(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる径の配管に装着可能かつ閉成自在な井桁状の剛架構部と、当該剛架構部に付属した異なる径の配管に対して締め付け可能な挟み付け治具と、高速中性子を発する中性子線源と、該配管および当該配管中のコンクリートを透過した高速中性子をカウントする検出管とから成り、
該中性子線源は、コンクリートを圧送する配管外側の相対する位置に、前記剛架構部の上下対向辺に着脱自在に構成され、
該挟み付け治具は、挟み込み角度の変化によって該配管の径に関係なく中性子線源と検出管とを一定の位置関係に保持して該配管に固定できるものであって、
該検出管より検出された微弱電圧を増幅する増幅器部分が該配管に作用した際に、コンクリート圧送時の振動に起因してノイズが発生しても、該検出管内の増幅器を粘弾性体で包んだ状態にして３次元的に固定することによって、該ノイズを除去し得ることを特徴としたコンクリート用ラジオアイソトープ水分計。
【請求項２】
コンクリートを圧送する配管中のコンクリートを透過した高速中性子をカウントするため、該配管の上面に搭載した中性子の検出管と、該検出管を設置した筐体と、該配管の下面に高速中性子を発する中性子線源と、該検出管と中性子線源を配設する該吊架枠とを具備し、
該筐体の前後壁には対配管用サドルブロックを一体設すると共に、該サドルブロックの表面には配管挟み付け治具を配備したものであって、
該吊架枠は、前記筐体の両側下縁と、該筐体底部に配設する断面溝型の該吊架枠の両側上端との双方より、持ち出しのブラケット間のビス止めにて、該配管に対して取り付く構造であり、
該挟み付け治具は、挟み付け角度の調整によって該配管の径に関係なく中性子線源と検出管とを一定の位置関係に保持して該配管に固定できる構造であり、
該検出管より検出された微弱電圧を増幅する増幅器部分が該配管に作用した際に、コンクリート圧送時の振動に起因してノイズが発生しても、該検出管内の増幅器を粘弾性体で包んだ状態にして３次元的に固定することによって、該ノイズを除去し得ることを特徴としたコンクリート用ラジオアイソトープ水分計。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、コンクリートポンプを使用してコンクリートを打設する際に、コンクリート中の水分量を測定して品質管理を行うために配管中を通過するコンクリートの全量についてリアルタイムで水分量測定をするコンクリート用ラジオアイソトープ水分計についての改善に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
打設するコンクリートの単位水量を測定することは硬化したコンクリートの強度などの品質を事前に推定することが可能となる品質管理手法として従来から様々な方法が試みられ、一部の試料を採取して行う高周波加熱乾燥法、水中質量法などの方法が実施されてきた。しかしこれらの方法は試料採取の手間が掛かり、またあくまで一部試料による代表値であって、打設する全量（経時的に連続してすべての意）のコンクリートについて測定することはできないなどの不適な問題点があった。
【０００３】
これに対して、ラジオアイソトープ水分計は非接触の状態で対象となる試料の水分量を測定することが可能で、またリアルタイムで測定結果を表示することが可能である。したがって、ラジオアイソトープ水分計をコンクリートポンプの配管に取り付けることができれば、前記の条件のもとで該配管中を流れるコンクリート全量について単位水量を測定することが可能となる。
【０００４】
ラジオアイソトープ水分計は、主に高速中性子を放出する中性子線源、試料中の水素原子によって熱中性子に減衰されることなく通過してきた高速中性子をカウントする検出管、および検出管で検知した電圧の変化を増幅させる増幅器とで構成される。試料中の水素原子によって減衰されずに透過してきた高速中性子の数（以下、ＲＩカウント数）はコンクリートの単位体積あたりに含まれる水分量に比例して指数関数的に減少するため、両者の関係を表す校正式を用いて、検出したＲＩカウント数よりコンクリート中の単位水量を測定することが可能となるものである。
【０００５】
配管を挟んだ中性子線源と検出管の位置関係は水分量の測定結果に影響を及ぼすため、常に一定である必要がある。このため従来は、中性子線源と検出管の位置を一定の状態に保つために、中性子線源と検出管から構成される水分計にあらかじめ配管を組み込んだ状態の一体型の装置をコンクリート用ラジオアイソトープ水分計として用いてきた。
【０００６】
また、従来用いている一体型のラジオアイソトープ水分計は、例えば本出願人提案の特開平７−５２１４３号にも示される如く、高速中性子による水分計とともにガンマ線密度計を有することを特徴としている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、叙上の一体型のラジオアイソトープ水分計には種々の実用上の難点がある。すなわち、水分計に一体的に組み込まれている配管と同一の管径およびジョイント形状の配管としか取り付けることができないこと。さらに、ブームを用いる場合にはブームに取付けられた配管を一旦解体して水分計を組み込まなければならず、実質的にはブームには取付けることができないことなどの問題点である。
【０００８】
また、従来は密度計による密度測定結果が、単位水量の変動と関連しているという前提の下、密度計測定値を単位水量算定に反映してきた。しかし、実際には配管中を通過するコンクリートの密度は、粗骨材とモルタル分の比率の変動など、単位水量以外の要因も影響していること、また密度計の測定値自体も測定誤差を有することから、連続的に測定する場合には密度計測定値を反映させることは、実態と離れて単位水量の変動を大きく見積もる問題がある。
【０００９】
さらに、ラジオアイソトープ水分計に付設の増幅器の役割は、高速中性子の検知時に検出管で発生した微弱な電圧をシグナル／ノイズ比がカウント可能な程度まで増幅させることであるので、増幅器は検出管に最も近い位置（同一筐内）に設置するのが配線上でのノイズ防止のために適当であるとされているが、一方でコンクリートをポンプで圧送する際に配管に生ずる脈動による振動が検出管筐を介して増幅器に伝わることにより、増幅器内部でノイズが発生するという不都合が避けられないでいる。
【００１０】
増幅器で発生したノイズは、高速中性子をカウントする信号に影響を及ぼすために、演算部分では発生したノイズをＲＩカウント数として誤って認識し、その結果水分量の測定値は実際のコンクリート中の単位水量とは全く異なる値を示すという問題が発生する。
【００１１】
ラジオアイソトープ水分計に作用するコンクリート圧送時の振動の加速度と増幅器におけるノイズの発生状況を図６に示す。また、ノイズに影響された場合の、コンクリート用ラジオアイソトープ水分計によるコンクリート中の単位水量測定結果の一例を図７に示す。
【００１２】
本発明は、叙上の諸事情に鑑みなされたもので、その目的とするところは、従来のラジオアイソトープ水分計では不可能であったブーム配管への取り付けも可能とし、配管の径にかかわらず配管にラジオアイソトープ水分計を構成する中性子線源と検出管をポンプの相対する位置に両者の位置関係を一定に保持して取付けることを可能とし、ガンマ線密度計による水分量測定値の変動が大きくなることを避け得るものとし、またコンクリート圧送時の脈動によって増幅器部分において発生するノイズを除去できるラジオアイソトープ水分計を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のコンクリート用ラジオアイソトープ水分計は、異なる径の配管に装着可能かつ閉成自在な井桁状の剛架構部と、当該剛架構部に付属した異なる径の配管に対して締め付け可能な挟み付け治具と、高速中性子を発する中性子線源と、該配管および当該配管中のコンクリートを透過した高速中性子をカウントする検出管とから成り、該中性子線源は、コンクリートを圧送する配管外側の相対する位置に、前記剛架構部の上下対向辺に着脱自在に構成され、該挟み付け治具は、挟み込み角度の変化によって該配管の径に関係なく中性子線源と検出管とを一定の位置関係に保持して該配管に固定できるものであって、該検出管より検出された微弱電圧を増幅する増幅器部分が該配管に作用した際に、コンクリート圧送時の振動に起因してノイズが発生しても、該検出管内の増幅器を粘弾性体で包んだ状態で３次元的に固定することによって、該ノイズを除去し得るものとした。
【００１４】
また、コンクリートを圧送する配管中のコンクリートを透過した高速中性子をカウントするため、該配管の上面に搭載した中性子の検出管と、該検出管を設置した筐体と、該配管の下面に高速中性子を発する中性子線源と、該検出管と中性子線源を配設する該吊架枠とを具備し、該筐体の前後壁には対配管用サドルブロックを一体設すると共に、該サドルブロックの表面には配管挟み付け治具を配備したものであって、該吊架枠は、前期筐体の両側下縁と、該筐体底部に配設する断面溝型の該吊架枠の両側上端との双方より、持ち出しのブラケット間のビス止めにて、該配管に対して取り付く構造であり、該挟み付け治具は、挟み付け角度の調整によって該配管の径に関係なく中性子線源と検出管とを一定の位置関係に保持して該配管に固定できる構造であり、該検出管より検出された微弱電圧を増幅する増幅器部分が該配管に作用した際に、コンクリート圧送時の振動に起因してノイズが発生しても、該検出管内の増幅器を粘弾性体で包んだ状態で３次元的に固定することで、該ノイズを除去できる構造を実現した。
【００１５】
【作用】
前記中性子線源並びに前記剛架構部は、付属の締め付け治具をもって異種径のポンプに取り付き自在であることによって、該中性子線源と前記検出管を一定間隔のもとに保持する。
【００１６】
なお、該中性子線源と該検出管との対配管非接触は短い距離であるならば空気中における高速中性子の減衰は無視できるので、差し支えは生じない。
【００１７】
該検出管を設置した前記筐体と絶縁された３次元的支持のもとにある増幅器は、該筐体に伝わるコンクリート圧送脈動をキャンセルし得てＲＩカウント数を誤認することがない。
【００１８】
また、ガンマ線密度計導入による演算への寄与は、コンクリートの密度は１m3あたりの構成材料の量（調合）から計算でき、ガンマ線密度計による測定値の代わりに調合から計算した密度を用いる方が水分計測定値の変動が小さくなることから、ガンマ線密度計の導入をなくした。この結果、測定値の変動を小さくし得る。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図１において説明する。
【００２０】
井桁状の立体の架構部１は、前後の接合金具２、２部にて２分割されるもので、該接合金具２の対向点に配したヒンジ２ａを枢点として手を拡げるが如く展開出来、対配管５に対する着脱がなし得るもので、手を拡げるが如く展開出来、該接続金具２、２によって結合されて剛架構を形成するものとなっている。手を拡げた場合、配管５を余裕をもって架構内にとり込める。架構底辺両側のピン３、４を枢止点として架構部１の管５軸方向外側に内面にテーパ６ａ、６ａを付形の揺動アーム６、６が取り付けられ、その先端間には締め付けジョイント７が架配されている。しかして、揺動アーム６、締め付けジョイント７とで締め付け治具が形成される。
【００２１】
よって、架構部１内にとり込まれた配管５に対してアーム６、６を寄せ、該締め付けジョイント７で締め付ければ、配管５の径にかかわらず配管５を架構部１に配した座８上に押し付ける態様にて挾着する。架構部１の一方には配管５とり込みの後に中性子線源９が、他方には、検出管１０が接合金具１１、１１、１２、１２によって取り付けされる。
【００２２】
上記より明らかな如く閉成して剛となる架構部１に取り付けられる線源９と検出管１０はその間隔は常に一定である。
【００２３】
検出管１０内部の増幅器１３の設置状況を図２に示す。増幅器１３は、検出管１０を納める筐体１０’内に設置し、その周囲すべてをウレタンスポンジ１４で包むことにより検出管１０に作用する衝撃の伝播をなくし、ノイズの発生を抑止できる。このダンパー機構を有したラジオアイソトープ水分計による、配管５中を通過するコンクリートの単位水量測定結果を図３に示す。
【００２４】
図４、５には、該架構部１のような取付基盤を介さずに目的を達成したものを示す。
【００２５】
すなわち、コンクリートを圧送する配管５の上面に搭載の該配管５中のコンクリートを透過した高速中性子をカウントする検出管１０筐の両側下縁と該配管５の下面に配置される高速中性子を発する中性子線源９を底部に配設する断面溝型の吊架枠１５の両側上端との双方より持ち出しのブラケット１６、１７間のビス止めにて該配管に対して取り付くものとしてある。
【００２６】
そして、当該検出管１０筐の前、後壁には対配管５用サドルブロック１８、１８を一体設すると共に当該サドルブロック１８面には対配管５挟み付け治具１９を配備している。当該治具１９は、Ｃ型フレーム１９ａにキー止めにて回動可能に縦貫設のハンドル１９ｂの螺条部１９ｃに取り付けられた昇降ブロック１９ｄと該サドルブロック１８とに枢止点１９ｅ、１９ｆを配したリンク爪１９ｇから成る。ハンドル１９ｂの操作で該サドルブロック１８と共動して配管５を抱持する。
【００２７】
【発明の効果】
以上の如く、本発明にかかるラジオアイソトープ水分計は、中性子線源と検出管、およびそれらを常に一定の位置関係で配管に取り付けることが可能となる保持架構とから構成され、密度計をなくし、増幅器にノイズキャンセル用のダンパーを確保し、コンクリートポンプの配管が、現場組み立てによる配管、またはブーム配管に係わらず、また配管の径に関係なく取り付けられることにより、配管中を流れるコンクリートの単位水量を連続的に測定することが可能とした。したがって工事現場においてラジオアイソトープ水分計を用いたコンクリート全量に対する単位水量の計測によりコンクリートの品質管理水準を大幅に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ａ、ｂは本発明コンクリート用ラジオアイソトープ水分計の正、側面図である。
【図２】ａ、ｂは検出管内部の増幅器設置状況説明の平面図、ａ図中Ａ−Ａ’矢視縦断図である。
【図３】ダンパー機構を有するラジオアイソトープ水分計によるコンクリートの単位水量測定結果を示すグラフである。
【図４】本発明コンクリート用ラジオアイソトープ水分計の正面図である。
【図５】図４の側面図である。
【図６】配管に作用する加速度と増幅部におけるノイズの発生状況説明図である。
【図７】ノイズによる単位水量測定結果への影響の一例の説明図である。
【符号の説明】
１ 架構部
２ 接合金具
２ａ ヒンジ
３ ピン
４ ピン
５ 配管
６ 揺動アーム
６ａ テーパ
７ ジョイント
８ 座
９ 中性子線源
１０ 検出管
１０’ 筐体
１１ 接合金具
１２ 接合金具
１３ 増幅器
１４ ウレタンスポンジ
１５ 吊架枠
１６ ブラケット
１７ ブラケット
１８ サドルブロック
１９ 挟み付け治具
１９ａ Ｃ型フレーム
１９ｂ ハンドル
１９ｃ 螺条部
１９ｄ 昇降ブロック
１９ｅ 枢止点
１９ｆ 枢止点
１９ｇ リンク爪
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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