特許 7536969 流動化計測器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-09

(45)【発行日】2024-08-20

(54)【発明の名称】流動化計測器

(51)【国際特許分類】

   G01N 11/14 20060101AFI20240813BHJP

   G01N 11/00 20060101ALI20240813BHJP

   G01N 33/38 20060101ALI20240813BHJP

   E04G 21/08 20060101ALN20240813BHJP

【ＦＩ】

G01N11/14 F

G01N11/00 E

G01N33/38

E04G21/08

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2023133191

(22)【出願日】2023-08-18

【審査請求日】2024-03-04

(73)【特許権者】

【識別番号】000231073

【氏名又は名称】日本航空電子工業株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000236610

【氏名又は名称】株式会社不動テトラ

(74)【代理人】

【識別番号】100121706

【弁理士】

【氏名又は名称】中尾 直樹

(74)【代理人】

【識別番号】100128705

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 幸雄

(74)【代理人】

【識別番号】100147773

【弁理士】

【氏名又は名称】義村 宗洋

(72)【発明者】

【氏名】市川 真太郎

(72)【発明者】

【氏名】田村 博規

(72)【発明者】

【氏名】山根 康平

(72)【発明者】

【氏名】山崎 真史

(72)【発明者】

【氏名】田中 真史

(72)【発明者】

【氏名】昇 悟志

(72)【発明者】

【氏名】橋田 雅也

【審査官】外川 敬之

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２２－１４１１４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－２５４７３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０２３－５２００９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０２７１３５６０（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ １１／１４

Ｇ０１Ｎ １１／００

Ｇ０１Ｎ ３３／３８

Ｅ０４Ｇ ２１／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

加振または加熱により流動化する物質の流動化の程度を計測するための流動化計測器であって、
第１端部と、前記第１端部とは反対側に位置し、加振または加熱の工程を行う前に前記物質の中に挿入される第２端部と、を有する
挿抜治具と、
一端と、前記一端とは反対側に位置する他端とを有し、前記一端が前記挿抜治具と接続して前記挿抜治具と共に前記物質の中に挿入される軸部と、
第３端部と、前記第３端部とは反対側に位置する第４端部と、を有し、前記挿抜治具に対して前記軸部を回転軸として回転可能となるように、前記第３端部から前記第４端部の間に設けられた取付位置において前記軸部の他端と接続された回転体と、
前記回転体の回転を検出可能なセンサ部と、
を備え、
前記回転体は、前記第４端部が前記第３端部よりも深さ方向に深い第１姿勢を保ちつつ、その全体が前記物質の中に挿入された場合において、前記物質の流動化に伴う前記回転により、前記第１姿勢から、前記第３端部が前記第４端部よりも深さ方向に深い第２姿勢となるよう、前記回転体の浮心の位置と、前記回転体の重心の位置と、前記取付位置と、が構成されている、
流動化計測器。

【請求項2】

前記回転体は、前記第１姿勢の状態において、前記浮心が前記取付位置より前記第４端部側に位置し、前記重心が前記取付位置より前記第３端部側に位置する、請求項１に記載の流動化計測器。

【請求項3】

前記回転体は、前記第１姿勢の状態において、前記取付位置が、前記浮心及び前記重心より前記第４端部側に位置し、前記浮心から前記取付位置までの長さと、前記重心から前記取付位置までの長さとの比が、予め定められた第１の関係を具備するように構成されている、請求項１に記載の流動化計測器。

【請求項4】

前記回転体は、前記第１姿勢の状態において、前記取付位置が、前記浮心及び前記重心より前記第３端部側に位置し、前記浮心から前記取付位置までの長さと、前記重心から前記取付位置までの長さとの比が、予め定められた第２の関係を具備するように構成されている、請求項１に記載の流動化計測器。

【請求項5】

前記取付位置の中心は、前記浮心と前記重心とを通る直線上から離間するように構成されている、請求項２に記載の流動化計測器。

【請求項6】

前記軸部は、前記一端が前記挿抜治具と固定接続されている、請求項２に記載の流動化計測器。

【請求項7】

前記回転体は、前記軸部の他端と固定接続されている、請求項２に記載の流動化計測器。

【請求項8】

前記軸部は軸方向を中心に、前記挿抜治具に対して回動可能に接続されている、請求項７に記載の流動化計測器。

【請求項9】

前記センサ部は、前記回転体に搭載されている、請求項８に記載の流動化計測器。

【請求項10】

加振または加熱により流動化する物質の流動化の程度を計測するための流動化計測器であって、
第１端部と、前記第１端部とは反対側に位置し、加振または加熱の工程を行う前に前記物質の中に挿入される第２端部と、を有する挿抜治具と、
前記挿抜治具と固定接続される一端と、前記一端とは反対側に位置する他端とを有し、前記挿抜治具と共に前記物質の中に挿入される軸部と、
第３端部と、前記第３端部とは反対側に位置する第４端部と、前記軸部の他端側が、第１位置から、前記第１位置よりも前記第４端部側の第２位置まで移動可能な長穴部と、を有し、前記軸部を回転軸として前記軸部の他端側に前記長穴部を介して回転可能に取り付けられた、前記物質の比重よりも小さい比重で構成された回転体と、
前記回転体の回転を検出可能なセンサ部と、
を備え、
前記回転体は、前記第４端部が前記第３端部よりも深さ方向に深い第１姿勢を保ちつつ、その全体が前記物質の中に挿入された状態であって、前記軸部の他端側が前記第１位置に位置する場合において、前記物質の流動化に伴う前記回転により、前記第１姿勢から、前記第３端部が前記第４端部よりも深さ方向に深い第２姿勢となるよう、前記回転体の浮心の位置と、前記回転体の重心の位置と、前記第１位置と、が構成されている、
流動化計測器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は物質の流動化の程度を計測する流動化計測器に関する。

【背景技術】

【0002】

コンクリートの締固め完了判定方法の従来技術として、図２２に示すように、型枠内に打込まれたコンクリートにバイブレータを挿入し振動を加えてコンクリートを締固める際に、コンクリートの締固め完了を容易に判定できるようにするものがある（例えば、特許文献１参照）。この方法では、型枠Ｍ内のコンクリートＣのバイブレータＶによる締固めによってコンクリートＣ中をコンクリートＣの締固め度合いに応じて浮上する浮遊体Ｆを、コンクリート打込み前の型枠Ｍ内でコンクリートの締固め完了を判定しようとする箇所の底部に設置し、この状態から型枠Ｍ内にコンクリートＣを打込み、バイブレータＶで締固めて、浮遊体Ｆの浮上をもってコンクリートの締固め完了と判定する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１９―１８３３９２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記特許文献１のコンクリートの締固め完了判定方法は、浮遊体が浮上しない場合に浮遊体の回収ができなくなるおそれがある。

【0005】

本開示は、上記課題に鑑み、加振や加熱により流動化する物質の流動性の程度を安定的に計測ができ、かつ、計測に用いるセンサを、より確実に回収できる流動化計測器を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本実施形態に係る流動化計測器は、加振または加熱により流動化する物質の流動化の程度を計測するための流動化計測器であって、第１端部と、第１端部とは反対側に位置し、加振または加熱の工程を行う前に物質の中に挿入される第２端部と、を有する挿抜治具と、一端と、一端とは反対側に位置する他端とを有し、一端が挿抜治具と接続して挿抜治具と共に物質の中に挿入される軸部と、第３端部と、第３端部とは反対側に位置する第４端部と、を有し、挿抜治具に対して軸部を回転軸として回転可能となるように、第３端部から第４端部の間に設けられた取付位置において軸部の他端と接続された回転体と、回転体の回転を検出可能なセンサ部と、を備えている。回転体は、第４端部が第３端部よりも深さ方向に深い第１姿勢を保ちつつ、その全体が物質の中に挿入された場合において、物質の流動化に伴う回転により、第１姿勢から、第３端部が第４端部よりも深さ方向に深い第２姿勢となるよう、回転体の浮心の位置と、回転体の重心の位置と、取付位置と、が構成されている。

【発明の効果】

【0007】

本実施形態の流動化計測器によれば、加振や加熱により流動化する物質の流動性の程度を安定的に計測ができ、かつ、計測に用いるセンサを、より確実に回収できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、第１実施形態に係る流動化計測器１を、生コンクリートが流し込まれた型枠２００に設置した状態を上方から見た天面図である。

【図2】図２は、図１におけるＡ－Ａ断面を示した図である。

【図3】図３は、流動化計測器１を用いた流動化計測方法を示したフローチャートである。

【図4】図４（ａ）は、第１実施形態に係る流動化計測器１の斜視図であり、図４（ｂ）は、流動化計測器１のＡ－Ａ（図１）断面図である。

【図5】図５は、挿抜治具１０側から見た回転体３０の正面図である。

【図6】図６（ａ）は体積Ｖ１の図形であり、図６（ｂ）は外形形状が図６（ａ）と同一形状を有する体積Ｖ２の図形である。

【図7】図７は、回転体３０の穴部３０Ｈを端部３２側に設けた場合であって、図７（ａ）は、浮心Ｃ_ｂよりも重心Ｃ_ｇの方が穴部３０Ｈに近い場合の一例であり、図７（ｂ）は、重心Ｃ_ｇよりも浮心Ｃ_ｂの方が穴部３０Ｈに近い場合の一例である。

【図8】図８は、回転体３０の穴部３０Ｈを端部３１側に設けた場合であって、図８（ａ）は、重心Ｃ_ｇよりも浮心Ｃ_ｂの方が穴部３０Ｈに近い場合の一例であり、図８（ｂ）は、浮心Ｃ_ｂよりも重心Ｃ_ｇの方が穴部３０Ｈに近い場合の一例である。

【図9】図９は、回転体３０の穴部３０Ｈを、重心Ｃ_ｇと浮心Ｃ_ｂの間に設けた場合であって、図９（ａ）は、重心Ｃ_ｇが浮心Ｃ_ｂよりも端部３１側にある場合の一例であり、図９（ｂ）は、浮心Ｃ_ｂが重心Ｃ_ｇよりも端部３１側にある場合の一例である。

【図10】図１０（ａ）は、センサ部４０として磁気方式を採用した場合の流動化計測器１の斜視図であり、図１０（ｂ）はその側面図である。

【図11】図１１は、センサ部４０として磁気方式を採用した場合の回転体３０の一例を挿抜治具１０側から見た正面図である。

【図12】図１２は、センサ部４０として磁気方式を採用した場合の挿抜治具１０の一例を回転体３０側から見た正面図である。

【図13】図１３は、第１実施形態の変形例に係る軸部２０と回転体３０の接続手法の一例を示した図である。

【図14】図１４は、第１実施形態の変形例に係る軸部２０と回転体３０の接続手法の他の例を示した図である。

【図15】図１５は、第１実施形態の変形例に係る挿抜治具１０と軸部２０の接続手法の一例を示した図である。

【図16】図１６は、挿抜治具１０の構成の他の手法を示した図である。

【図17】図１７（ａ）は、第２実施形態に係る流動化計測器１Ａの斜視図であり、図１７（ｂ）はその側面図である。

【図18】図１８は、挿抜治具１０Ａ側から見た回転体３０Ａの正面図である。

【図19】図１９は、回転体３０Ａ側から見た挿抜治具１０Ａの正面図である。

【図20】図２０は、流動化計測器１Ａを用いた流動化計測方法を示したフローチャートである。

【図21】図２１は、回転体３０Ａにおける、重心Ｃ_ｇと浮心Ｃ_ｂと軸部２０との位置関係の一例を示す図である。

【図22】図２２は、コンクリートの締固め完了判定方法の従来技術を示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本開示の流動化計測方法と、この方法に用いる流動化計測器１の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以降の説明において、同じ機能を有する構成部には同じ番号を付し、重複説明を省略する。

【0010】

＜流動化計測方法＞
図１は、第１実施形態に係る流動化計測器１を、生コンクリートが流し込まれた型枠２００に設置した状態を上方から見た天面図である。図２は、図１におけるＡ－Ａ断面を示した図である。図３は、流動化計測器１を用いた流動化計測方法を示したフローチャートである。

【0011】

本開示の流動化計測方法は、例えば、型枠２００の中に流し込まれた生コンクリートの流動化の程度を計測する。具体的には、生コンクリートの中に、流動化計測器１を挿入し、加振器４００により加振する。この加振により生コンクリートが流動化した状態では、その流動化の程度により回転体３０が軸部２０を回転軸として回転する。この回転体３０の回転をセンサ部４０により計測することにより、その流動化の程度を計測する。計測対象が加熱により流動化する物質の場合には、加振器４００の代わりに加熱器を用いる。以下、計測対象として生コンクリートを例に挙げて説明する。

【0012】

図３に示すように、本開示の流動化計測方法は、まず、流動化計測器１の端部１１を上方方向（図４のＺ方向）、端部１２を下方方向（図４の－Ｚ方向）に位置する姿勢に対して、回転体３０の端部３１を上方方向（図４のＺ方向）、端部３２を下方方向（図４の－Ｚ方向）に位置する姿勢（以下、「第１姿勢」ともいう。）に位置合わせを行う（ステップＳ１）。端部１１及び端部１２については後述する。

【0013】

次に、第１姿勢を保ちつつ、挿抜治具１０の端部１２側を、生コンクリートの上層９０Ａの中に挿入する（ステップＳ２）。これにより、図２に示すように、挿抜治具１０の一部に加え、軸部２０、回転体３０、及びセンサ部４０が、生コンクリートの上層９０Ａの中に挿入される。ステップＳ２により、回転体３０を所望の計測位置に確実に設置することができる。なお、万一、ステップＳ２によって、回転体３０が回転して第１姿勢を保たなくなってしまった場合には、他の治具を用いて、回転体３０が第１姿勢になるように位置合わせをする。

【0014】

次に、図２に示すように、回転体３０から長さＬＬ離れた位置に、加振中あるいは加振前の加振器４００を挿入する（ステップＳ３）。長さＬＬ及び後述する深さＨは、事前に調整された計測対象の流動化の程度を計測するのに好ましいと判断された長さである。長さＬＬは、回転体３０が加振器４００自体の振動の影響を受けにくく、かつ、流動化に必要な振動が伝達される範囲内が好ましい。

【0015】

計測対象が、生コンクリートの場合、回転体３０の挿入深さは、図２に示すように、すでに１回目に打たれ、すでに締固められた生コンクリートの下層９０Ｂよりも上方側（Ｚ方向側）に打たれた上層９０Ａの上面から深さＨの位置とする。なお、流動化計測器１は、１回目に打たれた生コンクリートや、３回目以降に打たれた生コンクリートの流動化計測方法にも用いることができる。ステップＳ３を経ることにより、回転体３０は、加振器４００からＬＬ離れ、かつ深さＨの位置に配置されることとなる。

【0016】

本実施形態の加振器４００は、生コンクリートの締固め用の一般的な加振器で構成されている。生コンクリートが２層からなる場合、加振器４００は、これから締固めがなされる上層９０Ａを貫通し、その先端付近の、例えば１００ｍｍ程度をすでに締固められた下層９０Ｂに挿入する。なお、評価対象の生コンクリートが１回目に打たれた生コンクリートである場合には、加振器４００が底に接触しないようにする必要がある。加振器４００は、直径や振動の出力強度にもよるが、例えば、その直径が５０ｍｍの場合、加振器４００を中心とする例えば半径２５０ｍｍ程度の範囲が、振動が伝達されて生コンクリートの締固めを行える範囲となる。

【0017】

次に、加振器４００により、生コンクリートを加振させる（ステップＳ４）。加振器４００の加振により、生コンクリートの流動化が開始する。加振器４００による生コンクリートへの加振によって、生コンクリートの締固めを行う。加振器４００が生コンクリートの中で作動すると、振動によって生コンクリートを構成する粒子が粒子間の間隙に落ち込もうとする。粒子の間隙への落ち込みにより間隙の水圧が上昇する。水圧の上昇により、粒子間の摩擦力が低下して、生コンクリートの上層９０Ａでは摩擦力よりも浮力が支配的となる。これによって、生コンクリートが流動化する。

【0018】

上層９０Ａの流動化が進むと、回転体３０周辺の摩擦力が低下する。ステップＳ４では、回転体３０に働く浮力または重力によって、第１姿勢（端部３１が上方方向（図４のＺ方向）、端部３２が下方方向（－Ｚ方向））にある回転体３０は、端部３２が上方方向（Ｚ方向）に向かうように軸部２０を回転軸として回転していく。これによって、回転体３０は、第１姿勢から、第２姿勢（端部３１が下方方向（－Ｚ方向）、端部３２が上方方向（Ｚ方向））に変化しようとする。

【0019】

回転体３０が第１姿勢から第２姿勢に移動する間、又は第１姿勢から第２姿勢に至る途中までの間に、センサ部４０が回転体３０の回転を検出する（ステップＳ５）。即ち、センサ部４０は、軸部２０を回転軸として回転する回転体３０の回転の度合を検出する。センサ部４０の検出結果は、有線あるいは無線で接続された評価部５０に送出される。

【0020】

次に、評価部５０は、センサ部４０から受信した検出結果をもとに計測対象の流動化の程度を評価できる計測結果を出力する（ステップＳ６）。例えば、回転体３０の回転の度合を時系列で表示する、あるいは予め定められた回転の度合と計測対象の流動化の程度との関係のグラフを表示する、などが挙げられる。ただし、これらはあくまで例示であり、計測対象の流動化の程度を評価できる計測結果であれば、どのような出力でもよい。ユーザは、ステップＳ６により、計測対象の流動化の程度を評価する。

【0021】

ステップＳ６による計測結果の出力によって、ユーザが所望の流動化の程度になったと判断した場合には、挿抜治具１０を引き上げる（ステップＳ７）。挿抜治具１０は、後述するように軸部２０と接続し、軸部２０は回転体３０と接続している。したがってステップＳ７による挿抜治具１０の引き上げにより、回転体３０を確実に回収することができる。

【0022】

計測対象が生コンクリートの場合、ステップＳ７は、締固め完了と予測される時刻よりも前に行われる。具体的には、締固め完了と予測される時刻の数秒～数十秒前、好ましくは１～１０秒前、より好ましくは１～５秒前までに行われる。一方、ステップＳ４の加振器４００の作動は、締固め完了と予測される時刻まで継続して行い、その後、加振器４００を引き上げる（ステップＳ８）。

【0023】

締固め完了と予測される加振時間は、例えば、ステップＳ６により、回転体３０の加速度のグラフが得られるとした場合、そのグラフから読み取れる１～十数秒までの間に定めた勾配の延長線が、予め設定した締固め完了と予測される合成加速度に到達するまでとする。締固め完了と予測される合成加速度は、合成加速度と硬化後のコンクリートの品質との関係を根拠として設定される。これにより、流動化計測方法が終了する。

【0024】

上述した流動化計測方法に用いられる流動化計測器１の実施形態について、以下に説明する。

【0025】

＜第１実施形態＞
図４（ａ）は、第１実施例に係る流動化計測器１の斜視図であり、図４（ｂ）は、流動化計測器１のＡ－Ａ（図１）断面図である。本開示の第１実施形態に係る流動化計測器１は、加振または加熱より流動化する物質（物質Ｄ）の流動化の程度を計測するためのものである。流動化計測器１は、図４（ａ）（ｂ）に示すように、挿抜治具１０と、軸部２０と、回転体３０と、センサ部４０とを、例えば備える。

【0026】

（挿抜治具１０）
挿抜治具１０は、端部１１と、端部１１とは反対側に位置し、加振または加熱の工程を行う前に物質Ｄの中に挿入される端部１２と、を有する。挿抜治具１０は、例えば略長方形の断面を有した細長棒状の形状を有する。挿抜治具１０は、例えばステンレス製である。図４の例では、端部１１は平面を有し、端部１２は曲面を有している。端部１２は先端が尖る等の先細形状であることが好ましい。先細形状は、角錐形状や円錐形状などの他の先細形状であってもよい。挿抜治具１０の端部１２側は、計測対象である物質Ｄに挿入される側に相当する。挿抜治具１０の端部１１側は、回転体３０を物質Ｄの中に挿入して所望の計測位置に配置するために、使用者が挿抜治具１０を操作する、持ち手側に相当する。

【0027】

（軸部２０）
軸部２０は、例えば略円形の断面を有した細長棒状の形状を有し、端部２１と、端部２１とは反対側に位置する端部２２とを有する。軸部２０は、例えばＳＵＳ製である。端部２１側は挿抜治具１０と、軸部２０を回転軸として回動可能に接続しており、端部２２側は回転体３０と固定接続されている。軸部２０は、物質Ｄの流動化の程度を計測するために、挿抜治具１０の端部１２側と共に物質Ｄの中に挿入される。

【0028】

（回転体３０）
回転体３０は、例えば、略長方形の断面を有した略直方体の形状を有し、端部３１と、端部３１とは反対側に位置する端部３２とを有する。この例では、回転体３０が物質Ｄの中に挿入しやすいよう、回転体３０の端部３２側は三角柱の形状として構成された先細形状を有している。先細形状は、他の角錐形状や円錐形状などの他の先細形状であってもよい。回転体３０は、例えばＳＵＳ製である。回転体３０は、端部３１から端部３２の間に設けられた所定位置（取付位置Ｔ）において、軸部２０の端部２２側と固定接続している。これにより、回転体３０は軸部２０を回転軸として、挿抜治具１０に対して回動可能となるように軸部２０と固定接続されている。

【0029】

図５は、挿抜治具１０側から見た回転体３０の正面図である。この例では、回転体３０の長さはＬであり、端部３１から長さＬ_ｒの位置に軸部２０が挿入されるように穴部３０Ｈが設けられている。穴部３０Ｈが取付位置Ｔに該当する。この例では、回転体３０における回転方向を一の方向へ促進させるために、穴部３０Ｈの中心軸が、回転体３０の幅方向の中心軸よりも、長さＬ_ｓだけ、図５でいう左側（Ｙ方向）にずれている（シフトしている）。換言すれば、取付位置Ｔの中心は、回転体３０の浮心（浮心Ｃ_ｂ）と、回転体３０の重心（重心Ｃ_ｇ）とを通る直線上から離間している。但し、このずれ（離間）は、必要により設ければよく、必須のものではない。この例では、穴部３０Ｈの中心軸から端部３１側の長さＬ_ｂの地点に回転体３０の浮心Ｃ_ｂがあるものとする。この例では、穴部３０Ｈの中心軸から端部３１側の長さＬ_ｇの地点に回転体３０の重心Ｃ_ｇがあるものとする。浮心Ｃ_ｂや重心Ｃ_ｇは、シフト長Ｌ_ｓを設ける場合には、回転体３０の幅方向Ｗの中心軸からずれることもあるが、ここではそのずれは割愛している。

【0030】

（センサ部４０）
センサ部４０は、回転体３０の回転を検出する。センサ部４０は、例えば、ロータリエンコーダ、あるいはレゾルバである。センサ部４０が、ロータリエンコーダあるいはレゾルバである場合、センサ部４０は、例えば、挿抜治具１０の面１３側に装着される。軸部２０の端部２１は、図４（ｂ）に示すように、挿抜治具１０に設けられた面１３と面１４とを貫通する穴部１０Ｈを介して、センサ部４０内に挿入される。センサ部４０は、軸部２０の軸の回転を検出する。軸部２０と回転体３０とは固定接続されていることから、センサ部４０による軸部２０の回転の検出により、センサ部４０は、間接的に回転体３０の回転を検出する。

【0031】

（回転体３０における、重心Ｃ_ｇ、浮心Ｃ_ｂ、及び取付位置Ｔの相対的な位置関係）
流動化計測器１を用いた流動化計測方法は、物質Ｄの中に挿入された回転体３０の回転の変化を計測することにより行われる。ここでは、回転体３０の全体が物質Ｄの中に挿入された場合において、回転体３０の重心Ｃ_ｇ、浮心Ｃ_ｂ、及び軸部２０の取り付け位置である取付位置Ｔの相対的な位置関係が、回転体３０の回転挙動にどのように影響するかについて説明する。

【0032】

図３のステップＳ１，Ｓ２により、回転体３０は、第１姿勢で物質Ｄに挿入される。したがって、この第１姿勢を基本の状態として説明する。

【0033】

以下、理解を促進させるために、（１）穴部３０Ｈ（取付位置Ｔ）を、浮心Ｃ_ｂ及び重心Ｃ_ｇよりも端部３２側に設ける場合、（２）穴部３０Ｈを、浮心Ｃ_ｂ及び重心Ｃ_ｇよりも端部３１側に設ける場合、（３）穴部３０Ｈを、浮心Ｃ_ｂと重心Ｃ_ｇとの間に設ける場合、の３通りに分けて説明する。

【0034】

［（１）穴部３０Ｈを、浮心Ｃ_ｂ及び重心Ｃ_ｇよりも端部３２側に設ける場合］
回転体３０が、その内部に空間を有さず、単一の材質で構成されている場合、回転体３０の浮心Ｃ_ｂと重心Ｃ_ｇは同一の位置となる。回転体３０が比重の異なる複数の材質で構成されている場合、あるいは単一の材質であっても内部に空間がある場合など、回転体３０の内部の全てが、同一の材質で充填された構成とはなっていない場合、回転体３０の浮心Ｃ_ｂと重心Ｃ_ｇとは異なる位置となる。これは、回転体３０に限らず、他の部品であっても同様となる一般的な現象である。

【0035】

図６（ａ）は体積Ｖ１の図形であり、図６（ｂ）は外形形状が図６（ａ）と同一形状を有する体積Ｖ２の図形である。図６（ａ）に示した図形は、体積がＶ１の直方体であり、内部は、例えばＳＵＳ３０４等の、１つの材質で充填されているものとする。この場合、重心Ｃ_ｇと浮心Ｃ_ｂの位置が一致する。図６（ｂ）に示した図形は、外見上の形状は図６（ａ）と同一であり、例えばＳＵＳ３０４等の、１つの材質が充填されている点では一致する。但し、中央から上方側（Ｚ側）に内部空間としての体積Ｐの空間を有しており、結果としてＶ２（＝Ｖ１－Ｐ）の体積となっているものとする。この場合、図６（ｂ）の浮心Ｃ_ｂは、図６（ａ）と同じ位置となるものの、図６（ｂ）の重心Ｃ_ｇは、図６（ａ）よりも下方側（－Ｚ側）に移動する。このように、外見上同じ形状であっても、材質の構成や、内部に空間を持たせるなど、比重を異にする部分を設けることにより、重心Ｃ_ｇの位置を調整することができる。したがって、回転体３０の形状や比重を調整することにより、重心Ｃ_ｇ，浮心Ｃ_ｂ，及び取付位置Ｔの位置を調整することが可能である。

【0036】

図７は、回転体３０の穴部３０Ｈを端部３２側に設けた場合であって、図７（ａ）は、浮心Ｃ_ｂよりも重心Ｃ_ｇの方が穴部３０Ｈに近い場合の一例であり、図７（ｂ）は、重心Ｃ_ｇよりも浮心Ｃ_ｂの方が穴部３０Ｈに近い場合の一例である。図７（ａ）（ｂ）では、理解を促進させるために、穴部３０Ｈの中心軸に対して回転体３０が右回りに１０度回転した状態を示している。また、シフト長Ｌ_ｓは設けていない。図７（ａ）（ｂ）では、浮心Ｃ_ｂから上方向（Ｚ方向）に浮力Ｆ_ｂが働き、重心Ｃ_ｇから下方向（－Ｚ方向）に重力Ｆ_ｇが働く。したがって、物質Ｄの流動化に伴い、穴部３０Ｈの中心軸を中心に回転体３０を回転させるためには、図７（ａ）（ｂ）の状態を更に右回りに回転させる力が必要となる。ここでは、回転体３０の回転に関わる力を、重力Ｆ_ｇと浮力Ｆ_ｂのみであると仮定すると、図７（ａ）（ｂ）では、Ｆ_ｇ×Ｌ_ｇ＞Ｆ_ｂ×Ｌ_ｂの条件が必要となる。ここで、物質Ｄの比重をＳ_０とし、回転体３０の比重をＳ_１とする。回転体３０は、内部に空間を有していないものとする。重力加速度をｇとする。Ｆ_ｂ＝Ｓ_０×（回転体３０の体積）×ｇであり、Ｆ_ｇ＝Ｓ_１×（回転体３０の体積）×ｇである。したがって、Ｌ_ｇ＞（Ｓ_０／Ｓ_１）Ｌ_ｂという条件（以下、「第１の関係」ともいう。）が必要となる。即ち、上述の（１）の場合、浮心Ｃ_ｂから取付位置Ｔまでの長さと、重心Ｃ_ｇから取付位置Ｔまでの長さとの比が、予め定められた第１の関係を具備する。

【0037】

例えば、物質Ｄが生コンクリート（比重Ｓ_０＝２．３）であり、回転体３０の材質がＳＵＳ３０４（比重Ｓ_１＝７．９）であるとすると、Ｌ_ｇ＞０．２９１Ｌ_ｂとなるように、回転体３０を構成する必要がある。例えば、回転体３０の材質がポリプロピレン（比重Ｓ_１＝０．９）であるとすると、Ｌ_ｇ＞２．５５Ｌ_ｂとなるように、回転体３０を構成する必要がある。

【0038】

［（２）穴部３０Ｈを、浮心Ｃ_ｂ及び重心Ｃ_ｇよりも端部３１側に設ける場合］
図８は、回転体３０の穴部３０Ｈを端部３１側に設けた場合であって、図８（ａ）は、重心Ｃ_ｇよりも浮心Ｃ_ｂの方が穴部３０Ｈに近い場合の一例であり、図８（ｂ）は、浮心Ｃ_ｂよりも重心Ｃ_ｇの方が穴部３０Ｈに近い場合の一例である。図８（ａ）（ｂ）では、穴部３０Ｈの中心軸に対して回転体３０が右回りに１０度回転した状態であり、シフト長Ｌ_ｓは設けていない。物質Ｄの流動化に伴い、回転体３０を回転させるためには、図８の状態を更に右回りに回転させる力が必要となる。図７と同様に回転モーメントの関係を考えてみると、図８（ａ）（ｂ）では、Ｌ_ｇ＜（Ｓ_０／Ｓ_１）Ｌ_ｂという条件（以下、「第２の条件」ともいう。）が必要となる。即ち、上述の（２）の場合、浮心Ｃ_ｂから取付位置Ｔまでの長さと、重心Ｃ_ｇから取付位置Ｔまでの長さとの比が、予め定められた第２の関係を具備する必要がある。

【0039】

例えば、物質Ｄが生コンクリート（比重Ｓ_０＝２．３）であり、回転体３０の材質がＳＵＳ３０４（比重Ｓ_１＝７．９）であるとすると、Ｌ_ｇ＜０．２９１Ｌ_ｂとなるように、回転体３０を構成する必要がある。例えば、回転体３０の材質がポリプロピレン（比重Ｓ_１＝０．９）であるとすると、Ｌ_ｇ＜２．５５Ｌ_ｂとなるように、回転体３０を構成する必要がある。

【0040】

［（３）穴部３０Ｈを、浮心Ｃ_ｂと重心Ｃ_ｇとの間に設ける場合］
図９は、回転体３０の穴部３０Ｈを、重心Ｃ_ｇと浮心Ｃ_ｂの間に設けた場合であって、図９（ａ）は、重心Ｃ_ｇが浮心Ｃ_ｂよりも端部３１側にある場合の一例であり、図９（ｂ）は、浮心Ｃ_ｂが重心Ｃ_ｇよりも端部３１側にある場合の一例である。図９（ａ）（ｂ）では、穴部３０Ｈの中心軸に対して回転体３０が右回りに１０度回転した状態であり、シフト長Ｌ_ｓは設けていない。物質Ｄの流動化に伴い、回転体３０を回転させるためには、図９の状態を更に右回りに回転させる力が必要となる。図７と同様に回転モーメントの関係を考えてみると、図９（ａ）では、浮力Ｆ_ｂと重力Ｆ_ｇの双方が、軸部２０を中心軸に回転体３０を更に右回りに回転するように促す力が働く。図９（ｂ）では、浮力Ｆ_ｂと重力Ｆ_ｇの双方が、軸部２０を中心軸に回転体３０を左回りに回転するように促す力が働く。即ち、図９（ａ）は回転体３０の回転の様子を検出するには良好な位置関係と考えられる。一方、図９（ｂ）は回転体３０の回転の様子を検出するには不向きの位置関係と考えられる。即ち、上述の（３）の場合、回転体３０は、第１姿勢の状態において、浮心Ｃｂが取付位置Ｔより端部３２側に位置し、重心Ｃｇが取付位置Ｔより端部３１に位置する関係（以下、「第３の関係」ともいう。）を具備する必要がある。

【0041】

以上をまとめると、（１）回転体３０における軸部２０の取り付け位置となる穴部３０Ｈの位置が、浮心Ｃ_ｂ、重心Ｃ_ｇよりも端部３２側に設ける場合には、Ｌ_ｇ＞（Ｓ_０／Ｓ_１）Ｌ_ｂとなる第１の関係を具備する必要がある。（２）回転体３０における穴部３０Ｈの位置が、浮心Ｃ_ｂ、重心Ｃ_ｇよりも端部３１側に設ける場合には、Ｌ_ｇ＜（Ｓ_０／Ｓ_１）Ｌ_ｂとなる第２の関係を具備する必要がある。（３）回転体３０における穴部３０Ｈの位置が、浮心Ｃ_ｂと重心Ｃ_ｇとの間に設ける場合は、浮心Ｃ_ｂを端部３２側、重心Ｃ_ｇを端部３１側となる、第３の関係を具備する必要がある。

【0042】

但し、実際の現象では、例えば、挿抜治具１０と軸部２０との間の摩擦抵抗など、他の要因の影響を受ける。特に生コンクリートでは、流動化して、生コンクリートの上層９０Ａでは摩擦力よりも浮力が支配的となるが、依然として摩擦力が要因として浮力が十分に発揮されない状況もある。したがって、上記（１）～（３）は基本の基準として活用し、実際には、実験等を繰り返すことにより、重心Ｃ_ｇ、浮心Ｃ_ｂ、及び取付位置Ｔの相対的な位置関係を決定することが好ましい。即ち、本実施形態の回転体３０は、端部３２が端部３１よりも深さ方向に深い第１姿勢を保ちつつ、その全体が物質Ｄの中に挿入された場合において、物質Ｄの流動化に伴う回転により、第１姿勢から、端部３１が端部３２よりも深さ方向に深い第２姿勢となるよう、回転体３０の浮心Ｃｂの位置と、回転体３０の重心Ｃｇの位置と、取付位置Ｔと、が構成される必要がある。決定した位置関係において、回転体３０の回転の変化と物質Ｄの流動化の程度との関係を予め取得しておくこととなる。

【0043】

以上、本開示による流動化計測器の実施形態を説明した。流動化計測器１を上述の構成とすることにより、挿抜治具１０を操作することにより、加振器４００との関係で、回転体３０を所望の計測位置に設置することができる。回転体３０は、挿抜治具１０に対して、軸部２０を中心軸に回転させることができ、物質Ｄの流動化の程度を計測することができる。計測後は、挿抜治具１０を引き上げることにより、回転体３０を確実に回収することができる。即ち、本実施形態の流動化計測器によれば、加振や加熱により流動化する物質の流動性の程度を安定的に計測ができ、かつ、計測に用いるセンサを、より確実に回収できる。

【0044】

＜第１実施形態の変形例＞
流動化計測器１は、センサ部４０として磁気方式を採用してもよい。図１０（ａ）は、センサ部４０として磁気方式を採用した場合の流動化計測器１の斜視図であり、図１０（ｂ）はその側面図である。図１０（ｂ）では、本来、側面図では視認できない磁気センサ４０ａと磁石３０ａを点線で表記している。図１１は、センサ部４０として磁気方式を採用した場合の回転体３０の一例を挿抜治具１０側から見た正面図である。図１２は、センサ部４０として磁気方式を採用した場合の挿抜治具１０の一例を回転体３０側から見た正面図である。図１０～１２では、例示として、取付位置Ｔを、回転体３０における端部３２側に設け、上述した（１）の条件で示している。但し、本変形例は、上述した（１）～（３）の条件のいずれであってもよい。

【0045】

本変形例の回転体３０には、図１０（ｂ）、図１１に示すように、面３３の端部３２側に、磁石３０ａが埋め込まれている。挿抜治具１０には、図１０（ｂ），図１２に示すように、面１４側における軸部２０との接続部である穴部１０Ｈ周辺に、磁石３０ａの磁気を検出するための磁気センサ４０ａが複数埋め込まれている。本変形例の構成によれば、回転体３０が軸部２０を中心軸として回転することにより、回転体３０に埋め込まれている磁石３０ａも軸部２０を中心軸として回転する。磁石３０ａの回転の動きを、挿抜治具１０に埋め込まれた磁気センサ４０ａが検出する。

【0046】

図１３は、第１実施形態の変形例に係る軸部２０と回転体３０の接続手法の一例を示した図である。図１４は、第１実施形態の変形例に係る軸部２０と回転体３０の接続手法の他の例を示した図である。図１３、１４は、図４（ｂ）と同様、Ａ－Ａ（図１）断面図において、軸部２０と回転体３０として示している。センサ部４０として磁気センサ４０ａを使用する場合、一例として、回転体３０を軸部２０に対して回動可能に接続させることが考えられる。この場合には、図１３に示すように、回転体３０の穴部３０Ｈには、軸部２０の径ｄ１よりも大きい径ｄ２を有する貫通穴として設け、軸部２０を挿通させるようにしてもよい。この場合、端部２２側の接続をより確実なものとするため、径ｄ２よりも大きな径ｄ３として構成しておくことが好ましい。なお、回転体３０を軸部２０に対して回動可能に接続させる場合には、軸部２０と挿抜治具１０とは固定接続されることとなる。

【0047】

回転体３０を軸部２０に対して回動可能に接続させる他の例としては、図１４に示すように、穴部３０Ｈを、貫通穴ではなく、径ｄ５を有した円柱形の穴を回転体３０内に設け、面３３側から、この円柱形の穴まで通じる径ｄ５よりも小さい径ｄ２の穴を設けるようにしてもよい。ここで、端部２２の径ｄ４は、ｄ５＞ｄ４＞ｄ２となるように構成しておく。これにより、径ｄ４を有する端部２２が回転体３０の内部で回転することができ、回転体３０が軸部２０に対して回動可能に接続される。図１４の回転体３０を得るには、例えば、幅方向Ｗ（図１１）の中心軸を基準に、回転体３０を２つの部分として構成し、軸部２０を２つの部分の間に挟み込んだ上で、当該２つの部分を接合させることにより回転体３０が得られる。

【0048】

図１５は、第１実施形態の変形例に係る挿抜治具１０と軸部２０の接続手法の一例を示した図である。センサ部４０に磁気センサを使用する場合であって、回転体３０と軸部２０とを固定接続する場合には、軸部２０を挿抜治具１０に対して回動可能に接続させることが必要となる。この場合、図１５に示すように、軸部２０の端部２１側は、軸部２０の軸径ｄ１よりも大きな径ｄ７を有するように構成し、挿抜治具１０内には、径ｄ７よりも大きな径ｄ８を有する円柱形の穴を設け、面１４側から、この円柱形の穴まで通じる径ｄ６（ｄ７＞ｄ６＞ｄ１）の穴を設ける。これにより、軸部２０の端部２１が挿抜治具１０の内部で回転することができ、軸部２０が挿抜治具１０に対して回動可能に接続されることとなる。図１５の挿抜治具１０を得るには、例えば、図１４にて既述したのと同様、挿抜治具１０を２つの部分として構成し、軸部２０を２つの部分の間に挟み込んだ上で、当該２つの部分を接合させることにより挿抜治具１０が得られる。

【0049】

図１５の形状を採用する場合、磁石３０ａは、回転体３０内ではなく、端部２１側に貼り付け、この磁石３０ａの磁気を検出できるような位置に磁気センサ４０ａを設けるようにしてもよい。図１５の場合、軸部２０と回転体３０とは固定接続されることから、端部２１側に貼り付けられている磁石３０ａの回転の動きにより間接的に回転体３０の回転の動きを検出することが可能となる。この場合、磁石３０ａの貼り付けにより、軸部２０の回転により、軸部２０が共振しないように配慮する必要がある。

【0050】

挿抜治具１０は、図１６に示すような構成であってもよい。図１６は、挿抜治具１０の構成の他の手法を示した図である。図４や図１０では、軸部２０は、挿抜治具１０の端部１２近傍の端部１２側と接続されているが、図１６（ａ）に示すように、挿抜治具１０の端部１２から、直接に、軸部２０が突出するように接続してもよい。あるいは、軸部２０は、端部２１側において、挿抜治具１０と接続させるだけでなく、図１６（ｂ）に示すように、挿抜治具１０に相当する挿抜治具１０Ｘを端部２２側にも設け、挿抜治具１０Ｘと端部２２側とを接続するようにしてもよい。この場合、図１６（ｃ）に示したように、挿抜治具１０と、挿抜治具１０Ｘとは、端部１１側が夫々結合されて、両者が一体となるような構成としてもよい。

【0051】

＜第２実施形態＞
流動化計測器１において、回転体３０を物質Ｄの比重よりも小さな比重で構成する場合には、図１７に示した流動化計測器１Ａのような構成にしてもよい。例えば、物質Ｄが生コンクリート（比重Ｓ_０＝２．３）の場合に、回転体３０をポリプロピレン（比重Ｓ_１＝０．９）で構成する如くである。図１７（ａ）は、第２実施形態に係る流動化計測器１Ａの斜視図であり、図１７（ｂ）はその側面図である。図１７（ａ）では、本来、斜視図では視認できない軸部２０と回転体３０の一部を点線で表記している。図１７（ｂ）では、本来、側面図では視認できない磁気センサ４０ａと磁石３０ａを点線で表記している。流動化計測器１Ａは、挿抜治具１０Ａと、軸部２０と、回転体３０Ａと、センサ部４０とを備える。センサ部４０は、上述した磁気センサ方式（磁気センサ４０ａ）を採用している。

【0052】

図１８は、挿抜治具１０Ａ側から見た回転体３０Ａの正面図である。図１９は、回転体３０Ａ側から見た挿抜治具１０Ａの正面図である。

【0053】

流動化計測器１では、回転体３０の穴部３０Ｈが円形の穴形状を有していた。流動化計測器１Ａでは、回転体３０Ａの穴部３０Ｈの形状が、軸部２０が回転体３０Ａの長さ方向（図１８のＺ方向、-Ｚ方向）に移動可能となるような長穴形状を有している。換言すれば、穴部３０Ｈの形状は、軸部２０の端部２２側が、所定の位置（第１位置α）から、第１位置αよりも端部３２側の位置（第２位置β）まで移動可能となる形状を有している。回転体３０は、軸部２０を回転軸として軸部２０の端部２２側に穴部３０Ｈを介して回転可能に取り付けられている。なお、流動化計測器１Ａでは、回転体３０の回転中心から磁石３０ａまでの長さＲ_ｍに合わせて挿抜治具１０Ａの幅が広くなっており、これを図１９にＷ’_１０として反映して示している。なお、回転体３０Ａは軸部２０に対して回動可能に接続していることから、軸部２０と挿抜治具１０とは固定接続される。

【0054】

図２０は、流動化計測器１Ａを用いた流動化計測方法を示したフローチャートである。図２０では、図３の挿抜治具１０が挿抜治具１０Ａに変わり、回転体３０が回転体３０Ａに変わり、センサ部４０が磁気センサ４０ａに変わり、ステップＳ７の表記が「引き上げ」から「第２の引き上げ」へと形式上変わっている。流動化計測器１Ａの流動化計測方法が、流動化計測器１の流動化計測方法と実質的に異なる点は、ステップＳ２－２が追加されている点である。回転体３０Ａは、物質Ｄよりも比重が小さいため、ステップＳ２により、流動化計測器１を物質Ｄの中に挿入した際に、軸部２０が、穴部３０Ｈの長穴において回転体３０の端部３２側に位置する状態（第２位置β）で、深さ方向に挿入されていく。即ち、回転体３０Ａを長穴の構成とすることにより、ステップＳ２による挿抜治具１０Ａの挿入中は、回転体３０Ａの回転が生じにくい状態が維持できる。

【0055】

回転体３０Ａを所望の計測位置に配置できた段階で、軸部２０が回転体３０Ａの穴部３０Ｈの端部３１側（第１位置α）に移動するように、挿抜治具１０Ａを所定の長さだけ上に引きあげる（第１の引き上げ。ステップＳ２－２）。即ち、軸部２０を第２位置βから第１位置αまで引き上げる。ステップＳ２－２を実施することにより、Ｒ_ｍを大きくした状態で、回転体３０Ａの回転を促すことできる。

【0056】

図２１は、回転体３０Ａにおける、重心Ｃ_ｇと浮心Ｃ_ｂと軸部２０との位置関係の一例を示す図である。回転体３０は、端部３２が端部３１よりも深さ方向に深い第１姿勢を保ちつつ、その全体が物質Ｄの中に挿入された状態であって、軸部２０の端部２２側が第１位置αに位置する場合において、物質Ｄの流動化に伴う回転体３０Ａの回転により、第１姿勢から、端部３１が端部３２よりも深さ方向に深い第２姿勢となるよう、回転体３０Ａの浮心Ｃ_ｂの位置と、回転体３０の重心Ｃ_ｇの位置と、第１位置αと、が構成されている。磁石３０ａは、回転体３０Ａの中でも端部３２側に埋め込まれていることから、軸部２０と磁石３０ａとの間の距離Ｒ_ｍを大きく確保でき、これに伴い、流動化計測器１よりも広い半径Ｒ_ｍとする周方向の回転移動が可能となりやすい。第１実施形態の回転体３０よりも半径Ｒ_ｍを長く確保できる場合には、流動化計測器１Ａは、回転体３０Ａの回転の移動を、流動化計測器１の回転体３０の回転の移動よりも精度よく検出することが可能となる。

【0057】

以上、本開示の実施形態および変形例について説明した。本実施形態における物質Ｄは、例示として生コンクリートを用いて説明したが、物質Ｄは、加振または加熱により流動化するものであれば生コンクリートに限られない。例えば、加熱により流動化するカレールーなどの食料品や、その他の物質でもよい。

【0058】

また、センサ部４０に磁気センサ方式を採用する場合に代えて、受光素子と発光素子の組み合わせで対応するようにしてもよい。例えば、磁石の代わりに発光素子を用い、磁気センサの代わりに受光素子とするように構成してもよい。センサ部４０として加速度計を採用する場合には、回転体３０に搭載し、その結果を評価部５０へ送出するように構成してもよい。評価部５０の機能を挿抜治具１０あるいは挿抜治具１０Ａに備えるようにしてもよい。その他、本実施形態で説明した、挿抜治具１０や、軸部２０、回転体３０、センサ部４０は、その形状、大きさ、材質等については、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能であることはいうまでもない。

【符号の説明】

【0059】

１，１Ａ 流動化計測器
１０，１０Ａ 挿抜治具
１０Ｈ，３０Ｈ 穴部
１１，１２，２１，２２，３１，３２ 端部
１３，１４，３３，３４ 面
２０ 軸部
２００ 型枠
３０，３０Ａ 回転体
３０ａ 磁石
３１０ 第１部
３２０ 第２部
４０ センサ部
４０ａ 磁気センサ
４００ 加振器
５０ 評価部
９０Ａ 上層
９０Ｂ 下層
Ｃ_ｇ 重心
Ｃ_ｂ 浮心
ｄ１ 軸径
ｄ２～ｄ８ 径
Ｄ 物質
Ｆ_ｂ 浮力
Ｆ_ｇ 重力
Ｌ，ＬＬ，Ｌ_ｂ，Ｌ_ｇ，Ｌ_ｒ，Ｌ_ｓ，Ｒ_ｍ，Ｗ，Ｗ_１０ 長さ
Ｓ_０，Ｓ_１ 比重
Ｔ 取付位置
α 第１位置
β 第２位置

【要約】

【課題】物質の流動性を安定的に計測ができ、計測に用いるセンサを確実に回収する。
【解決手段】流動化計測器１は、端部１１と端部１２を有する挿抜治具１０と、端部２１と端部２２を有し、端部２１が挿抜治具１０と接続して挿抜治具１０と共に物質Ｄの中に挿入される軸部２０と、端部３１と端部３２とを有し、挿抜治具１０に対して軸部２０を回転軸として回転可能となるように、取付位置Ｔにおいて端部２２と接続された回転体３０と、回転体の回転を検出可能なセンサ部４０と、を備える。回転体３０は、端部３２が端部３１よりも深さ方向に深い第１姿勢を保ちつつ、その全体が物質Ｄの中に挿入された場合において、物質Ｄの流動化に伴う回転により、第１姿勢から、端部３１が端部３２よりも深さ方向に深い第２姿勢となるよう、浮心Ｃｂ、重心Ｃｇ、取付位置Ｔ、が構成されている。
【選択図】図４

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】