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JP6164882B2 - Porosity measuring device and porosity evaluation method - Google Patents
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JP6164882B2 - Porosity measuring device and porosity evaluation method - Google Patents

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Description

本発明は、ろ過池におけるポーラスコンクリートの空隙率を空気の振動特性に基づいて測定する空隙率測定装置及び空隙率評価方法に関する。   The present invention relates to a porosity measurement device and a porosity evaluation method for measuring the porosity of porous concrete in a filtration basin based on vibration characteristics of air.

従来、浄水場では凝集沈殿、砂ろ過等の処理を経た処理水を塩素殺菌していたが、有害な有機塩素化合物の発生の回避や、カビ臭及び色素除去による水質向上のために、オゾンによる有機物の酸化分解処理に生物活性炭による汚濁物質の吸着除去処理を加えた高度処理の導入が進んでいる。   In the past, treated water that has undergone treatment such as coagulation sedimentation and sand filtration has been chlorinated at water purification plants, but ozone is used to avoid the generation of harmful organochlorine compounds and improve water quality by removing mold odors and pigments. The introduction of advanced treatment, which is the oxidative decomposition treatment of organic matter and the adsorption removal treatment of pollutants by biological activated carbon, is progressing.

生物活性炭吸着池に代表されるろ過池の代表的な構造例として、ポーラスコンクリート層を備えた下部集水装置が設置されている。下部集水装置は、上部に配置される活性炭やアンスラサイト等を用いたろ材の支持や処理水の均等集水及び水と空気による同時洗浄時の均等分散を目的として、微小な空気吹出口が配列形成された空気分散梁と、その上部に配置されたスリット板と、さらにその上に配置された分散砂利層を備え、最上層にろ材を支持するポーラスコンクリート層が形成されている。   As a typical structural example of a filtration pond represented by a biological activated carbon adsorption pond, a lower water collecting apparatus having a porous concrete layer is installed. The lower water collecting device has a small air outlet for the purpose of supporting filter media using activated carbon, anthracite, etc. arranged in the upper part, equal collection of treated water, and equal dispersion during simultaneous washing with water and air. A porous concrete layer supporting a filter medium is formed on the uppermost layer, which includes air dispersion beams arranged in an array, a slit plate disposed thereon, and a dispersed gravel layer disposed thereon.

ろ過池への流入水をろ過する際に、ろ過された処理水が下部集水装置のポーラスコンクリート層の細孔を通過して下部集水渠に流出し、ろ過で汚れたろ材を洗浄する際に、洗浄水や空気分散梁から放出される空気がポーラスコンクリート層を介して下方からろ材層に供給されるため、ポーラスコンクリートの品質が下部集水装置の機能に大きく影響する。そのため、ポーラスコンクリートは、ろ材層の支持及び逆洗圧力に耐え得る物理的強度と、ろ過及び逆洗時の均等処理性や圧力損失性能を兼ね備えている必要があり、その品質指標の一つである空隙率が所定の範囲内、例えば25%から35%の範囲内に収まるよう管理される必要がある。   When filtering the inflow water to the filter basin, the filtered treated water passes through the pores of the porous concrete layer of the lower water collecting device and flows out into the lower water collecting basin. The quality of the porous concrete greatly affects the function of the lower water collecting device because the cleaning water and the air discharged from the air dispersion beam are supplied to the filter medium layer from below through the porous concrete layer. Therefore, it is necessary for porous concrete to have both the physical strength that can withstand the filter medium layer and the backwashing pressure, and the equal processing ability and pressure loss performance during filtration and backwashing. It is necessary to manage such that a certain porosity falls within a predetermined range, for example, a range of 25% to 35%.

従来、ポーラスコンクリートの空隙率を測定するために、現場に打設するポーラスコンクリートと同一配合の供試体を同時に製造し、アルキメデス法を用いて、その供試体の空気中及び水中での質量の相関関係から空隙率を算出する方法が採用されている。   Conventionally, in order to measure the porosity of porous concrete, specimens of the same composition as porous concrete placed on-site are manufactured at the same time, and the Archimedes method is used to correlate the mass of the specimen in air and water. A method of calculating the porosity from the relationship is adopted.

また、現場の実施設にポーラスコンクリートを打設した後に当該ポーラスコンクリート層の空気分散状況を確認するために、ポーラスコンクリート層上に数cmの深さで水を張った状態から空洗ブロアを運転して実際に空気逆洗を行ない、ポーラスコンクリート層上で水面の気泡の発生状況を目視確認する方法が採用されている。   In addition, in order to confirm the air dispersion status of the porous concrete layer after placing the porous concrete on the site implementation site, the air washing blower is operated from a state where water is stretched on the porous concrete layer at a depth of several centimeters. Thus, a method is employed in which air backwashing is actually performed, and the occurrence of bubbles on the water surface is visually confirmed on the porous concrete layer.

一方、特許文献1には、高機能舗装道路の内部空隙度を非接触、非破壊かつ高速走行しながら測定する音波式高機能舗装空隙度検出装置が提案されている。当該音波式高機能舗装空隙度検出装置は、一端が路面に向けて開放された遮音箱が路面空隙度測定車に取り付けられ、その遮音箱にスピーカとマイクロホンとが配置されて構成されている。   On the other hand, Patent Document 1 proposes a sound wave type high-performance pavement voidage detection device that measures the internal voidage of a high-performance pavement while traveling at high speed in a non-contact, non-destructive manner. The sound wave type high-performance pavement voidage detection device is configured such that a sound insulation box whose one end is opened toward a road surface is attached to a road surface voidage measurement vehicle, and a speaker and a microphone are arranged in the sound insulation box.

路面空隙度測定車を高速走行させながらスピーカからパルス音を放ち、スピーカから放たれたパルス音が路面に到達する前にマイクロホンに到達した入射波と、そのパルス音が路面で反射してマイクロホンに到達した反射波とをマイクロホンで検出し、入射波と反射波との比に基づいて高機能舗装の内部空隙度が求められる。   While driving the road surface porosity measurement car at high speed, emit a pulse sound from the speaker, and the pulse sound emitted from the speaker reaches the microphone before it reaches the road surface, and the pulse sound is reflected by the road surface and reflected on the microphone. The reflected wave that has arrived is detected by a microphone, and the internal porosity of the high-performance pavement is determined based on the ratio of the incident wave and the reflected wave.

特開2003−83943号公報JP 2003-83943 A

しかし、アルキメデス法を用いた測定方法は、供試体の空隙率を正確に測定できるが、実際に打設されたポーラスコンクリートとは打設範囲や締め固め方法が異なるため、測定された供試体の空隙率とは値が異なることが懸念されている。   However, the measurement method using the Archimedes method can accurately measure the porosity of the specimen, but because the placement range and compaction method are different from the actually placed porous concrete, the measured specimen There is concern that the value is different from the porosity.

また、気泡の発生状況を目視確認する方法は、空隙率を定量的に把握することができないことや、気泡の発生状況に対する判断が測定者によって異なる虞があった。さらには、施工の後先で空気分散梁に空気を供給するブロワ設備やろ過池の給排水設備が未施工の場合には、試験に必要なプラント設備を仮設して試験を行なう等、多大なコストと時間を費やす必要があった。   In addition, the method for visually confirming the state of bubble generation has a risk that the porosity cannot be quantitatively grasped, and the judgment on the state of bubble generation may vary depending on the measurer. In addition, if the blower equipment that supplies air to the air dispersion beam and the water supply / drainage equipment of the filter basin are not installed after the construction, the plant equipment necessary for the test is temporarily installed and the test is performed. And had to spend time.

また、特許文献1に記載された音波式高機能舗装空隙度検出装置は、自動車を80Km/h以上の速度で走行させて計測するため、道路の空隙率といっても大まかな値を検出するに過ぎず、細部の空隙率の微妙な変化を検出することが想定されていないため、下部集水装置のポーラスコンクリート層のような空隙率の分布を正確に検出する用途に適しないという問題や、実際の路面に対する入射波と反射波との比に加えて、基準となるコンクリート面に対する入射波と反射波との比に基づいてパルス源の音圧変動を補正する必要があるという煩雑さの問題があった。   Moreover, since the sound wave type high-performance pavement voidage detection device described in Patent Document 1 measures a vehicle by traveling at a speed of 80 Km / h or more, it detects a rough value even if it is a road porosity. However, since it is not supposed to detect subtle changes in the porosity of details, it is not suitable for applications that accurately detect the distribution of porosity, such as the porous concrete layer of the lower water collector. In addition to the ratio of incident wave and reflected wave to the actual road surface, it is necessary to correct the sound pressure fluctuation of the pulse source based on the ratio of incident wave and reflected wave to the concrete surface as a reference There was a problem.

本発明の目的は、上述した問題点に鑑み、下部集水装置のポーラスコンクリート層のような空隙率の分布を正確に検出することができる空隙率測定装置及び空隙率評価方法を提供する点にある。   The object of the present invention is to provide a porosity measuring device and a porosity evaluation method capable of accurately detecting the distribution of the porosity as in the porous concrete layer of the lower water collecting device in view of the above-described problems. is there.

上述の目的を達成するため、本発明による空隙率測定装置の第一特徴構成は、特許請求の範囲の書類の請求項1に記載した通り、ろ過池におけるポーラスコンクリートの空隙率を空気の振動特性に基づいて測定する空隙率測定装置であって、前記ポーラスコンクリートに臨むように一端側に開口部が形成された第1遮音室及び第2遮音室が隣接配置され、前記第1遮音室に空気振動源が設置されるとともに、前記空気振動源から出力された直接振動の強度を計測する第1振動計測センサが設置され、前記第2遮音室に前記空気振動源から出力され前記ポーラスコンクリートからの反射振動強度を計測する第2振動計測センサが設置され、
前記第1振動計測センサの出力及び前記第2振動計測センサの出力の相関関係に基づいて前記ポーラスコンクリートの空隙率を評価する評価部と、
を備えている点にある。
In order to achieve the above-mentioned object, the first characteristic configuration of the porosity measuring device according to the present invention is that the porosity of the porous concrete in the filter basin is the vibration characteristic of air as described in claim 1 of the claims. A void ratio measuring apparatus for measuring the volume based on the first sound insulation chamber and the second sound insulation chamber each having an opening formed on one end thereof so as to face the porous concrete, and the first sound insulation chamber is provided with air. A vibration source is installed, a first vibration measurement sensor that measures the intensity of the direct vibration output from the air vibration source is installed, and the second sound insulation chamber outputs the air from the air vibration source to the porous concrete. A second vibration measurement sensor for measuring the reflected vibration intensity is installed ,
An evaluation unit that evaluates the porosity of the porous concrete based on the correlation between the output of the first vibration measurement sensor and the output of the second vibration measurement sensor;
It is in the point equipped with .

空気振動源から出力された直接振動の強度に対して、ポーラスコンクリートで反射された反射振動強度がどの程度減衰されるかを測定することにより、測定対象となるポーラスコンクリートの空隙率が許容範囲に収まっているか否かを評価することができる。ポーラスコンクリートへ入射する直接振動の強度がその空隙で減衰される程度が反射振動強度で示されるからである。そのため、空気振動源及び振動計測センサを遮音室に設置し、外部のノイズ音を遮音している。しかし、ポーラスコンクリートの空隙率が許容範囲であるか否かを評価するためには、空隙率の許容範囲の内側及び外側で反射振動強度が空隙率とともに適正に変化する必要があり、許容範囲の内側または外側で反射振動強度の変化が小さく或いは変化しない場合には正しく評価できない虞がある。上述の構成によれば、隣接配置された第1遮音室及び第2遮音室の開口部を介して、空隙率の許容範囲の内側及び外側で第2振動計測センサにより検出される反射振動強度が適正に変化するように、ポーラスコンクリートからの反射振動強度を得ることができるようになる。その結果、評価部によりポーラスコンクリートの空隙率が適正に評価される。 By measuring how much the reflected vibration intensity reflected by the porous concrete is attenuated against the intensity of the direct vibration output from the air vibration source, the porosity of the porous concrete to be measured falls within the allowable range. It can be evaluated whether or not it is within. This is because the reflected vibration intensity indicates the degree to which the intensity of the direct vibration incident on the porous concrete is attenuated by the gap. For this reason, an air vibration source and a vibration measurement sensor are installed in the sound insulation chamber to shield external noise. However, in order to evaluate whether or not the porosity of the porous concrete is within the allowable range, it is necessary that the reflected vibration intensity changes appropriately with the porosity inside and outside the allowable range of the porosity. If the change in the reflected vibration intensity is small or does not change on the inside or outside, there is a possibility that it cannot be evaluated correctly. According to the above-described configuration, the reflected vibration intensity detected by the second vibration measurement sensor on the inner side and the outer side of the allowable range of the void ratio through the openings of the first and second sound insulation rooms arranged adjacent to each other. The reflection vibration intensity from the porous concrete can be obtained so as to change appropriately. As a result, the porosity of the porous concrete is appropriately evaluated by the evaluation unit.

同第二の特徴構成は、同請求項2に記載した通り、上述の第一の特徴構成に加えて、前記ポーラスコンクリートの空隙率を音響特性に基づいて測定する空隙率測定装置であって、前記ポーラスコンクリートに臨むように一端側に開口部が形成された第1遮音室及び第2遮音室が境界壁を介して隣接配置され、前記第1遮音室に音源が設置されるとともに前記音源から出力された直接音の音響強度を計測する第1音響センサが設置され、前記第2遮音室に前記音源から出力され前記境界壁と前記ポーラスコンクリートとの間に形成された所定サイズの間隙部から伝播する前記ポーラスコンクリートからの反射音響強度を計測する第2音響センサが設置されている点にある。   The second characteristic configuration is a porosity measuring device that measures the porosity of the porous concrete based on acoustic characteristics in addition to the first characteristic configuration described above, as described in claim 2, A first sound insulation chamber and a second sound insulation chamber having an opening formed on one end side so as to face the porous concrete are disposed adjacent to each other through a boundary wall, and a sound source is installed in the first sound insulation chamber and the sound source A first acoustic sensor that measures the acoustic intensity of the output direct sound is installed, and is output from the sound source to the second sound insulation chamber and from a gap portion of a predetermined size formed between the boundary wall and the porous concrete. A second acoustic sensor for measuring the reflected acoustic intensity from the propagating porous concrete is provided.

空気振動源として音源が好適に用いられる。音源から出力された直接音の音圧つまり音響強度に対して、ポーラスコンクリートで反射された反射音の音響強度がどの程度減衰されるかを測定することにより、測定対象となるポーラスコンクリートの空隙率が許容範囲に収まっているか否かを評価することができる。ポーラスコンクリートへの入射音がその空隙で減衰される程度が反射音の音響強度で示されるからである。ポーラスコンクリートの空隙率が許容範囲であるか否かを評価するために、境界壁とポーラスコンクリートとの間に形成された間隙を所定サイズに設定することが好ましく、これにより空隙率の許容範囲の内側及び外側で第2音響センサにより検出される反射音の音響強度が適正に変化するように、ポーラスコンクリートからの反射音響強度を得ることができるようになる。   A sound source is preferably used as the air vibration source. By measuring how much the sound intensity of the reflected sound reflected by the porous concrete is attenuated with respect to the sound pressure or sound intensity of the direct sound output from the sound source, the porosity of the porous concrete to be measured is measured. It can be evaluated whether or not is within an allowable range. This is because the sound intensity of the reflected sound indicates the degree to which the incident sound on the porous concrete is attenuated by the gap. In order to evaluate whether or not the porosity of the porous concrete is within an allowable range, it is preferable to set the gap formed between the boundary wall and the porous concrete to a predetermined size. The reflected acoustic intensity from the porous concrete can be obtained so that the acoustic intensity of the reflected sound detected by the second acoustic sensor on the inside and outside changes appropriately.

同第三の特徴構成は、同請求項3に記載した通り、上述の第二の特徴構成に加えて、第1遮音室及び第2遮音室の前記ポーラスコンクリートに臨む開口部のうち、前記境界壁の下端に対向する所定幅領域以外の領域を閉塞する閉塞部材が設置されている点にある。 In the third feature configuration, in addition to the second feature configuration described above, the boundary among the openings of the first sound insulation chamber and the second sound insulation chamber facing the porous concrete is the boundary. There exists the point in which the obstruction | occlusion member which obstruct | occludes area | regions other than the predetermined width area | region facing the lower end of a wall is installed.

上述の構成によれば、音源から出力された直接音がポーラスコンクリートに入射する領域が、閉塞部材によって境界壁の下端に対向する所定幅領域に制限されるので、音源の強度をそれほど大きくしなくても、効率的且つ精度良くポーラスコンクリートによる減衰の程度を検出することができ、ポーラスコンクリートからの反射音が確実に第2音響センサで受音できるようになる。   According to the above configuration, the area where the direct sound output from the sound source is incident on the porous concrete is limited to a predetermined width area facing the lower end of the boundary wall by the closing member, so that the intensity of the sound source is not increased so much. However, the degree of attenuation by the porous concrete can be detected efficiently and accurately, and the reflected sound from the porous concrete can be reliably received by the second acoustic sensor.

同第四の特徴構成は、同請求項4に記載した通り、上述の第二または第三の特徴構成に加えて、前記開口部の周部が前記ポーラスコンクリート表面と密に当接する密接部材が設けられている点にある。 In the fourth feature configuration, in addition to the second or third feature configuration described above, in addition to the above-described second or third feature configuration, a close contact member in which the peripheral portion of the opening closely contacts the porous concrete surface is provided. It is in the point provided.

開口部の周部とポーラスコンクリート表面との間に隙間があると、音源から出力される音響エネルギーがその隙間から漏れ出るばかりでなく、その隙間から外部の騒音が入り込み、正確な測定が妨げられる虞があるが、密接部材によりそのような隙間が閉塞されるので、ポーラスコンクリート表面に凹凸がある場合でも、正確な測定が可能になる。さらに、密接部材によりそのような隙間が閉塞されるので、ポーラスコンクリートの測定場所を容易に変えながら、ポーラスコンクリート表面に凹凸がある場所でも正確な測定が可能になる。   If there is a gap between the periphery of the opening and the surface of the porous concrete, not only the acoustic energy output from the sound source leaks from the gap, but also external noise enters through the gap, preventing accurate measurement. Although there is a possibility, since such a gap is closed by the close contact member, accurate measurement is possible even when the porous concrete surface has irregularities. Furthermore, since such a gap is closed by the close contact member, accurate measurement is possible even in a place where the surface of the porous concrete has irregularities, while easily changing the measurement place of the porous concrete.

同第五の特徴構成は、同請求項5に記載した通り、上述の第から第四の何れかの特徴構成に加えて、前記音源が所定強度のホワイトノイズを出力するスピーカで構成され、前記第1音響センサ及び第2音響センサに、ホワイトノイズのうち前記ポーラスコンクリートにより個別に設定された周波数帯域の音響強度を選択的に計測する周波数帯域選択部を備えている点にある。 In addition to any one of the second to fourth feature configurations described above, the fifth feature configuration includes a speaker that outputs white noise of a predetermined intensity, as described in claim 5. The first acoustic sensor and the second acoustic sensor include a frequency band selection unit that selectively measures acoustic intensity in a frequency band individually set by the porous concrete among white noise.

計測対象となるポーラスコンクリートの空隙率が同じであっても、各空隙の平均サイズまたはサイズ分布が異なれば減衰される音源の周波数範囲が異なる。しかし、音源が所定強度のホワイトノイズを出力するスピーカで構成されていれば、空隙の平均サイズまたはサイズ分布によって音源の周波数を調整する必要が無く、第1音響センサ及び第2音響センサに備えた周波数帯域選択部を介してポーラスコンクリートの空隙のサイズに適応した周波数帯域の信号を得ることができる。   Even if the porosity of the porous concrete to be measured is the same, the frequency range of the sound source to be attenuated differs if the average size or size distribution of each void is different. However, if the sound source is composed of a speaker that outputs white noise of a predetermined intensity, it is not necessary to adjust the frequency of the sound source according to the average size or size distribution of the air gap, and the first acoustic sensor and the second acoustic sensor are provided. A signal in a frequency band adapted to the size of the void in the porous concrete can be obtained via the frequency band selection unit.

同第六の特徴構成は、同請求項6に記載した通り、上述の第から第四の何れかの特徴構成に加えて、前記音源が前記ポーラスコンクリートにより個別に設定された周波数帯域の音を選択する周波数帯域選択部とその周波数帯域選択部で選択された周波数帯域の音を出力するスピーカで構成されている点にある。 In the sixth feature configuration, as described in claim 6, in addition to any of the second to fourth feature configurations described above, the sound source is a sound in a frequency band individually set by the porous concrete. Is composed of a frequency band selection unit that selects the sound and a speaker that outputs sound in the frequency band selected by the frequency band selection unit.

上述したように、計測対象となるポーラスコンクリートの空隙率が同じであっても、各空隙の平均サイズまたはサイズ分布が異なれば減衰される音源の周波数範囲が異なるので、音源をポーラスコンクリートの空隙の平均サイズまたはサイズ分布に適応した周波数帯域の音を選択して出力する周波数帯域選択部及びスピーカで構成することで、第1音響センサ及び第2音響センサによってポーラスコンクリートの空隙の平均サイズまたはサイズ分布に適応した周波数帯域の信号を得ることができる。   As described above, even if the porosity of the porous concrete to be measured is the same, if the average size or size distribution of each void is different, the frequency range of the sound source to be attenuated is different. An average size or size distribution of voids in the porous concrete by the first acoustic sensor and the second acoustic sensor by comprising a frequency band selection unit and a speaker that select and output sound in a frequency band adapted to the average size or size distribution. Can be obtained in a frequency band adapted to.

同第七の特徴構成は、同請求項7に記載した通り、上述の第から第六の何れかの特徴構成に加えて、前記境界壁と前記ポーラスコンクリートとの間に形成された間隙部の間隙幅を調整する間隙調整機構を備えている点にある。 In addition to any one of the second to sixth characteristic configurations described above, the seventh characteristic configuration includes a gap portion formed between the boundary wall and the porous concrete as described in claim 7. In other words, a gap adjusting mechanism for adjusting the gap width is provided.

測定対象となるポーラスコンクリートの空隙率の適正範囲が異なる場合や、空隙の平均サイズまたはサイズ分布が異なる場合でも、間隙調整機構を備えて境界壁とポーラスコンクリートとの間に形成された間隙部の間隙幅を調整することにより、音源から出力され、間隙部から直接伝播する音響強度の影響を最小化して、ポーラスコンクリートからの反響音強度を最大化するようにバランスを図ることができるので、ポーラスコンクリートの吸音特性を感度良く測定できる汎用的な空隙率測定装置となる。   Even when the appropriate porosity range of the porous concrete to be measured is different, or when the average size or size distribution of the voids is different, a gap adjustment mechanism is provided for the gap formed between the boundary wall and the porous concrete. By adjusting the gap width, it is possible to balance so as to minimize the influence of the acoustic intensity that is output from the sound source and propagates directly from the gap, and maximize the intensity of the reverberant sound from the porous concrete. This is a general-purpose porosity measurement device capable of measuring the sound absorption characteristics of concrete with high sensitivity.

同第八の特徴構成は、同請求項8に記載した通り、上述の第の特徴構成に加えて、前記間隙部の長さが15〜30mmに設定されるとともに、前記スピーカまたは前記第1音響センサ及び第2音響センサに備えた周波数帯域選択部による選択周波数帯域が5k〜8kHzの範囲に設定されている点にある。 In the eighth feature configuration, in addition to the seventh feature configuration described above, the length of the gap is set to 15 to 30 mm, and the speaker or the first feature configuration is described. The frequency band selected by the frequency band selector provided in the acoustic sensor and the second acoustic sensor is set in a range of 5 to 8 kHz.

間隙部の長さ及び周波数帯域選択部による選択周波数帯域が上述の数値範囲に設定されていれば、ろ過池に打設されたポーラスコンクリート製の床面の空隙率を適正に評価することができる空隙率測定装置となる。   If the length of the gap and the frequency band selected by the frequency band selector are set in the above numerical range, the porosity of the porous concrete floor placed in the filter basin can be properly evaluated. It becomes a porosity measuring device.

本発明による空隙率評価方法の第一の特徴構成は、同請求項9に記載した通り、上述の第一から第八の何れかの特徴構成を備えた空隙率測定装置を用いた空隙率評価方法であって、前記ポーラスコンクリートに前記第1遮音室及び第2遮音室の開口部が対向するように設置して、空気振動源から所定振動を出力したときに前記第1振動計測センサ及び前記第2振動計測センサで検出される振動強度の比または差を算出し、その算出値に基づいて前記ポーラスコンクリートの空隙率が許容範囲にあるか否かを推定する点にある。   The first characteristic configuration of the porosity evaluation method according to the present invention is the porosity evaluation using the porosity measuring device having any one of the first to eighth characteristic configurations described above. In the method, the first vibration measurement sensor and the first vibration sensor are installed when a predetermined vibration is output from an air vibration source by installing the porous concrete so that openings of the first sound insulation chamber and the second sound insulation chamber are opposed to each other. A ratio or difference of vibration intensities detected by the second vibration measurement sensor is calculated, and based on the calculated value, it is estimated whether or not the porosity of the porous concrete is within an allowable range.

第1振動計測センサ及び第2振動計測センサで検出される振動強度の比または差に基づけば、ポーラスコンクリートの空隙率が許容範囲にあるか否かを推定することができる。   Based on the ratio or difference between the vibration intensities detected by the first vibration measurement sensor and the second vibration measurement sensor, it can be estimated whether the porosity of the porous concrete is within an allowable range.

以上説明した通り、本発明によれば、下部集水装置のポーラスコンクリート層のような空隙率の分布を正確に検出することができる空隙率測定装置及び空隙率評価方法を提供することができるようになった。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide a porosity measuring device and a porosity evaluation method capable of accurately detecting the distribution of the porosity as in the porous concrete layer of the lower water collecting device. Became.

ろ過池に備えた下部集水装置の説明図Explanatory drawing of the lower water collecting device provided in the filter (a)はろ過工程の説明図、(b)は洗浄工程の説明図(A) is explanatory drawing of a filtration process, (b) is explanatory drawing of a washing | cleaning process. (a)は空隙率測定装置の平面図、(b)は同正面図、(c)は同裏面図、(d)は同側面図(A) is a plan view of the porosity measuring device, (b) is the front view, (c) is the back view, and (d) is the side view. (a)は空隙率測定装置の壁部の構成図、(b)は空隙率測定装置の測定原理の説明図(A) is a block diagram of the wall part of the porosity measuring device, (b) is an explanatory diagram of the measurement principle of the porosity measuring device (a)は境界壁の間隙の長さLをパラメータとする空隙率と第2遮音室での測定音量の特性図、(b)は、音源の周波数が5kから8kHzの周波数帯域におけるポーラスコンクリート層の空隙率の特性図(A) is a characteristic diagram of the porosity with the gap length L of the boundary wall as a parameter and the measured sound volume in the second sound insulation chamber, and (b) is a porous concrete layer in the frequency band of the sound source from 5 k to 8 kHz. Figure of porosity characteristics (a)は所定サイズに区分されたポーラスコンクリート層の説明図、(b)は区分内で再測定する際の測定位置の説明図(A) is explanatory drawing of the porous concrete layer divided into the predetermined size, (b) is explanatory drawing of the measurement position at the time of re-measurement in the division (a)は区分毎の減音量と判定結果の図表、(b)は測定結果を示す減音量分布特性図(A) is a chart of volume reduction and judgment result for each category, (b) is a volume reduction distribution characteristic diagram showing the measurement result. ポーラスコンクリート層の空隙率の評価手順を示すフローチャートFlow chart showing the evaluation procedure for porosity of porous concrete layer (a)はポーラスコンクリート層の空隙率を評価するための上限及び下限閾値の説明図、(b)は下限閾値の設定説明図、(c)は上限閾値の設定説明図(A) is explanatory drawing of the upper limit and lower limit threshold value for evaluating the porosity of a porous concrete layer, (b) is setting explanatory drawing of a lower limit threshold value, (c) is setting explanatory drawing of an upper limit threshold value

以下、本発明による空隙率測定装置及び空隙率評価方法を図面に基づいて説明する。
図1には、ろ過池Aに設置される下部集水装置1が示されている。下部集水装置1は、隣接設置された複数のコンクリート製の各処理槽の矩形底部に、微小な空気吹出口2aが配列形成された複数の空気分散梁2が矩形底部の短手方向に並列姿勢で配置され、隣接する空気分散梁2の上部にSUS製の網3aが形成されたスリット板3が配列されている。空気分散梁2の一端部に空気渠7が形成され、空気渠7から各空気分散梁2に形成された空気吹出口2aから空気が噴出可能に構成されている。
Hereinafter, a porosity measuring device and a porosity evaluation method according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a lower water collecting apparatus 1 installed in the filtration basin A. In the lower water collecting apparatus 1, a plurality of air dispersion beams 2 in which minute air outlets 2a are arrayed are arranged in parallel in the short direction of the rectangular bottom at the rectangular bottom of each of the plurality of concrete treatment tanks installed adjacent to each other. Slit plates 3 arranged in a posture and having a SUS net 3a formed on the adjacent air dispersion beams 2 are arranged. An air bottle 7 is formed at one end of the air dispersion beam 2, and air can be ejected from the air outlet 2 a formed in each air dispersion beam 2 from the air bottle 7.

さらにスリット板3の上部に分散砂利が敷きつめられた分散砂利層4が形成され、その上部に多孔質体であるポーラスコンクリート層5が形成されている。ポーラスコンクリート層5の上部に活性炭やアンストラサイト等のろ材6が充填され、その上から処理水Wtが供給される。   Further, a dispersed gravel layer 4 in which dispersed gravel is spread is formed on the upper portion of the slit plate 3, and a porous concrete layer 5 which is a porous body is formed on the upper portion thereof. The upper part of the porous concrete layer 5 is filled with a filter medium 6 such as activated carbon or anthracite, and treated water Wt is supplied from above.

図2(a)には、ろ過工程にある下部集水装置1の断面図が示されている。ろ過池Aへの流入水は、流入渠8から流入ゲートG1を介して排水渠10に流入し、排水渠10に備えたトラフ11を経由して各下部集水装置1に流入する。   FIG. 2A shows a cross-sectional view of the lower water collecting apparatus 1 in the filtration process. Inflow water to the filtration basin A flows into the drainage basin 10 from the inflow basin 8 through the inflow gate G1, and flows into the lower water collecting apparatuses 1 via the troughs 11 provided in the drainage basin 10.

処理水は下部集水装置1のろ材6の充填層で汚濁物質が吸着処理され、さらにポーラスコンクリート層5に形成された細孔から下方に流出し、流量計Q及び流量調整弁V1を介してろ過水として取り出される。図中、Bはブロワ、Mは流入ゲートG1及び排水ゲートG2の開閉用駆動機である。   The treated water is subjected to the adsorption treatment of the pollutant in the packed layer of the filter medium 6 of the lower water collecting apparatus 1, and further flows out downward from the pores formed in the porous concrete layer 5, via the flow meter Q and the flow control valve V1. It is taken out as filtered water. In the figure, B is a blower, and M is an opening / closing drive for the inflow gate G1 and the drain gate G2.

図2(b)には、洗浄工程にある下部集水装置1の断面図が示されている。ろ過工程が継続されることによりろ材6の充填層にある程度の汚濁物質が蓄積されるとろ過性能が低下する。そこで、ろ材6を洗浄して汚濁物質を除去する洗浄工程が実行される。   FIG. 2B shows a cross-sectional view of the lower water collecting apparatus 1 in the cleaning process. If a certain amount of pollutant accumulates in the packed bed of the filter medium 6 by continuing the filtration process, the filtration performance will deteriorate. Therefore, a cleaning process for cleaning the filter medium 6 and removing the pollutant is performed.

先ず、図2(a)のろ過工程から流入ゲートG1を閉塞して、下部集水装置1からろ過水を排水するとともに、排水ゲートG2を開放して排水渠10から処理水を排水する水抜き工程が実行される。   First, the inflow gate G1 is closed from the filtration step of FIG. 2 (a), the filtered water is drained from the lower water collecting apparatus 1, and the drainage gate G2 is opened to drain the treated water from the drainage basin 10. The process is executed.

その後、流量調整弁V1を閉塞して逆洗弁V2を開放して、ポーラスコンクリート層5の下面からろ材6の充填層に洗浄水を注水するとともに、ブロワBを起動して空気渠7から空気分散梁2に空気を注入して、空気分散梁2に形成された各空気吹出口2aから空気を噴出させる。   Thereafter, the flow regulating valve V1 is closed and the backwash valve V2 is opened, and the washing water is injected from the lower surface of the porous concrete layer 5 to the packed layer of the filter medium 6, and the blower B is activated to air from the air tank 7 Air is injected into the dispersion beam 2, and air is ejected from each air outlet 2 a formed in the air dispersion beam 2.

洗浄水の注水で水位が徐々に上昇し、このとき同時にバブリングされることにより、水と空気とによって粒状のろ材6が激しく攪拌され、汚濁物質がろ材6から剥離されて洗浄水に浮遊する。   The water level gradually rises by pouring the washing water, and at this time, the granular filter medium 6 is vigorously stirred by water and air, and the pollutant is separated from the filter medium 6 and floats on the washing water.

水位がトラフ11に達する直前でブロワBが停止され、洗浄水に浮遊する汚濁物質が洗浄水とともにトラフ11から排水渠10に流出し、排水ゲートG2から排水される。   Immediately before the water level reaches the trough 11, the blower B is stopped, and the pollutant floating in the washing water flows out from the trough 11 to the drainage basin 10 together with the washing water, and is drained from the drain gate G2.

上述したように、ポーラスコンクリート層5はろ過工程では上方から下方にろ過水を通水し、洗浄工程では下方から上方へ洗浄水を通水する必要があり、このような通水機能を実現するために、空隙率が25〜35%の範囲に調整されている必要がある。   As described above, the porous concrete layer 5 needs to pass filtered water from the upper side to the lower side in the filtration step, and it is necessary to pass the cleaning water from the lower side to the upper side in the cleaning step. Therefore, the porosity needs to be adjusted to a range of 25 to 35%.

このようなポーラスコンクリート層5は、分散砂利層4の上に厚さ70mmで打設されて締め固められて構成されるもので、浄水場により池寸法は異なるものの、打設面積は一般的に縦が10〜15m、横が3〜5m程度に及び、非常に面積が広く、その一部の領域でも空隙率が25〜35%の範囲から逸脱すると、その領域で適切なろ過工程、洗浄工程が行なえなくなる。   Such a porous concrete layer 5 is constructed by being placed on a dispersed gravel layer 4 with a thickness of 70 mm and compacted. Although the pond size differs depending on the water purification plant, the placement area is generally When the length is about 10-15m, the width is about 3-5m, and the area is very wide, and even if the void ratio deviates from the range of 25-35% even in a part of the area, appropriate filtration process and washing process in that area Cannot be done.

本発明による空隙率測定装置は、多孔質体の空隙率を音響特性に基づいて測定する可搬性の装置で、例えば、上述した多孔質体としてのポーラスコンクリート層5の空隙率を、施工時或いはメンテナンス時に測定し、空隙率が適正範囲に入っているか否かを評価するために用いられる装置である。   The porosity measuring device according to the present invention is a portable device that measures the porosity of a porous body based on acoustic characteristics. For example, the porosity of the porous concrete layer 5 as the porous body described above can be determined during construction or It is an apparatus that is used for evaluating whether or not the porosity is within an appropriate range, measured during maintenance.

図3(a)から(d)には空隙率測定装置20の概観が示されている。
空隙率測定装置20は、多孔質体5に臨むように一端側に開口部24,25が形成された第1遮音室21及び第2遮音室22が中央の境界壁23を介して隣接配置され、第1遮音室21にスピーカでなる音源30が設置されるとともに音源30から出力された直接音の音響強度を計測するマイクロホンでなる第1音響センサ32が設置され、第2遮音室22に音源30から出力され境界壁23と多孔質体5との間に形成された所定サイズの間隙部26から直接伝播する音響強度及び多孔質体5からの反射音響強度を計測するマイクロホンでなる第2音響センサ34が設置されている。音源30が本発明の空気振動源となる。
FIGS. 3A to 3D show an overview of the porosity measuring device 20.
In the porosity measuring device 20, a first sound insulation chamber 21 and a second sound insulation chamber 22 having openings 24 and 25 formed on one end side so as to face the porous body 5 are disposed adjacent to each other via a central boundary wall 23. A sound source 30 made of a speaker is installed in the first sound insulation chamber 21, and a first acoustic sensor 32 made of a microphone that measures the sound intensity of the direct sound output from the sound source 30 is installed, and a sound source is installed in the second sound insulation chamber 22. The second sound composed of a microphone that measures the acoustic intensity directly output from the gap portion 26 of a predetermined size that is output from 30 and formed between the boundary wall 23 and the porous body 5 and the reflected acoustic intensity from the porous body 5. A sensor 34 is installed. The sound source 30 is an air vibration source of the present invention.

図4(a)に示すように、第1遮音室21及び第2遮音室22を形成する壁部及び境界壁23は、何れも厚肉板状の吸音部材の両面をポリ塩化ビニル製のシートで被覆した厚さが35mm程度の板材で構成され、外部からの騒音が第1遮音室21及び第2遮音室22に入り込まないように遮音するとともに、音源30から出力された音響が吸音されずにポリ塩化ビニル製のシートで反射されるように構成されている。   As shown in FIG. 4A, the wall portion and the boundary wall 23 forming the first sound insulation chamber 21 and the second sound insulation chamber 22 are both polyvinyl chloride sheets on both sides of a thick plate-like sound absorbing member. It is made of a plate material with a thickness of about 35 mm and is insulated so that noise from the outside does not enter the first sound insulation chamber 21 and the second sound insulation chamber 22, and the sound output from the sound source 30 is not absorbed. It is configured to be reflected by a sheet made of polyvinyl chloride.

第1遮音室21及び第2遮音室22は、横200mm、高さ360mm、奥行き230mmの直方体で構成され、開口部24,25の面位置と境界壁23の下端との間隙部の長さLが15〜30mmの範囲に設定されている。   The first sound insulation chamber 21 and the second sound insulation chamber 22 are configured by a rectangular parallelepiped having a width of 200 mm, a height of 360 mm, and a depth of 230 mm, and the length L of the gap between the surface position of the openings 24 and 25 and the lower end of the boundary wall 23. Is set in a range of 15 to 30 mm.

境界壁23と多孔質体5との間に形成された間隙部、つまり開口部24,25の面位置と境界壁23の下端との間隙部の間隙幅Lを調整する間隙調整機構40が境界壁23に設けられている。間隙調整機構40は、境界壁23の下端部で上下方向に位置調節可能にボルト固定された断面が「コ」の字形の間隔調整部材で構成されている。   A gap adjusting mechanism 40 that adjusts the gap width L of the gap formed between the boundary wall 23 and the porous body 5, that is, the gap between the surface position of the openings 24 and 25 and the lower end of the boundary wall 23 is a boundary. It is provided on the wall 23. The gap adjusting mechanism 40 is configured by a gap adjusting member having a U-shaped cross section that is bolt-fixed at the lower end portion of the boundary wall 23 so as to be vertically adjustable.

多孔質体5の空隙率が許容範囲であるか否かを評価するためには、空隙率の許容範囲、本実施形態では空隙率25〜35%の内側及び外側で反射音の音響強度が適正に変化する必要があり、許容範囲の内側または外側で反射音の音響強度の変化が小さく或いは変化しない場合には正しく評価できない虞がある。   In order to evaluate whether or not the porosity of the porous body 5 is within the allowable range, the sound intensity of the reflected sound is appropriate within the allowable range of the porosity, in this embodiment, inside and outside the porosity of 25 to 35%. If the change in the acoustic intensity of the reflected sound is small or does not change inside or outside the allowable range, there is a possibility that the evaluation cannot be performed correctly.

図5(a)に示すように、横軸を空隙率、縦軸を第2音響センサ34の出力Poとしたときに、破線や一点鎖線で示すように、許容範囲の境界及び内側で音響強度の変化が小さい場合やほとんど変化しない場合には、適正に空隙率との相関関係が見出せない。そのような場合でも、境界壁30と多孔質体5との間に形成された間隙の長さLを調整することにより、相関が得られるようになる。本実施形態では、空隙率25〜35%の範囲及びその境界領域で、間隙の長さLが15〜30mmの範囲、好ましくは20〜30mmの範囲に設定すると、図中実線で示すような大きく傾斜した好ましい特性が得られるようになる。   As shown in FIG. 5A, when the horizontal axis is the void ratio and the vertical axis is the output Po of the second acoustic sensor 34, the acoustic intensity at the boundary and inside of the allowable range, as indicated by a broken line or a dashed line. In the case where the change of is small or hardly changes, the correlation with the porosity cannot be found properly. Even in such a case, the correlation can be obtained by adjusting the length L of the gap formed between the boundary wall 30 and the porous body 5. In the present embodiment, when the gap length L is set in the range of 15 to 30 mm, preferably in the range of 20 to 30 mm, in the range of the porosity of 25 to 35% and its boundary region, it becomes large as shown by the solid line in the figure. An inclined favorable characteristic can be obtained.

つまり、境界壁30と多孔質体5との間に形成された間隙Lを調整することによって、直接伝播する音響強度の影響を最小化して、多孔質体5からの反射音響強度を最大化するようにバランスを図ることができるようになる。   That is, by adjusting the gap L formed between the boundary wall 30 and the porous body 5, the influence of the directly propagated acoustic intensity is minimized and the reflected acoustic intensity from the porous body 5 is maximized. To be able to balance.

図4(b)には、空隙率測定装置20の測定原理が示されている。第1遮音室21に設置された音源30から出力された直接音の音響強度が第1音響センサ32で検出され、開口部24,25から多孔質体5に入射し、多孔質体5で反射された反射音及び境界壁23の間隙幅Lを通過した直接音の音響強度が第2遮音室22に設置された第2音響センサ34で検出される。   FIG. 4B shows the measurement principle of the porosity measuring device 20. The acoustic intensity of the direct sound output from the sound source 30 installed in the first sound insulation chamber 21 is detected by the first acoustic sensor 32, enters the porous body 5 through the openings 24 and 25, and is reflected by the porous body 5. The reflected sound and the acoustic intensity of the direct sound that has passed through the gap width L of the boundary wall 23 are detected by the second acoustic sensor 34 installed in the second sound insulation chamber 22.

第1音響センサ32の出力Piと第2音響センサ34の出力Poの比(Pi/Po、または10Log(Pi/Po))と多孔質体5の空隙率との間に相関関係が見られることから、多孔質体の空隙率が許容範囲に収まっているか否かを評価することができる。   There is a correlation between the ratio (Pi / Po, or 10 Log (Pi / Po)) of the output Pi of the first acoustic sensor 32 and the output Po of the second acoustic sensor 34 and the porosity of the porous body 5. Therefore, it can be evaluated whether or not the porosity of the porous body is within an allowable range.

つまり、多孔質体5の空隙率が大きい場合には音源30から出力される音が多孔質体5で大きく吸音減衰されるため、その反射音の音響強度が小さくなり、多孔質体5の空隙率が小さい場合には音源30から出力される音が多孔質体5でそれほど吸音減衰されないため、その反射音の音響強度が比較的大きくなる。その結果、測定対象となる多孔質体の空隙率が許容範囲に収まっているか否かを評価することができる。尚、第1音響センサ32の出力Piと第2音響センサ34の出力Poの差(Pi−Po)と多孔質体5の空隙率との間にも相関関係が見られるので、比と差の何れの値でも評価可能である。以下では差を用いる例を説明する。   That is, when the porosity of the porous body 5 is large, the sound output from the sound source 30 is greatly absorbed and attenuated by the porous body 5, so that the acoustic intensity of the reflected sound is reduced and the porosity of the porous body 5 is reduced. When the rate is small, the sound output from the sound source 30 is not so much attenuated and attenuated by the porous body 5, so that the acoustic intensity of the reflected sound becomes relatively large. As a result, it can be evaluated whether or not the porosity of the porous body to be measured is within an allowable range. Note that there is also a correlation between the difference (Pi−Po) between the output Pi of the first acoustic sensor 32 and the output Po of the second acoustic sensor 34 and the porosity of the porous body 5. Any value can be evaluated. Below, the example which uses a difference is demonstrated.

第1遮音室21及び第2遮音室22の多孔質体5に臨む開口部24,25のうち、境界壁23の下端に対向する所定幅領域W以外の領域を閉塞する非吸音性の閉塞部材(シート)27,28が設置されている。当該閉塞部材もポリ塩化ビニル製のシートが使用されている。   A non-sound-absorbing blocking member that blocks a region other than the predetermined width region W facing the lower end of the boundary wall 23 among the openings 24 and 25 facing the porous body 5 of the first sound insulating chamber 21 and the second sound insulating chamber 22. (Sheet) 27 and 28 are installed. As the closing member, a sheet made of polyvinyl chloride is used.

音源30から出力された直接音が多孔質体5に入射する領域が、閉塞部材27,28によって境界壁23の下端に対向する所定幅W(図3(c)参照)の領域に制限されるので、音源30の強度をそれほど大きくしなくても、効率的且つ精度良く多孔質体5による減衰の程度を検出することができるようになる。所定幅Wは、境界壁23の厚さ35mmを含み、100〜160mmの範囲であることが好ましく、120〜140mmの範囲であることがより好ましい。   The region where the direct sound output from the sound source 30 is incident on the porous body 5 is limited to a region having a predetermined width W (see FIG. 3C) facing the lower end of the boundary wall 23 by the blocking members 27 and 28. Therefore, even if the intensity of the sound source 30 is not increased so much, the degree of attenuation by the porous body 5 can be detected efficiently and accurately. The predetermined width W includes the thickness of the boundary wall 23 of 35 mm, preferably in the range of 100 to 160 mm, and more preferably in the range of 120 to 140 mm.

さらに、開口部24,25の周部端面が多孔質体5の表面と密に当接する密接部材が設けられていることが好ましく、多孔質体5の表面に凹凸がある場合でも、密接部材によりそのような隙間が閉塞されるので、音源30から出力される音響エネルギーが隙間から漏れ出たり、隙間から外部の騒音が入り込むことが回避され、正確な測定が可能になる。   Furthermore, it is preferable that a close contact member is provided in which the peripheral end faces of the openings 24 and 25 are in close contact with the surface of the porous body 5, and even if the surface of the porous body 5 is uneven, the close contact member Since such a gap is closed, it is possible to prevent acoustic energy output from the sound source 30 from leaking out of the gap or external noise from entering the gap, thereby enabling accurate measurement.

密接部材として、ポリ塩化ビニル製のシートで被覆した発泡ウレタンのような弾性部材を好適に用いることができる。発泡ウレタンを上述した非吸音性の閉塞部材(シート)27,28で被覆することにより、密接部材と兼用するように構成することも可能である。   As the close contact member, an elastic member such as urethane foam covered with a polyvinyl chloride sheet can be suitably used. By covering the foamed urethane with the above-described non-sound-absorbing blocking members (sheets) 27 and 28, it is also possible to use the urethane foam as a close contact member.

また、音源30が所定強度のホワイトノイズを出力するノイズ発生器に接続されたスピーカで構成され、第1音響センサ32及び第2音響センサ34に、ホワイトノイズのうち多孔質体5により個別に設定された周波数帯域の音響強度を選択的に計測できる周波数帯域選択部を備えている。さらに、ノイズ発生器にホワイトノイズのうち個別に設定された周波数帯域のみの音を出力する周波数帯域選択部を備えてもよい。   Further, the sound source 30 is configured by a speaker connected to a noise generator that outputs white noise of a predetermined intensity, and is individually set by the porous body 5 among the white noise in the first acoustic sensor 32 and the second acoustic sensor 34. A frequency band selection unit capable of selectively measuring the acoustic intensity of the frequency band. Furthermore, the noise generator may be provided with a frequency band selection unit that outputs only the frequency band set individually among the white noise.

計測対象となる多孔質体5の空隙率が同じであっても、各空隙の平均サイズまたはサイズ分布が異なれば減衰される音源の周波数範囲が異なる。しかし、音源30が所定強度のホワイトノイズを出力するスピーカで構成されていれば、空隙の平均サイズまたはサイズ分布によって音源の周波数を調整する必要が無く、第1音響センサ32及び第2音響センサ34に備えた周波数帯域選択部を介して多孔質体5の空隙のサイズに適応した周波数帯域の信号を得ることができる。音響センサの測定周波数帯域が調整可能に構成されていれば、装置の汎用化が可能になる。さらに、ノイズ発生器から出力されるホワイトノイズの周波数帯域を周波数帯域選択部で選択して出力するように構成されていてもよい。   Even if the porosity of the porous body 5 to be measured is the same, the frequency range of the sound source to be attenuated is different if the average size or size distribution of each void is different. However, if the sound source 30 is composed of a speaker that outputs white noise of a predetermined intensity, there is no need to adjust the frequency of the sound source according to the average size or size distribution of the air gaps, and the first acoustic sensor 32 and the second acoustic sensor 34. A frequency band signal adapted to the size of the voids of the porous body 5 can be obtained via the frequency band selector provided in the above. If the measurement frequency band of the acoustic sensor can be adjusted, the apparatus can be generalized. Furthermore, the frequency band of the white noise output from the noise generator may be selected and output by the frequency band selection unit.

尚、多孔質体5の空隙のサイズに適応した周波数帯域が既知であれば、音源30を多孔質体5により個別に設定された周波数帯域の音を出力するスピーカで構成することも可能である。   If the frequency band adapted to the size of the gap of the porous body 5 is known, the sound source 30 can be constituted by a speaker that outputs sound in a frequency band individually set by the porous body 5. .

測定対象が上述のポーラスコンクリート層5である場合に、適正な周波数帯域を求めるために、音源30からホワイトノイズ音を出力してオクターブ分析を行なった。その結果、図5(b)に示すように、空隙率が25〜35%の範囲に対して、5k〜8kHzの周波数帯域で減音量Pi−Poが良好な相関を示すことが確認された。尚、このときの境界壁23の間隙長さLは15〜30mmの範囲に設定されている。   When the object to be measured is the porous concrete layer 5 described above, in order to obtain an appropriate frequency band, white noise sound was output from the sound source 30 and octave analysis was performed. As a result, as shown in FIG. 5 (b), it was confirmed that the reduced sound volume Pi-Po shows a good correlation in the frequency band of 5k to 8kHz with respect to the range where the porosity is 25 to 35%. At this time, the gap length L of the boundary wall 23 is set to a range of 15 to 30 mm.

つまり、ろ過池に打設されたポーラスコンクリート製の床面の空隙率を測定する場合には、間隙部の長さLが15〜30mmに設定されるとともに、音響センサの選択周波数帯域が5k〜8kHzの範囲に設定されていると、空隙率を良好に評価できる。   That is, when measuring the porosity of the floor surface made of porous concrete placed in the filtration pond, the length L of the gap is set to 15 to 30 mm, and the selected frequency band of the acoustic sensor is 5 k to When it is set in the range of 8 kHz, the porosity can be evaluated satisfactorily.

図4(b)に示すように、本発明による空隙率評価方法は、上述の空隙率測定装置20を用いた空隙率評価方法であり、多孔質体5に第1遮音室21及び第2遮音室22の開口部24,25が対向するように設置して、音源30から所定音を出力したときに第1音響センサ32及び第2音響センサ34で検出される音響強度の差を算出し、その算出値に基づいて多孔質体5の空隙率が許容範囲にあるか否かを推定する。   As shown in FIG. 4 (b), the porosity evaluation method according to the present invention is a porosity evaluation method using the above-described porosity measurement device 20, and the first sound insulation chamber 21 and the second sound insulation are formed in the porous body 5. Installed so that the openings 24 and 25 of the chamber 22 face each other, and calculates a difference in acoustic intensity detected by the first acoustic sensor 32 and the second acoustic sensor 34 when a predetermined sound is output from the sound source 30; Based on the calculated value, it is estimated whether or not the porosity of the porous body 5 is within an allowable range.

許容範囲について説明する。予め空隙率が異なる複数の多孔質体に対して音響強度の差、ここでは減音量Pi−Poを算出する計測処理を繰り返して得られる複数の算出値のうち、空隙率が許容範囲の上限の多孔質体に対する算出値の相対度数分布の上側所定比率(棄却率)を示す算出値が許容上限値に設定され、空隙率が許容範囲の下限の多孔質体に対する算出値の相対度数分布の下側所定比率(棄却率)を示す算出値が許容下限値に設定され、当該許容上限値と許容下限値が許容範囲として設定される。   The allowable range will be described. Among the plurality of calculated values obtained by repeating the measurement process for calculating the difference in acoustic intensity, in this case, the volume reduction Pi-Po, for a plurality of porous bodies having different porosity, the porosity is the upper limit of the allowable range. The calculated value indicating the upper predetermined ratio (rejection rate) of the relative frequency distribution of the calculated value for the porous material is set as the allowable upper limit value, and the calculated relative value of the porous material whose porosity is the lower limit of the allowable range is below The calculated value indicating the predetermined predetermined ratio (rejection rate) is set as the allowable lower limit value, and the allowable upper limit value and the allowable lower limit value are set as the allowable range.

図9(a)には、空隙率が25%から35%の範囲にある9個のポーラスコンクリートのサンプルに対して、間隙部の長さLを15〜30mmの範囲で可変に調整して、それぞれ複数回計測した減音量Pi−Poの分布図特性が示されている。   In FIG. 9 (a), the length L of the gap is variably adjusted in the range of 15 to 30 mm for nine porous concrete samples having a porosity in the range of 25% to 35%. The distribution diagram characteristics of the reduced sound volume Pi-Po measured each time a plurality of times are shown.

図9(b),(c)に示すように、各サンプルに対する相対度数がほぼ正規分布を示すことから、統計学におけるp値を参考にして、上限値及び下限値を決定した。p値とは、測定データにおける極端な数値(相対度数分布図における左右の末端部分)の棄却率を指す。通常p値は、棄却率5%から10%の間の定値であるが、測定データの信頼性を確保するために棄却率20%に設定し、サンプル毎に上限値及び下限値を算出した。   As shown in FIGS. 9B and 9C, the relative frequency for each sample almost shows a normal distribution. Therefore, the upper limit value and the lower limit value were determined with reference to the p value in statistics. The p value refers to the rejection rate of extreme numerical values (left and right end portions in the relative frequency distribution diagram) in the measurement data. Normally, the p value is a constant value between 5% and 10% of the rejection rate, but is set to a rejection rate of 20% in order to ensure the reliability of the measurement data, and an upper limit value and a lower limit value are calculated for each sample.

図9(b),(c)に示すように、9個のサンプルのうち最も値の高い上限値は空隙率34.5%の15.44dBとなり、最も値の低い下限値は空隙率25.9%の10.54dBとなった。図9(a)に示す一点鎖線は、この許容上限値15.44dBと許容下限値10.54dBを示す線分である。   As shown in FIGS. 9B and 9C, the highest upper limit value among the nine samples is 15.44 dB with a porosity of 34.5%, and the lowest lower limit value is with a porosity of 25. It was 9%, 10.54 dB. The dashed-dotted line shown in FIG. 9A is a line segment indicating the allowable upper limit value 15.44 dB and the allowable lower limit value 10.54 dB.

以下、具体的な測定手順について説明する。
図6(a)に示すように、縦15000mm、横3500mmの池面積を有するポーラスコンクリート層の場合、縦方向に10等分、横方向に3等分して1500mm×1170mm角の30の小領域に区分し、各小領域に番号1から30を付し、各小領域の中央部に空隙率測定装置20を設置して、複数回減音量Pi−Poを算出し、その平均値をその小領域の代表値とする。小領域のサイズは1000mm×1000mmから2000mm×2000mmの範囲が好ましい。
Hereinafter, a specific measurement procedure will be described.
As shown in FIG. 6 (a), in the case of a porous concrete layer having a pond area of 15000 mm in length and 3500 mm in width, 30 small areas of 1500 mm × 1170 mm square are divided into 10 equal parts in the vertical direction and 3 equal parts in the horizontal direction. Each of the small areas is numbered 1 to 30 and the porosity measuring device 20 is installed in the center of each small area to calculate the volume reduction Pi-Po multiple times, and the average value is the small value. The representative value of the area. The size of the small region is preferably in the range of 1000 mm × 1000 mm to 2000 mm × 2000 mm.

大面積の多孔質体を測定する場合に、細かな測定ピッチで多数回計測すると計測作業に多大な時間を要するが、多孔質体を所定サイズに区分して区分毎に少なくとも一箇所で計測して得られる各算出値に基づいて、多孔質体の全域の空隙率が許容範囲にあるか否かを推定することにより効率的な測定ができる。   When measuring a porous material with a large area, it takes a lot of time to measure it if it is measured many times with a fine measurement pitch. However, the porous material is divided into predetermined sizes and measured at least at one location for each section. Based on the calculated values obtained in this manner, efficient measurement can be performed by estimating whether the porosity of the entire area of the porous body is within the allowable range.

図7(a)には、1から30の番号を付した測定点に対する減音量と判定値が示されており、図7(b)にはそのときの減音量の分布特性が示されている。   FIG. 7A shows the volume reduction and the judgment value for the measurement points numbered 1 to 30, and FIG. 7B shows the distribution characteristics of the volume reduction at that time. .

図8には判定のための評価手順及び評価基準が示されている。各処理槽毎に、各小領域の減音量が上述した許容上限値15.44dBと許容下限値10.54dBの許容範囲に入っているか否かを判定する第1評価ステップが実行され(S1)、小領域の数の80%以上で当該許容範囲内に入っていると(S1,Y)、隣接する小領域の各測定点での減音量が共に当該許容範囲から逸脱することがないか否かの第2評価ステップが実行される。共に当該許容範囲から逸脱することがない場合には(S2,Y)、ポーラスコンクリート製の床部は、空隙率が25〜35%の範囲に入っており適正であると判定される(S3)。   FIG. 8 shows evaluation procedures and evaluation criteria for determination. For each processing tank, a first evaluation step is executed to determine whether or not the volume reduction in each small region is within the allowable range of the allowable upper limit value of 15.44 dB and the allowable lower limit value of 10.54 dB (S1). When 80% or more of the number of small areas are within the allowable range (S1, Y), whether or not the volume reduction at each measurement point of the adjacent small areas does not deviate from the allowable range. The second evaluation step is executed. When both do not deviate from the permissible range (S2, Y), it is determined that the porous concrete floor portion is in the range of 25 to 35% porosity (S3). .

第1評価ステップで、小領域の数の20%より多くの小領域で当該許容範囲内に入っていないと判定されると(S1,N)、第2評価ステップを待たずにポーラスコンクリート製の床部は不適正であると判定される(S5)。   In the first evaluation step, when it is determined that more than 20% of the number of small regions are not within the allowable range (S1, N), the porous evaluation is made without waiting for the second evaluation step. The floor is determined to be inappropriate (S5).

ステップS2の第2評価ステップで、隣接する二つの小領域の減音量が共に許容範囲から逸脱していると判定された場合には、図6(b)に示すように、当該小領域の測定位置を中心とする半径500mmの円の周上で5箇所の再測定点を均等に離隔するように設定し、各再測定点での減音量が上述した許容上限値15.44dBと許容下限値10.54dBの範囲に入っているか否かが判定され、その80%(つまり4箇所)が当該範囲に入っていると判定されると(S4)、ステップS2が再度実行される(S2)。   If it is determined in the second evaluation step of step S2 that the volume reductions of the two adjacent small areas are both out of the allowable range, as shown in FIG. The five re-measurement points are set to be evenly spaced on the circumference of a circle with a radius of 500 mm centered on the position, and the volume reduction at each re-measurement point is the above-described allowable upper limit value of 15.44 dB and the allowable lower limit value. It is determined whether or not it is within the range of 10.54 dB, and if it is determined that 80% (that is, four locations) are within the range (S4), step S2 is executed again (S2).

ステップS2で隣接する小領域の各測定点での減音量が共に当該許容範囲から逸脱することがないか否かの第2評価ステップが実行され、共に当該許容範囲から逸脱することがない場合に(S2,Y)、空隙率が25〜35%の範囲に入っており、ポーラスコンクリート製の床部は適正であると判定される(S3)。   When the second evaluation step is executed in step S2 to determine whether or not the volume reduction at each measurement point of the adjacent small area does not deviate from the allowable range, and both do not deviate from the allowable range. (S2, Y), the porosity is in the range of 25 to 35%, and it is determined that the floor portion made of porous concrete is appropriate (S3).

小領域の範囲が上述の1000mm×1000mmから2000mm×2000mmの範囲であれば、5箇所の再測定点は小領域内で均等に分散し、互いに500mm程度離隔するため、十分な測定精度が得られる。つまり、再測定する場合の測定点は最初の測定点に対して、その小領域内で均等に分散した複数の測定点である必要がある。   If the range of the small region is in the range of 1000 mm × 1000 mm to 2000 mm × 2000 mm, the five remeasurement points are evenly distributed within the small region and separated from each other by about 500 mm, so that sufficient measurement accuracy can be obtained. . In other words, the measurement points for remeasurement need to be a plurality of measurement points that are evenly distributed within the small area with respect to the first measurement point.

この手順によれば、図7(b)の減音量分布特性を示すポーラスコンクリート層は、番号20の小領域で許容範囲から逸脱しているが、その他の小領域で許容範囲に収まっているため、上述の評価基準を満たし、適正な施工状態であると判定される。   According to this procedure, the porous concrete layer showing the volume reduction distribution characteristic of FIG. 7B deviates from the allowable range in the small region of number 20, but is within the allowable range in the other small regions. The above evaluation criteria are satisfied and it is determined that the construction state is appropriate.

ポーラスコンクリートの打設方法や締固め方法に問題があると、広範囲で水処理に多大な影響を及ぼすことになる。そこで、広範囲の定義を隣接する二つ以上の小領域とするものである。領域の隣接方向とは、前後方向及び上下方向のみならず斜め方向も含む概念である。   If there is a problem in the pouring method or compacting method of porous concrete, it will have a great influence on water treatment in a wide range. Therefore, a broad definition is defined as two or more adjacent small regions. The adjacent direction of the region is a concept including not only the front-rear direction and the up-down direction but also the oblique direction.

つまり、本発明による空隙率評価方法は、大きな面積の多孔質体を所定サイズに区分して、区分毎に少なくとも一箇所で音響強度の比または差を算出し、その算出値に基づいて多孔質体の全域の空隙率が許容範囲にあるか否かを推定し、算出値が許容範囲を逸脱する区分に対して、その計測箇所から所定距離離隔した複数位置で音響強度の比または差を算出し、算出値が許容範囲にある計測位置の数の比率が所定比率以上であるときに、その区分が許容範囲にあると推定するものである。   That is, the porosity evaluation method according to the present invention divides a porous body having a large area into a predetermined size, calculates a ratio or difference in acoustic intensity at at least one location for each section, and based on the calculated value, calculates the porosity. Estimate whether the porosity of the whole body is within the allowable range, and calculate the ratio or difference of the sound intensity at multiple positions separated by a predetermined distance from the measurement location for the category where the calculated value deviates from the allowable range When the ratio of the number of measurement positions whose calculated values are within the allowable range is equal to or greater than a predetermined ratio, it is estimated that the category is within the allowable range.

上述した実施形態では、主に、ろ過池に打設されたポーラスコンクリート製の床面の空隙率を測定する空隙率測定装置について説明したが、本発明による空隙率測定装置の測定対象はポーラスコンクリート製の床面に限るものではなく、任意の多孔質体の空隙率を測定することも可能である。   In the above-described embodiment, the porosity measuring device that mainly measures the porosity of the floor surface made of porous concrete placed in the filtration pond has been described. However, the measurement target of the porosity measuring device according to the present invention is porous concrete. It is not limited to the floor surface made of a product, and the porosity of an arbitrary porous body can also be measured.

ポーラスコンクリート層の空隙率を評価する場合に、間隙部の長さLが15〜30mmに設定され、音響センサの選択周波数帯域が5k〜8kHzの範囲に設定されることが好ましいのであるが、間隙部の長さL及び音響センサの選択周波数帯域は、測定対象に応じて適宜設定される値である。   When evaluating the porosity of the porous concrete layer, it is preferable that the length L of the gap is set to 15 to 30 mm and the selection frequency band of the acoustic sensor is set to a range of 5 to 8 kHz. The length L of the part and the selected frequency band of the acoustic sensor are values that are appropriately set according to the measurement target.

上述の実施形態では、境界壁23に間隙調整機構40が設けられ、汎用性を備えた空隙率測定装置を説明したが、間隙調整機構40を備えずに、境界壁23と多孔質体5との間に形成される間隙部の長さが測定対象に応じて予め適切な値に設定されていてもよい。   In the above-described embodiment, the gap adjusting mechanism 40 is provided in the boundary wall 23 and the porosity measuring device having versatility has been described. However, the boundary wall 23 and the porous body 5 are not provided without the gap adjusting mechanism 40. The length of the gap formed between the two may be set to an appropriate value in advance according to the measurement target.

上述した実施形態では、遮音室21,22が直方体形状である場合を説明したが、遮音室21,22が境界壁23で仕切られていればよく、その形状は特に制限されることは無い。例えば、周壁が湾曲形成された筒状体で遮音室21,22が形成されていてもよい。   In the above-described embodiment, the case where the sound insulation chambers 21 and 22 have a rectangular parallelepiped shape has been described. However, the sound insulation chambers 21 and 22 may be partitioned by the boundary wall 23, and the shape is not particularly limited. For example, the sound insulation chambers 21 and 22 may be formed of a cylindrical body having a curved peripheral wall.

上述した実施形態では、多孔質体に臨むように一端側に開口部が形成された第1遮音室及び第2遮音室が境界壁を介して隣接配置され、第1遮音室に音源が設置されるとともに音源から出力された直接音の音響強度を計測する第1音響センサが設置され、第2遮音室に前記音源から出力され境界壁と多孔質体との間に形成された所定サイズの間隙部から伝播する多孔質体からの反射音響強度を計測する第2音響センサが設置された空隙率測定装置を用いた空隙率評価方法を説明したが、空隙率評価方法それ自体は、上述の構成を備えた空隙率測定装置以外の空隙率測定装置を用いる場合に採用することができ、多孔質体からの反射音響強度を計測して多孔質体の空隙率を求める空隙率測定装置であれば、任意の構成の空隙率測定装置を用いて空隙率を評価することができる。   In the embodiment described above, the first sound insulation chamber and the second sound insulation chamber having an opening formed on one end side so as to face the porous body are disposed adjacent to each other through the boundary wall, and the sound source is installed in the first sound insulation chamber. And a first acoustic sensor for measuring the acoustic intensity of the direct sound output from the sound source, and a gap of a predetermined size formed between the boundary wall and the porous body output from the sound source in the second sound insulation chamber. The porosity evaluation method using the porosity measuring device in which the second acoustic sensor for measuring the reflected acoustic intensity from the porous body propagating from the part has been described. However, the porosity evaluation method itself has the above-described configuration. If it is a porosity measuring device that can be employed when using a porosity measuring device other than the porosity measuring device equipped with, and obtain the porosity of the porous body by measuring the reflected acoustic intensity from the porous body Using a porosity measuring device of any configuration It is possible to evaluate the porosity.

即ち、多孔質体からの反射音響強度を計測して多孔質体の空隙率を求める空隙率測定装置を用いた空隙率評価方法として、予め空隙率が異なる複数の多孔質体に対して音響強度の比または差を算出する計測処理を繰り返して得られる複数の算出値のうち、空隙率が許容範囲の上限の多孔質体に対する算出値の相対度数分布の上側所定比率を示す算出値を許容上限値に設定し、空隙率が許容範囲の下限の多孔質体に対する算出値の相対度数分布の下側所定比率を示す算出値を許容下限値に設定し、測定対象となる多孔質体の算出値が許容上限値と許容下限値の間にあるか否かに基づいて多孔質体の空隙率が許容範囲にあるか否かを推定することができる。   That is, as a porosity evaluation method using a porosity measuring device that measures the reflected acoustic intensity from a porous body to determine the porosity of the porous body, the acoustic strength is applied to a plurality of porous bodies having different porosity in advance. Among the plurality of calculated values obtained by repeating the measurement process for calculating the ratio or difference of the ratio, the calculated value indicating the upper predetermined ratio of the relative frequency distribution of the calculated value with respect to the porous body whose porosity is the upper limit of the allowable range is the allowable upper limit Set the calculated value indicating the lower predetermined ratio of the relative frequency distribution of the calculated value to the porous body whose porosity is the lower limit of the allowable range, and set the calculated value of the porous body to be measured as the allowable lower limit value. Can be estimated whether or not the porosity of the porous body is within the allowable range based on whether or not is between the allowable upper limit value and the allowable lower limit value.

また、面状の多孔質体を所定サイズに区分して、区分毎に少なくとも一箇所で音響強度の比または差を算出し、その算出値に基づいて多孔質体の全域の空隙率が許容範囲にあるか否かを推定するとともに、算出値が許容範囲を逸脱する区分に対して、その計測箇所から所定距離離隔した複数位置で音響強度の比または差を算出し、算出値が許容範囲にある計測位置の数の比率が所定比率以上であるときに、その区分が許容範囲にあると推定することができる。   Also, the planar porous body is divided into predetermined sizes, and the ratio or difference of the acoustic intensity is calculated at least at one location for each section, and the porosity of the entire area of the porous body is within an allowable range based on the calculated value. The ratio or difference of the sound intensity is calculated at a plurality of positions separated by a predetermined distance from the measurement location for the category where the calculated value deviates from the allowable range, and the calculated value falls within the allowable range. When the ratio of the number of certain measurement positions is equal to or greater than a predetermined ratio, it can be estimated that the division is within the allowable range.

以上の説明では、本発明の空隙率測定装置が、ポーラスコンクリートに臨むように一端側に開口部が形成された第1遮音室及び第2遮音室が境界壁を介して隣接配置され、第1遮音室に音源が設置されるとともに音源から出力された直接音の音響強度を計測する第1音響センサが設置され、第2遮音室に音源から出力され境界壁とポーラスコンクリートとの間に形成された所定サイズの間隙部から伝播する多孔質体からの反射音響強度を計測する第2音響センサが設置された最適な例を中心に説明したが、本発明の空隙率測定装置は、可聴域の周波数の音響強度に基づいて空隙率を測定するものに限らず、空気の振動特性に基づいて測定するものであれば、その周波数は制限されることは無い。   In the above description, in the porosity measuring device of the present invention, the first sound insulation chamber and the second sound insulation chamber in which an opening is formed on one end side so as to face the porous concrete are disposed adjacent to each other through the boundary wall. A sound source is installed in the sound insulation room and a first acoustic sensor is installed to measure the sound intensity of the direct sound output from the sound source, and is formed between the boundary wall and the porous concrete output from the sound source in the second sound insulation room. Although the description has focused on the optimum example in which the second acoustic sensor for measuring the reflected acoustic intensity from the porous body propagating from the gap portion of the predetermined size is provided, the porosity measuring device of the present invention is The frequency is not limited as long as the porosity is measured based on the vibration characteristics of air, not limited to the one that measures the porosity based on the acoustic intensity of the frequency.

つまり、ポーラスコンクリートに臨むように一端側に開口部が形成された第1遮音室及び第2遮音室が隣接配置され、第1遮音室に空気振動源が設置されるとともに、空気振動源から出力された直接振動の強度を計測する第1振動計測センサが設置され、第2遮音室に空気振動源から出力されポーラスコンクリートからの反射振動強度を計測する第2振動計測センサが設置されている構成であればよい。   That is, the first sound insulation chamber and the second sound insulation chamber having an opening formed on one end side so as to face the porous concrete are disposed adjacent to each other, and an air vibration source is installed in the first sound insulation chamber and output from the air vibration source. The first vibration measurement sensor that measures the intensity of the direct vibration is installed, and the second vibration measurement sensor that measures the reflected vibration intensity from the porous concrete that is output from the air vibration source is installed in the second sound insulation chamber. If it is.

具体的に、空隙率測定装置は、境界壁がポーラスコンクリートの表面にまで延出して間隙部が形成されていないような構成であってもよい。また、空隙率測定装置は、一端側に開口部が形成された第1遮音室及び第2遮音室が隣接配置されていればよく、第1遮音室と第2遮音室が共通の境界壁を介して隣接配置されていなくてもよい。   Specifically, the porosity measuring device may be configured such that the boundary wall extends to the surface of the porous concrete and no gap is formed. Moreover, the porosity measuring apparatus should just have the 1st sound insulation room and the 2nd sound insulation room which the opening part was formed in the one end side adjacently arranged, and the 1st sound insulation room and the 2nd sound insulation room have a common boundary wall. It does not need to be adjacently arranged.

上述した実施形態は本発明の一態様であり、該記載により本発明が限定されるものではなく、各部の具体的構成や制御態様は本発明の作用効果が奏される範囲で適宜変更設計可能であることはいうまでもない。   The above-described embodiment is one aspect of the present invention, and the present invention is not limited by the description. Specific configurations and control aspects of each part can be appropriately changed and designed within the scope of the effects of the present invention. Needless to say.

5:多孔質体
20:空隙率測定装置
21:第1遮音室
22:第2遮音室
23:境界壁
30:音源
32:第1音響センサ
34:第2音響センサ
5: Porous body 20: Porosity measuring device 21: first sound insulation chamber 22: second sound insulation chamber 23: boundary wall 30: sound source 32: first acoustic sensor 34: second acoustic sensor

Claims (9)

ろ過池におけるポーラスコンクリートの空隙率を空気の振動特性に基づいて測定する空隙率測定装置であって、
前記ポーラスコンクリートに臨むように一端側に開口部が形成された第1遮音室及び第2遮音室が隣接配置され、
前記第1遮音室に空気振動源が設置されるとともに、前記空気振動源から出力された直接振動の強度を計測する第1振動計測センサが設置され、
前記第2遮音室に前記空気振動源から出力され前記ポーラスコンクリートからの反射振動強度を計測する第2振動計測センサが設置され、
前記第1振動計測センサの出力及び前記第2振動計測センサの出力の相関関係に基づいて前記ポーラスコンクリートの空隙率を評価する評価部と、
を備えている空隙率測定装置。
A porosity measuring device for measuring porosity of porous concrete in a filtration basin based on vibration characteristics of air,
A first sound insulation chamber and a second sound insulation chamber having an opening formed on one end side so as to face the porous concrete are disposed adjacent to each other,
An air vibration source is installed in the first sound insulation chamber, and a first vibration measurement sensor for measuring the intensity of the direct vibration output from the air vibration source is installed,
A second vibration measurement sensor that is output from the air vibration source and measures the reflected vibration intensity from the porous concrete is installed in the second sound insulation chamber ;
An evaluation unit that evaluates the porosity of the porous concrete based on the correlation between the output of the first vibration measurement sensor and the output of the second vibration measurement sensor;
And has porosity measurement device includes a.
前記ポーラスコンクリートの空隙率を音響特性に基づいて測定する空隙率測定装置であって、
前記ポーラスコンクリートに臨むように一端側に開口部が形成された第1遮音室及び第2遮音室が境界壁を介して隣接配置され、
前記第1遮音室に音源が設置されるとともに前記音源から出力された直接音の音響強度を計測する第1音響センサが設置され、
前記第2遮音室に前記音源から出力され前記境界壁と前記ポーラスコンクリートとの間に形成された所定サイズの間隙部から伝播する前記ポーラスコンクリートからの反射音響強度を計測する第2音響センサが設置されている請求項1記載の空隙率測定装置。
A porosity measuring device for measuring the porosity of the porous concrete based on acoustic characteristics,
A first sound insulation chamber and a second sound insulation chamber having an opening formed on one end side so as to face the porous concrete are disposed adjacent to each other through a boundary wall,
A sound source is installed in the first sound insulation chamber, and a first acoustic sensor that measures the acoustic intensity of the direct sound output from the sound source is installed,
A second acoustic sensor that measures the reflected acoustic intensity from the porous concrete that is output from the sound source and propagates through a gap of a predetermined size formed between the boundary wall and the porous concrete is installed in the second sound insulation chamber. The porosity measuring device according to claim 1.
第1遮音室及び第2遮音室の前記ポーラスコンクリートに臨む開口部のうち、前記境界壁の下端に対向する所定幅領域以外の領域を閉塞する閉塞部材が設置されている請求項記載の空隙率測定装置。 The space | gap of Claim 2 in which the obstruction | occlusion member which obstruct | occludes area | regions other than the predetermined width area | region which opposes the lower end of the said boundary wall among the opening parts which face the said porous concrete of a 1st sound insulation room and a 2nd sound insulation room is installed. Rate measuring device. 前記開口部の周部が前記ポーラスコンクリート表面と密に当接する密接部材が設けられている請求項2または3記載の空隙率測定装置。 The porosity measuring device according to claim 2 or 3, wherein a close contact member is provided in which a peripheral portion of the opening closely contacts the surface of the porous concrete. 前記音源が所定強度のホワイトノイズを出力するスピーカで構成され、前記第1音響センサ及び第2音響センサに、ホワイトノイズのうち前記ポーラスコンクリートにより個別に設定された周波数帯域の音響強度を選択的に計測する周波数帯域選択部を備えている請求項から4の何れかに記載の空隙率測定装置。 The sound source is configured with a speaker that outputs white noise of a predetermined intensity, and the first acoustic sensor and the second acoustic sensor are selectively configured to have acoustic intensity in a frequency band individually set by the porous concrete among white noise. The porosity measuring device according to any one of claims 2 to 4, further comprising a frequency band selection unit for measurement. 前記音源が前記ポーラスコンクリートにより個別に設定された周波数帯域の音を選択する周波数帯域選択部とその周波数帯域選択部で選択された周波数帯域の音を出力するスピーカで構成されている請求項から4の何れかに記載の空隙率測定装置。 They claim 2, wherein the instrument is configured by a speaker for outputting a sound of a frequency band selected by its frequency band selection unit frequency band selection unit for selecting a sound of a frequency band set individually by the porous concrete 5. The porosity measuring device according to any one of 4 above. 前記境界壁と前記ポーラスコンクリートとの間に形成された間隙部の間隙幅を調整する間隙調整機構を備えている請求項から6の何れかに記載の空隙率測定装置。 The porosity measuring device according to claim 2, further comprising a gap adjusting mechanism that adjusts a gap width of a gap formed between the boundary wall and the porous concrete. 前記間隙部の長さが15〜30mmに設定されるとともに、前記スピーカまたは前記第1音響センサ及び第2音響センサに備えた周波数帯域選択部による選択周波数帯域が5k〜8kHzの範囲に設定されている請求項記載の空隙率測定装置。 The length of the gap is set to 15 to 30 mm, and the selection frequency band by the frequency band selection unit provided in the speaker or the first and second acoustic sensors is set to a range of 5 to 8 kHz. The porosity measuring device according to claim 7 . 請求項1から8の何れかに記載の空隙率測定装置を用いた空隙率評価方法であって、
前記ポーラスコンクリートに前記第1遮音室及び第2遮音室の開口部が対向するように設置して、空気振動源から所定振動を出力したときに前記第1振動計測センサ及び前記第2振動計測センサで検出される振動強度の比または差を算出し、その算出値に基づいて前記ポーラスコンクリートの空隙率が許容範囲にあるか否かを推定する空隙率評価方法。
A porosity evaluation method using the porosity measuring device according to any one of claims 1 to 8,
The first vibration measurement sensor and the second vibration measurement sensor are installed when the porous concrete is installed so that the openings of the first sound insulation chamber and the second sound insulation chamber face each other and a predetermined vibration is output from an air vibration source. The porosity evaluation method of calculating the ratio or difference of the vibration intensity detected in step (a) and estimating whether the porosity of the porous concrete is within an allowable range based on the calculated value.
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