JPH0618395A - バッチャプラント内の砂の水分測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 砂貯蔵ビン内の砂の略平均的な水分の測定を
可能とし、測定誤差を削減する。 【構成】 砂貯蔵ビン１の中央部に垂直方向へ延びる保
護パイプ１８を設け、中性子線源と中性子検出器および
ガンマ線源とガンマ線検出器とを内蔵したＲＩ水分計ブ
ローブ２０を前記保護パイプ１８内に挿入し、該ＲＩ水
分計ブローブ２０と砂貯蔵ビン１の外部に設けた演算表
示器３１とをケーブル３２を介して接続し、ＲＩ水分計
ブローブ２０に内蔵されている中性子検出器が中性子線
源から砂のなかに放出された中性子の強度を検出し、そ
の計数値を演算表示器３１へ送信し、同時にガンマ線検
出器がガンマ線源から砂のなかに放出されたガンマ線の
強度を検出し、それらの各計数値を演算表示器３１へ送
信すると、演算表示器３１において砂の表面水分量と砂
の密度が表示される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バッチャプラント内の
砂の水分測定装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３は生コンクリートを製造するバッチ
ャプラントの一例の概略を表すフローシートであり、図
示していないコンベヤなどによりストックヤードから送
給される砂や砂利を貯蔵する砂貯蔵ビン１および砂利貯
蔵ビン２と、セメントプラントから送給されるセメント
を貯蔵するセメント貯蔵ビン３と、コンクリートの分離
性を低下させるための混和材を貯蔵する混和材貯蔵ビン
４とを略同一レベルに設け、前記砂貯蔵ビン１内に貯蔵
した砂の水分を検出するために、該砂貯蔵ビン１に砂の
水分測定装置５を設ける。

【０００３】前記砂の水分測定装置５は図４に示すよう
に、砂貯蔵ビン１の壁面の所定位置に設けた透孔に砂貯
蔵ビン１外部から線源棒６の先端部を挿入し、該線源棒
６の基部を砂貯蔵ビン１の壁面外側に固定し、該線源棒
６と砂貯蔵ビン１の外部に設けた演算表示器７とをケー
ブル８を介して接続し、前記線源棒６を保護するため、
線源棒６の上方の砂貯蔵ビン１の壁面内側に線源棒６に
平行して突出する保護アングル９を設けている。

【０００４】また、図５は従来の砂の水分測定装置５の
他の例の概略を表す側面図であり、互いに平行する壁面
により形成された砂貯蔵ビン１の下部の一方の壁面外側
に線源１０を固定し、他方の壁面外側の前記線源１０に
相対する位置に検出器１１を固定し、該検出器１１と砂
貯蔵ビン１の外部に設けた演算表示器７とをケーブル８
を介して接続している。

【０００５】さらに、前記砂貯蔵ビン１の下に砂計量ホ
ッパ１２を設け、前記砂利貯蔵ビン２の下に砂利計量ホ
ッパ１３を設け、セメント貯蔵ビン３と混和材貯蔵ビン
４の下にセメントおよび混和材を計量するセメント計量
ホッパ１４を設け、前記砂計量ホッパ１２と砂利計量ホ
ッパ１３、およびセメント計量ホッパ１４などと略同じ
高さ位置に水を計量する水計量ホッパ１５を設け、該水
計量ホッパ１５の上方に水を貯蔵する水槽３１を設け
る。

【０００６】さらにまた、砂計量ホッパ１２から切り出
した砂と、砂利計量ホッパ１３から切り出した砂利と、
セメント計量ホッパ１４から切り出したセメントおよび
混和材と、水槽１５から供給された水とを集合し、後述
のコンクリートミキサ１７へ導く集合ホッパ１６を設
け、該集合ホッパ１６の下に、前記砂、砂利、セメン
ト、混和材、および水を混練するコンクリートミキサ１
７を設ける。

【０００７】生コンクリートを製造する場合は、前記砂
貯蔵ビン１に設けた砂の水分測定装置５を作動して砂貯
蔵ビン１内に貯蔵されている砂の水分を測定したのち、
砂貯蔵ビン１から切り出して砂計量ホッパ１２へ投入さ
れる砂の重量を該砂計量ホッパ１２により計量して所定
の重量の砂を砂計量ホッパ１２にストックし、前記砂利
貯蔵ビン２から切り出して砂利計量ホッパ１３へ投入さ
れる砂利の重量を該砂利計量ホッパ１３により計量して
所定の重量の砂利を砂利計量ホッパ１３にストックし、
セメント貯蔵ビン３と混和材貯蔵ビン４とから切り出し
てセメント計量ホッパ１４へ投入されるセメントおよび
混和材をセメント計量ポッパ１４により計量して所定の
重量のセメントおよび混和材をセメント計量ホッパ１４
にストックする。

【０００８】次に、砂計量ホッパ１２から計量済みの砂
を切り出し、セメント計量ホッパ１４から計量済みのセ
メントと混和材とを切り出し、集合ホッパ１６を介して
コンクリートミキサ１７へ投入し、前記砂の水分測定装
置５により測定した砂の水分に見合った適量の水を水槽
１５から集合ホッパ１６を介してコンクリートミキサ１
７へ供給し、前記砂、セメントおよび混和材とともに混
練してモルタルを生成し、次いで砂利計量ホッパ１３か
ら砂利を切り出し、集合ホッパ１６を介してコンクリー
トミキサ１７へ投入し、前記モルタルと混練して生コン
クリートを製造している。

【０００９】而して、生コンクリートの品質を保持する
ためには、砂貯蔵ビン１に設けた砂の水分測定装置５に
より砂の表面に付着している水分の量を正確に把握し、
その測定水分量に基づいてモルタルを生成するときの供
給水量を適正に決定する必要がある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
図４に示す砂の水分測定装置５では、水分測定可能範囲
が狭く、砂貯蔵ビン１の壁面近くの砂のみを測定するの
で、その測定水分値は砂貯蔵ビン１内の砂全体の水分を
代表しない。

【００１１】しかも、取り付け位置が砂貯蔵ビン１の傾
斜面にあるので砂の水分測定装置の周囲の壁面に砂の一
部が付着して移動せず、測定誤差の原因となる。

【００１２】また、図５に示す砂の水分測定装置では、
比較的水分が多くなる傾向がある砂貯蔵ビン１の下部に
貯蔵されている砂の水分を測定するので砂の水分を過大
に検出する可能性がある。

【００１３】さらに、砂貯蔵ビン１の下部が砂により閉
塞されないような間隔を置くため、線源１０と検出器１
１との間に４０ｃｍ以上の距離が必要であり、放射線取
扱規則に抵触することなく取り扱えるよう線源の強さを
１００μＣｉ以下としているので、測定時に長時間（約
１２０秒）をかけないと所定の精度を保つことができな
い。

【００１４】またさらに、既設の砂貯蔵ビン１に取り付
けるためには、該砂貯蔵ビン１の下部を改造しなければ
取り付けられないなどの問題があった。

【００１５】本発明は、前述の実情に鑑み、砂貯蔵ビン
下部の中央部の垂直方向へ砂用ＲＩ水分計ブローブを配
置することにより、砂貯蔵ビン内の砂の略平均的な水分
の測定を可能としたバッチャプラント内の砂の水分測定
装置を提供することを目的としてなしたものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、砂貯蔵ビンの
内部を上下へ延びる保護パイプ内に、中性子線源と中性
子検出器およびガンマ線源とガンマ線検出器とを内蔵し
たＲＩ水分計ブローブを挿入配設し、該ＲＩ水分計ブロ
ーブと砂貯蔵ビンの外部に設けた演算表示器とをケーブ
ルを介し接続した構成としている。

【００１７】

【作用】従って、本発明では、ＲＩ水分計ブローブに内
蔵されている中性子検出器が中性子線源から砂のなかに
放出された中性子の強度を検出し、その計数値が演算表
示器へ送信されることにより演算表示器において砂の表
面水分量が表示され、ＲＩ水分計ブローブに内蔵されて
いるガンマ線検出器がガンマ線源から砂のなかに放出さ
れたガンマ線の強度を検出し、その計数値が演算表示器
へ送信されることにより演算表示器において砂の密度が
表示される。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。

【００１９】図１は本発明のバッチャプラント内の砂の
水分測定装置の概略を表す側面図、図２は図１に関連す
る砂用ＲＩ水分計ブローブの構造図であり、図中、図４
と同じものには同じ符号を付してある。

【００２０】本発明の実施例では、砂貯蔵ビン１の中央
部の所定の高さ位置に垂直方向へ延びる保護パイプ１８
を設け、該保護パイプ１８の頂部から水平に延び砂貯蔵
ビン１の側壁を貫通して砂貯蔵ビン１の外部に突出する
配線管１９を設け、ＲＩ水分計ブローブ２０を前記保護
パイプ１８内に挿入し、該ＲＩ水分計ブローブ２０が砂
貯蔵ビン１内の砂のうちの砂計量ホッパ１２による略一
回分の計量分の砂の中央部に位置するよう調整自在に配
置している。

【００２１】前記ＲＩ水分計ブローブ２０は図２に示さ
れ、管体２１の下端部に遮蔽材２２を挿入し、該遮蔽材
２２の上方にガンマ線源２３を配置し、該ガンマ線源２
３をシールド材２４により固定し、シールド材２４の上
方に中性子検出器２５を挿入し、該中性子検出器２５の
中央部に中性子線源２６を配置し、前記中性子検出器２
５の上方に挿入した遮蔽材２７の上方にガンマ線検出器
２８を配置している。

【００２２】なお、２９は増幅器、３０は高圧電源であ
る。

【００２３】さらに、砂貯蔵ビン１の外部の所定場所に
演算表示器３１を配置し、該演算表示器３１と前記ＲＩ
水分計ブローブ２０とを前記配線管１９内を通したケー
ブル３２により接続している。

【００２４】なお、前記演算表示器３１には、随時校正
可能な含水量と熱中性子計数率比との関係（校正曲
線）、および密度とガンマ線計数率比との関係（校正曲
線）がインプットされている。

【００２５】砂貯蔵ビン１から砂を切り出して砂計量ホ
ッパ１２へ投入する以前に、図示していない操作盤を操
作することにより、演算表示器３１を介し更にケーブル
３２を通してＲＩ水分計ブローブ２０に内蔵されている
中性子線源２６から中性子を放射させ、同時にガンマ線
源２３からガンマ線を放射させる。

【００２６】而して、中性子線源２６から砂のなかに放
出され原子核との衝突・散乱によって運動エネルギーを
失い生成された熱中性子を中性子検出器２５により検出
し、その計数値をケーブル３２を介して演算表示器３１
へ送信すると、演算表示器３１において含水量と熱中性
子計数率比との関係の校正曲線に照合され、砂の表面水
分量が表示され、またガンマ線源２３から砂のなかに放
出され電子との相互作用によって散乱・吸収されたガン
マ線の強度をガンマ線検出器２８により検出し、その計
数値をケーブル３２を介して演算表示器３１へ送信する
と、演算表示器３１において嵩密度とガンマ線計数率比
との関係の校正曲線と照合され、砂の密度が表示され
る。

【００２７】本実施例によれば、砂貯蔵ビン１の中央部
の所定の高さ位置に固定され垂直方向へ延びる保護パイ
プ１８内にＲＩ水分計ブローブ２０を挿入・配置したの
で、砂の付着が少なく砂貯蔵ビン１の壁面に取り付けた
従来の形式に比べ砂のデッドストックによる測定誤差が
少ない。

【００２８】また、センサ類による砂の水分の測定は砂
貯蔵ビン１内の砂の量の変化による嵩密度の変化による
誤差が出るが、砂の水分と密度とを同時に測定し得るよ
う形成したので、測定誤差を低減することができる。

【００２９】更にＲＩ水分計ブローブ２０を砂貯蔵ビン
１内の砂のうちの砂計量ホッパ１２による略一回分の計
量分の砂の中央部に位置するよう配置したので、一回の
計量分の砂の平均的な砂の水分量を測定し得る。

【００３０】なお、前述の実施例では、生成された熱中
性子を検出する後方散乱方式のＲＩ水分計ブローブを用
いた場合について説明したが、残った速中性子を検出す
る透過方式のＲＩ水分計ブローブを用いてもよいことな
ど、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において
種々変更を加え得ることは勿論である。

【００３１】

【発明の効果】本発明のバッチャプラント内の砂の水分
測定装置によれば、下記のごとき種々の優れた効果を奏
し得る。

【００３２】Ｉ）砂貯蔵ビンの中央部の所定の高さ位置
に固定され垂直方向へ延びる保護パイプ内にＲＩ水分計
ブローブを挿入・配置したので、砂の付着が少なく砂貯
蔵ビンの壁面に取り付けた従来の形式に比べ砂のデッド
ストックによる測定誤差が少ない。

【００３３】ＩＩ）センサ類による砂の水分の測定は砂
貯蔵ビン内の砂の量の変化による嵩密度の変化による誤
差が出るが、砂の水分と密度とを同時に測定し得るよう
形成したので測定誤差が少ない。

【００３４】ＩＩＩ）ＲＩ水分計ブローブを砂貯蔵ビン
内の砂のうちの砂計量ホッパによる略一回分の計量分の
砂の中央部に位置するよう配置したので、一回の計量分
の砂の平均的な砂の水分量を測定し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のバッチャプラント内の砂の水分測定装
置の概略を表す側面図である。

【図２】図１に関連する砂用ＲＩ水分計ブローブの構造
図である。

【図３】生コンクリートを製造するバッチャプラントの
一例の概略を表すフローシートである。

【図４】図３に関連する従来の砂の水分測定装置の一例
の概略を表す側面図である。

【図５】図３に関連する従来の砂の水分測定装置の他の
例の概略を表す側面図である。

【符号の説明】

１ 砂貯蔵ビン １８ 保護パイプ ２０ ＲＩ水分計ブローブ ２３ ガンマ線源 ２５ 中性子検出器 ２６ 中性子線源 ２８ ガンマ線検出器 ３１ 演算表示器 ３２ ケーブル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横井 功一 神奈川県横浜市金沢区昭和町3174番地 石 川島建機株式会社横浜工場内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 砂貯蔵ビンの内部を上下へ延びる保護パ
   イプ内に、中性子線源と中性子検出器およびガンマ線源
   とガンマ線検出器とを内蔵したＲＩ水分計ブローブを挿
   入配設し、該ＲＩ水分計ブローブと砂貯蔵ビンの外部に
   設けた演算表示器とをケーブルを介し接続して成ること
   を特徴とするバッチャプラント内の砂の水分測定装置。