JPH07119744B2 - セメント混合物中のセメント量の測定方法及び装置 - Google Patents
セメント混合物中のセメント量の測定方法及び装置Info
- Publication number
- JPH07119744B2 JPH07119744B2 JP2797989A JP2797989A JPH07119744B2 JP H07119744 B2 JPH07119744 B2 JP H07119744B2 JP 2797989 A JP2797989 A JP 2797989A JP 2797989 A JP2797989 A JP 2797989A JP H07119744 B2 JPH07119744 B2 JP H07119744B2
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- Japan
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- mixture
- measuring
- permeability
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 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よく測定する方法に関するものであ
る。
かも連続的かつ精度よく測定する方法に関するものであ
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。
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。
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。
そこで本発明者らは、セメントミルク中にあらかじめ強
磁性体混合しておき、得られたセメント混合物の透磁率
を測定し、これにもとづいてセメント量を検出する技術
を開発した。
磁性体混合しておき、得られたセメント混合物の透磁率
を測定し、これにもとづいてセメント量を検出する技術
を開発した。
しかしながら、セメント混合物のみの透磁率を測定する
方法では、使用する強磁性体により検量線を別々に作製
しなければならず、またソレノイドを１つ使用して測定
する場合中空のインダクタンスをその都度評価できない
ため、温度や使用条件の変化により中空のインダクタン
スも変化し誤差を生じるという問題がある。
方法では、使用する強磁性体により検量線を別々に作製
しなければならず、またソレノイドを１つ使用して測定
する場合中空のインダクタンスをその都度評価できない
ため、温度や使用条件の変化により中空のインダクタン
スも変化し誤差を生じるという問題がある。
（発明が解決しようとする問題点） 本発明が解決しようとする問題は、これらの問題点を除
去し、セメント混合物中のセメント量の測定により施工
管理を容易にするため、短時間で簡便にセメント量を測
定できるようにし、かつ測定精度を上げることにある。
去し、セメント混合物中のセメント量の測定により施工
管理を容易にするため、短時間で簡便にセメント量を測
定できるようにし、かつ測定精度を上げることにある。
（問題を解決するための手段） （１）本発明のセメント混合物中のセメント量の測定方
法は、セメントに所定の比率で強磁性体が混合したセメ
ント混合物の透磁率を測定し、これにもとづいてセメン
ト混合物中のセメント量を測定する方法において、強磁
性体を所定の比率で含むセメントミルクの透磁率を測定
し、前記セメントミルクと同じ比率の強磁性体を含むセ
メントミルクをセメント原料として用いたセメント混合
物の透磁率を測定して、前記セメントミルクの有効透磁
率（透磁率から真空中の透磁率を引いたもの）と前記セ
メント混合物の有効透磁率との比を求めることによりセ
メント量を測定する事を特徴としている。
法は、セメントに所定の比率で強磁性体が混合したセメ
ント混合物の透磁率を測定し、これにもとづいてセメン
ト混合物中のセメント量を測定する方法において、強磁
性体を所定の比率で含むセメントミルクの透磁率を測定
し、前記セメントミルクと同じ比率の強磁性体を含むセ
メントミルクをセメント原料として用いたセメント混合
物の透磁率を測定して、前記セメントミルクの有効透磁
率（透磁率から真空中の透磁率を引いたもの）と前記セ
メント混合物の有効透磁率との比を求めることによりセ
メント量を測定する事を特徴としている。
（２）本発明のセメント混合物のセメント量の測定方法
は、少なくとも２つ以上の、巻き数と形状が同じソレノ
イド、及び該ソレノイドのインダクタンスを測定する装
置、及び該ソレノイド内に一定体積で強磁性体を所定の
比率で含むセメントミルク、及び前記セメントミルクと
同じ比率の強磁性体を含むセメントミルクをセメント原
料として用いたセメント混合物を収容する容器もしくは
前記セメントミルク及び前記セメント混合物を該ソレノ
イド内で流動させる容器とを備えてなることを特徴とし
ている。
は、少なくとも２つ以上の、巻き数と形状が同じソレノ
イド、及び該ソレノイドのインダクタンスを測定する装
置、及び該ソレノイド内に一定体積で強磁性体を所定の
比率で含むセメントミルク、及び前記セメントミルクと
同じ比率の強磁性体を含むセメントミルクをセメント原
料として用いたセメント混合物を収容する容器もしくは
前記セメントミルク及び前記セメント混合物を該ソレノ
イド内で流動させる容器とを備えてなることを特徴とし
ている。
（作用） （１）強磁性粒子を非磁性体中に一様に分散させた混合
物の透磁率は、混合物中の強磁性体濃度に比例して変化
する。それゆえ、混合物中の強磁性体濃度をＡ、透磁率
をμとすれば次式が成立する。
物の透磁率は、混合物中の強磁性体濃度に比例して変化
する。それゆえ、混合物中の強磁性体濃度をＡ、透磁率
をμとすれば次式が成立する。
μ＝aA＋μ０ （1.1） ここでμ０は真空中の透磁率、ａは強磁性体固有の定数
である。いま、強磁性体を一定量配合したセメントと水
の混合物（以下これをセメントミルクと称す）の強磁性
体濃度をA1、セメント濃度をB1、透磁率をμ１とし、こ
のセメントミルクが他の非磁性物で希釈され（以下これ
をセメント混合物と称す）たときの強磁性体濃度をA2、
セメント濃度をB2、透磁率をμ２とする。このとき（1.
1）式より μ１＝aA1＋μ０ （1.2） μ２＝aA2＋μ０ （1.3） である。また希釈過程で強磁性粒子とセメント粒子が同
一挙動を示せば、 B1/A1＝B2/A2 （1.4） が成立する。いま有効透磁率μeff1、μeff2を次式 μeff1＝aA1＝μ１−μ０ （1.5） μeff2＝aA2＝μ２−μ０ （1.6） で定義すれば、この比μeff1/μeff2は（1.4）〜（1.
6）式より μeff1/μeff2＝A1/A2＝B1/B2 ＝（μ１−μ０）／（μ２−μ０） （1.7） で示される。μ０、A1およびB1は既知量あり、透磁率μ
1,μ２をそれぞれ測定すれば、未知量であるA2,B2をそ
れぞれ算出することが出来、前もって別に検量線を測定
により求めておく必要はない。
である。いま、強磁性体を一定量配合したセメントと水
の混合物（以下これをセメントミルクと称す）の強磁性
体濃度をA1、セメント濃度をB1、透磁率をμ１とし、こ
のセメントミルクが他の非磁性物で希釈され（以下これ
をセメント混合物と称す）たときの強磁性体濃度をA2、
セメント濃度をB2、透磁率をμ２とする。このとき（1.
1）式より μ１＝aA1＋μ０ （1.2） μ２＝aA2＋μ０ （1.3） である。また希釈過程で強磁性粒子とセメント粒子が同
一挙動を示せば、 B1/A1＝B2/A2 （1.4） が成立する。いま有効透磁率μeff1、μeff2を次式 μeff1＝aA1＝μ１−μ０ （1.5） μeff2＝aA2＝μ２−μ０ （1.6） で定義すれば、この比μeff1/μeff2は（1.4）〜（1.
6）式より μeff1/μeff2＝A1/A2＝B1/B2 ＝（μ１−μ０）／（μ２−μ０） （1.7） で示される。μ０、A1およびB1は既知量あり、透磁率μ
1,μ２をそれぞれ測定すれば、未知量であるA2,B2をそ
れぞれ算出することが出来、前もって別に検量線を測定
により求めておく必要はない。
（２）インピーダンスZ0の中空ソレノイド中に磁性体を
いれると、ソレノイドのインピーダンスは磁性体の透磁
率により変化する。いま中空ソレノイドのインピーダン
スをZ0、インダクタンスL0、抵抗をR0、純虚数をｊ、周
波数をωとして Z0＝R0＋ｊωL0 （2.1） で与えられる。このソレノイド中に透磁率μの磁性体を
いれればソレノイドのインピーダンスZ1は Z1＝R0＋ωL0（S1/S0）μ１″ ＋ｊωL0｛（S0−S1）＋μ１′S1｝/S0 （2.2） で与えられる。ここで、S0はソレノイドの断面積、S1は
磁性体の断面積であり、μ′は透磁率μの実数部、μ″
は虚数部を示し次式が成立する。
いれると、ソレノイドのインピーダンスは磁性体の透磁
率により変化する。いま中空ソレノイドのインピーダン
スをZ0、インダクタンスL0、抵抗をR0、純虚数をｊ、周
波数をωとして Z0＝R0＋ｊωL0 （2.1） で与えられる。このソレノイド中に透磁率μの磁性体を
いれればソレノイドのインピーダンスZ1は Z1＝R0＋ωL0（S1/S0）μ１″ ＋ｊωL0｛（S0−S1）＋μ１′S1｝/S0 （2.2） で与えられる。ここで、S0はソレノイドの断面積、S1は
磁性体の断面積であり、μ′は透磁率μの実数部、μ″
は虚数部を示し次式が成立する。
μ＝μ′−ｊμ″ （2.3） さらに磁性体を入れたときのソレノイドのインピーダン
スZ1は、インダクタンスをL1、抵抗をR1として、 Z1＝R1＋ｊωL1 （2.4） であり、ゆえに、 R1＝R0＋ωL0（S1/S0）μ″ （2.5） L1＝L0｛（S0−S1）＋μ′S1｝/S0 （2.6） となり、透磁率の実数部、虚数部はそれぞれ μ′＝（S0/S1）（L1/L0−１）＋１ （2.7） μ″＝（S0/S1）（R1−R01）ωL0 （2.8） となる。これより、中空、及び磁性体を入れたときのソ
レノイドのインダクタンス、及び抵抗を測定すれば、ソ
レノイドに入れた磁性体の透磁率が求められる。このと
き、強磁性体として高周波まで磁気損失の無いものを用
いれば、測定周波数では、μ″が０で、μ′のみとなり μ＝（S0/S1）（L1/L0−１）＋１ （2.9） となる。また測定に用いる複数のソレノイドの巻き数と
形状と同じであればL0,S0,S1,R0,R1は同じと考えられ、
これらの値は既知量であるからインダクタンス量のみ測
定すれば透磁率を（2.9）式により算出できる。
スZ1は、インダクタンスをL1、抵抗をR1として、 Z1＝R1＋ｊωL1 （2.4） であり、ゆえに、 R1＝R0＋ωL0（S1/S0）μ″ （2.5） L1＝L0｛（S0−S1）＋μ′S1｝/S0 （2.6） となり、透磁率の実数部、虚数部はそれぞれ μ′＝（S0/S1）（L1/L0−１）＋１ （2.7） μ″＝（S0/S1）（R1−R01）ωL0 （2.8） となる。これより、中空、及び磁性体を入れたときのソ
レノイドのインダクタンス、及び抵抗を測定すれば、ソ
レノイドに入れた磁性体の透磁率が求められる。このと
き、強磁性体として高周波まで磁気損失の無いものを用
いれば、測定周波数では、μ″が０で、μ′のみとなり μ＝（S0/S1）（L1/L0−１）＋１ （2.9） となる。また測定に用いる複数のソレノイドの巻き数と
形状と同じであればL0,S0,S1,R0,R1は同じと考えられ、
これらの値は既知量であるからインダクタンス量のみ測
定すれば透磁率を（2.9）式により算出できる。
（実施例） 以下、本発明の実施例を図を用いながら詳細に説明す
る。
る。
第１図は本発明のセメント量測定装置の一例図であり、
２つのソレノイド、データセレクタ、インピーダンスア
ナライザ、コンピュータおよびプリンタで構成されてい
る。また第２図は本発明によらないセメント量測定装置
の一例図であり１つのソレノイド、データセレクタ、イ
ンピーダンスアナライザ、コンピュータおよびプリンタ
で構成されている。第１図、第２図中で101と102はパイ
プ、103と104はソレノイド、105はセンサボックス、111
はデータセレクタ、121はインピーダンスアナライザ、1
31はコンピュータ、141はプリンタを示す。尚ソレノイ
ド103およびソレノイド104の中空のインピーダンスは供
に等しく、1.975×10-4（Ｈ）であった。
２つのソレノイド、データセレクタ、インピーダンスア
ナライザ、コンピュータおよびプリンタで構成されてい
る。また第２図は本発明によらないセメント量測定装置
の一例図であり１つのソレノイド、データセレクタ、イ
ンピーダンスアナライザ、コンピュータおよびプリンタ
で構成されている。第１図、第２図中で101と102はパイ
プ、103と104はソレノイド、105はセンサボックス、111
はデータセレクタ、121はインピーダンスアナライザ、1
31はコンピュータ、141はプリンタを示す。尚ソレノイ
ド103およびソレノイド104の中空のインピーダンスは供
に等しく、1.975×10-4（Ｈ）であった。
（実施例１） 第１図のパイプ101に、セメント濃度300（kg/m3）に調
整したセメントミルクを流入しこのときのソレノイド10
3のインピーダンスを測定した。また流出したセメント
ミルクを水でセメント濃度100〜300（kg/m3）に希釈し
てセメント混合物を作製し、このセメント混合物をパイ
プ102に流入してソレノイド104のインピーダンスを測定
した。このときのセメント混合物中の実際のセメント濃
度Ｃ（kg/m3）、ソレノイド103のインピーダンスL
1（Ｈ）、ソレノイド104のインピーダンスL2（Ｈ）、セ
メントミルクの透磁率μ１と有効透磁率μeff1、セメン
ト混合物の透磁率μ２と有効透磁率μeff2、測定より求
めたセメント混合物中のセメント濃度Ccal（kg/m3）お
よび誤差Er（％）を第一表に示す。
整したセメントミルクを流入しこのときのソレノイド10
3のインピーダンスを測定した。また流出したセメント
ミルクを水でセメント濃度100〜300（kg/m3）に希釈し
てセメント混合物を作製し、このセメント混合物をパイ
プ102に流入してソレノイド104のインピーダンスを測定
した。このときのセメント混合物中の実際のセメント濃
度Ｃ（kg/m3）、ソレノイド103のインピーダンスL
1（Ｈ）、ソレノイド104のインピーダンスL2（Ｈ）、セ
メントミルクの透磁率μ１と有効透磁率μeff1、セメン
ト混合物の透磁率μ２と有効透磁率μeff2、測定より求
めたセメント混合物中のセメント濃度Ccal（kg/m3）お
よび誤差Er（％）を第一表に示す。
（比較例１） 第２図のパイプ102に、セメント濃度300（kg/m3）にに
調整したセメントミルクを流入しこのときのソレノイド
104のインピーダンスを測定した。次にこのセメントミ
ルクを水でセメント濃度100〜300（kg/m3）に希釈して
セメント混合物を作製し、このセメント混合物をパイプ
102に流入してソレノイド104のインピーダンスを測定し
た。このときのセメント混合物中の実際のセメント濃度
Ｃ（kg/m3）、ソレノイド104のインピーダンスL
2（Ｈ）、セメント混合物の透磁率μ２と有効透磁率μ
eff2、測定より求めたセメント混合物中のセメント濃度
Ccal（kg/m3）および誤差Er（％）を第二表に示す。
調整したセメントミルクを流入しこのときのソレノイド
104のインピーダンスを測定した。次にこのセメントミ
ルクを水でセメント濃度100〜300（kg/m3）に希釈して
セメント混合物を作製し、このセメント混合物をパイプ
102に流入してソレノイド104のインピーダンスを測定し
た。このときのセメント混合物中の実際のセメント濃度
Ｃ（kg/m3）、ソレノイド104のインピーダンスL
2（Ｈ）、セメント混合物の透磁率μ２と有効透磁率μ
eff2、測定より求めたセメント混合物中のセメント濃度
Ccal（kg/m3）および誤差Er（％）を第二表に示す。
（発明の効果） 実施例では、第一表から判るように、同じセメントミル
クを流入してもL1の値は変化している。（即ちμ１、μ
effも変化している）これは測定時の温度変化やセメン
トミルク中の強磁性体の不均一性等が原因と考えられ
る。しかしセメント混合物を流入してL2を測定している
ときも同様の温度変化や強磁性体の不均一性等が生じる
ため、これらの変化を相殺することが可能となり、従っ
て測定誤差も6.0％以下になっている。比較例では一本
のソレノイドのみ使用しているため、セメントミルクの
インピーダンスL1を初期値、即ちセメント濃度300（kg/
m3）時のL2の値1.989×10-4（Ｈ）として各セメント混
合物のセメント濃度を算出している。しかしこの場合、
測定時の温度変化やセメントミルク中の強磁性体の不均
一等の要因を相殺できず、その誤差は最高22％にも達す
る。この様に本発明の測定方法及び装置を用いれば、リ
アルタイムで測定誤差を解消することができ、特にセメ
ントミルクのインピーダンスを常に測定できることか
ら、セメントミルクの濃度を変化させた場合やセメント
ミルク中の強磁性体の種類や濃度を変化させた場合も個
別に検量線などを作製する事なくセメント濃度を測定す
ることができる。さらにセメント濃度をリアルタイムで
測定できることから現場施工管理を円滑にかつ迅速にな
らしめるものである。
クを流入してもL1の値は変化している。（即ちμ１、μ
effも変化している）これは測定時の温度変化やセメン
トミルク中の強磁性体の不均一性等が原因と考えられ
る。しかしセメント混合物を流入してL2を測定している
ときも同様の温度変化や強磁性体の不均一性等が生じる
ため、これらの変化を相殺することが可能となり、従っ
て測定誤差も6.0％以下になっている。比較例では一本
のソレノイドのみ使用しているため、セメントミルクの
インピーダンスL1を初期値、即ちセメント濃度300（kg/
m3）時のL2の値1.989×10-4（Ｈ）として各セメント混
合物のセメント濃度を算出している。しかしこの場合、
測定時の温度変化やセメントミルク中の強磁性体の不均
一等の要因を相殺できず、その誤差は最高22％にも達す
る。この様に本発明の測定方法及び装置を用いれば、リ
アルタイムで測定誤差を解消することができ、特にセメ
ントミルクのインピーダンスを常に測定できることか
ら、セメントミルクの濃度を変化させた場合やセメント
ミルク中の強磁性体の種類や濃度を変化させた場合も個
別に検量線などを作製する事なくセメント濃度を測定す
ることができる。さらにセメント濃度をリアルタイムで
測定できることから現場施工管理を円滑にかつ迅速にな
らしめるものである。
第１図は本発明の測定装置の一実施例を示す図、第２図
は従来測定装置を示す図である。図中 101と102はパイプ、103と104はソレノイド、105はセン
サボックス、111はデータセレクタ、121はインピーダン
スアナライザ、131はコンピュータ、141はプリンタを示
す。
は従来測定装置を示す図である。図中 101と102はパイプ、103と104はソレノイド、105はセン
サボックス、111はデータセレクタ、121はインピーダン
スアナライザ、131はコンピュータ、141はプリンタを示
す。
Claims (2)
- 【請求項１】セメントに所定の比率で強磁性体が混合さ
れたセメント混合物の透磁率を測定し、これにもとづい
てセメント混合物中のセメント量を測定するセメント混
合物中セメント量の測定方法において、強磁性体を所定
の比率で含むセメントミルクの透磁率を測定し、前記セ
メントミルクと同じ比率の強磁性体を含むセメントミル
クをセメント原料として用いたセメント混合物の透磁率
を測定して、前記セメントミルクの有効透磁率（透磁率
から真空中の透磁率を引いたもの）と前記セメント混合
物の有効透磁率との比を求めることによりセメント量を
測定することを特徴とするセメント混合物中のセメント
量の測定方法。 - 【請求項２】少なくとも２つ以上の、巻き数と形状が同
じソレノイド、及び該ソレノイドのインダクタンスを測
定する装置、及び該ソレノイド内に強磁性体を所定の比
率で含むセメントミルク及び前記セメントミルクと同じ
比率の強磁性体を含むセメントミルクをセメント原料と
して用いたセメント混合物を収容する容器もしくは前記
セメントミルク及び前記セメント混合物を該ソレノイド
内で流動可能な容器とを備えてな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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2797989A JPH07119744B2 (ja) | 1989-02-06 | 1989-02-06 | セメント混合物中のセメント量の測定方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2797989A JPH07119744B2 (ja) | 1989-02-06 | 1989-02-06 | セメント混合物中のセメント量の測定方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02206756A JPH02206756A (ja) | 1990-08-16 |
| JPH07119744B2 true JPH07119744B2 (ja) | 1995-12-20 |
Family
ID=12235976
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2797989A Expired - Lifetime JPH07119744B2 (ja) | 1989-02-06 | 1989-02-06 | セメント混合物中のセメント量の測定方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07119744B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DK181382B1 (en) * | 2022-06-02 | 2023-09-20 | Smidth As F L | A method and an apparatus for monitoring a color of a processed material and a color control unit, utilizing the method |
-
1989
- 1989-02-06 JP JP2797989A patent/JPH07119744B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02206756A (ja) | 1990-08-16 |
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