JP2009041978A - 打音解析による健全性診断方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】健全性診断の対象となる診断対象物内部の欠陥を非破壊で診断するための診断方法であって、予め、前記診断対象物にハンマで打撃を加え、この打撃点近傍に設置したマイクロホンで打音信号の時系列データを計測し、自己回帰モデルによる解析によって自己回帰係数を求めておき、前記診断対象物の健全性診断を行う診断部位をハンマで打撃し、この打撃点近傍に設置したマイクロホンで打音信号の時系列データを計測した実測値と、前記自己回帰係数を適用して当該診断部位における打音信号の時系列データを予測した予測値との差である残差を求めるとともに、この残差の大きさに基づいて内部欠陥の有無を判別する。
【選択図】図3
Description
単弦運動の方程式は下式(1)によって表される。
予め、前記診断対象物にハンマで打撃を加え、この打撃点近傍に設置したマイクロホンで打音信号の時系列データを計測し、自己回帰モデルによる解析によって自己回帰係数を求めておき、
前記診断対象物の健全性診断を行う診断部位をハンマで打撃し、この打撃点近傍に設置したマイクロホンで打音信号の時系列データを計測した実測値と、前記自己回帰係数を適用して当該診断部位における打音信号の時系列データを予測した予測値との差である残差を求めるとともに、この残差の大きさに基づいて内部欠陥の有無を判別することを特徴とする打音解析による健全性診断方法が提供される。
予め、前記診断対象物にハンマで打撃を加え、この打撃点近傍に設置したマイクロホンで打音信号の時系列データを計測し、自己回帰モデルによる解析によって自己回帰係数を求めておき、
前記診断対象物の健全性診断を行う診断部位をハンマで打撃し、この打撃点近傍に設置したマイクロホンで打音信号の時系列データを計測した実測値と、前記自己回帰係数を適用して当該診断部位における打音信号の時系列データを予測した予測値との差である残差を求め、
前記残差を周波数分析することにより残差スペクトルを求めるとともに、この、残差スペクトルの分布状況に基づいて内部欠陥の有無を判別することを特徴とする打音解析による健全性診断方法が提供される。
予め、前記診断対象物にハンマで打撃を加え、この打撃点近傍に設置したマイクロホンで打音信号の時系列データを計測し、自己回帰モデルによる解析によって自己回帰係数を求めておき、
前記診断対象物の健全性診断を行う診断部位をハンマで打撃し、この打撃点近傍に設置したマイクロホンで打音信号の時系列データを計測した実測値と、前記自己回帰係数を適用して当該診断部位における打音信号の時系列データを予測した予測値との差である残差を求め、
時刻iにおける前記残差を横軸とし、時刻i+1における前記残差を縦軸とした平面座標上に逐次プロットを行った回帰写像を作成し、この回帰写像の相関係数に基づいて内部欠陥の有無を判別することを特徴とする打音解析による健全性診断方法が提供される。
コンクリート構造物の任意点を基準点とし、ハンマによる打撃点から一定距離、具体的には打撃点表面から数mm以内の一定距離にマイクロホン先端が位置するようにマイクロホン2を設置し、コンクリート構造物の打撃に対する打音信号の時系列データ(Yi)を測定する。ここで、本発明に係る診断方法は、前記打撃点とその他の診断部位との間の相対的な差(残差)を検出するものであるから、前記打撃点は、必ずしも健全な部位である必要はない。
次に、コンクリート構造物の健全性診断を行う診断部位に対し、残差に基づく健全性診断を行う方法について詳述する。この診断は、次のステップ1〜ステップ4の手順で行われる。
次に、残差スペクトルに基づく健全性診断の方法について詳述する。先ず、本診断においても、上記自己回帰係数の解析工程により自己回帰係数を求めておくとともに、上記残差に基づく健全性診断のステップ1〜ステップ3と同様にして、残差を求めておく。
次に、回帰写像に基づく健全性診断の方法について詳述する。先ず、本診断においても、上記自己回帰係数の解析工程により打撃点自己回帰係数を求めておくとともに、上記残差に基づく健全性診断のステップ1〜ステップ3と同様にして、残差を求めておく。
(1)計測に際しては、予め前記診断部位にICタグを配設しておくとともに、前記マイクロホン2に前記ICタグに記録された情報を読み取るIC読み取り機を備えておくようにしても良い。そして、計測時に、前記ICタグに記録された情報、例えば測定点の識別番号、前回測定した日付、測定者の氏名、残差スペクトルの変動係数指標値などの情報を読み取るようにする。これにより、診断部位の特定及び管理が容易となる。
(2)本発明は、上記形態例で示したコンクリート構造物以外に、打音解析によって健全性が評価可能なもの全般に対して適用が可能である。例えば、炉体や、プラントなどの大型設備機器などに対しても同様に適用が可能である。
(3)上記形態例では、打撃を与えるハンマーと、マイクロホン2とを別々に構成したが、図11に示されるように、一体とすることも可能である。同図に示される打撃測定装置20は、把手23の先端部分25に打撃駆動装置22によって弾発的に出射されるハンマ21と、マイクロホン24とを一体的に備えたものである。
Claims (4)
- 健全性診断の対象となる診断対象物内部の欠陥を非破壊で診断するための診断方法であって、
予め、前記診断対象物にハンマで打撃を加え、この打撃点近傍に設置したマイクロホンで打音信号の時系列データを計測し、自己回帰モデルによる解析によって自己回帰係数を求めておき、
前記診断対象物の健全性診断を行う診断部位をハンマで打撃し、この打撃点近傍に設置したマイクロホンで打音信号の時系列データを計測した実測値と、前記自己回帰係数を適用して当該診断部位における打音信号の時系列データを予測した予測値との差である残差を求めるとともに、この残差の大きさに基づいて内部欠陥の有無を判別することを特徴とする打音解析による健全性診断方法。 - 健全性診断の対象となる診断対象物内部の欠陥を非破壊で診断するための診断方法であって、
予め、前記診断対象物にハンマで打撃を加え、この打撃点近傍に設置したマイクロホンで打音信号の時系列データを計測し、自己回帰モデルによる解析によって自己回帰係数を求めておき、
前記診断対象物の健全性診断を行う診断部位をハンマで打撃し、この打撃点近傍に設置したマイクロホンで打音信号の時系列データを計測した実測値と、前記自己回帰係数を適用して当該診断部位における打音信号の時系列データを予測した予測値との差である残差を求め、
前記残差を周波数分析することにより残差スペクトルを求めるとともに、この、残差スペクトルの分布状況に基づいて内部欠陥の有無を判別することを特徴とする打音解析による健全性診断方法。 - 健全性診断の対象となる診断対象物内部の欠陥を非破壊で診断するための診断方法であって、
予め、前記診断対象物にハンマで打撃を加え、この打撃点近傍に設置したマイクロホンで打音信号の時系列データを計測し、自己回帰モデルによる解析によって自己回帰係数を求めておき、
前記診断対象物の健全性診断を行う診断部位をハンマで打撃し、この打撃点近傍に設置したマイクロホンで打音信号の時系列データを計測した実測値と、前記自己回帰係数を適用して当該診断部位における打音信号の時系列データを予測した予測値との差である残差を求め、
時刻iにおける前記残差を横軸とし、時刻i+1における前記残差を縦軸とした平面座標上に逐次プロットを行った回帰写像を作成し、この回帰写像の相関係数に基づいて内部欠陥の有無を判別することを特徴とする打音解析による健全性診断方法。 - 前記診断対象物がコンクリート構造物である請求項1〜3いずれかに記載の打音解析による健全性診断方法。
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