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特許7539404フレッシュコンクリートの空気量を測定するシステムおよび方法、ならびにこれらを組み込んだコンクリートミキサー車
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-08-15
(45)【発行日】2024-08-23
(54)【発明の名称】フレッシュコンクリートの空気量を測定するシステムおよび方法、ならびにこれらを組み込んだコンクリートミキサー車
(51)【国際特許分類】
B28C 7/00 20060101AFI20240816BHJP
B28C 5/42 20060101ALI20240816BHJP
G01N 9/24 20060101ALI20240816BHJP
G01N 33/38 20060101ALI20240816BHJP
G01N 11/00 20060101ALN20240816BHJP
【ＦＩ】
B28C7/00
B28C5/42
G01N9/24 A
G01N33/38
G01N11/00 E
【請求項の数】
31
(21)【出願番号】P 2021558646
(86)(22)【出願日】2020-03-31
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-06-07
(86)【国際出願番号】 US2020025890
(87)【国際公開番号】W WO2020210080
(87)【国際公開日】2020-10-15
【審査請求日】2023-01-26
(31)【優先権主張番号】62/833,164
(32)【優先日】2019-04-12
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】519005037
【氏名又は名称】コマンド アルコン インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110001210
【氏名又は名称】弁理士法人ＹＫＩ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ボープル デニス
(72)【発明者】
【氏名】シッカルディ ピエール
【審査官】山本 吾一
(56)【参考文献】
【文献】特開２００４－１６３３１７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－０１４６０３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－０２８９２０（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２８Ｃ
Ｂ０１Ｆ
Ｇ０１Ｎ
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
コンクリートミキサーのドラムに受容されたフレッシュコンクリートの空気量を決定するシステムであって、前記ドラムに取り付けられ、前記ドラムの回転時に回転軸線周りに回転する光子経路に向かって高エネルギ光子を放出する高エネルギ光子源であって、前記光子経路は、前記回転中の所与の期間にわたって前記フレッシュコンクリートに浸漬される、高エネルギ光子源と、
前記ドラムに取り付けられるとともに前記光子経路が至る光子検出器であって、少なくとも前記所与の期間に前記光子経路から受信した高エネルギ光子を計数するとともに、計数事象の数を示す信号を生成する光子検出器と、
前記光子検出器と通信結合され、前記生成された信号と、計数事象の基準数を対応する基準空気量値に関連付けた基準データとに基づいて、前記フレッシュコンクリートの空気量値を決定し、前記決定した空気量値を空気量閾値と比較し、前記比較に基づいて、アラートを生成するコンピュータ機器と、
前記コンピュータ機器に通信結合され、前記アラートを表示するユーザインターフェースと、
を備えたことを特徴とするシステム。
【請求項2】
請求項１に記載のシステムであって、前記高エネルギ光子源が、Ｘ線光子源またはガンマ光子源であることを特徴とするシステム。
【請求項3】
請求項１に記載のシステムであって、前記光子経路が、前記高エネルギ光子源と前記光子検出器との間で直線的に延びていることを特徴とするシステム。
【請求項4】
請求項３に記載のシステムであって、前記受信光子が、前記放出高エネルギ光子の光子エネルギと同程度の光子エネルギを有し、前記生成信号が、前記放出高エネルギ光子と前記受信光子との間の減衰を示すことを特徴とするシステム。
【請求項5】
請求項１に記載のシステムであって、前記光子経路が、前記高エネルギ光子源と前記フレッシュコンクリートに浸漬された領域との間に延びている第１の経路部分と、前記領域と前記光子検出器との間に延びている第２の経路部分とを有することを特徴とするシステム。
【請求項6】
請求項５に記載のシステムであって、前記受信光子が、前記放出高エネルギ光子の光子エネルギと異なる光子エネルギを有し、前記生成信号が、前記光子経路に沿って発生するコンプトン散乱を示すことを特徴とするシステム。
【請求項7】
請求項１に記載のシステムであって、前記コンクリートミキサーに対する前記光子経路の位置を示す位置データを生成する少なくとも１つの加速度計をさらに備えたことを特徴とするシステム。
【請求項8】
請求項１に記載のシステムであって、前記高エネルギ光子源および前記光子検出器の両者が、前記コンクリートミキサーの前記ドラムの内壁に搭載されたことを特徴とするシステム。
【請求項9】
請求項１に記載のシステムであって、前記光子検出器が、前記高エネルギ光子源の遠位の第１の光子検出器であり、当該システムが、前記高エネルギ光子源の近位の第２の光子検出器をさらに備えたことを特徴とするシステム。
【請求項10】
コンクリートミキサーのドラムに受容されたフレッシュコンクリートの空気量を測定する方法であって、コンピュータ機器が、
前記ドラムの回転中に、光子検出器に至る光子経路に沿って、高エネルギ光子源が高エネルギ光子を放出した後、前記光子検出器により計数された事象の数を示す信号を受信するステップと、
前記ドラムに受容された前記フレッシュコンクリートに前記光子経路が浸漬されている間の所与の期間に計数された事象の数を決定するステップと、
計数事象の基準数を対応する基準空気量値に関連付けた基準データに基づいて、前記決定した事象の数を前記フレッシュコンクリートの空気量値に対して照合するステップと、
前記空気量値を空気量閾値と比較するステップと、
前記比較に基づいて、アラートを生成するステップと、
前記アラートを表示するステップと、
を実行する、方法。
【請求項11】
請求項１０に記載の方法であって、前記基準データが、前記計数事象の基準数を前記対応する基準空気量値に関連付けたルックアップテーブルを含むことを特徴とする方法。
【請求項12】
請求項１１に記載の方法であって、前記照合するステップが、前記基準データの探索によって、前記計数事象の数に対応する計数事象の所与の基準数を見つけることと、
前記空気量値が、前記計数事象の基準数に関連付けられた基準空気量値に対応するものと判定することと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項13】
請求項１２に記載の方法であって、前記探索が、前記計数事象の数を囲む少なくとも２つの計数事象の基準数を見つけるとともに、前記少なくとも２つの計数事象の基準数に関連付けられた少なくとも２つの基準空気量値に基づいて、前記空気量値を推定することを含むことを特徴とする方法。
【請求項14】
請求項１０に記載の方法であって、前記基準データが、計数事象の基準数を前記対応する基準空気量値に関連付ける数学的関係を含むことを特徴とする方法。
【請求項15】
請求項１４に記載の方法であって、前記照合するステップが、前記計数事象の数を前記数学的関係に入力することと、
前記空気量値が、前記入力の結果に対応するものと判定することと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項16】
請求項１０に記載の方法であって、前記基準データが、前記フレッシュコンクリートのサンプルの組成に関連付けられていることを特徴とする方法。
【請求項17】
請求項１６に記載の方法であって、前記照合するステップに先立って、当該方法が、組成が異なる複数のフレッシュコンクリートのサンプルに関する複数の基準データの中から、前記フレッシュコンクリートのサンプルの組成に関連付けられた基準データを選択する、前記コンピュータ機器が実行するステップをさらに含み、前記照合するステップが、前記選択した基準データを使用することを特徴とする方法。
【請求項18】
請求項１７に記載の方法であって、前記組成が、入力から得られることを特徴とする方法。
【請求項19】
コンクリートミキサーのドラムに受容されたフレッシュコンクリートの空気量を測定するコンピュータ機器であって、プロセッサにより実行可能なプログラムコードが格納されたメモリと、
前記プログラムコードを実行するように構成された少なくとも１つのプロセッサと、
を備え、
前記メモリおよび前記少なくとも１つのプロセッサが、請求項１０に記載の方法の各ステップを実行するように構成されていることを特徴とするコンピュータ機器。
【請求項20】
請求項１９に記載のコンピュータ機器であって、前記基準データが、組成が異なる複数のフレッシュコンクリートのサンプルについて、計数事象の基準数と対応する基準空気量値とを関連付けていることを特徴とするコンピュータ機器。
【請求項21】
請求項１９に記載のコンピュータ機器であって、前記基準データが、計数事象の基準数を対応する基準空気量値と関連付けたルックアップテーブルおよび数学的関係の少なくとも一方を含むことを特徴とするコンピュータ機器。
【請求項22】
基準データを生成する方法であって、コンピュータ機器が、
光子検出器に至る光子経路が所与の期間にわたってフレッシュコンクリートのサンプルに浸漬されている間に、前記光子経路に沿って、高エネルギ光子源が高エネルギ光子を放出した後、前記光子検出器により計数された計数事象の基準数を受信するステップと、
前記フレッシュコンクリートのサンプルの空気量を示す基準空気量値を受信するステップと、
組成が同じで空気量が異なる複数のフレッシュコンクリートのサンプルについて、前記受信ステップを繰り返すステップと、
前記計数事象の基準数を前記対応する基準空気量値に関連付けることによって、フレッシュコンクリートの組成に関する基準データを生成するステップと、
を実行する、方法。
【請求項23】
請求項２２に記載の方法であって、フレッシュコンクリートの少なくとも別の組成について、前記受信ステップ、前記繰り返しステップ、および前記生成ステップを、前記コンピュータ機器が実行するステップをさらに含むことを特徴とする方法。
【請求項24】
フレームと、前記フレームに回転可能に取り付けられ、フレッシュコンクリートを受容するとともに、垂直に対して傾斜または交差して配向した回転軸線を有するドラムと、
前記ドラムに取り付けられ、前記ドラムの回転時に前記回転軸線周りに回転する光子経路に向かって高エネルギ光子を放出する高エネルギ光子源であり、前記光子経路ＨＳ、前記ドラムの回転中の所与の期間にわたって前記フレッシュコンクリートに浸漬される、高エネルギ光子源と、
前記ドラムに取り付けられるとともに前記光子経路が至る光子検出器であり、少なくとも前記所与の期間に前記光子経路から受信した高エネルギ光子を計数するとともに、計数事象の数を示す信号を生成する光子検出器と、
前記光子検出器と通信結合され、前記生成された信号と、計数事象の基準数を対応する基準空気量値に関連付けた基準データとに基づいて、前記フレッシュコンクリートの空気量値を決定し、前記決定した空気量値を空気量閾値と比較し、前記比較に基づいて、アラートを生成するコンピュータ機器と、
前記コンピュータ機器に通信結合され、前記アラートを表示するユーザインターフェースと、
を備えたことを特徴とするコンクリートミキサー車。
【請求項25】
請求項２４に記載のコンクリートミキサー車であって、前記高エネルギ光子源が、Ｘ線光子源またはガンマ光子源であることを特徴とするコンクリートミキサー車。
【請求項26】
請求項２４に記載のコンクリートミキサー車であって、前記光子経路が、前記高エネルギ光子源と前記光子検出器との間で直線的に延びていることを特徴とするコンクリートミキサー車。
【請求項27】
請求項２６に記載のコンクリートミキサー車であって、前記受信光子が、前記放出高エネルギ光子の光子エネルギと同程度の光子エネルギを有し、前記生成信号が、前記放出高エネルギ光子と前記受信光子との間の減衰を示すことを特徴とするコンクリートミキサー車。
【請求項28】
請求項２４に記載のコンクリートミキサー車であって、前記光子経路が、前記高エネルギ光子源と前記フレッシュコンクリートに浸漬された領域との間に延びている第１の経路部分と、前記領域と前記光子検出器との間に延びている第２の経路部分とを有することを特徴とするコンクリートミキサー車。
【請求項29】
請求項２８に記載のコンクリートミキサー車であって、前記受信光子が、前記放出高エネルギ光子の光子エネルギと異なる光子エネルギを有し、前記生成信号が、前記光子経路に沿って発生するコンプトン散乱を示すことを特徴とするコンクリートミキサー車。
【請求項30】
請求項２４に記載のコンクリートミキサー車であって、前記コンクリートミキサーに対して前記光子経路の位置を示す位置データを生成する少なくとも１つの加速度計をさらに備えたことを特徴とするコンクリートミキサー車。
【請求項31】
請求項２４に記載のコンクリートミキサー車であって、前記高エネルギ光子源および前記光子検出器の両者が、前記コンクリートミキサーの前記ドラムの内壁に搭載されていることを特徴とするコンクリートミキサー車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本改良は、一般的にはフレッシュコンクリートの取り扱いに関し、より詳細には、空気量の測定に関する。
【背景技術】
【0002】
本願は、２０１９年４月１２日に出願された米国特許仮出願第６２／８３３，１６４号の利益を主張するものであり、そのすべての内容を本願に引用して援用する。
【0003】
フレッシュコンクリートは、少なくともセメントベースの材料および水を含む原料の所与の比率での混合物で構成される。これらの原料は通常、流し込みに先立ってフレッシュコンクリートを混合可能なミキサー車のドラム内に移される。
【0004】
少なくとも一部の状況において、フレッシュコンクリートは空気連行可能であり、これは、フレッシュコンクリートが立方フィート当たり莫大な数（たとえば、数十億個）の微視的な空気ボイドを含むことを意味する。これらの空気ボイドは、水が凍結温度で膨張し得る小さな空間を与えることにより、フレッシュコンクリートの内圧を解放し得ることが知られている。これにより、空気連行したフレッシュコンクリートは、凍結・融解サイクルの影響がわずかとは言えない北方気候の環境において特に有意であることが分かっている。
【0005】
空気連行させるポルトランドセメントを用いて空気連行したフレッシュコンクリートを生成可能な場合もあれば、この代替または追加として、空気連行剤をフレッシュコンクリートに取り入れ可能な場合もある。空気連行したフレッシュコンクリートの生成は、いく分容易に見える場合もあるが、フレッシュコンクリートが含有する空気ボイドが少なすぎたり多すぎたりする望ましくない状況を回避するようにコンクリートを混合させるには、注意深い技術監督の下で生成する必要がある。
【0006】
米国特許第１０，１５６，５４７ Ｂ２号は、音響信号をフレッシュコンクリートの混合物中に供給するように構成された音響源と、音響源と実質的に同一平面で、フレッシュコンクリートの混合物に関する空気量等の情報を含むシグナリングを供給するように構成された音響受信機とを備えた音響ベースの空気プローブを記載する。既存の方法は、ある程度には満足のいくものであるが、特に分解能の向上および／または空気量測定結果の精度に関しては、改善の余地が残っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【文献】米国特許第１０，１５６，５４７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
フレッシュコンクリートのサンプルに含まれる空気ボイドが少なすぎたり多すぎたりすることは、凍結・融解サイクルの影響に抗する耐久性に悪影響を及ぼし得るため、ミキサー車のドラムにおいて複数の原料が互いに混合された瞬間から、空気連行したフレッシュコンクリートが現場で供給される瞬間まで、十分な分解能および／または精度で空気量を経時的に監視することが重要となり得る。
【0009】
本発明者は、ミキサー車のドラムにおいて回転するフレッシュコンクリート中の空気量を高い分解能および／または精度で測定するため、従来とは異なる測定の検討が必要であることを見出した。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本開示の一態様においては、フレームと、当該フレームに回転可能に取り付けられ、空気連行したフレッシュコンクリートを受容するドラムと、を有するコンクリートミキサー車が記載される。このコンクリートミキサー車は、ドラムに取り付けられた高エネルギ光子源を有する。使用時、高エネルギ光子源は、ドラムの回転時に回転軸線周りに回転する光子経路に向かって高エネルギ光子を放出するように構成されている。光子経路は、少なくともドラムの回転中の所与の期間にわたってフレッシュコンクリートに浸漬されるものとする。いくつかの実施形態において、高エネルギ光子源は、高エネルギＸ線光子を放出する。一方、いくつかの他の実施形態において、高エネルギ光子源は、高エネルギガンマ線を放出する。これにより、高エネルギ光子の種類は、コンクリートミキサー車または測定システムの用途および構成によって決まる。光子経路は、同じくドラムに取り付けられた光子検出器に至る。光子経路は、実施形態に応じて、減衰構成および／またはコンプトン散乱構成に設定可能である。使用時、光子検出器は、少なくとも前述の所与の期間に光子経路から受信した高エネルギ光子を計数するとともに、計数事象の数を示す信号を生成することができる。したがって、コンクリートミキサー車に取り付けられるか、または、リモートに配設されたコンピュータ機器を使用することにより、生成された信号と、計数事象の基準数を対応する基準空気量値に関連付けた基準データとに基づいて、フレッシュコンクリートの空気量値を決定することができる。したがって、空気連行したフレッシュコンクリートがミキサー車において混合されている間に、コンピュータ機器は、決定した空気量値を所与の閾値に対して比較し、フレッシュコンクリートの空気量値が所与の空気量閾値を下回る場合および／または上回る場合にアラートを生成することができる。本態様においては、コンクリートミキサー車のユーザインターフェースでアラートを表示することにより、フレッシュコンクリートの流し込みに先立って、オペレータがフレッシュコンクリートを相応に修正可能となり得る。
【0011】
本開示の第１の態様によれば、コンクリートミキサーのドラムに受容されたフレッシュコンクリートの空気量を測定するシステムであって、ドラムに取り付けられ、ドラムの回転軸周りに回転する光子経路に向かって高エネルギ光子を放出する高エネルギ光子源であり、光子経路は、前記回転中の所与の期間にわたって前記フレッシュコンクリートに浸漬される、高エネルギ光子源と、ドラムに取り付けられるとともに光子経路が至る光子検出器であり、少なくとも前記所与の期間に光子経路から受信した高エネルギ光子を計数するとともに、計数事象の数を示す信号を生成する光子検出器と、光子検出器と通信結合され、生成された信号と、計数事象の基準数を対応する基準空気量値に関連付けた基準データとに基づいて、フレッシュコンクリートの空気量値を決定し、前記決定した空気量値を空気量閾値と比較し、前記比較に基づいて、アラートを生成するコンピュータ機器と、コンピュータ機器に通信結合され、前記アラートを表示するユーザインターフェースと、を備えた、システムが提供される。
【0012】
さらに、本開示の第１の態様によれば、高エネルギ光子源としては、たとえばＸ線光子源またはガンマ光子源が可能である。
【0013】
さらに、本開示の第１の態様によれば、光子経路は、たとえば高エネルギ光子源と光子検出器との間で直線的に延伸可能である。
【0014】
さらに、本開示の第１の態様によれば、受信光子は、たとえば放出高エネルギ光子の光子エネルギと同程度の光子エネルギを有し、生成信号は、放出高エネルギ光子と受信光子との間の減衰を示し得る。
【0015】
さらに、本開示の第１の態様によれば、光子経路は、たとえば高エネルギ光子源と前記フレッシュコンクリートに浸漬された領域との間に延びた第１の経路部分と、上記領域と光子検出器との間に延びた第２の経路部分とを有し得る。
【0016】
さらに、本開示の第１の態様によれば、受信光子は、たとえば放出高エネルギ光子の光子エネルギと異なる光子エネルギを有し、生成信号は、光子経路に沿って発生するコンプトン散乱を示し得る。
【0017】
さらに、本開示の第１の態様によれば、このシステムは、たとえばコンクリートミキサーに対して光子経路の位置を示す位置データを生成する少なくとも１つの加速度計をさらに備え得る。
【0018】
さらに、本開示の第１の態様によれば、高エネルギ光子源および光子検出器の両者は、たとえばコンクリートミキサーのドラムの内壁に搭載され得る。
【0019】
さらに、本開示の第１の態様によれば、光子検出器は、たとえば高エネルギ光子源の遠位の第１の光子検出器であり、この場合、このシステムは、たとえば高エネルギ光子源の近位の第２の光子検出器を備え得る。
【0020】
本開示の第２の態様によれば、コンクリートミキサーのドラムに受容されたフレッシュコンクリートの空気量を測定するコンピュータに実装された方法であって、ドラムの回転中に、光子検出器に至る光子経路に沿って、高エネルギ光子源が高エネルギ光子を放出した後、光子検出器により計数された事象の数を示す信号を受信するステップと、ドラムに受容されたフレッシュコンクリートに光子経路が浸漬されている間の所与の期間に計数された事象の数を決定するステップと、計数事象の基準数を対応する基準空気量値に関連付けた基準データに基づいて、決定した事象の数をフレッシュコンクリートの空気量値に対して照合するステップと、前記空気量値を空気量閾値と比較するステップと、前記比較に基づいて、アラートを生成するステップと、前記アラートを表示するステップと、を含む、コンピュータ実装方法が提供される。
【0021】
さらに、本開示の第２の態様によれば、基準データは、たとえば計数事象の基準数を対応する基準空気量値に関連付けたルックアップテーブルを含み得る。
【0022】
さらに、本開示の第２の態様によれば、前記照合ステップは、たとえば基準データの探索によって、計数事象の数に対応する計数事象の所与の基準数を見つけることと、空気量値が、計数事象の基準数に関連付けられた基準空気量値に対応するものと判定することと、を含み得る。
【0023】
さらに、本開示の第２の態様によれば、前記探索は、たとえば、計数事象の数を囲む少なくとも２つの計数事象の基準数を見つけるとともに、少なくとも２つの計数事象の基準数に関連付けられた少なくとも２つの基準空気量値に基づいて、空気量値を推定することを含み得る。
【0024】
さらに、本開示の第２の態様によれば、基準データは、たとえば計数事象の基準数を対応する基準空気量値に関連付ける数学的関係を含み得る。
【0025】
さらに、本開示の第２の態様によれば、前記照合ステップは、たとえば、計数事象の数を数学的関係に入力することと、空気量値が、前記入力の結果に対応するものと判定することと、を含み得る。
【0026】
さらに、本開示の第２の態様によれば、前記基準データは、たとえば前記フレッシュコンクリートのサンプルの組成に関連付けられ得る。
【0027】
さらに、本開示の第２の態様によれば、この方法は、たとえば前記照合ステップに先立って、組成が異なる複数のフレッシュコンクリートのサンプルに関する複数の基準データの中から、フレッシュコンクリートのサンプルの組成に関連付けられた基準データを選択するステップをさらに含み、前記照合ステップが、選択した基準データを使用する。
【0028】
さらに、本開示の第２の態様によれば、組成は、たとえば入力から得られ得る。
【0029】
本開示の第３の態様によれば、基準データを生成するコンピュータに実装された方法であって、光子検出器に至る光子経路が所与の期間にわたってフレッシュコンクリートのサンプルに浸漬されている間に、光子経路に沿って、高エネルギ光子源が高エネルギ光子を放出した後、光子検出器により計数された計数事象の基準数を受信するステップと、フレッシュコンクリートのサンプルの空気量を示す基準空気量値を受信するステップと、組成が同じで空気量が異なる複数のフレッシュコンクリートのサンプルについて、前記受信ステップを繰り返すステップと、計数事象の基準数を対応する基準空気量値に関連付けることによって、フレッシュコンクリートの組成に関する基準データを生成するステップと、を含む、コンピュータ実装方法が提供される。
【0030】
さらに、本開示の第３の態様によれば、このコンピュータ実装方法は、たとえばフレッシュコンクリートの少なくとも別の組成について、前記受信ステップ、前記繰り返しステップ、および前記生成ステップを実行するステップをさらに含み得る。
【0031】
本開示の第４の態様によれば、フレームと、フレームに回転可能に取り付けられ、フレッシュコンクリートを受容するとともに、垂直に対して傾斜してまたは交差して配向した回転軸線を有するドラムと、ドラムに取り付けられ、ドラムの回転時に回転軸線周りに回転する光子経路に向かって高エネルギ光子を放出する高エネルギ光子源であって、光子経路は、ドラムの回転中の所与の期間にわたって前記フレッシュコンクリートに浸漬される、高エネルギ光子源と、ドラムに取り付けられるとともに光子経路が至る光子検出器であって、少なくとも前記所与の期間に前記光子経路から受信した高エネルギ光子を計数するとともに、計数事象の数を示す信号を生成する光子検出器と、光子検出器と通信結合され、生成された信号と計数事象の基準数を対応する基準空気量値に関連付けた基準データとに基づいて、フレッシュコンクリートの空気量値を決定し、前記決定した空気量値を空気量閾値と比較し、前記比較に基づいて、アラートを生成するコンピュータ機器と、コンピュータ機器に通信結合され、前記アラートを表示するユーザインターフェースと、を備えた、コンクリートミキサー車が提供される。
【0032】
さらに、本開示の第４の態様によれば、高エネルギ光子源としては、たとえばＸ線光子源またはガンマ光子源が可能である。
【0033】
さらに、本開示の第４の態様によれば、光子経路は、たとえば高エネルギ光子源と光子検出器との間で直線的に延伸可能である。
【0034】
さらに、本開示の第４の態様によれば、受信光子は、たとえば放出高エネルギ光子の光子エネルギと同程度の光子エネルギを有し、生成信号は、放出高エネルギ光子と受信光子との間の減衰を示し得る。
【0035】
さらに、本開示の第４の態様によれば、光子経路は、たとえば高エネルギ光子源と前記フレッシュコンクリートに浸漬された領域との間に延びた第１の経路部分と、上記領域と光子検出器との間に延びた第２の経路部分とを有し得る。
【0036】
さらに、本開示の第４の態様によれば、受信光子は、たとえば放出高エネルギ光子の光子エネルギと異なる光子エネルギを有し、生成信号は、光子経路に沿って発生するコンプトン散乱を示し得る。
【0037】
さらに、本開示の第４の態様によれば、このコンクリートミキサー車は、たとえばコンクリートミキサーに対して光子経路の位置を示す位置データを生成する少なくとも１つの加速度計をさらに備え得る。
【0038】
さらに、本開示の第４の態様によれば、高エネルギ光子源および光子検出器の両者は、たとえばコンクリートミキサーのドラムの内壁に搭載され得る。
【0039】
本開示を読んだ当業者には、本改良に関するその他多くの特徴およびその組み合わせが明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0040】
【図1】１つ以上の実施形態に係る、コンクリートミキサー車のドラムに受容されたフレッシュコンクリートの空気量を測定するシステムを組み込んだコンクリートミキサー車の一例の模式図である。
【図6】１つ以上の実施形態に係る、コンピュータ機器の一例のブロック図である。
【図7】１つ以上の実施形態に係る、空気量値を測定する例示的なシステムを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【0041】
図１は、フレッシュコンクリートの取り扱いに用いられるコンクリートミキサーの一例を示している。図示のように、コンクリートミキサーは、回転軸線１４の周りに回転可能なドラム１２を有するミキサー車１０の形態で提供される。使用時には、ミキサー車１０のドラム１２にフレッシュコンクリートが投入される。フレッシュコンクリートは、セメントベースの材料および水を含む。また、空気連行剤をフレッシュコンクリートに取り入れて、その空気量を増大させることも可能である。フレッシュコンクリートの組成は、セメントベースの材料、水、および他の成分の相対量により与えられる。その後、フレッシュコンクリートは、所与の圧縮強度の所望の構造へと固化させるために所望の場所で排出シュート２２を介して流し込まれるまで、回転軸線１４周りの回転によってドラム１２内側で混合される。いくつかの実施形態においては、フレッシュコンクリートが固化した場合の圧縮強度の指標として、フレッシュコンクリートの空気量を使用可能である。
【0042】
ミキサー車１０による取り扱い中（たとえば、混合中または流し込み中）のフレッシュコンクリートの空気量値を測定するシステム１００が提供される。図示の例において、システム１００は、ドラム１２内に取り付けられた高エネルギ光子プロービングアセンブリ２００と、有線接続、無線接続（たとえば、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標））、またはこれらの組み合わせを用いて高エネルギ光子プロービングアセンブリ２００と通信結合されたコンピュータ機器５００とを具備する。通常は、ユーザインターフェース１０６がミキサー車１０に取り付けられている。後述の通り、ユーザインターフェース１０６は、コンピュータ機器５００と有線および／または無線通信する。
【0043】
図示のように、高エネルギ光子プロービングアセンブリ２００は、ドラム１２に取り付けられている。図示の実施形態において、高エネルギ光子プロービングアセンブリ２００は、ドラム１２の内壁に取り付けられている。ただし、いくつかの他の実施形態において、高エネルギ光子プロービングアセンブリ２００は、ドラム１２に対して他の場所に取り付けることも可能である。たとえば、高エネルギ光子プロービングアセンブリ２００は、排出シュート２２の近くに取り付けることも可能である。実施形態によっては、高エネルギ光子プロービングアセンブリ２００の一部の部品をドラム１２の内側に取り付け可能である一方、高エネルギ光子プロービングアセンブリ２００の他の一部の部品をドラム１２の外側に取り付け可能であるものとする。
【0044】
図示の実施形態において、コンピュータ機器５００は、ミキサー車１０のキャビンに搭載された車載コンピュータの形態で提供される。また、コンピュータ機器５００は、ユーザインターフェース１０６を組み込んでいる。代替実施形態において、コンピュータ機器５００は、携帯用機器等のリモートコンピュータの形態で提供可能である。コンピュータ機器５００は、有線または無線通信可能である。本例において、高エネルギ光子プロービングアセンブリ２００は、通信ユニット１０８を介してコンピュータ機器５００と通信する。通信ユニット１０８は、ミキサー車１０に取り付けられており、高エネルギ光子プロービングアセンブリ２００により生成された電磁信号を受信する受信機および電磁信号をコンピュータ機器５００に送信する送信機として作用し得る。本例において、通信ユニット１０８は、コンピュータ機器５００と高エネルギ光子プロービングアセンブリ２００との間の双方向通信を可能にし得る。ユーザインターフェース１０６は、ディスプレイ、タッチセンサ式ディスプレイ、ＬＥＤライト、および／またはこれらの任意の組み合わせの形態で提供可能である。また、その他任意の好適な種類のユーザインターフェースを使用可能である。
【0045】
図２Ａは、図１の線２－２に沿ったドラム１２の断面を示している。図示のように、ドラム１２は、フレッシュコンクリート１６が投入され、矢印１８の向きに回転する。ここでは、高エネルギ光子プロービングアセンブリ２００の一例を示す。高エネルギ光子プロービングアセンブリ２００は、光子経路２０９と、高エネルギ光子を光子経路２０９に向かって放出するように構成された高エネルギ光子源２１０と、光子経路２０９から高エネルギ光子を受信するように構成された第１の光子検出器２２０等の少なくとも１つの光子検出器とを有する。当然のことながら、光子経路２０９は、ドラム１２の回転中の所与の期間にわたってフレッシュコンクリートに浸漬される。図示のように、高エネルギ光子源２１０は、離隔距離ＳＤだけ第１の光子検出器２２０から離隔している。いくつかの実施形態において、離隔距離ＳＤとしては、およそ５０ｃｍ、好ましくはおよそ７５ｃｍ、最も好ましくはおよそ１００ｃｍ以上が可能である。高エネルギ光子プロービングアセンブリ２００は、光子経路２０９に沿って、コンクリートミキサー１０が取り扱うフレッシュコンクリートのサンプル１６Ａ全体を伝搬した後、第１の光子検出器２２０に到達した高エネルギ光子の数を表す計数事象の数（以下、「計数事象数Ｎ」）を示す１つ以上の信号を生成するように構成および適応されている。
【0046】
なお、高エネルギ光子源２１０および光子検出器２２０は、上記のような高エネルギ光子の伝搬に対して透明な材料で構成された１つ以上のハウジングに収容可能である。たとえば、鋼材のほか、任意好適な金属が考えられる。さらに、いくつかの実施形態においては、ドラム１２の内側にシールドが設けられて、高エネルギ光子がドラム１２から飛び出すリスクを低減する。
【0047】
いくつかの実施形態において、高エネルギ光子プロービングアセンブリ２００は、電磁信号（たとえば、デジタル信号および／またはアナログ信号）によって、図１に示す通信ユニット１０８に計数事象数Ｎを送信する送信機２３０を有し得る。いくつかの実施形態において、送信機２３０は、図１に示すようなコンピュータ機器５００に対して計数事象数Ｎを直接送信するように構成されており、通信ユニット１０８の必要がない。
【0048】
いくつかの他の実施形態において、高エネルギ光子プロービングアセンブリ２００により生成された信号は、高エネルギ光子源２１０が高エネルギ光子を放出したタイミングおよび高エネルギ光子が第１の光子検出器２２０により受信されたタイミングを示し得るため、コンピュータ機器５００は、この信号からの計算によって、計数事象数Ｎを決定可能である。これらの実施形態において、たとえば、第１の光子検出器２２０は、高エネルギ光子源２１０に隣接し、かつ第１の光子検出器２２０に対向する第２の光子検出器２２２を具備することによって、高エネルギ光子が放出されたタイミングを検出可能である。第２の光子検出器２２２は、高エネルギ光子源２１０により放出された高エネルギ光子を受信した場合に、第１の信号を生成可能であり、第１の光子検出器２２０は、光子経路２０９に沿った伝搬の後、高エネルギ光子源２１０により放出された高エネルギ光子を受信した場合に、第２の信号を生成する。
【0049】
いくつかの実施形態において、高エネルギ光子源としては、Ｘ線光子源が可能である。Ｘ線光子源の例としては、回転陽極Ｘ線管、微小焦点Ｘ線管、湾曲Ｘ線管、クーリッジＸ線管等が挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの他の実施形態において、高エネルギ光子源としては、ガンマ光子源が可能である。ガンマ光子源の例としては、セシウム１３７光子源、アメリシウム２４１光子源、ヨウ素１３１光子源、コバルト６０、イリジウム１９２等が挙げられるが、これらに限定されない。実施形態によっては、光子の平行化および／または集束が可能である。高エネルギ光子としては、単色も可能であるし、多色も可能である。後者の場合、光子検出器は、スペクトル分解により、周波数または波長の関数として計数事象の数を提供可能である。
【0050】
図示のように、高エネルギ光子プロービングアセンブリ２００は、ミキサー車１０に対する当該高エネルギ光子プロービングアセンブリ２００の経時的な位置を示す位置データを生成するように構成された位置センサ２４０（たとえば、加速度計）を有する。たとえば、測定中に高エネルギ光子源２１０、第１の光子検出器２２０、および光子経路２０９が確実にフレッシュコンクリート１６に浸漬されるように、高エネルギ光子プロービングアセンブリ２００がその最下位置すなわち図２Ａに示す位置またはその近位にある場合に、計数事象数Ｎを計数可能である。
【0051】
高エネルギ光子プロービングアセンブリ２００は、充電式電源２５０により給電可能である。任意の好適な種類の充電式電源を提供可能である。たとえば、充電式電源としては、バッテリが挙げられ、電源コード、ソーラーパネル、誘導プロセス、またはその他任意の好適な充電手段により充電可能である。ただし、高エネルギ光子源２１０がガンマ光子源である実施形態においては、高エネルギ光子への給電が不要となり得るため、高エネルギ光子プロービングアセンブリ２００に対する電力要件が軽減される。このような場合は、光子検出器２２０、コンピュータ機器５００、通信ユニット、信号／データストレージ等、その他の構成要素の給電に電力が使用されることになる。
【0052】
任意の種類の高エネルギ光子プロービングアセンブリを使用可能である。たとえば、図２Ａに示す高エネルギ光子プロービングアセンブリ２００は、減衰構成である。このような実施形態においては、第１および第２の光子検出器２２０および２２２により生成された信号の比較によって、減衰値を決定可能である。
【0053】
図２Ｂは、減衰構成の高エネルギ光子プロービングアセンブリ２００’の別の例を示している。この特定の実施形態において、高エネルギ光子源２１０は、ドラム１２の内側に取り付けられたプローブ２０７の先端の近位にある。一方、光子検出器２２０は、ドラム１２の内壁に取り付けられている。いくつかの実施形態において、プローブ２０７としては、流動学的プローブが可能である。ただし、プローブ２０７としては、任意の好適な種類のプローブが可能である。この場合、フレッシュコンクリートのサンプル１６Ａは、高エネルギ光子源２１０と光子検出器２２０との間で実質的に直線的に延びた光子経路２０９に沿って存在するフレッシュコンクリートである。このような減衰構成において、受信光子は、放出高エネルギ光子の光子エネルギと同程度の光子エネルギを有する。受信および放出高エネルギ光子は、同じ波長／周波数を共有するためである。これに関連して、光子のエネルギは、Ｅ＝ｈｃ／λとして解釈されるものとする。ここで、Ｅは光子エネルギ、ｈはプランク定数、ｃは真空中の光速、λは光子の波長である。したがって、生成信号は、放出高エネルギ光子と受信光子との間の減衰を示し得る。これにより、減衰は、受信光子の数に対する放出高エネルギ光子の数を表し得る。放出と受信との間でコンクリートサンプルが濃くなると、光子検出器２２０に実際に到達する高エネルギ光子の数が少なくなる。このような流動学的プローブの一例が米国特許第９，１９９，３９１ Ｂ２号に記載されており、その内容を本願に引用して援用する。
【0054】
図２Ｃに示すようないくつかの他の実施形態において、高エネルギ光子プロービングアセンブリ２００’’は、高エネルギ光子源２１０および光子検出器２２０がいずれもフレッシュコンクリートのサンプル１６Ａに向かって配向したコンプトン散乱構成に設定可能である。この場合、光子経路２０９は、高エネルギ光子源２１０とフレッシュコンクリート１６に浸漬された領域２１１との間に延びた第１の経路部分２０９ａと、領域２１１と光子検出器２２０との間に延びた第２の経路部分２０９ｂとを有する。コンプトン散乱は、荷電粒子（通例、電子）による高エネルギ光子の散乱である。これにより、高エネルギ光子（Ｘ線またはガンマ線光子であってもよい）のエネルギが低下する（波長が増大する）が、これをコンプトン効果と呼ぶ。光子経路２０９全体に存在する分子のいずれかによって、高エネルギ光子を任意の方向に散乱可能であることから、光子検出器２２０の方向に散乱された高エネルギ光子のみが計数され得る。この場合、離隔距離は、フレッシュコンクリート１６に浸漬された場合の第１および第２の経路部分２０９ａ、２０９ｂの長さに基づく。コンプトン散乱構成においては、受信光子が散乱され、放出高エネルギ光子の光子エネルギとは異なる光子エネルギを有すると考えられる。したがって、この場合、生成信号は、光子経路２０９に沿って発生したコンプトン散乱を示し得る。また、他の構成も考えられる。
【0055】
図３は、一実施形態に係る、ドラム１２が回転する場合の時間に対する計数事象のグラフを示している。本例においては、ドラム１２が３回連続の回転を実行するため、計数事象が振動している。図示のように、高エネルギ光子プロービングアセンブリ２００がフレッシュコンクリート１６に浸漬されていない場合は計数事象の数が増加し得る一方、高エネルギ光子プロービングアセンブリ２００がフレッシュコンクリート１６に浸漬されている場合は計数事象の数が減少し得る。いくつかの実施形態において、空気量の計算に用いられる計数事象の数は、高エネルギ光子プロービングアセンブリ２００の一部または全部がフレッシュコンクリート１６に浸漬されている場合、好ましくは高エネルギ光子プロービングアセンブリ２００がドラム１２の底部またはその周りに存在する場合に測定される計数事象の数である。本実施形態においては、ドラムの３回転における空気量が一定であることから、これらの回転での曲線の下落は一定であるものの、これらの回転において空気連行プロセスが実行されているか否かに応じて、下落は増大または減少し得る。
【0056】
図４は、空気量値ＡＣを決定するコンピュータ実装方法４００のフローチャートである。この方法４００は、コンピュータ機器５００により実行可能であることから、以下の段落では、図１および図２Ａを参照する。これに関連して、空気量値ＡＣは、フレッシュコンクリートのサンプル１６Ａの空気量を示す。
【0057】
ステップ４０２においては、少なくとも所与の期間にわたって、ミキサー車１０のドラム１２が回転軸線１４の周りに回転する。
【0058】
ステップ４０４においては、少なくとも光子経路２０９がフレッシュコンクリート１６に浸漬されている場合、高エネルギ光子源２１０が光子経路２０９に向かって高エネルギ光子を放出する。この放出は、光子経路２０９がフレッシュコンクリート１６に浸漬された状態で、ドラム１２の回転時またはその後の不動時に発生し得る。
【0059】
ステップ４０６においては、少なくとも所与の期間において、光子経路２０９から受信した高エネルギ光子を光子検出器２２０が計数する。その後、光子検出器２２０は、所与の期間における計数事象の数を示す１つ以上の信号を生成する。計数事象数Ｎは、光子検出器２２０により生成された信号に基づいて決定可能である。前述の通り、計数事象数Ｎは、信号から直接受信することも可能であるし、信号から計算することも可能である。
【0060】
ステップ４０８においては、生成信号および基準データに基づいて、空気量値ＡＣを決定可能である。より具体的に、本実施形態においては、基準データを使用することにより、計数事象数Ｎを空気量値ＡＣに対して照合可能である。基準データは、計数事象数Ｎの決定に先立って得ることができる。基準データは、空気量の違いを除いて、フレッシュコンクリートのサンプル１６Ａの組成と同じ予想組成を有するフレッシュコンクリートのサンプルに対する事前の測定から得ることができる。
【0061】
基準データには、高エネルギ光子源２１０により放出され、光子経路２０９を通ってフレッシュコンクリートのサンプル１６Ａを横切り、光子検出器２２０に到達した高エネルギ光子の数を示す計数事象基準数Ｎref,iを含む（ｉは、２以上の整数である）。また、基準データには、フレッシュコンクリートのサンプルの空気量を示す基準空気量値ＡＣref,iを含む。各基準空気量値ＡＣref,iには、計数事象基準数Ｎref,iが関連付けられている。
【0062】
基準データは、計数事象の基準数を対応する基準空気量値に関連付けるルックアップテーブルまたは数学的関係の形態で提供可能である。基準データは、プロセッサがアクセス可能なコンピュータ可読メモリに格納されており、格納された値および格納されたソフトウェア命令を含み得る。
【0063】
たとえば、ルックアップテーブルの場合、ステップ４０８は、基準データの探索によって、計数事象数Ｎに対応する所与の計数事象基準数Ｎref,iを見つけるステップと、その後、空気量値ＡＣが、所与の計数事象基準数Ｎref,iに関連付けられた基準空気量値ＡＣref,i値に対応するものと判定するステップとを含み得る。本例において、変数ｉは、ルックアップテーブル中の所与の計数事象数の指標を示す整数である。
【0064】
いくつかの実施形態においては、基準データを用いて空気量値ＡＣを推定するステップを実行可能である。たとえば、基準データを探索するステップは、計数事象数Ｎを囲む２つの計数事象基準数Ｎref,j、Ｎref,j+1（すなわち、Ｎref,j＜Ｎ＜Ｎref,j+1）を見つけるステップと、２つの計数事象基準数Ｎref,j、Ｎref,j+1に関連付けられた少なくとも２つの基準空気量値ＡＣj、ＡＣj+1に基づいて、空気量値ＡＣを推定するステップとを含み得る。本例において、変数ｊは、ルックアップテーブル中の所与の計数事象数の指標を示す整数である。
【0065】
たとえば、表１は、フレッシュコンクリートのサンプルの所与の組成Ｃ１に関連付けられ、ルックアップテーブルの形態で提供された基準データＴ１を示している。この場合、組成Ｃ１には、０．５の水－セメント（「ｗ／ｃ」）比を含む。なお、この表は、簡素化したものであって、考え得る実施形態を説明するための視覚的補助として提供している。
【表1】
【0066】
この場合、空気量値は、ルックアップテーブルに基づいて決定可能である。たとえば、空気量値の計算には、測定した計数事象数Ｎを囲む２つ（以上）の計数事象の基準数を見つけるとともに、２つの計数事象の基準数に関連付けられた２つ（以上）の基準空気量値に基づいて、空気量値を推定することを含み得る。たとえば、組成Ｃ１について、計数事象数Ｎが１１５００個の場合、空気量値としては、（１００００個（２％））および（１３０００個（４％））のペアの使用による推定によって、３％の推定空気量値が得られる。別の例においては、ルックアップテーブルをより包括的なものとし、たとえばテーブルの対応値の最も近い照合に基づいて、空気量値を決定することができる。
【0067】
基準データは、フレッシュコンクリートの２つ以上の組成に対して提供可能である。たとえば、基準データは、ｗ／ｃ比が許容範囲内のフレッシュコンクリートの組成に対して提供可能である。また、基準データは、１つ以上の混合物を含むフレッシュコンクリートの組成に対しても提供可能である。
【0068】
空気量値は、空気量が計数事象の数の関数である数学的関係に基づく計算に基づいて決定可能である。数学的方程式の場合、ステップ４０８は、計数事象数Ｎを数学的方程式に入力することを含み得る。たとえば、数学的関係は、計数事象数Ｎに基づいて、空気量値ＡＣを出力可能である（すなわち、ＡＣ＝ｆ（Ｎ））。
【0069】
いくつかの実施形態において、数学的関係は、実験データを用いた曲線近似に由来し得る。たとえば、線形曲線近似により、所与の組成Ｃ１の基準データＴ１は、数学的方程式ＡＣ＝Ｎ／１５００－４．６６に近似可能である。基準データに応じて、線形以外の種類の曲線近似も使用可能である。たとえば、多項式関数を用いて近似を実行可能である。基準データに基づいてこのような数学的方程式を与えるのに、曲線近似アルゴリズムを使用可能である。
【0070】
ステップ４１０においては、決定した空気量値ＡＣを空気量閾値ＡＣthresと比較する。ステップ４１２においては、比較に基づいて、コンピュータ機器５００がアラートを生成する。たとえば、決定した空気量値ＡＣが空気量閾値ＡＣthresを下回ろうが上回ろうが、アラートが生成されるようになっていてもよい。空気量閾値ＡＣthresは、範囲の形態で提供可能である。空気量値が所定の範囲を下回るか、または、上回るかの決定により、アラートが生成されるようになっていてもよい。この範囲としては、２％～１２％、好ましくは４％～１０％、最も好ましくは４％～９％が可能である。ステップ４１４においては、アラートを表示する。いくつかの実施形態において、空気量値ＡＣは、図１に示すユーザインターフェース１０６に表示可能である。
【0071】
いくつかの実施形態において、ユーザインターフェース１０６は、緑色ＬＥＤ、黄色ＬＥＤ、および赤色ＬＥＤを具備し得る。これらの実施形態においては、空気量値ＡＣが空気量閾値ＡＣthresを上回る限り、緑色ＬＥＤを起動可能であり、空気量値ＡＣが空気量閾値ＡＣthresに対応する場合に、黄色ＬＥＤを起動可能であり、空気量値ＡＣが空気量閾値ＡＣthresを下回る場合に、赤色ＬＥＤを起動可能である。ＬＥＤライトのいずれかに対して、異なる種類の音声を代用および／または追加可能である。たとえば、空気量値ＡＣが空気量閾値ＡＣthresを下回る場合に、音声アラームを起動可能である。
【0072】
空気量閾値ＡＣthresは、凍結・融解サイクルの影響に対する十分な耐久性をもたせるため、フレッシュコンクリート中に存在する必要がある最小（または、最大）量の空気ボイドに関連付けられ得ることが了解される。たとえば、フレッシュコンクリートのサンプル１６Ａの空気量値ＡＣが最小空気量閾値ＡＣthresを下回る場合、所与の用途については、固化時のフレッシュコンクリートの耐久性が最小耐久性を下回り得る。フレッシュコンクリートの空気量が許容範囲外となり得ることから、上記信号によって、フレッシュコンクリートの流し込みを回避可能となり得る。
【0073】
前述の通り、基準データは、フレッシュコンクリートのサンプルの組成によって決まる。いくつかの実施形態において、方法４００は、１つの組成に対してのみ使用されるように適応されていることから、基準データは、方法４００のステップ全体を通して同じままである。
【0074】
いくつかの実施形態において、方法４００において使用される基準データは、ミキサー車１０のドラム１２中のフレッシュコンクリートのサンプルの組成に従って、フレッシュコンクリートのサンプルの複数の異なる組成に関する複数の基準データから選択される。このようなフレッシュコンクリートのサンプルの組成は、入力（たとえば、図１に示すユーザインターフェース１０６）から得ることができる。
【0075】
たとえば、３つの異なる組成Ｃ１、Ｃ２、およびＣ３に対してそれぞれ関連付けられた基準データ（Ｎref,C1，ＡＣref,C1）、（Ｎref,C2，ＡＣref,C2）、および（Ｎref,C3，ＡＣref,C3）が得られる。この場合、入力から受信された組成によって、フレッシュコンクリートのサンプルの組成が組成Ｃ３であることが示された場合は、すべての他の基準データから基準データ（Ｎref,C3，ＡＣref,C3）が選択された後、ステップ４０８として、空気量値ＡＣに対する計数事象数Ｎの照合は、選択された基準データ（Ｎref,C3，ＡＣref,C3）に基づいて行われる。
【0076】
また、上記のような基準データを生成するコンピュータに実装された方法が提供される。この方法は、光子経路が所与の期間にわたってフレッシュコンクリートのサンプルに浸漬されている際に、光子検出器に通じる光子経路に沿って、高エネルギ光子源が高エネルギ光子を放出した後、光子検出器により計数された計数事象の基準数を受信するステップを有する。この方法は、フレッシュコンクリートのサンプルの空気量を示す基準空気量値ＡＣref,1を受信するステップを有する。この方法は、組成が同じで空気量が異なる複数のフレッシュコンクリートのサンプルについて、前記受信ステップを繰り返すステップを有する。この方法は、計数事象の基準数を対応する基準空気量値に関連付けることによって、フレッシュコンクリートの組成に関する基準データ（Ｎref，ＡＣref）を生成するステップを有する。この基準データを生成する方法は、フレッシュコンクリートの別の組成に関連付けられた基準を生成することにより、たとえばフレッシュコンクリートのサンプルの複数の異なる組成に関する複数の基準データを提供するように実行可能である。
【0077】
図５は、ソフトウェアおよびハードウェアコンポーネントの組み合わせとしての方法４００の例示的な一実施態様の模式図である。コンピュータ機器５００は、１つ以上のプロセッサ（「プロセッサ５１０」と称する。）と、１つ以上の入力に基づいてプロセッサ５１０に１つ以上の出力を生成させるように構成されたプログラム命令５３０が格納された１つ以上のコンピュータ可読メモリ（「メモリ５２０」と称する。）とを備えて示している。入力には、計数事象数Ｎおよび基準データ（Ｎref，ＡＣref）を表す１つ以上の信号を含み得る。出力には、空気量値ＡＣを表す１つ以上の信号として、空気量値ＡＣが所与の空気量閾値ＡＣthresまたはその範囲を下回る、または、上回る旨の信号を含み得る。
【0078】
プロセッサ５１０は、一連のステップの実行によって、コンピュータ実装方法４００を実行することにより、コンピュータ機器５００または他のプログラム可能な装置により実行された場合に、命令５３０が本明細書に記載の方法に規定の機能／作用／ステップを実行させ得るように構成された任意好適な機器を備え得る。プロセッサ５１０は、たとえば任意の種類の汎用マイクロプロセッサもしくはマイクロコントローラ、デジタル信号処理（ＤＳＰ）プロセッサ、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、集積回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、再構成可能なプロセッサ、他の好適にプログラムされた論理回路もしくはプログラム可能な論理回路、またはこれらの任意の組み合わせを備え得る。
【0079】
メモリ５２０は、任意好適な既知の記憶媒体または他の機械可読記憶媒体を備え得る。メモリ５２０は、たとえば電子的、磁気的、光学的、電磁的、赤外線、もしくは半導体システム、装置、もしくは機器等の非一時的なコンピュータ可読記憶媒体、またはこれらの任意好適な組み合わせを備え得るが、これらに限定されない。メモリ５２０には、機器の内部または外部に配置された任意の種類のコンピュータメモリの好適な組み合わせを含み、たとえばランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、コンパクトディスクリードオンリーメモリ（ＣＤＲＯＭ）、電気光学メモリ、磁気光学メモリ、消去・プログラム可能リードオンリーメモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去・プログラム可能リードオンリーメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、強誘電性ＲＡＭ（ＦＲＡＭ）等が挙げられる。メモリ５２０は、プロセッサ５１０により実行可能な機械可読命令を読み出し可能に格納するのに適した任意の記憶手段（たとえば、機器）を備え得る。
【0080】
図６は、プロセッサ５１０により実装可能なコンピュータ機器５００の例示的な一実施形態のブロック図である。図示のように、測定モジュール６０２および決定モジュール６０４が、図５に示す命令５３０を具現化する。
【0081】
測定モジュール６０２は、ステップ４０４および４０６として、高エネルギ光子プロービングアセンブリ２００からの信号を受信するとともに、この信号に基づいて、計数事象数Ｎを決定するように構成されている。測定モジュール６０２は、高エネルギ光子プロービングアセンブリ２００と連通して、信号を受信するとともに、計数事象数Ｎを直接的または間接的に受信することができる。計数事象数Ｎは、決定されたら、決定モジュール６０４に提供される。
【0082】
決定モジュール６０４は、ステップ４０８として、基準データを取得するとともに、この基準データを用いて、計数事象数Ｎを空気量値ＡＣに対して照合するように構成されている。決定モジュール６０４は、フレッシュコンクリートの１つ以上の組成Ｃ１、・・・、またはＣＮに関する基準データ（Ｎref，ＡＣref）または数学的関係ＡＣ＝ｆ（Ｎ）が格納されたデータベース６０６と結合可能である。データベース６０６は、コンピュータ機器５００のローカルに設けることも可能であるし、リモートに設けることも可能である。いくつかの実施形態において、データベース６０６は、コンピュータ機器５００のメモリ５２０に対応する。
【0083】
決定された空気量値ＡＣは、ユーザインターフェースへの表示および／またはデータベース６０６への格納が可能である。過去に格納された空気量値は、空気量の経時的な変化を表す履歴データを構成し得る。
【0084】
また、決定モジュール６０４は、計数事象数Ｎが計数事象数閾値ＡＣthresを下回る場合または上回る場合に、空気量値が所与の空気量閾値ＡＣthresを下回ることまたは上回ることを伝達するように構成可能である。
【0085】
データベース６０６は、測定モジュール６０２および決定モジュール６０４がアクセス可能な単一のデータベースの形態で提供可能である。データベース６０６は、図示では分離されているものの、コンピュータ機器５００と一体化可能である。
【0086】
ここで図７を参照して、いくつかの実施形態においては、接続７０４を介して、複数の外部機器７０２のいずれか１つからコンピュータ機器５００にリモートアクセス可能となり得る。外部機器７０２は、コンピュータ機器５００にアクセスするためのアプリケーションまたはその組み合わせを有し得る。あるいは、外部機器７０２は、任意の種類のウェブブラウザを通じてアクセス可能なウェブアプリケーションを介してコンピュータ機器５００にアクセス可能である。
【0087】
接続７０４は、電線もしくはケーブル、ならびに／または光ファイバ等の有線技術を含み得る。また、接続７０４としては、ＲＦ、赤外線、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の無線も可能である。したがって、接続７０４は、当業者が把握するネットワーク等を含み得る。ネットワークを介した通信は、コンピュータネットワーク内の外部機器７０２による情報交換を可能にする任意の既知のプロトコルを用いて行うことができる。プロトコルの例は、ＩＰ（インターネットプロトコル）、ＵＤＰ（ユーザデータグラムプロトコル）、ＴＣＰ（伝送制御プロトコル）、ＤＨＣＰ（動的ホスト構成プロトコル）、ＨＴＴＰ（ハイパーテキスト転送プロトコル）、ＦＴＰ（ファイル転送プロトコル）、Ｔｅｌｎｅｔ（テルネットリモートプロトコル）、またはＳＳＨ（セキュアシェルリモートプロトコル）である。
【0088】
いくつかの実施形態において、コンピュータ機器５００は、少なくとも一部が外部機器７０２のいずれか１つに設けられる。たとえば、コンピュータ機器５００は、システム１００に設けられて計数事象数Ｎを取得し、外部機器７０２のうちの１つに設けられた第２の部分に送信する第１の部分として構成可能である。第２の部分は、入力Ｎ、Ｎref、および／またはＡＣrefを受けて、外部機器７０２のうちの１つでステップ４０６、４０８、４１０、４１２のいずれか１つを実行するように構成可能である。あるいは、コンピュータ機器５００は、外部機器７０２のいずれか１つに全体が設けられ、ユーザから入力Ｎ、Ｎref、および／またはＡＣrefを受け付けるように構成されている。あるいは、システム１００は、接続７０４を介して、入力Ｎ、Ｎref、および／またはＡＣrefのうちの１つ以上を送信するように構成されている。また、他の実施形態も適合し得る。
【0089】
コンピュータ機器５００および外部機器７０２のいずれか１つに、データベース６０６等の１つ以上のデータベース７０６をローカルに設けることも可能であるし、（図示のように）これらから分離して設けることも可能である。データベース７０６へのリモートアクセスの場合は、上記に示した通り、任意の種類のネットワークの形態をとる接続７０４を介してアクセス可能である。本明細書に記載のさまざまなデータベース７０６は、コンピュータによる高速検索および読み出しのために構造化されたデータまたは情報の集合体として提供可能である。データベース７０６は、１つ以上のサーバ等のデータ記憶媒体上のデータの格納、読み出し、変形、および消去を容易化するように構造化可能である。データベース７０６には実例として、たとえば計数事象数Ｎと空気量値ＡＣとの間の数学的関係等、システム１００の複数の特徴を表す生データが格納されている。
【0090】
本明細書に記載の各コンピュータプログラムは、高水準手続き型またはオブジェクト指向プログラミングスクリプト言語、またはそれらの組合せでの実装によって、コンピュータシステムとのやり取りが可能である。あるいは、プログラムは、アセンブリ言語または機械語での実装が可能である。言語としては、コンパイル型言語も可能であるし、インタープリタ型言語も可能である。コンピュータ実行可能命令としては、１つ以上のコンピュータまたは他の機器により実行されるプログラムモジュール等の多くの形態が可能である。一般的に、プログラムモジュールには、特定のタスクの実行または特定の抽象データ型の実装を行うルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造等を含む。種々実施形態においては通常、必要に応じて、プログラムモジュールの機能を組み合わせることも可能であるし、割り振ることも可能である。
【0091】
上述および図示の例は、例示に過ぎないことが了解され得る。本コンピュータ機器５００の種々態様は、単独で使用することも可能であるし、組み合わせて使用することも可能であるし、上述の実施形態においては具体的に論じていない多様な構成で使用することも可能であるため、その適用に関して、上記説明または図面に記載の構成要素の詳細および構成に限定されない。たとえば、一実施形態に記載の態様を他の実施形態に記載の態様と任意に組み合わせ可能である。特定の実施形態を図示および説明したが、広範な態様の本発明から逸脱することなく、変更および変形が可能であることが当業者には明らかであろう。上述の例に示すフレッシュコンクリートミキサーは、ミキサー車であるが、いくつかのコンクリート生産プラントの用途においては、定置型ミキサーの形態で提供可能である。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲により示される。
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】