JPS5935633Y2 - 打設管用静電容量式レベル検出装置 - Google Patents
打設管用静電容量式レベル検出装置Info
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- JPS5935633Y2 JPS5935633Y2 JP1980062402U JP6240280U JPS5935633Y2 JP S5935633 Y2 JPS5935633 Y2 JP S5935633Y2 JP 1980062402 U JP1980062402 U JP 1980062402U JP 6240280 U JP6240280 U JP 6240280U JP S5935633 Y2 JPS5935633 Y2 JP S5935633Y2
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Landscapes
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
- Level Indicators Using A Float (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は、打設管用静電容量式レベル検出装置に関し、
地盤改良工事において、地盤に投入する改良材(例えば
生石灰、セメント等)の投入量を連続的に測定できるよ
うにしたものである。
地盤改良工事において、地盤に投入する改良材(例えば
生石灰、セメント等)の投入量を連続的に測定できるよ
うにしたものである。
改良材の投入量を連続測定するには、打設管(径40
60cm、長さ2020−6O内の改良材レベルを測定
する重錘式と静電容量式との二つの方法が一般的である
。
60cm、長さ2020−6O内の改良材レベルを測定
する重錘式と静電容量式との二つの方法が一般的である
。
重錘式は、ワイヤーの先端に取付けた重錘を打設管上部
より降し、改良材までのワイヤーの長さを測定する方法
であるが、可動部があるため、重錘の引掛かり、ワイヤ
ーの巻付き等が発生し、長尺の打設管では、これらが特
に問題となる。
より降し、改良材までのワイヤーの長さを測定する方法
であるが、可動部があるため、重錘の引掛かり、ワイヤ
ーの巻付き等が発生し、長尺の打設管では、これらが特
に問題となる。
静電容量式は、打設管内に取付けた電極により改良材レ
ベルに比例する改良材の静電容量を検出する方法であっ
て、従来は専ら一定レベルを検出するスイッチ式として
利用されていた。
ベルに比例する改良材の静電容量を検出する方法であっ
て、従来は専ら一定レベルを検出するスイッチ式として
利用されていた。
また従来は、静電容量の検出にブリッジ方式を用いてい
るため、調整部が非常に多く、操作性が悪かった。
るため、調整部が非常に多く、操作性が悪かった。
更にブリッジ方式は回路構成が複雑で、温度ドリフト対
策が困難であった。
策が困難であった。
本考案は、このような従来の問題点を解消することを目
的としたものであって、その特徴とするところは、打設
管の内部に、外周を絶縁した2本の電極を長さ方向に沿
って固定的に取付け、該電極を含む電気回路に、定電圧
を発生する発振回路と、インピーダンス検出用抵抗とを
設ける他、電極間の静電容量の変化に伴なう該抵抗の電
圧変化を検出する差動アンプと、該アンプにより検出さ
れる交流電圧を直流電圧に変換する実効値検出回路とを
設けた点にある。
的としたものであって、その特徴とするところは、打設
管の内部に、外周を絶縁した2本の電極を長さ方向に沿
って固定的に取付け、該電極を含む電気回路に、定電圧
を発生する発振回路と、インピーダンス検出用抵抗とを
設ける他、電極間の静電容量の変化に伴なう該抵抗の電
圧変化を検出する差動アンプと、該アンプにより検出さ
れる交流電圧を直流電圧に変換する実効値検出回路とを
設けた点にある。
以下、図示の実施例について本考案を詳述する。
第1図は静電容量式レベル検出装置の検出原理を示す。
第1図において、検出すべき改良材の静電容量をC、イ
ンピーダンス検出用抵抗をR1該抵抗に発生する電圧を
VR1検出回路に印加される電圧を■ejWtとすれば
、検出回路に流れる電流Iは、 I=VejW7Z ただしZ=R+1/jwC である。
ンピーダンス検出用抵抗をR1該抵抗に発生する電圧を
VR1検出回路に印加される電圧を■ejWtとすれば
、検出回路に流れる電流Iは、 I=VejW7Z ただしZ=R+1/jwC である。
ここで、である。
依ってとなる。
ここでw、R,Vは一定であるから、IV、l0cc
となり、従って、このVRIによりCを検出できるjこ
とが分かる。
とが分かる。
なお(1)式の条件より VRとCとの直線法は、wC
Rが小さい程良いと云うことになるが、w、 Rを小
さくすれば、VRIを検出するS/N比が悪くなる。
Rが小さい程良いと云うことになるが、w、 Rを小
さくすれば、VRIを検出するS/N比が悪くなる。
従って、そこは当然、W及びRの最適値が存1在する。
そこで、改良材の静電容量の変化を500〜4000(
PF)と設定し、理論計算よりW及びRの最適値を f=w/2π=65KHz(正弦波) R= 100Ω とし、発振電圧を通常のノイズレベルを考慮し、V=2
0Vp−p に設定して、打設管内の改良材(生石灰)レベルを測定
した処、第2図に示すような測定結果が得:られた。
PF)と設定し、理論計算よりW及びRの最適値を f=w/2π=65KHz(正弦波) R= 100Ω とし、発振電圧を通常のノイズレベルを考慮し、V=2
0Vp−p に設定して、打設管内の改良材(生石灰)レベルを測定
した処、第2図に示すような測定結果が得:られた。
ここで設定したf(w)、R,V等の回路定数は、電極
形状、改良材、打設管構造が大きく変った場合には、夫
々最適値に変更されることは当然である。
形状、改良材、打設管構造が大きく変った場合には、夫
々最適値に変更されることは当然である。
第3図は本考案検出装置の一実施例を示すブロック図を
示す。
示す。
同図において、1は鋼鉄製の打設管、2は該打設管1に
より地盤に投入される改良材である。
より地盤に投入される改良材である。
打設管1の内周面には第4図に示すように取付台3を介
して2本の保護パイプ4,5が長さ方向の全長にわたっ
て設けられ、その各保護パイプ4.5内に鋼鉄製ワイヤ
ー等から成る電極6.7が夫々挿入されている。
して2本の保護パイプ4,5が長さ方向の全長にわたっ
て設けられ、その各保護パイプ4.5内に鋼鉄製ワイヤ
ー等から成る電極6.7が夫々挿入されている。
なお取付台3、保護パイプ4,5は、塩化ビニール樹脂
等の絶縁材料により製作されている。
等の絶縁材料により製作されている。
8はインピーダンス検出用抵抗、9は発振回路で、所定
の交流電圧を電極6,7間に印加するためのものである
。
の交流電圧を電極6,7間に印加するためのものである
。
10は差動アンプで、抵抗8の電圧変化を検出するため
のものである。
のものである。
11はバンドパスフィルター、12は実効値検出回路で
、差動アンプ10で検出した交流電圧を直流電圧に変換
するためのものである。
、差動アンプ10で検出した交流電圧を直流電圧に変換
するためのものである。
13はゼロ−スパン調整用アンプ、14は電圧/電流変
換回路、15はレベル表示メータである。
換回路、15はレベル表示メータである。
上記構成において、測定に際しては、先ずゼロ−スパン
調整用アンプ13によりゼロ調整及びスパン調整を行な
う。
調整用アンプ13によりゼロ調整及びスパン調整を行な
う。
次に打設管1に改良材2を順次投入すると、電極5,6
間の静電容量が改良材2のレベルに応じて変化するので
、それが抵抗8の両端の電圧変化として現われ、これを
差動アンプ10により検出する。
間の静電容量が改良材2のレベルに応じて変化するので
、それが抵抗8の両端の電圧変化として現われ、これを
差動アンプ10により検出する。
そして抵抗8の両端に表われた交流電圧は、実効値検出
回路12により直流電圧に変換した後、電圧/電流変換
回路14を介して電流変化に変換し、その電流によって
レベル表示メーター15を駆動する。
回路12により直流電圧に変換した後、電圧/電流変換
回路14を介して電流変化に変換し、その電流によって
レベル表示メーター15を駆動する。
従って、レベル表示メーター15の指針は、改良材2の
投入レベルを指示するので、これによって連続測定を行
なうことができる。
投入レベルを指示するので、これによって連続測定を行
なうことができる。
また差動アンプ10で検出した交流電圧はバンドパスフ
ィルター11を通すので、S/N比を大きくすることが
できる。
ィルター11を通すので、S/N比を大きくすることが
できる。
第5図は実際の改良工事において、改良材レベルを連続
測定した結果を示し、Aは充填時、Bは排出時のレベル
を示す。
測定した結果を示し、Aは充填時、Bは排出時のレベル
を示す。
各電極6,7は保護パイプ4,5に挿入して、改良材2
、水等の付着し難い構造とするならば、絶縁性の低下を
防止でき、また耐久性も向上するが、これに限定される
ものではない。
、水等の付着し難い構造とするならば、絶縁性の低下を
防止でき、また耐久性も向上するが、これに限定される
ものではない。
更に発振回路9により電極6,7に定電圧を印加する他
、定電流を印加するようにしても良い。
、定電流を印加するようにしても良い。
この場合、第3図に示す検出装置が定電流印加型に変更
されるのは当然のことである。
されるのは当然のことである。
以上本考案によれば、打設管内に設けた長さ方向の電極
に定電圧を印加し、その時の電極間の静電容量の変化を
抵抗を介して電圧変化として検出し、実効値検出回路に
より直流電圧で取出すようにしているので、打設管が長
尺であっても、その打設管内の改良材レベルを簡単な構
成で連続的に測定でき、細かな測定結果が得られる。
に定電圧を印加し、その時の電極間の静電容量の変化を
抵抗を介して電圧変化として検出し、実効値検出回路に
より直流電圧で取出すようにしているので、打設管が長
尺であっても、その打設管内の改良材レベルを簡単な構
成で連続的に測定でき、細かな測定結果が得られる。
しかも絶縁された電極間の静電容量の変化を抵抗の電圧
変化として捉えるものであるため、測定対象が限定され
ず、例えば石灰、セメント等の絶縁物質、及び含水性砂
等の導電物質でも測定できる。
変化として捉えるものであるため、測定対象が限定され
ず、例えば石灰、セメント等の絶縁物質、及び含水性砂
等の導電物質でも測定できる。
また従来のブリッジ調整が不要な電圧降下方式を用いて
いるので、調整箇所がゼロ、スパン調整の2箇所程度に
なり、調整が容易であると共に、回路構成が簡略である
ため、温度ドリフト対策が容易である。
いるので、調整箇所がゼロ、スパン調整の2箇所程度に
なり、調整が容易であると共に、回路構成が簡略である
ため、温度ドリフト対策が容易である。
更に電極は外周を絶縁し、これを打設管内部の2本設け
、この2本の電極に定電圧を印加するようにしているの
で、一方の電極として打設管を直接使用するものに比較
して電気ノイズが発生し難く、検出精度が向上する利点
がある。
、この2本の電極に定電圧を印加するようにしているの
で、一方の電極として打設管を直接使用するものに比較
して電気ノイズが発生し難く、検出精度が向上する利点
がある。
図面は本考案の一実施例を例示し、第1図は原理図、第
2図は改良材レベルとレベル計出力電流との関係を示す
図、第3図はブロック図、第4図は電極取付部の断面図
、第5図は測定結果を示す図である。 1・・・・・・打設管、2・・・・・・改良材、6,7
・・・・・・電極、8・・・・・・インピーダンス検出
用抵抗、9・・・・・・発振回路、10・・・・・・差
動アンプ、12・・・・・・実効値検出回路、15・・
・・・・レベル表示メータ。
2図は改良材レベルとレベル計出力電流との関係を示す
図、第3図はブロック図、第4図は電極取付部の断面図
、第5図は測定結果を示す図である。 1・・・・・・打設管、2・・・・・・改良材、6,7
・・・・・・電極、8・・・・・・インピーダンス検出
用抵抗、9・・・・・・発振回路、10・・・・・・差
動アンプ、12・・・・・・実効値検出回路、15・・
・・・・レベル表示メータ。
Claims (1)
- 打設管の内部に、外周を絶縁した2本の電極を長さ方向
に沿って固定的に取付け、該電極を含む電気回路に、定
電圧を発生する発振回路と、インピーダンス検出用抵抗
とを設ける他、電極間の静電容量の変化に伴なう該抵抗
の電圧変化を検出する差動アンプと、該アンプにより検
出される交流電圧を直流電圧に変換する実効値検出回路
とを設けたことを特徴とする打設管用静電容量式レベル
検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1980062402U JPS5935633Y2 (ja) | 1980-05-02 | 1980-05-02 | 打設管用静電容量式レベル検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1980062402U JPS5935633Y2 (ja) | 1980-05-02 | 1980-05-02 | 打設管用静電容量式レベル検出装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS56163145U JPS56163145U (ja) | 1981-12-04 |
JPS5935633Y2 true JPS5935633Y2 (ja) | 1984-10-02 |
Family
ID=29656720
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1980062402U Expired JPS5935633Y2 (ja) | 1980-05-02 | 1980-05-02 | 打設管用静電容量式レベル検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5935633Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5748499B2 (ja) * | 2011-02-21 | 2015-07-15 | 株式会社フジタ | コンクリート打設管理方法及び装置 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5169312U (ja) * | 1974-11-21 | 1976-06-01 |
-
1980
- 1980-05-02 JP JP1980062402U patent/JPS5935633Y2/ja not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS56163145U (ja) | 1981-12-04 |
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