TW201834763A - 濕砂之注水混練系統 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種更適當地控制對濕砂之注水量從而製成具有更穩定之性狀之混練砂的注水混練系統。

本發明之濕砂之注水混練系統之特徵在於具備：計量料斗，其貯存經計量後之濕砂；混練機，其將濕砂與水進行混練；砂投入手段，其將計量料斗內之濕砂放出至混練機或阻斷放出；注水裝置，其對混練機內之濕砂進行注水；水分感測器，其由一對電極構成，且藉由測量電極間之電位差而測量計量料斗內所貯存之濕砂之水分量；及混練控制裝置，其基於水分感測器之輸出而控制注水裝置之注水量，且控制砂投入手段。

Description

濕砂之注水混練系統

本發明係關於一種濕砂之注水混練系統。

習知以來，已知一種對在鑄砂中加入膨潤土等添加劑(黏結劑)而成之濕砂注入水並進行混練之混練機(例如，參照專利文獻1)。

[先前技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：日本專利特開2013-237086號公報

業界自習知以來期望有一種較以前更適當地控制對濕砂之注水量，從而製成具有更穩定之性狀之混練砂的注水混練系統。

本發明係鑒於上述而完成者，其目的在於提供一種更適當地控制對濕砂之注水量從而製成具有更穩定之性狀之混練砂的注水混練系統。

為了解決上述課題以達成目的，本發明之注水混練系 統之特徵在於具備：計量料斗，其貯存經計量後之濕砂；混練機，其將濕砂與水進行混練；砂投入手段，其將上述計量料斗內之濕砂放出至上述混練機或阻斷放出；注水裝置，其對上述混練機內之濕砂進行注水；水分感測器，其由一對電極構成，且藉由測量上述電極間之電位差而測量上述計量料斗內所貯存之濕砂之水分量；及混練控制裝置，其基於上述水分感測器之輸出而控制上述注水裝置之注水量，以控制砂投入手段。

根據本發明，發揮出能夠調整濕砂與水之比例以更適當地控制對濕砂之注水量從而製成具有更穩定之性狀之混練砂的效果。

1‧‧‧注水混練系統

2‧‧‧混練單元

3‧‧‧計量料斗

4‧‧‧砂投入缸

5‧‧‧黏結劑投入裝置

6‧‧‧CB控制器

7‧‧‧注水單元

8‧‧‧水分感測器

9‧‧‧溫度感測器

10‧‧‧混練機

11‧‧‧混練控制裝置

12‧‧‧水分量運算部

13‧‧‧注水裝置

14‧‧‧注水控制裝置

15‧‧‧注水箱

16‧‧‧供水閥

17‧‧‧滿位準計

18‧‧‧加壓閥

19‧‧‧注水閥小

20‧‧‧注水閥大

21‧‧‧數位流量計

22‧‧‧電極

23‧‧‧水分感測器支撐裝置

24‧‧‧上部電極配線連接部

25‧‧‧下部電極配線連接部

26‧‧‧上部電極配線連接構件

27‧‧‧下部電極配線連接構件

28‧‧‧上部電極部

29‧‧‧下部電極部

30‧‧‧上部電極導電構件

31‧‧‧下部電極導電構件(軸零件)

32‧‧‧絕緣構件

33‧‧‧螺帽

34‧‧‧矩形波定電流供給手段

35‧‧‧開關

36‧‧‧電壓平滑測量手段

37‧‧‧電壓值修正手段

38‧‧‧水分量換算手段

A‧‧‧距離

B‧‧‧距離

S1~S12‧‧‧步驟

S101~S107‧‧‧步驟

S1001~S1011‧‧‧步驟

圖1係本實施形態之濕砂之注水混練系統之前視圖。

圖2係表示濕砂之注水混練系統之功能構成之方塊圖。

圖3係表示混練控制裝置與計量料斗、砂投入缸、注水單元、水分感測器、及溫度感測器之關係的方塊圖。

圖4係表示注水單元之圖。

圖5係說明注水單元之注水結構之圖。

圖6係圖1之A-A箭視剖面圖。

圖7係表示水分感測器之電極之詳情之圖。

圖8係表示能夠將水分感測器之一對電極間之水平距離自A變更為B之圖。

圖9係表示水分感測器(一對電極)與水分量運算部之構成之 圖。

圖10係表示於剛結束調整後與運轉2星期後由水分感測器測量所得之水分電壓與實測水分之關係的曲線圖。

圖11係表示由水分感測器測量所得之水分電壓與實測水分之關係之曲線圖。

圖12係表示一對電極間之距離與水分電壓之關係之曲線圖。

圖13係表示使用本實施形態之注水混練系統之濕砂之混練方法的流程圖。

圖14係表示砂計量方法之流程圖。

圖15係表示注水單元之操作方法之流程圖。

以下，參照隨附圖式，針對用以實施本發明之濕砂之注水混練系統之形態，基於圖式進行說明。

圖1係本實施形態之濕砂之注水混練系統之前視圖。又，圖2係表示濕砂之注水混練系統之功能構成之方塊圖。注水混練系統1係於濕砂中加入黏結劑與水並將其等混合而製作具有一定性狀之混練砂。注水混練系統1具備混練單元2、計量料斗3、砂投入缸4、黏結劑投入裝置5、CB(compactability)控制器6、注水單元7、水分感測器8、及溫度感測器9。

混練單元2具備混練機10、及混練控制裝置11。混練機10係於自計量料斗3投入之濕砂中加入自黏結劑投入裝置5放出之黏結劑、與自注水單元7注入之水而進行混練，從而製作混練砂。

混練控制裝置11控制砂投入缸4之打開動作、注水 單元7之注水動作、及混練機10之動作。混練控制裝置11係基於貯存於計量料斗3內之濕砂之量、設置於計量料斗3內之水分感測器8之水分測量值、及設置於計量料斗3內之溫度感測器9之溫度測量值而決定注水單元7要注入之水之量，藉此控制混練機10內之濕砂之水分量。混練控制裝置11具備根據水分感測器8之測量值及溫度感測器9之測量值算出濕砂之水分量之水分量運算部12。關於水分量運算部12，稍後將於說明水分感測器8及溫度感測器9時進行詳細說明。混練控制裝置11發送砂投入信號及注水要求信號。

圖3係表示混練控制裝置11、與計量料斗3、砂投入缸4、注水單元7、水分感測器8、及溫度感測器9之關係的方塊圖。混練控制裝置11自水分感測器8接收水分測量值，自溫度感測器9接收溫度測量值，以及自計量料斗3接收計量完成信號。又，混練控制裝置11向砂投入缸4傳送指示打開砂投入缸4而向混練機10投入濕砂之砂投入信號、及向注水單元7傳送指示注水及注水量之注水要求信號。混練控制裝置11係與計量料斗3、砂投入缸4、注水單元7、水分感測器8、及溫度感測器9電性連接之例如電腦、或可程式邏輯控制器(PLC，Programmable Logic Controller)。

計量料斗3係利用計量料斗3所配備之砂計量手段(未圖示)對濕砂進行計量並貯存。然後，計量料斗3於濕砂之計量完成後對混練控制裝置11發送計量完成信號。再者，於本實施形態中，濕砂之計量係利用計量料斗3進行，但亦可另外具備進行砂計量之裝置，而將本計量料斗3僅用於經計量後之濕砂之貯存。計量料斗3配置於混練機10之上部。再者，砂計量手段係接收到混 練機10之啟動信號而作動，但除此以外，亦存在基於作業者之手動信號之作動等。

砂投入缸4基於來自混練控制裝置11之指示將計量料斗3與混練機10之間打開，且藉由計時器控制而經過一定之時間後，將計量料斗3與混練機10之間關閉。具體而言，藉由打開砂投入缸4而將計量料斗3內之濕砂朝混練機10放出，並於向混練機10投入濕砂後關閉砂投入缸4，藉此防止於計量料斗3中對用於下一混練批次之新的濕砂進行計量時使濕砂自計量料斗3向混練機10流入。砂投入缸4設置於計量料斗3與混練機10之間。

黏結劑投入裝置5根據來自混練控制裝置11之指示、或來自作業者之指示，將黏結劑向混練機10內放出。黏結劑投入裝置5雖未圖示，但配置於混練機10之上部。再者，本實施形態中，使用膨潤土作為黏結劑。

CB控制器6測量經混練後之砂之性狀即CB值(壓實度值)，並且判斷經混練後之砂是否為所需之CB值，於混練砂並非所需之CB值之情形時，指示追加注水。CB控制器6具有電腦、或PLC。

(注水單元)

注水單元7將水注入至混練機10內，添加對混練單元2內之濕砂與黏結劑最佳之注水量。圖4係表示注水單元7之圖。又，圖5係說明基於注水單元7之注水結構之圖。注水單元7具備注水裝置13、及注水控制裝置14。

注水裝置13將來自水源之水朝混練機10注入。注水 裝置13具備注水箱15、供水閥16、滿位準計17、加壓閥18、注水閥小19、注水閥大20、及數位流量計21。

注水箱15蓄積源於自來水管道等水源之水。供水閥16藉由將閥(valve)開閉而調整朝注水箱15供給之水之量。供水閥16設於水源與注水箱15之間。滿位準計17測量注水箱15內之水之量是否為滿箱之狀態。滿位準計17設於注水箱15之與注水箱15內之水為滿箱時之水面相同高度之位置。加壓閥18藉由將閥(valve)開閉而調整對注水箱15內進行加壓之壓縮空氣之量。加壓閥18設於壓縮空氣源與注水箱15之間。

注水閥小19及注水閥大20藉由將閥(valve)開閉而調整自注水箱15朝混練機10流入之水之量。注水閥小19及注水閥大20係於注水箱15與混練機10之間並列連接。數位流量計21測量自注水箱15放出之水之流量。數位流量計21配置於較注水閥小19及注水閥大20靠下游之位置。而且，注水箱15內之水經由注水閥小19及注水閥大20、以及數位流量計21而朝混練機10注水。

此處設定為，當閥打開時，流入注水閥小19之水之量少於流入注水閥大20之水之量。例如，將流入注水閥小19之水之量與流入注水閥大20之水之量之流量比設定為1：2至1：10之間。

注水控制裝置14控制注水裝置13，向注水箱15供給水。又，注水控制裝置14基於來自混練控制裝置11之注水要求信號而控制注水裝置13，調整自注水箱15向混練機10注入之水之量。具體而言，藉由控制供水閥16之開閉而向注水箱15供給水，且藉由控制加壓閥18、注水閥小19、及注水閥大20之開閉而調整 向混練機10注入之水之量。

接下來，對注水單元7自水源向注水箱15供給水之結構進行說明。首先，當混練機10啟動時，注水控制裝置14便藉由滿位準計17而測量注水箱15內之水之量是否為滿箱之狀態。然後，於注水箱15內之水之量並非滿箱之狀態之情形時，注水控制裝置14指示打開供水閥16，其結果為供水閥16打開而開始向注水箱15供給水。若注水箱15內之水之量為滿箱之狀態，則注水控制裝置14指示關閉供水閥16，其結果為供水閥16關閉而結束向注水箱15供給水。再者，於混練機10之啟動時點，於注水箱15內之水之量為滿箱之狀態之情形時，注水控制裝置14不特別作出任何指示。

進而，於注水單元7自注水箱15向混練機10注入水之後，注水控制裝置14亦藉由滿位準計17而監測注水箱15內之水之量是否為滿箱之狀態。於混練機10之啟動中，注水控制裝置14以除向混練機10注入水時以外，注水箱15內之水之量始終為滿箱之狀態之方式控制注水箱15內之水之量。

接下來，對注水單元7自注水箱15向混練機10注入水之結構進行說明。首先，注水控制裝置14當自混練控制裝置11接收注水要求信號時，便指示打開加壓閥18，其結果為壓縮空氣被朝注水箱15供給而對注水箱15內部進行加壓。其次，注水控制裝置14指示打開注水閥小19及注水閥大20，其結果為注水閥小19及注水閥大20打開，而開始向混練機10之注水。數位流量計21對注水量進行累計，當其值達到相對於當初預定之必要注水量而言之設定注水量時，流動有大流量之注水閥大20關閉，而僅利用流 動有少流量之注水閥小19繼續注水。

自注水控制裝置14對注水閥小19發送閉信號後至注水閥小19之注水停止為止之水量被預先掌握。而且，當經累計得出之注水量成為自目標水量減去至該注水停止為止之水量所得之量時，注水控制裝置14發送注水閥小19之閉信號。再者，至注水停止為止之水量可不必藉由測量而掌握，亦可根據相對於目標水量之注水完成時之數位流量計21之計測值而調節。藉由該等步驟，即便產生注水裝置13中之水壓之變化或配管之堵塞，仍可進行準確之注水。注水完成後，注水控制裝置14指示關閉加壓閥18，其結果為壓縮空氣自注水箱15排出，注水箱15內部之壓力回到加壓前之狀態。

再者，本實施形態中，數位流量計21配置於注水閥小19及注水閥大20之下游，但亦可配置於自注水閥小19及注水閥大20至注水箱15為止之路徑上。即，亦可於數位流量計21測量自注水箱15放出之水之流量之後，使水流入注水閥小19及注水閥大20中。

(水分感測器及溫度感測器)

圖6係圖1之A-A箭視剖面圖。又，圖7係表示水分感測器8之電極之詳情之圖。水分感測器8測量被投入至計量料斗3內之砂之水分量。水分感測器8包含一對棒狀之電極22，且測量該等一對電極間之水分。

水分感測器8(一對電極22)在設於計量料斗3之上部之水分感測器支撐裝置23介隔絕緣物而安裝至計量料斗3內。於 水分感測器支撐裝置23切開有長孔，而可於橫方向移動，且由於水分感測器8本身由管夾所夾持，故亦可於上下方向移動。由此，水分感測器支撐裝置23成為能夠自由地調整水分感測器8(一對電極22)相對於計量料斗3之設置之高度與水分感測器8(一對電極22)間之水平距離的構成。詳細而言，一對上述電極藉由水分感測器支撐裝置23，而構成為能夠於水平方向遠離與接近，並且構成為能夠於上下方向上升與下降。

如此，藉由調整一對電極22間之距離，能夠擴大水分之計測範圍。觀察圖6，一對電極22以相隔距離A之狀態自計量料斗3之上方朝向下方而設置，其上端自計量料斗3之上表面露出。圖8係表示能夠將水分感測器8之一對電極22間之水平距離自A變更為B之圖。

本實施形態中，電極22係於上部與下部之兩處測量水分量。電極22具備上部電極配線連接部24、下部電極配線連接部25、上部電極配線連接構件26、下部電極配線連接構件27、上部電極部28、下部電極部29、上部電極導電構件30、下部電極導電構件(軸零件)31、絕緣構件32、及螺帽33。

上部電極配線連接部24將上部電極配線連接構件26與混練控制裝置11(水分量運算部12)經由電線等進行電性連接。下部電極配線連接部25將下部電極配線連接構件27與混練控制裝置11(水分量運算部12)經由電線等進行電性連接。

上部電極部28係與計量料斗3之上層部分之濕砂電性接觸，用於對向之一對電極22之間所流動之電流值之測量。下部電極部29係與計量料斗3之下層部分之濕砂電性接觸，用於對 向之一對電極22之間所流動之電流值之測量。

上部電極導電構件30將上部電極配線連接構件26與上部電極部28電性連接。下部電極導電構件(軸零件)31係如下部分：配置於電極22之中心部，而將上部電極配線連接構件27與下部電極部29電性連接，並且成為電極22之軸。

絕緣構件32將於上部測量水分量所必需之構成構件與於下部測量水分量所必需之構成構件電性絕緣，該於上部測量水分量所必需之構成構件係由上部電極配線連接部24、上部電極配線連接構件26、上部電極部28、及上部電極導電構件30所構成，該於下部測量水分量所必需之構成構件係由下部電極配線連接部25、下部電極配線連接構件27、下部電極部29、及下部電極導電構件(軸零件)31所構成。

具體而言，成為如下構造：在位於電極22之中心部之下部電極導電構件(軸零件)31之周圍配置有大致管狀體之絕緣構件32，進而，於絕緣構件32之周圍配置有大致管狀體之上部電極導電構件30。因此，上部電極部28與下部電極部29以絕緣構件32為界形成上下分開之測量部。

再者，由配置於上部電極部28及下部電極部29之間之絕緣構件32構成的前端之部分係與上部電極部28及下部電極部29一體化。

螺帽33固定住電極22之各構成要素。而且，電極22成為可藉由鬆開螺帽33而將上述之前端之部分容易地拆卸的構造。因此，即便前端之部分與濕砂接觸而磨耗，仍可僅將該部分更換為新零件。若擰緊螺帽33，則各構成要素被固定，下部電極配線 連接構件27與下部電極部29通過下部電極導電構件31而電性連接，並且上部電極配線連接構件26與上部電極部28通過上部電極導電構件30而電性連接。

如圖1所示，溫度感測器9測量被投入至計量料斗3內之濕砂之溫度。溫度感測器9安裝於被設在計量料斗3之上部之溫度感測器支撐裝置(未圖示)，且設置於計量料斗3內。於溫度感測器支撐裝置切開有長孔，而可於橫方向移動，且由於溫度感測器9本身由管夾所夾持，故亦可於上下方向移動。由此，溫度感測器9成為能夠相對於水分感測器8之設置位置而自由地調整之構成。通常，溫度感測器9係以其測量部成為與水分感測器8(一對電極22)之上部電極部28及下部電極部29對應之位置之方式進行調整。

接下來，對控制水分感測器8(一對電極22)而算出濕砂之水分量之水分量運算部12進行說明。圖9係表示水分感測器8(一對電極22)與水分量運算部12之構成之圖。一對電極22電性連接於水分量運算部12。水分量運算部12具備矩形波定電流供給手段34、開關35、電壓平滑測量手段36、電壓值修正手段37、及水分量換算手段38。

矩形波定電流供給手段34係向一對電極22各自之上部電極部28及下部電極部29，經由上部電極配線連接部24及下部電極配線連接部25而供給低頻矩形波定電流。開關35係對將自矩形波定電流供給手段34向2個電極22供給之低頻矩形波定電流供給至上部電極部28或供給至下部電極部29進行切換。由此，供給至對向之上部電極部28之間之低頻矩形波定電流、及供給至對向之下部電極部29之間之低頻矩形波定電流藉由切換而錯開供給時 序，因此不會同時供給至上部電極部28及下部電極部29。

電壓平滑測量手段36係利用經由濕砂而流動於一對電極22之上部電極部28之間之電流，而將一對電極22之上部電極配線連接部24間所產生之電壓平滑化並進行測量。同樣，電壓平滑測量手段36係利用經由濕砂而流動於一對電極22之下部電極部29之間之電流，而將一對電極22之下部電極配線連接部25間所產生之電壓平滑化並進行測量。

電壓值修正手段37係將自電壓平滑測量手段36獲得之平滑電壓值基於來自溫度感測器9之溫度之測量結果進行修正。水分量換算手段38係基於經電壓值修正手段37修正後之平滑電壓值而換算濕砂之水分量。

於應測量水分量之濕砂之中配置水分感測器8(一對電極22)之後，藉由矩形波定電流供給手段34向一對電極22之上部電極部28及下部電極部29供給低頻矩形波定電流而於一對電極22之上部電極部28之間、及一對電極22之下部電極部29之間經由濕砂而流通電流，並且藉由電壓平滑測量手段36將2個上部電極配線連接部24之間所產生之電壓、及2個下部電極配線連接部25之間所產生之電壓平滑化並進行測量。

繼而，電壓值修正手段37基於溫度感測器9之測量結果對自電壓平滑測量手段36獲得之平滑電壓值進行修正，水分量換算手段38基於該修正後之平滑電壓值而換算濕砂之水分量。藉此，算出實際之濕砂之水分量。再者，由電極22之上部電極部28進行之測量、與由電極22之下部電極部29進行之測量交替進行。

於使用大容量之料斗之情形時，能夠藉由利用上部電 極部28及下部電極部29分別計測濕砂層之上下層並將值平均化，從而提高測量精度。另一方面，於使用少容量之料斗之情形時，僅利用上部電極部28及下部電極部29之任一者之測量便能夠獲得需要之測量精度。

習知，曾經在濕砂貯存於計量料斗3之前之帶式輸送機上設置平行板電極式水分感測器，測量於帶式輸送機上流動而來之濕砂之水分之量。然而，水分感測器若未以一定之深度埋入至濕砂層中，則無法於相同條件下測量水分之量，因此需要將濕砂定量分出之定量分出用料斗，又，因佈局之不同而存在無法測量混練之前之水分的問題。又，由於對在帶式輸送機上流動而來之濕砂進行測量，故而存在測量精度不穩定之問題。

另一方面，本實施形態之水分感測器8為一對棒狀之電極22，因此，除上述以外，亦具有如下之優點。

‧於設置時無需帶式輸送機或定量分出用料斗，向既有設備之導入較為容易。

‧能夠測量濕砂投入之前之水分量。

‧與設置於帶式輸送機且測量流動而來之濕砂之平行板電極式水分感測器相比，感測器本身之濕砂之摩擦較小，不易磨耗。

‧由於測量所貯存之濕砂之水分量，故而測量精度穩定。

‧水分感測器8(及溫度感測器9)藉由於計量料斗3安裝水分感測器支撐裝置23(及溫度感測器支撐裝置)而能夠容易地安裝，因此於對既有之設備進行追加改造時，改造亦較少而能夠容易地導入。

‧由於能夠於計量料斗3內設置水分感測器8(及溫度感測器9)，故而不會佔用用於設置水分感測器8(及溫度感測器9)之特別之 場所。

‧由於水分感測器8(及溫度感測器9)自計量料斗3露出，故而能夠自外部容易地變更水分感測器8間之距離與水分感測器8(及溫度感測器9)之插入深度。

[實施例]

使本實施形態之注水混練系統1實際地運轉，評價水分感測器8之測量精度。

實驗1：測量出剛結束調整後馬上利用水分感測器8測量所得之濕砂之水分量、與調整結束後使注水混練系統1運轉2星期後利用水分感測器8測量所得之濕砂之水分量。再者，於注水混練系統1之運轉中未進行任何水分感測器8之清掃。圖10係表示剛結束調整後與運轉2星期後由水分感測器8測量所得之水分電壓與實測水分之關係的曲線圖。習知之感測器存在僅讓注水混練系統1運轉1天便使得感測器之測量部附著有濕砂而導致測量不穩定之情況。另一方面，本實施形態之水分感測器8則係即便使注水混練系統1運轉後經過2星期，測量精度亦不會降低。

實驗2：進行了水分感測器8所能測量之濕砂之水分量之範圍之確認。圖11係表示水分感測器8測量所得之水分電壓與實測水分之關係之曲線圖。習知之感測器無法測量濕砂之水分量為3%左右之高水分區。另一方面，本實施形態之水分感測器8則係即便濕砂之水分量為3%左右亦可進行測量。

實驗3：使濕砂之水分量成為一定之狀態，且不斷拉開一對電極22間之距離，測量其時之水分電壓。測量係於濕砂之水分量為2.2%、1.9%、及1.4%之情形時分別進行。圖12係表示一 對電極22間之距離與水分電壓之關係之曲線圖。本實施形態之水分感測器8即便測量相同水分量之濕砂，一旦拉開電極22間之距離，水分電壓便會降低。由此，即便所要測量之濕砂之水分量較高，亦可藉由拉開電極22間之距離而擴大測量範圍。

(注水混練方法)

接下來，對使用本實施形態之注水混練系統1之濕砂之混練方法進行說明。圖13係表示使用本實施形態之注水混練系統1之濕砂之混練方法的流程圖。

首先，啟動混練機10(步驟S1)。與混練機10之啟動同時地，開始對要投入至混練機10之濕砂進行計量之砂計量(步驟S2)。其次，砂計量完成，自混練控制裝置11將砂投入信號向砂投入缸4傳送。當接收到砂投入信號時，砂投入缸4便會打開，將濕砂自計量料斗3投入至混練機10(步驟S3)。砂投入缸4於藉由計時器控制而經過一定之時間之後，將計量料斗3與混練機10之間關閉。

其次，根據混練控制裝置11之指示，將黏結劑自黏結劑投入裝置5投入至混練機10(步驟S4)。其次，混練控制裝置11對混練機10作出指示，而開始利用混練機10進行混練(步驟S5)。

其次，混練控制裝置11將注水要求信號向注水單元7之注水控制裝置14傳送。注水單元7之注水控制裝置14當接收到注水要求信號時，便開始注水操作(步驟S6)。然後，自注水單元7之注水箱15將水注入至混練機10。再者，關於由注水單元7進行之注水操作，稍後進行詳細說明。

其次，CB控制器6測量CB值(步驟S7)，判斷混練砂是否為所需之CB值(步驟S8)。於CB控制器6判斷混練砂並非所需之CB值之情形時(步驟S8：No(否))，CB控制器6計算需要之注水量(步驟S9)，並通過混練控制裝置11指示注水單元7再向混練機10注入計算所得之量之水(傳送注水要求信號)。然後，返回至步驟S6，由注水單元7之注水控制裝置14重新開始注水操作。

於CB控制器6判斷混練砂為所需之CB值之情形時(步驟S8：Yes(是))，將混練砂自混練機10排出(步驟S10)。

其次，混練控制裝置11根據所要混練之預定之濕砂之量，判斷是否連續進行混練作業(步驟S11)。混練控制裝置11於判斷為連續進行混練作業之情形時(步驟S11：Yes)，返回至步驟S3，等待砂計量(步驟S2)之完成並重複步驟S3以後之步驟。又，混練控制裝置11於判斷為不連續進行混練作業之情形時(步驟S11：No)，使混練機10停止(步驟S12)，從而混練作業結束。再者，將注水量與CB值之變化量反饋給下次之注水量，從而不斷提高下次以後之注水量之精度。

(砂計量)

接下來，對砂之計量方法進行詳細說明。圖14係表示砂計量方法之流程圖。首先，與混練機10之啟動同時地，藉由計量料斗3所配備之砂計量手段(未圖示)對計量料斗3內之濕砂之重量進行計測，確認計量料斗3內為空(步驟S101)。自計量料斗3接收到空信號之混練控制裝置11使計量料斗3所配備之砂投入手段(未圖示)作動而向計量料斗3投入濕砂(步驟S102)。其次，砂計量手段將濕 砂進行計量並貯存(步驟S103)。再者，作為濕砂之計量方法，有利用荷重元之計量、計時器計量、利用位準計之計量等。計量料斗3於濕砂之計量完成後，向混練控制裝置11發送計量完成信號。

其次，混練控制裝置11當自計量料斗3接收到計量完成信號時，便利用水分感測器8測量所投入之濕砂之水分量，並且利用溫度感測器9測量所投入之濕砂之溫度(步驟S104)。其次，混練控制裝置11基於由水分感測器8測量所得之水分測量值與由溫度感測器9測量所得之溫度測量值、及貯存於計量料斗3內之濕砂之量而計算注水量(步驟S105)。當注水量之計算結束時，砂計量之一步驟便完成(步驟106)。

其次，混練控制裝置11判斷是否繼續下一砂計量(步驟S107)。混練控制裝置11於判斷為繼續砂計量之情形時(步驟S107：Yes)，返回至步驟S101，重複以後之步驟。混練控制裝置11於判斷為不繼續砂計量之情形時(步驟S107：No)，結束砂計量。

(注水單元操作)

接下來，對由注水單元7進行之注水單元操作進行詳細說明。圖15係表示注水單元7之操作方法之流程圖。首先，當混練機10啟動時，注水控制裝置14便藉由滿位準計17判斷注水箱15內之水之量是否為滿箱之狀態(步驟S1001)。注水控制裝置14於判斷注水箱15內之水之量並非滿箱之狀態之情形時(步驟S1001：No)，指示打開供水閥16，而將供水閥16打開，開始向注水箱15供給水(步驟S1002)。其次，若注水箱15內之水之量成為滿箱之狀態(步驟S1003)，則注水控制裝置14指示關閉供水閥16，而將供水閥16關 閉(步驟S1004)，進入步驟S1005。

注水控制裝置14於判斷注水箱15內之水之量為滿箱狀態之情形時(S1001：Yes)，進入步驟S1005。

於步驟S1005中，注水單元7之注水控制裝置14當接收到注水要求信號時，便開始注水操作。因此，圖15中之步驟S1001~S1004之步驟係於圖13中之步驟S1~S5之間由注水單元7實際進行之動作，圖15中之步驟S1005以後之步驟則相當於圖13之步驟S6中進行之動作。

於步驟S1005中，注水控制裝置14當接收到注水要求信號時，便指示打開加壓閥18，將壓縮空氣朝注水箱15供給而對注水箱15內部進行加壓(步驟S1006)。其次，注水控制裝置14指示打開注水閥小19及注水閥大20，而將注水閥小19及注水閥大20打開，開始向混練機10之注水(步驟S1007)。

當由數位流量計21累計得出之注水量成為計算所得之既定量時(步驟S1008)，注水控制裝置14指示關閉注水閥小19及注水閥大20，而將注水閥小19及注水閥大20關閉，從而向混練機10之注水結束(步驟S1009)。注水操作完成後，注水控制裝置14指示關閉加壓閥18，而將壓縮空氣自注水箱15排出，注水箱15內部之壓力回到加壓前之狀態(步驟S1010)。

其次，注水控制裝置14判斷混練機10是否為運行中(步驟S1011)。注水控制裝置14於判斷混練機10為運行中之情形時(步驟S1011：Yes)，返回至步驟S1001，繼續執行注水單元7之操作。注水控制裝置14於判斷混練機10並非運行中之情形時(步驟S1011：No)，結束注水單元7之操作。

(變形例)

水分感測器支撐裝置23亦可設計成，根據來自混練控制裝置11之指示，而使用驅動裝置等自動調整水分感測器8(一對電極22)之設置之高度與水分感測器8(一對電極22)間之水平距離。同樣，溫度感測器支撐裝置亦可設計成，根據來自混練控制裝置11之指示，而使用驅動裝置等自動調整溫度感測器9之上下位置、及水平位置。混練控制裝置11能夠考慮由水分感測器8測量所得之水分測量值，而向水分感測器支撐裝置23及溫度感測器支撐裝置作出確切之指示。

又，本實施形態中，電極22具有上部電極部28與下部電極部29該兩處測量部，但並不限定於兩處。例如，根據要投入至計量料斗3之濕砂之量、或計量料斗3之大小、形狀等，電極22之前端之部分之長度也會變化，因此，亦可將測量部之部位僅設為一處，或設有三處以上。

又，亦可於混練機10內另外設置水分感測器，且以與CB控制器6連接之方式構成。藉由如此般構成，能夠於測量混練機10內之混練砂之水分量，而水分量較大之情形時，自連接於CB控制器6之混練控制裝置11向混練單元2指示追加投入濕砂，於水分量較少之情形時，自連接於CB控制器6之混練控制裝置11向注水單元7指示追加注入水。進而，亦能夠測量混練完成後之水分，並將其結果反饋給下次以後之批次之注水量。

又，亦可不於注水混練系統配備CB控制器6。於該情形時，由作業者直接測量CB值。於其結果為混練砂並非所需之 CB值之情形時，藉由手動按下混練機10上所附加之追加注水按鈕，而再次打開注水閥小19及/或注水閥大20，進行追加注水。

如此，根據本實施形態之注水混練系統，藉由混練控制裝置控制注水混練系統，而能夠更適當地控制對濕砂之注水量從而製成具有更穩定之性狀之混練砂。

又，根據本實施形態之注水混練系統，由於僅藉由混練控制裝置便能控制濕砂與水之比例，故無需大幅度改造既有設備便能進行導入。

Claims (14)

1. 一種濕砂之注水混練系統，其特徵在於具備：計量料斗，其貯存經計量後之濕砂；混練機，其將濕砂與水進行混練；砂投入手段，其將上述計量料斗內之濕砂放出至上述混練機或阻斷放出；注水裝置，其對上述混練機內之濕砂進行注水；水分感測器，其由一對電極構成，且藉由測量上述電極間之電位差而測量上述計量料斗內所貯存之濕砂之水分量；及混練控制裝置，其基於上述水分感測器之輸出而控制上述注水裝置之注水量，以控制砂投入手段。
2. 如請求項1之濕砂之注水混練系統，其中，進而具備控制上述注水裝置之注水控制裝置，上述混練控制裝置至少向上述砂投入手段傳送指示打開之砂投入信號、及向上述注水控制裝置傳送指示注水及注水量之注水要求信號。
3. 如請求項1或2之濕砂之注水混練系統，其中，上述電極為棒狀，而具備與濕砂電性接觸之測量部。
4. 如請求項3之濕砂之注水混練系統，其中，上述測量部設有複數處。
5. 如請求項3或4之濕砂之注水混練系統，其中，上述電極之包含上述測量部與絕緣部之前端之部分可拆卸。
6. 如請求項1至5中任一項之濕砂之注水混練系統，其中，上述水分感測器設於上述計量料斗內之複數處。
7. 如請求項1至6中任一項之濕砂之注水混練系統，其中，於上述 計量料斗之上部設有水分感測器支撐裝置，一對上述電極係在上述水分感測器支撐裝置以呈於水平方向遠離之狀態分別朝濕砂內部埋設的方式向下方垂吊。
8. 如請求項7之濕砂之注水混練系統，其中，一對上述電極設為於水平方向自由遠離、接近以及於上下方向自由上升、下降。
9. 如請求項1至8中任一項之濕砂之注水混練系統，其中，進而具備測量上述計量料斗中所貯存之濕砂之溫度之溫度感測器。
10. 如請求項1至9中任一項之濕砂之注水混練系統，其中，上述混練控制裝置進而具備由上述水分感測器之測量值及上述溫度感測器之測量值算出濕砂之水分量之水分量運算部。
11. 如請求項1至10中任一項之濕砂之注水混練系統，其中，上述注水裝置具備數位流量計、及大流量與小流量之2個注水系統。
12. 如請求項1至11中任一項之濕砂之注水混練系統，其中，上述注水裝置進而具備蓄有水之注水箱。
13. 如請求項1至12中任一項之濕砂之注水混練系統，其中，進而具備測量經混練後之砂之CB值之CB控制器，上述混練控制裝置基於上述CB控制器之測量值而向上述注水控制裝置進行追加注水之指示。
14. 如請求項1至13中任一項之濕砂之注水混練系統，其中，進而具備將黏結劑向上述混練機內放出之黏結劑投入裝置。