CN109997038B - 磁性线状体的损伤评价方法及损伤评价装置 - Google Patents

磁性线状体的损伤评价方法及损伤评价装置 Download PDF

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Abstract

损伤评价装置(1)设置在埋入有待评价损伤的钢筋束(10)的混凝土结构物上而使用，包括：磁化器(20)，其产生磁力；以及检测器(41F、41R)，其检测由通过所产生的磁力而磁化的钢筋束(10)的损伤部位产生的磁变化量。磁化器包括：励磁线圈(24)；铁芯(26)，其插通于励磁线圈的中心孔；以及一对柱状磁轭(31F、31R)，与铁芯的两端连接，并朝向混凝土面分别延伸。通过使电流流通于励磁线圈，从而由磁轭轴、一对柱状磁轭以及位于一对柱状磁轭之间的范围内的钢筋束形成磁回路。以使钢筋束的磁通密度成为恒定的方式控制流通于励磁线圈的电流。

Description

磁性线状体的损伤评价方法及损伤评价装置
技术领域
本发明涉及用于评价磁性线状体，典型的为埋入混凝土中而使用的磁性线状体的损伤(劣化状态)的方法和装置。线状体包括线缆(cable)、缆绳(rope)、绳股(strand)、绳索(cord)、金属丝(wire)、杆(rod)、支杆(pole)、轴杆(shaft)、其它单向连续延伸的形态的线状体，并且不仅包括绞合的线状体，而且还包括仅捆扎而成的线状体和单体的线状体。另外，直径的大小、截面形状没有任何限制。所谓磁性线状体是指磁性材料，典型的是由铁磁性材料制成的线状体。
背景技术
专利文献1公开了一种以卷绕钢丝绳的方式安装探针线圈的钢丝绳的损伤检测器。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2002-5896号公报
由专利文献1中记载的损伤检测器检查的钢丝绳前提是能由探头线圈卷绕的钢丝绳，即露出于外部的钢丝绳。在专利文献1中记载的损伤检测器中，无法对埋入混凝土的钢丝绳在埋入于混凝土的状态下进行检查。
发明内容
本发明的目的在于，对于埋入混凝土的磁性线状体，使得能够在埋入混凝土的状态下进行检查。
本发明的目的还在于，即使从损伤评价装置到埋入混凝土的磁性线状体的距离存在变动，也能够使表示损伤的信号波形标准化。
本发明的磁性线状体的损伤评价方法使损伤评价装置在埋入有待评价损伤的磁性线状体的混凝土结构物上沿着上述磁性线状体移动，上述损伤评价装置包括：磁化器，其产生磁力；以及检测器，其检测由通过磁化器所产生的磁力而磁化的上述磁性线状体的损伤部位产生的磁变化量，上述磁化器包括：励磁线圈；磁轭轴，其插通于上述励磁线圈的中心孔；以及一对柱状磁轭，与上述磁轭轴的两端连接，并朝向混凝土面分别延伸，通过使电流流通于上述励磁线圈，从而形成包括上述磁轭轴、一对柱状磁轭以及位于一对柱状磁轭之间的范围内的磁性线状体的磁回路，根据上述磁性线状体在混凝土结构物中的埋入深度来控制流通于上述励磁线圈的电流，以使位于上述一对柱状磁轭之间的范围内的磁性线状体中的磁通密度保持为恒定。损伤包括磨损、腐蚀、断线等。
本发明的磁性线状体的损伤评价装置设置在埋入有待评价损伤的磁性线状体的混凝土结构物上而使用，包括：磁化器，其产生磁力；以及检测器，其检测由通过磁化器所产生的磁力而磁化的上述磁性线状体的损伤部位产生的磁变化量，上述损伤评价装置具备移动装置以及电源装置，上述移动装置包括移动量传感器，并使上述损伤评价装置沿着上述磁性线状体移动，上述电源装置将电流供给至上述磁化器，上述磁化器包括：励磁线圈；磁轭轴，其插通于上述励磁线圈的中心孔；以及一对柱状磁轭，与上述磁轭轴的两端连接，并朝向混凝土面分别延伸，通过使电流流通于上述励磁线圈，从而由上述磁轭轴、一对柱状磁轭以及位于一对柱状磁轭之间的范围内的磁性线状体形成磁回路，上述损伤评价装置具备控制装置，该控制装置根据上述磁性线状体在混凝土结构物中的埋入深度来控制从上述电源装置提供给上述磁化器的励磁线圈的电流，以使位于上述一对柱状磁轭之间的范围内的磁性线状体中的磁通密度保持为恒定。
根据本发明，形成路径中包含混凝土中的磁性线状体的磁回路。在磁性线状体存在因磨损或腐蚀导致的截面积减少、由于断线产生的空隙时，磁回路中的磁阻增加，流过磁回路的磁通发生变化(减少)。能够基于由磁通检测器检测出的磁通的变化，评价在埋入混凝土的磁性线状体中产生的损伤(劣化)。
由于磁性线状体埋入混凝土，所以在一对柱状磁轭与磁性线状体之间存在间隙(由于混凝土的存在而产生的磁回路的分离部分)。混凝土的磁导率比较小(与空气的磁导率为大致相同的值)，从而在一对柱状磁轭与磁性线状体之间，无法避免流过磁回路的磁通的降低。一对柱状磁轭的每一个与磁性线状体之间的间隙可以认为是磁回路中的磁阻。间隙越长，磁回路中的磁阻越大。
根据本发明，根据磁性线状体在混凝土结构物中的埋入深度来控制流通于励磁线圈的电流，使得位于一对柱状磁轭之间的范围内的磁性线状体(构成磁回路的范围内的磁性线状体)中的磁通密度(磁场强度)保持恒定。能够消除由磁性线状体的埋入深度即间隙的长度引起的磁变化量的变动量。即使从损伤评价装置到埋入混凝土的磁性线状体的距离存在变动，也由于表示损伤的信号波形被标准化，因此能够更准确地掌握损伤的程度。
优选地，上述检测器是卷绕于上述一对柱状磁轭的至少一方的探测线圈。通过探测线圈输出与流过磁回路的磁通(交链磁通数量)对应的电压。能够检测出由在埋入混凝土的磁性线状体中产生的损伤引起的磁通的变化。
在一个实施方式中，上述损伤评价装置具备位置检测单元，该位置检测单元检测上述损伤评价装置相对于上述磁性线状体的位置，上述损伤评价装置根据位置检测单元的输出来确定上述损伤评价装置的移动路径。在一个实施方式中，上述位置检测单元是卷绕于上述一对柱状磁轭的每一个的探测线圈。由于流通于柱状磁轭的磁通在磁性线状体位于柱状磁轭的正下方时成为最大，所以能够基于2个探测线圈的输出信号检测出埋入混凝土中的磁性线状体的位置，由此能够确定沿着磁性线状体的位置的上述损伤评价装置的移动路径。
附图说明
图1为从下侧观察构成混凝土箱梁桥的箱梁时的立体图。
图2为混凝土箱梁桥的纵剖视图。
图3为损伤评价装置的局部剖切侧视图。
图4为局部地表示损伤评价装置的下部的放大立体图。
图5示出了确定损伤评价装置的行进位置的状况。
图6示出了损伤评价装置与钢筋束之间的距离根据钢筋束的埋入深度而变动的状况。
图7为表示使流通于励磁线圈的电流为恒定时的间隙长度与探测线圈的磁通之间的关系的曲线图。
图8为表示为了使钢筋束的磁通密度恒定而应该流通于励磁线圈的电流的曲线图。
图9的(A)为磁场强度的均匀化处理前的基于来自探测线圈的输出电压计算出的磁通的曲线图，(B)为磁场强度的均匀化处理后的基于来自探测线圈的输出电压计算出的磁通的曲线图。
图10为表示对从传感器组输出的信号进行处理的处理装置的电结构的框图。
具体实施方式
图1为从下侧观察构成混凝土箱梁桥的箱梁时的立体图。
混凝土箱梁桥通过沿桥轴方向连接多个混凝土制的箱梁而形成。箱梁70由上凸缘71、下凸缘72以及腹板73构成，下凸缘72与上凸缘71隔开间隔且大致平行地设置在上凸缘71的下方，腹板73分别连结上凸缘71与下凸缘72的两侧部。由上凸缘71、下凸缘72及两侧的腹板73围成的沿桥轴方向延伸的空间75为人能进入的大小，能够从空间75内进行混凝土箱梁桥(箱梁70)的检查。上凸缘71的两侧分别向侧方伸出，通过上凸缘71与其两侧的伸出部71a确定混凝土箱梁桥的宽度。在伸出部71a的侧端上表面通常设置有栏杆(省略图示)。上凸缘71和伸出部71a的表面是沥青铺砌的，汽车、行人等在沥青铺砌的上凸缘71和伸出部71a上通行。
在构成箱梁70的混凝土制的下凸缘72和腹板73的内部埋设有多根钢制的钢筋束10，并且多根钢制的钢筋束10沿桥轴方向延伸。钢筋束10用于对混凝土施加压缩应力，因此由以铁为主成分的强磁性体钢线、钢棒或钢绞线制成。
图2将损伤评价装置1与混凝土箱梁桥的纵截面一起示出。为了易于理解，上凸缘71和下凸缘72的厚度和钢筋束10的直径被强调示出。另外，虽然在图2中示出了通过排列2个箱梁70而构成的混凝土箱梁桥，但通常由更多的箱梁70构成混凝土箱梁桥。
在沿桥轴方向排列的2个箱梁70中间的下表面立设有桥墩77，通过桥墩77来支承混凝土箱梁桥。
如上所述，在箱梁70的下凸缘72埋设有多根用于对混凝土施加压缩应力的钢筋束10(图2中示出了多根钢筋束10中的一根)。钢筋束10具有超过沿桥轴方向排列的多个箱梁70的桥轴方向的长度的长度，跨越多个箱梁70埋设一根钢筋束10。
为了在混凝土的厚度方向(深度方向)上均匀地施加压缩应力，有时会在混凝土的厚度方向上倾斜地埋入钢筋束10。图2示出了在构成箱梁70的下凸缘72的厚度方向上倾斜地埋入有钢筋束10的状况。
埋入混凝土的钢筋束10在埋入混凝土的状态下由损伤评价装置1逐根检查。
图3为将配置在埋设有钢筋束10的混凝土(构成上述的箱梁70的混凝土制的下凸缘72)的表面上的损伤评价装置剖切一部分并从侧方进行表示的图。图4为局部地表示损伤评价装置的下部的放大立体图。
参照图3，损伤评价装置1具有磁化器20，该磁化器20用于磁化埋入混凝土中的钢筋束10的一部分，并形成包含钢筋束10的磁回路。磁化器20具备：圆筒状的线圈架21；环状的凸缘部22，其固定在线圈架21的两端；励磁线圈24，其在线圈架两端的环状凸缘部22之间的整个区域卷绕于线圈架21的周面；截面为圆形的铁芯(磁轭轴)26，其插通于线圈架21的中心孔23；一对柱状磁轭31F、31R，分别拆装自如地固定于两个环状凸缘部22的外表面，并从线圈架21(励磁线圈24)的两端向下方延伸；以及板状磁轭32F、32R，分别拆装自如地固定于柱状磁轭31F、31R的前端(下表面)。
损伤评价装置1以使构成磁化器20的励磁线圈24的中心轴方向与待检查的钢筋束10的长度方向(轴向)一致，并使励磁线圈24与钢筋束10上下排列的方式，设置在混凝土面上。如后文所述，损伤评价装置1构成为能够直线移动。优选地，用于使损伤评价装置1沿着埋入混凝土的钢筋束10在钢筋束10的正上方移动的轨道(图示省略)预先设置在混凝土面上。
在环状凸缘部22的中心开设有与线圈架21的中心孔23连通的通过孔22a，铁芯26具有穿过线圈架21的中心孔23及两侧的环状凸缘部22的通过孔22a，并伸出至两环状凸缘部22各自的外方的长度。通过使电流流通于励磁线圈24而产生的磁场，铁芯26被磁化。
柱状磁轭31F、31R在本实施例中为棱柱状，其上部侧面拆装自如地固定在环状凸缘部22的外表面。在固定于环状凸缘部22的柱状磁轭31F、31R的侧面形成有圆柱状的凹部31a，铁芯26的端部插入该凹部31a。
如上所述，柱状磁轭31F、31R从线圈架21(励磁线圈24)的两侧向下方(朝向混凝土面的方向)延伸，板状磁轭32F、32R拆装自如地固定于柱状磁轭31F、31R的前端(下表面)。参照图4，板状磁轭32F、32R在俯视观察时为方形，具有沿着水平方向即沿着混凝土面的展宽。
柱状磁轭31F、31R和板状磁轭32F、32R的材料例如使用具有高磁导率的坡莫合金(Fe-Ni系合金)或显示出高饱和磁通密度的坡明德合金(permendur)(Fe-Co系合金)。柱状磁轭31F、31R和板状磁轭32F、32R既可以是同一材料，也可以使材料不同。当然，也可以使用价格比较低廉的机械结构用碳钢。也可以将由励磁线圈24产生的磁通势的大小作为柱状磁轭31F、31R及板状磁轭32F、32R的材料选择的基准。例如在励磁线圈24(线圈架21)为小型而不能产生大的磁通势时，考虑选择具有高磁导率的材料，在励磁线圈24(线圈架21)为大型而能够产生大的磁通势的情况下，考虑选择显示出高饱和磁通密度的材料。
参照图3、图4，在板状磁轭32F、32R各自的两侧端面固定有框架51，在各框架51的两端安装有脚轮52。通过脚轮52能够使损伤评价装置1沿着混凝土面直线移动。另外，通过脚轮52也能够使损伤评价装置1旋转。
在多个脚轮52中的一个滚轮52的旋转轴安装有旋转编码器63(其旋转轴)，损伤评价装置1的移动量由旋转编码器63测量。
待检查的钢筋束10处于板状磁轭32F、32R的底面(与混凝土面对置的面)的下方。由损伤评价装置1所具备的磁化器20和钢筋束10的一部分构成通过励磁线圈24(铁芯26)、柱状磁轭31F、板状磁轭32F、作为强磁性体的钢筋束10、板状磁轭32R、柱状磁轭31R的磁回路。
由于钢筋束10埋入在混凝土中，所以板状磁轭32F、32R与钢筋束10不连续，在它们之间存在间隙。该间隙可以认为是磁回路中的磁阻。
在将具备铁芯26的励磁线圈24的磁通势设为F，将全磁通设为Φ，将磁回路的磁阻设为R时，全磁通Φ由以下的式1表示。
Φ＝F/R…式1
在将间隙的长度设为L，将间隙的截面积设为A时，磁阻R由以下的式2给出。
R＝L/μA…式2
在此，μ为间隙的磁路，在此为混凝土及板状磁轭32F、32R与混凝土表面之间的微小间隙(空气)的磁导率。
从式2可知，间隙处的截面积A越大，越能够减小磁回路中的磁阻R。如上所述，在柱状磁轭31F、31R的前端设置有具有展宽的板状磁轭32F、32R，从而使间隙的截面积变大。由此，能够减小由励磁线圈24(铁芯26)、柱状磁轭31F、板状磁轭32F、钢筋束10、板状磁轭32R以及柱状磁轭31R构成的磁回路中的磁阻，从而能够减小励磁线圈24中的磁通势的损失。另外，通过使用板状磁轭32F、32R来增大间隙的截面积，与例如通过使用粗的柱状磁轭31F、31R来增大间隙的截面积的情况相比，能够减轻损伤评价装置1的重量。
另外，在损伤评价装置1中，柱状磁轭31F、31R(板状磁轭32F、32R)中的任一方为N极，另一方为S极。损伤评价装置1的特征还在于，柱状磁轭31F、31R(板状磁轭32F、32R)的对置面间的间隔即磁极间距离D充分长于间隙的长度。通过使磁极间(板状磁轭32F、32R之间，柱状磁轭31F、31R之间)的磁阻大于板状磁轭32F、32R与钢筋束10之间的间隙中的磁阻，能够消除或减少直接流通于磁极间的磁通。这也有助于减小包含钢筋束10的磁回路中的磁通势的损失。优选确保间隙的长度的几倍例如3倍～10倍左右的磁极间距离D。
参照图3、图4，在柱状磁轭31F、31R的根部附近，于柱状磁轭31L、31R分别卷绕有探测线圈41F、41R。在钢筋束10存在因磨损或腐蚀导致的截面积减小、由于断线产生的空隙时，上述的磁回路中的磁阻增加。磁阻的增加使流通于磁回路的磁通产生变化。由于探测线圈41F、41R卷绕于构成磁回路的磁路的柱状磁轭31F、31R，所以流通于磁回路的磁通与探测线圈41F、41R交链，探测线圈41F、41R产生与交链的磁通的变化相应的电动势。能够基于来自探测线圈41F、41R的输出信号定量地评价在钢筋束10产生的损伤，即，能够进行使用了所谓的返回磁通(return flux)的全磁通测定型的损伤评价。也可以将2个探测线圈41F、41R的输出信号的平均值用于损伤评价，还可以将2个探测线圈41F、41R差动连接而从2个探测线圈41F、41R输出一个输出信号，并将该输出信号用于损伤评价。另外，也可以仅设置探测线圈41F、41R中的任一个。
在板状磁轭32F、32R的对置面固定有板状的支承部件60，在该支承部件60内设置有霍尔元件组61。霍尔元件组61包括在与励磁线圈24的中心轴方向(钢筋束10的轴向)垂直的方向上沿着混凝土面以直线状排列的多个霍尔元件61a。霍尔元件61a输出与磁场强度(磁通密度)成比例的电压。多个霍尔元件61a均朝向对沿着励磁线圈24的中心轴方向的磁通感应的方向设置。
感应方向朝向励磁线圈24的中心轴方向的霍尔元件61a用于测量或确认在励磁线圈24中产生的磁场的强度。流通于励磁线圈24的电流越高，在励磁线圈24中产生的磁场的强度越强，来自霍尔元件61a的输出信号也越大。
包括多个霍尔元件61a的霍尔元件组61优选设置在板状磁轭32F、32R的中间位置即磁极间的中间位置。与接近板状磁轭32F、32R中的任一个的场所的磁场相比，磁极间的中间位置的磁场更稳定，所以提高了由励磁线圈24产生的磁场的强度的测量精度。
图5示出了在对埋入混凝土(下凸缘72)的钢筋束10进行检查时的损伤评价装置1的行进路径的确定的状况。
如上所述，由损伤评价装置1所具备的磁化器20和位于损伤评价装置1的下方的钢筋束10的一部分构成磁回路。磁化器20的两磁极即板状磁轭32F、32R越靠近钢筋束10，来自分别卷绕于构成磁化器20的柱状磁轭31L、31R的探测线圈41F、41R的输出信号越大。因此，基于上述2个探测线圈41F、41R的输出信号，能够判断设置在混凝土面上的损伤评价装置1(板状磁轭32L、32R)是否位于埋入混凝土中的钢筋束10的正上方，并且能够判断励磁线圈24的中心轴方向与钢筋束10的轴向是否一致。具体而言，只要调整损伤评价装置1的设置位置和朝向，以使来自探测线圈41F、41R的输出信号变为最大即可。如上所述，由于损伤评价装置1具备脚轮52，所以能够使损伤评价装置1沿着混凝土面直线移动，并且还能够以较轻的力使损伤评价装置1旋转。因此，用于如下作业的作业者的负担较少，所述作业为：对损伤评价装置1的方向进行调整，以使损伤评价装置1位于钢筋束10的正上方，并且使励磁线圈24的中心轴与钢筋束10的轴向一致。
在混凝土面上的多个部位(例如图5中示出的损伤评价装置1的部位和用符号×所示的部位)，通过观察来自探测线圈41F、41R的输出信号，能够准确地掌握应设置损伤评价装置1的位置和方向(埋入混凝土的钢筋束10的埋设位置和方向)。沿着所掌握的钢筋束10的埋设位置，如上所述，用于使损伤评价装置1移动的轨道(图示省略)设置在混凝土面上。通过使损伤评价装置1沿着所设置的轨道移动，能够在沿着埋入混凝土中的钢筋束10，并且持续使励磁线圈24的中心轴线方向与钢筋束10的轴向一致的同时，使损伤评价装置1移动。
图6示出了在混凝土(下凸缘72)的厚度方向上倾斜地埋设有钢筋束10时的间隙的变动的状况。
如上所述，为了在混凝土的厚度方向上均匀地施加压缩应力，有时会在混凝土的厚度方向上倾斜地埋入钢筋束10。如上述的式1和式2所示，包含钢筋束10的磁回路的磁通与磁回路的磁阻R成反比(式1)，磁阻R与间隙长度L(板状磁轭32F、32R与钢筋束10之间的距离)成比例(式2)。即，由于磁回路的磁通与间隙长度L成反比，所以间隙长度L越长，磁回路的磁通越减少。
与损伤评价装置1位于图6中用实线表示的部位(设为位置A)时，即钢筋束10埋入比较浅的位置(合计间隙长度L＝LA1+LA2)时的磁回路的磁通相比，损伤评价装置1位于图6中用单点划线表示的部位(设为位置B)时，即钢筋束10埋入比较深的位置(合计间隙长度L＝LB1+LB2)时的磁回路的磁通更小。
图7示出了在将直径15.2mm的钢丝绳用作钢筋束10，且使流通于励磁线圈24的电流恒定，并使合计间隙长度L(横轴)变化时，由探测线圈41F、41R测量出的磁通的合计值Φ(纵轴)的曲线图91。
从图7所示的曲线图91可以确认，总间隙长度L越长，即混凝土中的钢筋束10的埋设位置越深，由探测线圈41F、41R测量出的合计磁通Φ越小。
在此，包含钢筋束10的磁回路的磁通能够通过增减流通于励磁线圈24的电流来控制。即，通过根据钢筋束10的埋入深度来控制流通于励磁线圈24的电流，能够使包含钢筋束10的磁回路的磁通保持恒定。
图8示出了不依赖于合计间隙长度L，以使构成位于柱状磁轭31F、31R(板状磁轭32F、32R)之间的范围内的磁回路的钢筋束10的磁通密度(钢筋束10附近的磁场强度)成为恒定的方式，控制流通于励磁线圈24的电流时的曲线图。在图8中实线92为钢筋束10的磁通密度的曲线图，虚线93为流通于励磁线圈24的电流的电流值的曲线图。
根据图7的曲线图91(合计间隙长度L与2个探测线圈41F、41R的合计磁通Φ之间的关系)，基于由2个探测线圈41F、41R测量出的合计磁通Φ，可知埋入混凝土部件的钢筋束10的埋入深度(合计间隙长度L)。另外，根据图8所示的曲线图93(合计间隙长度L与向励磁线圈24通电的电流值之间的关系)，按照钢筋束10的埋入深度(合计间隙长度L)，可掌握为了使钢筋束10的磁通密度恒定(使其均匀)而应向励磁线圈24通电的电流值。即，通过使用图7所示的曲线图91和图8所示的曲线图93来控制流通于励磁线圈24的电流，即使钢筋束10在混凝土中沿厚度方向倾斜地埋设，也能够将构成磁回路的钢筋束10的磁通密度(磁场强度)保持为恒定。
对于钢筋束10的埋入深度(从混凝土表面到埋入混凝土的钢筋束10的距离)，也可以使用超声波或冲击弹性波进行测量。在这种情况下，基于利用超声波或冲击弹性波测量出的钢筋束10的埋入深度，能够按照图8所示的曲线图93确定流通于励磁线圈24的电流。
图9的(A)、(B)示出了在如图6所示那样在混凝土的厚度方向上倾斜地埋入有钢筋束10，且在钢筋束10的不同的2处(位置A、位置B)发生了同样的腐蚀的情况下，在混凝土的表面上使损伤评价装置1沿着钢筋束10移动时，基于来自探测线圈41F、41R的输出电压计算出的磁通(交链磁通数量)的信号波形95、96。图9的(A)示出了使流通于励磁线圈24的电流恒定时的曲线图95，图9的(B)示出了如上所述根据钢筋束10的埋入深度来控制流通于励磁线圈24的电流时的曲线图96。在图9的(A)、(B)中，横轴表示由旋转编码器63测量出的损伤评价装置1的位置。
在钢筋束10存在腐蚀时，在腐蚀部位被两磁极(板状磁轭32F、32R)夹持的期间的信号波形95、96中观察到磁通的减少(符号95A、95B、96A、96B)。
参照图9的(A)，在流通于励磁线圈24的电流为恒定的情况下，在钢筋束10埋入比较浅的位置时，构成磁回路的钢筋束10中的磁通密度比较大，因此清楚地观察到表示腐蚀部位的磁通的减少(标号95A)。但是，在钢筋束10埋入比较深的位置时，构成磁回路的钢筋束10的磁通密度变小(磁场强度减弱)，因此表示腐蚀部位的磁通减少的幅度变小(符号95B)。即使在位置A和位置B处钢筋束10产生的损伤的程度是同等的，也难以基于信号波形判断出是同等的。
另一方面，参照图9的(B)，通过与钢筋束10的埋入深度无关地，以使钢筋束10的磁通密度成为恒定的方式控制流通于励磁线圈24的电流，从而无论钢筋束10埋入比较浅的位置(位置A)，还是埋入比较深的位置(位置B)，只要是同样的腐蚀，就能够在信号波形96中表现出同样的信号波形96A、96B。即，使表示损伤的信号波形标准化，由此能够准确地掌握腐蚀的程度。
图10为表示对从损伤评价装置1具备的传感器组(旋转编码器63、对钢筋束10的轴向的磁通感应的霍尔元件61a、探测线圈41F、41R)输出的信号进行处理的处理装置的电结构的框图。
从设置于用于使损伤评价装置1移动的脚轮52的旋转编码器63输出脉冲信号，并提供给信号处理装置81。信号处理装置81具备脉冲计数器，在信号处理装置81中，根据每一个脉冲的移动量和脉冲数量来计算损伤评价装置1的移动量数据。移动量数据记录于记录装置82。
霍尔元件61a与信号处理装置81所具备的高斯计(特斯拉计)连接。如上所述，从霍尔元件61a输出与磁通密度成比例的电压。在信号处理装置81中，基于来自霍尔元件61a的输出电压来计算磁通密度，并将其提供给记录装置82。能够确认与流通于励磁线圈24的电流的增减相应的磁通密度的增减。
设置于磁回路的磁路的探测线圈41F、41R与信号处理装置81所具备的磁通量计连接。通过在磁通量计中对由于磁通的变化而在探测线圈41F、41R产生的电压进行时间积分，由此计算出磁通(交链磁通数量)，并将其提供给记录装置82。能够基于磁通的变化定量地判断在钢筋束10产生的损伤(参照图9的(B))。
信号处理装置81与向励磁线圈24供给电流的电源装置83连接，而且与存储表示上述的合计间隙长度L与应流通于励磁线圈24的电流值之间的关系的数据(图8)的存储器84连接。在检查钢筋束10时，预先测量上述的合计间隙长度L(钢筋束10的埋入深度)，按照测量出的合计间隙长度L，确定应流通于励磁线圈24的电流值。由信号处理装置81控制从电源装置83提供给励磁线圈24的电流，以使构成磁回路的钢筋束10的磁通密度(磁场强度)与合计间隙长度L(钢筋束10的埋入深度)无关地成为恒定。
也可以在使损伤评价装置1沿着钢筋束10移动时由信号处理装置81连续控制电流，还可以不进行电流控制，在恒定电流的基础上使损伤评价装置1沿着钢筋束10移动而确定发生损伤的部位，再利用与所确定的损伤部位处的钢筋束10的埋入深度相应的大小的电流，再次使损伤评价装置1在特定部位移动。
符号说明
1 损伤评价装置
10 钢筋束
20 磁化器
21 线圈架
23 中心孔
24 励磁线圈
26 铁芯(磁轭轴)
31F、31R 柱状磁轭
32F、32R 板状磁轭
41F、41R 探测线圈
51 框架
52 脚轮
63 旋转编码器
81 信号处理装置
82 记录装置

Claims (8)

1.一种磁性线状体的损伤评价方法，使损伤评价装置在埋入有待评价损伤的磁性线状体的混凝土结构物上沿着上述磁性线状体移动，上述损伤评价装置包括：磁化器，其产生磁力；以及检测器，其检测由通过磁化器所产生的磁力而磁化的上述磁性线状体的损伤部位产生的磁变化量，
上述磁化器包括：励磁线圈；磁轭轴，其插通于上述励磁线圈的中心孔；以及一对柱状磁轭，与上述磁轭轴的两端连接，并朝向混凝土面分别延伸，通过使电流流通于上述励磁线圈，从而形成包括上述磁轭轴、一对柱状磁轭以及位于一对柱状磁轭之间的范围内的磁性线状体的磁回路，
在上述一对柱状磁轭分别卷绕有探测线圈，根据合计间隙长度来控制流通于上述励磁线圈的电流，以使位于上述一对柱状磁轭之间的范围内的磁性线状体中的磁通密度保持为恒定，上述合计间隙长度是基于由2个上述探测线圈测量出的合计磁通而掌握的上述一对柱状磁轭各自与上述混凝土结构物中的上述磁性线状体之间的距离的合计。
2.根据权利要求1所述的磁性线状体的损伤评价方法，其中，
卷绕于上述一对柱状磁轭的每一个的探测线圈中的至少一方被用作上述检测器。
3.根据权利要求1所述的磁性线状体的损伤评价方法，其中，
上述损伤评价装置具备位置检测单元，该位置检测单元检测上述损伤评价装置相对于上述磁性线状体的位置，上述损伤评价装置根据位置检测单元的输出来确定上述损伤评价装置的移动路径。
4.根据权利要求3所述的磁性线状体的损伤评价方法，其中，
卷绕于上述一对柱状磁轭的每一个的探测线圈被用作上述位置检测单元。
5.一种磁性线状体的损伤评价装置，其设置在埋入有待评价损伤的磁性线状体的混凝土结构物上而使用，包括：磁化器，其产生磁力；以及检测器，其检测由通过磁化器所产生的磁力而磁化的上述磁性线状体的损伤部位产生的磁变化量，
上述损伤评价装置具备移动装置以及电源装置，上述移动装置包括移动量传感器，并使上述损伤评价装置沿着上述磁性线状体移动，上述电源装置将电流供给至上述磁化器，
上述磁化器包括：励磁线圈；磁轭轴，其插通于上述励磁线圈的中心孔；以及一对柱状磁轭，与上述磁轭轴的两端连接，并朝向混凝土面分别延伸，通过使电流流通于上述励磁线圈，从而由上述磁轭轴、一对柱状磁轭以及位于一对柱状磁轭之间的范围内的磁性线状体形成磁回路，
在上述一对柱状磁轭分别卷绕有探测线圈，上述损伤评价装置还具备控制装置，该控制装置根据合计间隙长度来控制从上述电源装置提供给上述磁化器的励磁线圈的电流，以使位于上述一对柱状磁轭之间的范围内的磁性线状体中的磁通密度保持为恒定，上述合计间隙长度是基于由2个上述探测线圈测量出的合计磁通而掌握的上述一对柱状磁轭各自与上述混凝土结构物中的上述磁性线状体之间的距离的合计。
6.根据权利要求5所述的磁性线状体的损伤评价装置，其中，
卷绕于上述一对柱状磁轭的每一个的探测线圈中的至少一方被用作上述检测器。
7.根据权利要求5所述的磁性线状体的损伤评价装置，其中，
设置有检测上述损伤评价装置相对于上述磁性线状体的位置的位置检测单元。
8.根据权利要求7所述的磁性线状体的损伤评价装置，其中，
卷绕于上述一对柱状磁轭的每一个的探测线圈被用作上述位置检测单元。
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