는 것이 바람직하고 그리고 원통형 프로브 몸체(82)를 밀봉하는 알루미늄 단부 뚜껑(84,86)을 포함한다. 단부 뚜껑(84)을 통해 전자모듈(80)에 케이블(26)이 연결된다. 번호 85는 프로브의 손잡이이다.
중성자 소오스(76)는 10mCi Am:Be 환형 소오스를 포함하는 것이 바람직하다. 열 중성자 검출기(78)는 중성자 소오스(76) 중앙위에 있는3He 튜브가 바람직하다. 전자모듈(80)은 수분프로브(20)의 상부에 있는 단부 뚜껑(84)과3He 중성자 검출기 튜브(78)사이에 놓여진다.
전자모듈(80)은 인터페이스 보드(58)(제4도)로 부터 오는 낮은 전압 전력을 수신할 수 있어야 하며 그리고3He 튜브를 구동시키기 위해 낮은 전압 전력을 거의 900VDC의 고전압으로 변환시킬 수 있어야 한다. 전자모듈(80)은 튜브(78)로 부터 펄스를 수신하고 그리고 분리하고 그리고 인터페이스보드(58)로 전송을 위해 펄스를 버퍼링(buffer)한다.
본 발명의 중요한 특징은 차폐된 저장용기(14 (제2도), 16 (제3도)), 그리고시멘트 및 수분 프로브(18,20)내 방사능 검출기(64,78)각각의 안정도와 정확도를 검증하기 위해 각각 제공된 대응하는 기준표준(44,46)이다. 저장용기(14,16)는 프로브가 사용되지 않을때 프로브를 저장하기 위한 알맞은 공간을 제공한다. 시멘트 프로브(18)를 위한 기준표준(44)은 용기(14)를 감싸는 폴리에틸렌으로된 환상의 고체 블럭이다. 방사선이 필수적으로 투과되고 그리고 PVC 파이프의 형태로 바람직하게 형성된 용기(14)는 폴리에틸렌 블럭(44)내로 삽입된다. 폴리에틸렌 블럭(44)은 납호일 차폐막(88)으로 상부, 측면, 및 하부가 감싸여 진다. 폴리에틸렌 블럭(44)내에 꼭 맞는 용기(14) 상부부분 또한 납호일(88)로 감싸여져 있다. 그외에도, 폴리에틸렌 블럭(44)바로 위로 연장하는 용기(14)부분은 납호일(88)과 나란히 있다.
제3도에 도시된 바와같이, 수분 프로브(20)를 위한 기준표준(46)은 또한 환상의 폴리에틸렌 블럭이다. 용기(16)는 환상의 폴리에틸렌 블럭으로 부터 상부로 연장하고 그리고 블럭에 꼭 맞는 PVC 튜브이다. 납 호일 차페막(90)은 폴리에틸렌 블럭(46)의 상부외부 지름과 블럭(46)의 하부 내부 지름 둘레에 제공되어 있다.
제4도는 본 발명과 관련해 사용된 전자장치를 개략적으로 도시한 것이다. 전자장치(22)는 키패드(50), 표시장치(52), 프로세서(54), 메모리(56), 인터페이스 보드(58), 및 배터리(92)를 포함한다. 프로세서(54)는 전압원(49)에 연결된다. 시멘트 프로브(18)와 수분 프로브(20)를 위한 전자장치 및 전기적 케이블 접속(24,26)을 통해 전자장치(22)의 인터페이스 보드(58)에 대한 그들의 상호연결이 제4도에 도시되어 있다.
전자장치(22)는 모든 계산, 제어 입력, 및 사용자 인터페이스 기능을 수행한다. 전자장치(22)는 프로브(18,20)에 낮은 전압 전력을 제공하고 프로브로 부터 아나로그 펄스를 수신한다. 전자장치(22)는 표시장치(52) 및 키패드(50)를 통해 사용자에게 인터페이스 된다. 전자장치(22)는 내부 배터리(92)를 통해 전력을 공급 받을 수 있고, 또는 충전기 또는 자동차 담배 점화기 등과 같은 외부 전압원(49)을 통해 전력을 공급받을 수 있다.
프로세서(54)는 중앙연산처리장치(CPU) 및 ROM, RAM, 비-소멸성(non-Volatile) RAM 및 실시간 클럭을 포함하는 관련된 모든 디지탈 하드웨어를 포함한다. 프로세서(54)는 통상적인 것이며, 프로세서의 기능은 다양한 프로세서 보드로 쉽게 나누어질 수 있다. 프로세서(54)는 프로브를 제어하고 그리고 인터페이스 보드(58)로 부터 오는 디지탈 펄스를 계수한다. 인터페이스 보드(58)는 펄스를 원 계수(raw counts)로 변환시키고, 이들 결과를 프로세서(54)로 제공한다. 프로세서(54)는 또한 키패드(50), 표시장치(52), 및 전자장치가 통신하는 선택적인 키패드(50), 표시장치(52), 및 전자장치가 통신하는 선택적인 포트에 인터페이스를 제공한다. 프로세서(54)는 또한 배터리(92,49)으로 부터의 전력 분배를 제어한다.
메모리(56)는 수분 및 시멘트 측정으로 부터 총 50회의 계수 및 오프셋 교정을 포함하는 15번의 교정을 위한 충분히 배터리 - 지원된 RAM을 가져야만 하는 것이 바람직하다. 배터리 지원(batery - backing)회로는 칩에 집적화되지 않는 것이 바람직하다.
인터페이스 보드(58)는 프로세서(54)의 중앙 연산처리장치와 프로브(18,20)사이에 인터페이스를 제공한다. 인터페이스 보드(58)는 프로세서(54)로 부터 오는 제어 신호에 근거하여 하나 또는 두 프로브에 낮은 전압전력을 동시에 제공할 수 있어야 한다. 인터페이스 보드(58)는 또한 두 프로브로 부터 오는 사전 - 증폭된 신호를 동시에 수신하고, 신호를 증폭하고, 그리고 최종펄스를 디지탈 펄스로 변환시킬 수 있어야 한다. 두 최종 디지탈 신호는 계산이 수행되는 프로세서(54)로 보내진다.
표시장치(52)는 20 ×4 LDC 등과 같은 충분히 큰 액정 다이오우드(Liquid crystel diode)로 바람직하게 구성된다. 큰 문자 공간은 야외에서 사용할때 메뉴와 메세지의 명확성을 향상시킨다. 표시장치(52)는 내장(built - in) 시험을 허용하기 위해 대화형이 된다. 버퍼(buffer)는, 필요하다면 프로세서 속도를 개선하기 위한 것으로 생각될 수 있다.
전압변환기(96) 및 전치 - 증폭기(pre - amplifier)(98)를 포함하는 시멘트 프로브(18)의 전자모듈(66)이 제4도에 도시되어 있다. 시멘트 프로브(19)는 인터페이스 보드(58)로 부터 오는 낮은 전압 전력을 수신하고 그리고 감마 방사선 검출기, X-선 튜브(64)를 구동시키기 위해 낮은 전압 전력을 전압 변환기(96)를 통해 고전압으로 변환시킬 수 있어야만 한다. 전치 증폭기(98)가 제공되어 펄스가 인터페이스 보드로 전송되기 전에 펄스를 일시적으로 저장(buffer)한다.
비슷하게, 수분 프로브(20)의 전자모듈(80)은 전압 변환기(100)와 전치증폭기(102)를 포함한다. 수분 프로브(20)는 인터페이스 보드(58)로 부터 오는 낮은 전압전력을 수신하고 그리고 전압 변환기(100)내에서 낮은 전압전력을 고전압으로 변환시킨다. 중성자 검출기(78)로 부터 수신된 펄스는 일시 저장되고 그리고 인터페이스 보드(58)로 전송되기전에 전치증폭기(102)내에서 증폭된다.
케이블(2,426)은 전자장치(22)와 시멘트 프로브(18) 및 수분 프로브(20)사이에 각각 전기신호를 제공한다. 이들 케이블은 동축 케이블이거나 또는 단부 연결부에 전자장치에 대한 록킹(rocking)접속기를 가지는 다수도체 케이블이 바람직하다. 기계장치는 건축물 공사장에서 외부에 사용되므로 케이블은 방진, 방수이어야 한다.
제5(a)도와 5(b)도는 본 발명의 동작 특성을 도시하였고, 갓 만든, 경화되지 않은 콘크리트 강도의 측정을 구하기 위해 작업자가 행하여야할 다양하 단계를 보여준다. 단계(111)에서 도시된 바와 같이, 작업자는 첫번째, 갓 만든, 경화되지 않은 콘크리트를 샘플용기(28)에 가득 채우고 그 다음에 용기를 가득 채우는 동안 적어도 세차례 막대 다지기와 가볍게 두드리기를 해야한다. 용기는 1/3이 채워진 후 막대 다지기와 가볍게 두드려지고, 2/3가 채워진 후 다시 막대 다지기와 가볍게 두드려지고 그리고 용기가 가득 채원진 후 마지막으로 막대 다지기와 가볍게 두드려진다. 용기를 가득채우고, 막대 다지기와 가볍게 두드리기 작업을 끝낸후 작업자는 샘플의 최상부에 부드럽고, 평평한 수평면을 만들기 위해 표면을 친다.
그후 단계(112)도시된 바와 같이, 작업자는 폴리에틸렌 기준표준(46)으로 습도 프로브(20)의 정확성을 검증한다. 단계(113)에서 작업자는 폴리에틸렌 기준표준(44)으로 시멘트 프로브(18)의 정확성을 검증한다. 프로브들이 그들 각각의 표준내에 삽입되어 있는 동안 이들 검증이 수행된다.
시멘트 함유량과 구해진 계수사이 및 수분 함유량과 구해진 계수 사이의 상호관계는 실험적으로 결정되고, 그리고 선형 또는 2차 방정식으로 맞추어져 이들 관계를 나타내는 함수들은 메모리(56)에 저장된다. 몇몇 콘크리트 믹스에 대한 교정곡선이 메모리내에 저장될 수 있고 필요에 따라 불러낼 수 있다. 갓 만든 콘크리트내 물 - 시멘트비를 계산하기 위한 정보와 그리고 이 비를 경화된 콘크리트의 최종강도와 상호관련 시켜주기 위한 정보가 메모리(56)내에 저장된다.
전형적으로, 프로브에 대한 교정 곡선은 공사장에서 예상되는 콘크리트 믹스를 기초로하여 실험실에서 앞서 셋팅(setting)함으로서 만들어진다. 시멘트 함유량 프로브의 교정을 위해, 목표(target)믹스라고 불리는 콘크리트 믹스가 준비되는데 이는 공사장에서 예상되는 것과 동일하다. 측정은 최소한 목표믹스의 네샘플에 대해 행하여 지는데 믹스의 물 및 시멘트 함유량은 사전에 공지된다. 다른 두 부가적인 콘크리트 믹스가 준비되는데, 하나는 목표 믹스의 시멘트 함유량보다 작은 시멘트 함유량을 가지고 다른 하나는 목표 믹스의 시멘트 함유량 보다 높은 시멘트 함유량을 가진다. 이들 믹스의 적어도 네샘플에 측정이 행하여 진다. 시멘트 함유량이 독립변수인 선형 교정곡선이 측정을 기초로 하여 준비된다. 이 곡선의 사면(slope)과 절편(intercept)은 메모리(56)에 저장된다.
수분 프로브는 비슷한 방법으로 교정되는데, 믹스내 시멘트 함유량은 일정하게 유지된다. 예상되는 현장 믹스의 수분 함유량을 가지는 목표 믹스에 측정이 행하여 진다. 부가적인 믹스가 준비되는데, 교정곡선의 사면 및 절편을 만들기위해 한 믹스는 높은 수분 함유량을 가지고 다른 하나는 낮은 수분 함유량을 가진다.
샘플 용기를 가득 채우고 프로브를 교정한 후, 단계(114)에 도시된 바와같이 작업자는 하우징(12)내 저장용기로 부터 수분 프로브를 꺼내어 샘플용기(28)의 출입튜브(30)내로 삽입한다. 단계(115)에 도시된 바와 같이, 중성자들은 고속 중성자 소오스(76)로 부터 콘크리트 샘플()내로 향한다. 이들 중성자중 몇몇은 샘플내에서 열중성자화 되거나 또는 탈출하기 전까지 다수의 충돌을 겪는다. 열중성자화된 중성자의 무리는 검출기 튜브 둘레로 전개되고, 몇몇은 프로브에 의해 계수된다. 단계(116)에 도시되어 있는 바와 같이, 전자모듈(80)은 열중성자 계수와 일치하는 신호를 발생시키고, 이 신호를 펄스의 형태로 전자장치(22)의 인터페이스 보드(58)로 보낸다.
신호는 증폭되고 그리고 시멘트의 수분 함유량을 결정하는 계산의 수행을 위해 프로세서(54)에 제공된다. 단계(117)에서 프로세서(54)는 표시장치(52)에 의해 사용자에게 표시되는 수분함유량을 계산한다. 구해진 계수는 수분 함유량 프로브 계수사이의 상호관계를 위해 저장되어 있는 함수로 연결된다.
수분 함유량이 표시된 후, 단계(118)에 따라 사용자 또는 작업자는 샘플용기로 부터 수분 프로브를 꺼내어 장치 하우징내에 제공되어 있는 저장용기로 다시 넣는다.
단계(119)에 따라, 사용자는 하우징(12)내에 저장용기로 부터 시멘트 프로브를 거내어 첫번째 시멘트 측정을 위해 샘플용기(28)의 출입튜브(30)내로 삽입한다.
단계(120)에 따라 , 감마 방사선이 차폐된 소오스로 부터 콘크리트 샘플내로 향한다. 몇몇 방사선은 흡수되기 전까지 다수의 산란을 겪으며, 몇몇은 후방 산란된 방사선이 계수되 X-선 비례 계수기내에 산란된다. 납 차폐막은 콘크리트 내에서 산란이 없이 검출기로 직접 들어가는 광자에 의해 검출기가 포화되는 것을 막아준다.
단계(121)에 따라서, 전자모듈(66)은 검출기(64)내에서 구해진 계수와 일치하는 신호를 발생시키고 그리고 증폭하고, 그리고 이 신호를 전자장치(22)로 전송한다. 단계 120과 121은 부가적인 계수를 구하기 위해 프로브를 거의 1인치의 깊이보다 적게 연속적으로 적어도 세차례 반복되는 것이 바람직하다. (122) 이들 계수들은 시멘트 함유량과 프로브 계수 사이의 관계를 위해 저장되어져 있는 함수내로 연결된다.
단계(123)를 따라서, 프로세서는 계산을 하고 그리고 획득되어진 최소한의 네계수를 기초로하여 표시장치를 통해 평균 시멘트 함유량을 표시한다. 그후 작업자는 샘플 용기로 부터 시멘트 프로브를 꺼내고 단계(124)에 따라서 하우징내 저장용기 내로 집어넣는다. 프로세서(54)는 단계(125)에서 계산을 하고 그리고 표시장치(52)를 통해 물 - 시멘트 비를 표시하며, 그 후 단계 (126)에 따라서 프로세서(54)는 계산을 하고 그리고 이 비를 기초로 하여 계획된 콘크리트의 강도를 표시하며, 최종압축강도에 대해 이 비를 관련시키는 함수를 저장한다. 마지막으로, 단계(127)에 따라서 작업자는 다음 샘플 준비를 위해 샘플 용기, 출입튜브, 및 하부판을 철저히 세척한다.
본 발명의 장치는 운반하는 경우 한사람에 의해 운반될 수 있게 설계되었다. 이 장치는 외부환경에서 작동될 수 있으며, 공사장에서 픽업트럭의 뒷문 위에서 보통 사용되도록 의도되었다. 본 발명의 장치는 -10℃에서 65℃까지의 주변온도 범위에 걸쳐 동작될 수 있고 100% 까지의 습도에서도 동작될 수 있다. 직사광과 시멘트 분진을 포함한 많은 먼지도 고려되었다. 장치는 압축물 분사와 축축한 콘크리트 흙탕에 견딜 수 있게 설계되었다.
앞서 기술한 상세한 설명은 본 발명을 제한하기 보다는 예시적으로 여겨져야 한다. 본 발명은 일반적으로 물질의 물리적 특성을 측정하기 위한 다른 상황에 사용될 수 있고, 그리고 두 프로브로 한 측정으로부터 시험 물질의 최소한 하나의 물리적 특성을 계산하고, 표시할 수 있다. 따라서 여기에서 기술된 특정 실시예는 본 발명이 어떻게 사용될 수 있는가를 설명했다. 특허 청구범위의 동등한 범위와 의미내에 있는 수정된 것들은 앞서 기술한 상세한 설명내에 포함된다.

Claims (19)

  1. 시험물질의 물리적 특성을 측정하기 위한 장치에 있어서, 장치는 : 특정장치의 하우징(12)을 포함하고; 하우징과 결합된 개별적으로 이동가능한 제 1 및 제 2 프로브(18,20)를 포함하며, 프로브 각각은 시험물질로 부터 측정량을 구하기 위해 측정시 시험물질의 샘플과 접촉하게 개별적으로 위치되기에 적합하고, 이동 가능한 제 1 프로브(18)는 시험물질의 수분 함유량을 표시하는 신호를 발생시키기 위한 수단(64,66)을 포함하고, 이동 가능한 제 2 프로브(20)는 시험물질의 구성을 표시하는 신호를 발생시키기 위한 수단(78,80)을 포함하며; 장치는 제 1 및 제 2 프로브에 유기적으로 연결된 전자회로(22)를 포함하되, 이 전자회로는 프로브로 부터 시험물질의 수분 함유량 및 구성을 표시하는 제 1 및 제 2 신호를 각각 수신하기 위한 수단, 및 제 1 및 제 2 신호로부터 수분 함유량 및 구성과는 다른 물질의 제 3 물리적 특성에 대한 값을 산정하기 위한 수단을 포함하며; 장치는 또한 사용자에게 상기값을 표시하기 위해 전자회로에 유기적으로 연결되고 하우징에 의해 운반되는 표시장치(52)를 포함하는 것이 특징인 시험물질의 물리적 특성을 측정하기 위한 장치.
  2. 제1항에 있어서, 시험물질은 갓 만든, 경화되지 않는 콘크리트 믹스이고, 이동 가능한 제 2 프로브내 상기 수단은 콘크리트 믹스의 시멘트 함유량을 나타내는 신호를 발생시키며, 물질의 제 3 물리적 특성에 대한 값을 산정하기 위한 수단은 수분 함유량 및 시멘트 함유량으로 부터 경화된 콘크리트의 최종 강도에 대한 값을 산정하기 위한 수단을 포함하는 것이 특징인 장치.
  3. 제1항에 있어서, 이동 가능한 제 1 프로브는 시험물질 내로 고속 중성자를 방출하기 위한 저활성 중성자 방사선 소오스(62), 및 시험물질 내에 존재하는 수소에 의해 감속된 열중성자를 검출하고 이에 따라 시험물질의 수분 함유량을 나타내는 신호를 발생시키기 위해 상기 중성자 소오스에 대해 사전 설정된 이격 관계로 설치되어 있는 열중성자 검출기를(64) 포함하고, 이동 가능한 제 2 프로브는 시험물질 내로 감마 방사선을 방출하기 위한 저활성 감마 방사선 소오스(76), 및 시험물질로 부터 후방 산란된 감마 방사선을 검출하고 이에 따라 시험물질의 구성을 나타내는 신호를 발생시키기 위하여 감마 방사선 소오스에 대해 사전 설정된 이격 관계로 설치되어 있는 감마 방사선 검출루기(78)를 포함하는 것이 특징인 장치
  4. 제3항에 있어서, 제 1 프로브는 세장된 실린더형이고, 열중성자 검출기는 실린더내에 위치된3He 튜브를 포함하며, 중성자 소오스는3He 튜브 중앙에 위치하는 것이 특징인 장치.
  5. 제3항에 있어서, 제 2 프로브는 세장된 실린더형이고, 감마 방사선 소오스는 제장된 실린더형 프로브의 한 단부 가까이에 위치하며, 감마 방사선 검출기는 세장된 실린더형 프로브의 반대 단부 가까이에 위치한 X-선 비례 계수기를 포함하고, 또한 제 2 프로브는 소오스와 계수기 사이 및 소오스와 프로브의 반대 단부 사이에 위치된 차폐막을 추가로 포함하는 것이 특징인 장치.
  6. 제1항에 있어서, 장치는 경화되지 않은 가소성 상태에 있는 콘크리트 믹스의 시험샘플에 물리적 측정을 행함으로서 경화된 콘크리트의 계획된 최종 강도를 측정할 수 있는 능력이 있고 장치는 경화되지 않는 가소성 상태에 있는 콘크리트 믹스의 시험 샘플을 수용하기에 적합한 팬, 및 팬이 콘크리트 믹스로 가득찰 때 실질적으로 콘크리트 믹스에 의해 에워싸여지도록 팬 중앙에 설치되어 있는 세장된 출입튜브(30)를 포함하는 샘플용기를 추가로 포함하며, 또한 제 1 및 제 2 이동가능한 프로브는 세장된 형태이되, 각각은 콘크리트 믹스로 부터 측정량을 구하기 위해 측정시 콘크리트 믹스의 샘플과 접촉하는 샘플용기의 세장된 출입튜브 내로 개별적으로 위치되기에 적합한 것이 특징인 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 전자회로(22)는 경화되지 않은 콘크리트 믹스의 물 시멘트비와 콘크리트의 계획된 최종 강도 사이의 상호관계를 저장하기 위한 수단, 및 콘크리트 믹스의 샘플의 계획된 강도를 산정하기 위해 저장된 상호 관계에 시험샘플의 측정된 수분 함유량 및 시멘트 함유량 값을 적용시키는 수단을 포함하는 것이 특징인 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 장치의 하우징은 프로브가 사용되지 않을 때 제 1 및 제 2 프로브 각각을 수용하고 보관하기 위한 차폐된 제 1 및 제 2 저장용기(14,16)를 포함하는 것이 특징인 장치.
  9. 제8항에 있어서, 프로브가 저장용기 내에 위치될 때 각 프로브내에 있는 상기 방사선 검출기의 정확성 검증을 가능케하기 위해 상기 제 1 및 제 2 저장용기 각각에 결합된 기준표준(44,46)을 추가로 포함하는 것이 특징인 장치.
  10. 시험 물질의 물리적 특성을 측정하기 위한 방법에 있어서, 방법은 : a) 이동 가능한 제 1 프로브를 시험물질의 샘플과 접촉하는 측정 위치로 위치시키는 단계; b) 제 1 프로브로 부터 측정량을 구하여 측정량으로부터 시험물질의 수분함유량을 나타내는 신호를 발생시키는 단계; c) 단계 (b)에 따라 발생된 신호를 전자회로로 전송시키는 단계; (d) 시험물질과 접촉하는 측정위치로 부터 제 1 프로브를 제거하는 단계; e) 이동 가능한 제 2 프로브를 시험물질의 샘플과 접촉하는 측정위치로 위치시키는 단계; f) 제 1 프로브로 부터 측정량을 구하여 측정량으로 부터 시험물질의 구성을 나타내는 신호를 발생시키는 단계; g) 단계 (f)에 따라 발생된 신호를 전자회로로 전송시키는 단계; h) 단계 (c) 및 (g)에서 프로브에 의해 전송된 신호로 부터 수분 함유량 및 구성과는 다른 시험물질의 제 3 물리적 특성에 대한 값을 전자회로 내에서 산정하는 단계; i) 단계 (h)에 따라 산정된 값을 표시장치에 표시하는 단계를 포함하는 것이 특징인 시험물질의 물리적 특성을 측정하기 위한 방법.
  11. 제10항에 있어서, 제 1 프로브로 부터 측정량을 구하는 단계는 상기 프로브 내에 위치한 고속 중성자 소오스로 부터 중성자를 시험물질 내로 보내는 단계 및 시험물질내에 존재하는 중성자를 감속시키는 원소에 의해 감속된 열 중성자를 검출하고 계수하는 단계를 포함하는 것이 특징인 방법.
  12. 제10항에 있어서, 제 2 프로브로 부터 측정량을 구하는 단계는 상기 프로브 내에 위치한 감마 방사선 소오스로 부터 감마 방사선을 시험물질 내로 보내는 단계 및 후방 산란된 감마 방사선을 검출하고 계수하는 단계를 포함하는 것이 특징인 방법.
  13. 제10항에 있어서, 샘플 용기를 시험물질로 가득 채우는 단계를 포함하고, 그리고 시험물질과 접촉하는 측정위치로 프로브를 위치시키는 단계 (a)와 (e)는 샘플용기내 중앙에 위치하고 시험물질에 의해 실질적으로 에워쌓이는 세장된 출입튜브 내로 프로브를 삽입하는 단계를 포함하는 것이 특징인 방법.
  14. 제10항에 있어서, 프로브를 기준표준에 매우 가깝게 놓음으로서 프로브의 안정성을 검증하는 추가적인 단계를 포함하는 것이 특징인 방법.
  15. 제10항에 있어서, 제 1 및 제 2 물리적 특성을 표시장치에 표시하는 추가적인 단계를 포함하는 것이 특징인 방법.
  16. 단계 (a)는 콘크리트 믹스의 샘플과 접촉하는 측정위치로 이동 가능한 제 1 프로브를 위치시키는 단계를 포함하고; 단계 (e)는 콘크리트 믹스의 샘플과 접촉하는 측정 위치로 이동 가능한 제 2 프로브를 위치시키는 단계를 포함하며; 또한 단계 (h)는 단계 (c)와 (g)에서 프로브에 의해 전송된 신호로 부터 경화된 콘크리트의 최종 강도에 대한 값을 전자회로에서 산정하는 단계를 포함하는 것이 특징인, 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따라서 갓 만들고 경화되지 않은 콘크리트 믹스의 수분 함유량 및 구성으로부터 콘크리트의 최종 강도를 측정하기 위한 방법.
  17. 제16항에 있어서, 샘플 용기를 콘크리트 믹스로 가득 채우는 단계를 포함하고 또한 콘크리트 믹스의 샘플과 접촉하는 측정 위치로 프로브를 위치시키는 단계 (a)와 (e)는 하우징내 저장용기로 부터 프로브를 꺼내고 그리고 샘플용기내 중앙에 위치하고 콘크리트 믹스에 의해 실질적으로 에워 쌓이는 세장된 출입튜브 내로 프로브를 삽입시키는 단계를 포함하는 것이 특징인 방법.
  18. 제16항에 있어서, 경화되지 않은 콘크리트 믹스의 물 시멘트 비와 콘크리트의 계획된 최종 강도 사이의 상호 관계를 저장하는 단계, 단계 (b) 및 (f) 각각에 따라 발생된 신호로 부터 콘크리트 믹스의 샘플에 대한 물 시멘트 비를 산정하는 단계 및 경화된 콘크리트의 최종 강도를 산정하기 위해 비를 저장된 상호관계에 적용시키는 단계를 포함하는 것이 특징인 방법.
  19. 제16항에 있어서, 물 및 시멘트 함유량 값을 표시장치에 표시하는 부가적인 단계를 포함하는 것이 특징인 방법.
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TW (1) TW241339B (ko)
WO (1) WO1993018401A2 (ko)
ZA (1) ZA931789B (ko)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IL114494A0 (en) * 1995-07-06 1995-11-27 Te Eni Moshe System and method for controlling concrete production
US6577697B2 (en) 1997-07-09 2003-06-10 Southwest Research Institute Field analysis of geological samples using delayed neutron activation analysis
US6227039B1 (en) 1998-01-06 2001-05-08 Moshe Te'eni System and method for controlling concrete production
US6238522B1 (en) * 1999-05-12 2001-05-29 Voith Sulzer Paper Technology North America, Inc. Method and apparatus for measuring sheet thickness in a paper-making machine
JP4020837B2 (ja) * 2003-07-09 2007-12-12 東日本高速道路株式会社 フレッシュコンクリートの水分量測定方法
WO2005106461A1 (en) * 2004-04-29 2005-11-10 Draco Italiana S.P.A. Device for determining properties of a concrete paste
CN1877291B (zh) * 2006-07-10 2010-08-25 哈尔滨工业大学 检测新拌混凝土充填性能的装置
CN101738408B (zh) * 2008-11-21 2013-07-17 丹东东方测控技术有限公司 可调式在线多元素分析仪
CN102507859B (zh) * 2011-09-28 2015-07-08 华为机器有限公司 一种用于确定产品中的物质含量的方法及装置
US20130192375A1 (en) * 2012-01-31 2013-08-01 Georgia Institute Of Technology Void detection system
US10515731B1 (en) * 2013-03-14 2019-12-24 Troxler Electronic Laboratories, Inc. Nuclear Gauge
GB2530394B (en) 2014-07-24 2017-11-22 Johnson Matthey Plc Apparatus for determining thickness of lining layer
US10352918B2 (en) 2015-01-29 2019-07-16 Firat Akademi Yayincilik Egitim Sanayi Ve Ticaret Anonim Sirketi Test equipment determining concrete compressive strength class
JP6518939B2 (ja) * 2015-06-19 2019-05-29 国立研究開発法人 海上・港湾・航空技術研究所 コンクリート構造物の水分推定方法及びコンクリート構造物の水分推定システム
CN108776267B (zh) * 2018-03-21 2020-08-21 合肥聚能电物理高技术开发有限公司 一种测试多触点电连接结构电性能的实验装置及测试方法
CA3129718A1 (en) * 2019-04-12 2020-10-15 Command Alkon Incorporated System and methods for determining air content of fresh concrete, and concrete mixer truck incorporating same
JP7382292B2 (ja) * 2020-07-07 2023-11-16 鹿島建設株式会社 構造物の品質測定方法
EP4226148A1 (en) * 2020-10-12 2023-08-16 Quaesta Instruments, LLC Systems and methods for cosmogenic neutron sensing moisture detection in agricultural settings
US11815478B2 (en) * 2021-05-19 2023-11-14 Halliburton Energy Services, Inc. Through-tubing, cased-hole sealed material density evaluation using gamma ray measurements
CN115849741B (zh) * 2022-11-09 2023-11-21 华润水泥技术研发有限公司 一种定量表征水泥中熟料与混合材比表面积的方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1129002B (de) * 1959-09-03 1962-05-03 Isotopen Studiengesellschaft E Einrichtung zur Bestimmung der Feuchtigkeit und Dichte von Stoffen
FR92271E (fr) * 1967-03-23 1968-10-18 Electricite De France Perfectionnements au contrôle neutronique de l'humidité d'un matériau, notamment pour l'étude des sols
AT277616B (de) * 1968-03-05 1969-12-29 Oesterr Studien Atomenergie Verfahren zur Bestimmung des Zementgehaltes im Beton
US3626183A (en) * 1970-07-15 1971-12-07 Atomic Energy Commission Radioisotope analytical instrument for cement analysis of concrete
US3911271A (en) * 1974-04-22 1975-10-07 Us Transport Radioisotope gauge for determining cement content of concrete
US4039809A (en) * 1975-09-02 1977-08-02 Bailey Sylvia M Lower-energy neutron sources for increasing the sensitivity of nuclear gages for measuring the water content of bulk materials
US4196614A (en) * 1978-01-20 1980-04-08 Mclaughlin Robert R Process and device for quantitative analysis of cement and water content in fresh concrete
US4243886A (en) * 1978-06-19 1981-01-06 National Nuclear Corp. Apparatus and method for the measurement of neutron moderating or absorbing properties of objects
SU714895A1 (ru) * 1978-07-05 1991-02-28 Карагандинский Филиал Особого Конструкторского Бюро Всесоюзного Научно-Исследовательского Института Автоматизации Черной Металлургии Устройство дл калибровки нейтронных датчиков-зондов влагомеров сыпучих материалов с переменной плотностью
US4381452A (en) * 1981-02-04 1983-04-26 Gca Corporation System for measuring trace moisture in a gaseous stream
US4439675A (en) * 1981-09-21 1984-03-27 Campbell Patrick J Moisture and density gauge
US4715719A (en) * 1983-01-18 1987-12-29 Yasuro Ito and Taisei Corporation Method of preparing mortar or concrete
US4524279A (en) * 1983-02-18 1985-06-18 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Radiation source shield and calibrator
JPH0634011B2 (ja) * 1983-04-20 1994-05-02 株式会社竹中工務店 生コンクリートの品質検査装置
US4745809A (en) * 1986-08-12 1988-05-24 Grumman Aerospace Corporation Composite analyzer tester
US4766319A (en) * 1987-02-12 1988-08-23 Troxler Electronic Laboratories, Inc. Portable nuclear moisture-density gauge with low activity nuclear sources

Also Published As

Publication number Publication date
KR950701074A (ko) 1995-02-20
CA2131636A1 (en) 1993-09-16
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TW241339B (ko) 1995-02-21
US5258622A (en) 1993-11-02
JPH07504748A (ja) 1995-05-25
IL105039A0 (en) 1993-07-08
NZ253403A (en) 1996-07-26
WO1993018401A3 (en) 1993-10-28
ZA931789B (en) 1993-09-30
BR9306076A (pt) 1997-11-18
EP0630476A1 (en) 1994-12-28
IL105039A (en) 1996-03-31
CN1087993A (zh) 1994-06-15

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