JP2015190838A - Non-destructive inspection device and inspection system for structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、検査対象の構造物に赤外線を照射して前記構造物の内部欠陥及び劣化状態を検査する非破壊検査装置に関し、詳しくは、検査装置本体を検査対象の構造物に沿って移動させながら赤外線照射による構造物の温度変化を測定してその内部欠陥を検査すると共に、前記構造物及び検査装置本体に同期移動する正常物質に対する赤外線照射による吸収スペクトルを比較して該構造物の劣化状態を精度良く検査する構造物の非破壊検査装置及び検査システムに係るものである。 The present invention relates to a nondestructive inspection apparatus that inspects internal defects and deterioration states of the structure by irradiating the structure to be inspected with infrared rays, and in particular, moves the inspection apparatus body along the structure to be inspected. While measuring the temperature change of the structure due to infrared irradiation and inspecting its internal defects, the deterioration state of the structure is compared by comparing the absorption spectrum due to infrared irradiation with respect to the structure and the normal substance moving synchronously with the main body of the inspection apparatus The present invention relates to a nondestructive inspection apparatus and inspection system for a structure that accurately inspects the structure.
従来のこの種の構造物の内部欠陥検査装置は、赤外線を構造物に照射する赤外線光源と、前記赤外線光源に接続された赤外線照射時間制御装置と、前記赤外線照射時間制御装置に接続され、前記赤外線光源により照射された構造物を撮影する撮影器と、前記撮影器に接続され、該撮影器で撮影した画像を蓄積する画像蓄積装置と、前記赤外線照射時間制御装置、画像蓄積装置に夫々接続され、前記画像蓄積装置で蓄積した画像を解析する画像解析装置とを具備して構成されていた(例えば、特許文献1参照)。 A conventional internal defect inspection apparatus of this kind of structure is connected to an infrared light source that irradiates the structure with infrared light, an infrared irradiation time control device that is connected to the infrared light source, and the infrared irradiation time control device, An image capturing device that captures a structure irradiated by an infrared light source, an image storage device that is connected to the image capturing device and stores an image captured by the image capturing device, and an infrared irradiation time control device and an image storage device, respectively. And an image analysis device that analyzes an image stored in the image storage device (see, for example, Patent Document 1).
また、例えばコンクリート構造物の劣化因子を非破壊、非接触に検出するものとして、測定対象とする構造物のコンクリート面に赤外線を照射し、コンクリート面からの反射光を分光器に入力し、その分光器で反射光の吸収スペクトルから特定の劣化因子を検出するための特定波長の光強度を抽出すると共に、その光強度と前記特定波長における劣化因子以外の影響因子に基づく光強度との差分から劣化因子分の絶対量を検出するコンクリート劣化因子検出方法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。 Also, for example, in order to detect deterioration factors of concrete structures in a non-destructive and non-contact manner, the infrared rays are applied to the concrete surface of the structure to be measured, and the reflected light from the concrete surface is input to the spectrometer. Extracting the light intensity of a specific wavelength for detecting a specific deterioration factor from the absorption spectrum of reflected light with a spectroscope, and from the difference between the light intensity and the light intensity based on an influencing factor other than the deterioration factor at the specific wavelength A concrete deterioration factor detection method for detecting an absolute amount of a deterioration factor has been proposed (see, for example, Patent Document 2).
しかし、特許文献1に記載の構造物の内部欠陥検査装置においては、例えば、検査対象の構造物としてのトンネルの内壁面の劣化を検査する場合、少なくとも前記赤外線光源及び撮影器は移動用車両(搬送用自動車)に搭載し、前記搬送用自動車をトンネル内にて一定速度で移動させながら赤外線光源から赤外線をトンネル内壁面に照射して検査するものであった。この場合は、搬送用自動車をトンネル内で走らせるため、他の自動車等の通行の妨げになる。これを避けるためには、夜間等の通行車両が少ない時間帯を選んだり、トンネル内壁面の欠陥検査をする頻度を下げなければならなかった。また、搬送用自動車の運転者を必要とし、さらに、トンネルの内壁面を全面に亘って検査するためには、赤外線をトンネル内壁面の広い範囲に亘って照射する操作者も必要とし、自動的に検査することはできなかった。 However, in the internal defect inspection apparatus for a structure described in Patent Document 1, for example, when inspecting deterioration of an inner wall surface of a tunnel as a structure to be inspected, at least the infrared light source and the photographing device are movable vehicles ( Inspected by irradiating the inner wall surface of the tunnel with infrared light from an infrared light source while moving the vehicle for transportation at a constant speed in the tunnel. In this case, since the transporting vehicle is run in the tunnel, the passage of other vehicles is hindered. In order to avoid this, it was necessary to select a time zone where there were few passing vehicles such as at night, and to reduce the frequency of inspection of the inner wall surface of the tunnel. In addition, an operator of a transport vehicle is required. Further, in order to inspect the entire inner wall surface of the tunnel, an operator who irradiates infrared rays over a wide range of the inner wall surface of the tunnel is also required. Could not be inspected.
また、特許文献2に記載のコンクリート劣化因子の検出においては、例えば、検査対象の構造物としてのトンネル内では自動車の排気ガスや季節の変化等の環境変化が激しいので、水や鉄や塩素等の劣化因子を検出して劣化状態を検査する必要があるが、前記劣化因子分の絶対値は、前記特定の劣化因子を検出する特定波長の光強度と、その特定波長の前後の波長帯域における光強度との差分から求めるものであった。この場合は、実際に現場に設置された構造物の正常物質に対する赤外線照射による反射光の吸収スペクトルと比較しているわけではないので、構造物の設置現場における劣化状態を正常物質で校正しながら検査することはできず、該構造物の劣化状態を精度良く検査することはできなかった。 Moreover, in the detection of the concrete deterioration factor described in Patent Document 2, for example, in a tunnel as a structure to be inspected, environmental changes such as automobile exhaust gas and seasonal changes are severe, so water, iron, chlorine, etc. It is necessary to detect the deterioration factor and inspect the deterioration state, but the absolute value of the deterioration factor is the light intensity of the specific wavelength for detecting the specific deterioration factor and the wavelength band before and after the specific wavelength. It was obtained from the difference with the light intensity. In this case, it is not compared with the absorption spectrum of reflected light by infrared irradiation for normal materials of structures actually installed at the site. It was not possible to inspect, and the deterioration state of the structure could not be inspected with high accuracy.
そこで、このような問題点に対処し、本発明が解決しようとする課題は、検査装置本体を検査対象の構造物に沿って移動させながら赤外線照射による構造物の温度変化を測定してその内部欠陥を検査すると共に、前記構造物及び検査装置本体に同期移動する正常物質に対する赤外線照射による吸収スペクトルを比較して該構造物の劣化状態を精度良く検査する構造物の非破壊検査装置及び検査システムを提供することにある。 Therefore, the problem to be solved by the present invention that addresses such problems is to measure the temperature change of the structure due to infrared irradiation while moving the inspection apparatus body along the structure to be inspected. Non-destructive inspection apparatus and inspection system for a structure that inspects a deterioration state of the structure with high accuracy by comparing the absorption spectrum of the normal substance moving synchronously with the structure and the inspection apparatus main body by infrared irradiation while inspecting the defect Is to provide.
前記課題を解決するために、第1の発明による構造物の非破壊検査装置は、検査対象の構造物に加熱用の赤外線を照射する赤外線照射部と、前記赤外線照射部からの赤外線照射による構造物の温度変化を測定すると共に前記赤外線照射で加熱された構造物からの赤外線を分光した吸収スペクトルにより該構造物の劣化状態を測定する温度変化・劣化状態測定部と、前記赤外線照射部及び温度変化・劣化状態測定部の駆動制御及びデータ集積を行う駆動制御・集積部とを含む検査装置本体と,前記検査装置本体を前記構造物に沿って移動可能とする自走機構部と,前記検査装置本体に同期して移動可能とされ、前記構造物の劣化状態測定の基準となる正常物質を収納する校正物質収納体と,を備え、前記検査装置本体を検査対象の構造物に沿って移動させながら、前記構造物に対する加熱用の赤外線照射による構造物の温度変化を測定して該構造物の内部欠陥を検査すると共に、前記検査装置本体に同期して移動する校正物質収納体内の正常物質に対する前記赤外線照射による吸収スペクトルと前記構造物に対する前記赤外線照射による吸収スペクトルとを比較して該構造物の劣化状態を検査するものである。 In order to solve the above problems, a nondestructive inspection apparatus for a structure according to a first invention includes an infrared irradiation unit that irradiates a structure to be inspected with infrared rays for heating, and a structure based on infrared irradiation from the infrared irradiation unit. A temperature change / deterioration state measuring unit for measuring a temperature change of the object and measuring a deterioration state of the structure by an absorption spectrum obtained by spectroscopy of infrared rays from the structure heated by the infrared irradiation; the infrared irradiation unit and the temperature; An inspection apparatus main body including a drive control / accumulation unit that performs drive control and data accumulation of the change / deterioration state measurement unit, a self-propelled mechanism unit that allows the inspection apparatus main body to move along the structure, and the inspection A calibration substance storage body that can be moved in synchronization with the apparatus main body and stores a normal substance serving as a reference for measurement of the deterioration state of the structure, and the inspection apparatus main body along the structure to be inspected While moving, the temperature change of the structure due to the infrared irradiation for heating the structure is measured to inspect the internal defect of the structure, and the normal in the calibration substance container that moves in synchronization with the inspection apparatus body The deterioration state of the structure is inspected by comparing the absorption spectrum of the substance with the infrared irradiation and the absorption spectrum of the structure with the infrared irradiation.
また、第2の発明による構造物の検査システムは、検査対象の構造物に加熱用の赤外線を照射する赤外線照射部と、前記赤外線照射部からの赤外線照射による構造物の温度変化を測定すると共に前記赤外線照射で加熱された構造物からの赤外線を分光した吸収スペクトルにより該構造物の劣化状態を測定する温度変化・劣化状態測定部と、前記赤外線照射部及び温度変化・劣化状態測定部の駆動制御及びデータ集積を行う駆動制御・集積部とを含む検査装置本体と,前記検査装置本体を前記構造物に沿って移動可能とする自走機構部と,前記検査装置本体に同期して移動可能とされ、前記構造物の劣化状態測定の基準となる正常物質を収納する校正物質収納体と,前記駆動制御・集積部で取得した検査データを外部へ送る通信ユニットとを備え、前記検査装置本体を検査対象の構造物に沿って移動させながら、前記構造物に対する加熱用の赤外線照射による構造物の温度変化を測定して該構造物の内部欠陥を検査すると共に、前記検査装置本体に同期して移動する校正物質収納体内の正常物質に対する前記赤外線照射による吸収スペクトルと前記構造物に対する前記赤外線照射による吸収スペクトルとを比較して該構造物の劣化状態を検査する非破壊検査装置と;前記非破壊検査装置から送られる検査データを受ける中継器と;前記非破壊検査装置から送られる検査データを受信してデータ処理を行う管理センターと;前記中継器と管理センターとの間に設けられ、前記検査データを送受信する双方向通信網と;を備えて成るものである。 In addition, the structure inspection system according to the second invention measures the temperature change of the structure caused by infrared irradiation from the infrared irradiation unit, and an infrared irradiation unit that irradiates the structure to be inspected with infrared rays for heating. A temperature change / deterioration state measurement unit that measures a deterioration state of the structure based on an absorption spectrum obtained by dispersing infrared rays from the structure heated by the infrared irradiation, and driving of the infrared irradiation unit and the temperature change / deterioration state measurement unit An inspection apparatus body including a drive control / accumulation unit that performs control and data accumulation, a self-propelled mechanism section that allows the inspection apparatus body to move along the structure, and can move in synchronization with the inspection apparatus body And a calibration substance storage body for storing a normal substance serving as a reference for measurement of the deterioration state of the structure, and a communication unit for sending inspection data acquired by the drive control / accumulation unit to the outside. In addition, while moving the inspection apparatus body along the structure to be inspected, the temperature change of the structure due to infrared irradiation for heating the structure is measured to inspect the internal defect of the structure, and the inspection A non-destructive inspection in which a deterioration state of the structure is inspected by comparing the absorption spectrum of the normal substance in the calibration substance container moving in synchronization with the apparatus main body by the infrared irradiation spectrum and the absorption spectrum of the structure by the infrared irradiation. A relay device that receives inspection data sent from the nondestructive inspection device; a management center that receives the inspection data sent from the nondestructive inspection device and processes data; and between the relay device and the management center And a bi-directional communication network for transmitting and receiving the inspection data.
第1の発明による構造物の非破壊検査装置によれば、赤外線照射部と温度変化・劣化状態測定部と駆動制御・集積部とを含む検査装置本体を、自走機構部により検査対象の構造物に沿って移動させながら、前記構造物に対する加熱用の赤外線照射による構造物の温度変化を測定して該構造物の内部欠陥を検査すると共に、前記検査装置本体に同期して移動する校正物質収納体内の正常物質に対する前記赤外線照射による吸収スペクトルと前記構造物に対する前記赤外線照射による吸収スペクトルとを比較して該構造物の劣化状態を精度良く検査することができる。したがって、構造物の設置現場における劣化状態を正常物質で校正しながら検査することができる。この場合、他の自動車等の通行の妨げにならず、24時間いつでも構造物の非破壊検査をすることができる。また、操作者等の人手を要しないため、検査コストを低減することが可能である。 According to the nondestructive inspection apparatus for a structure according to the first invention, an inspection apparatus body including an infrared irradiation part, a temperature change / deterioration state measurement part, and a drive control / integration part is inspected by a self-propelled mechanism part. A calibration substance that moves along the object, inspects internal defects of the structure by measuring a temperature change of the structure due to infrared irradiation for heating the structure, and moves in synchronization with the inspection apparatus body The deterioration state of the structure can be accurately inspected by comparing the absorption spectrum of the normal substance in the container with the infrared irradiation and the absorption spectrum of the structure with the infrared irradiation. Therefore, the deterioration state at the installation site of the structure can be inspected while calibrating with a normal substance. In this case, the non-destructive inspection of the structure can be performed anytime for 24 hours without obstructing the passage of other automobiles. In addition, since the operator or the like is not required, inspection costs can be reduced.
第2の発明による構造物の検査システムによれば、前記構造物の非破壊検査装置により、その自走機構部で検査装置本体を検査対象の構造物に沿って移動させながら、前記構造物に対する加熱用の赤外線照射による構造物の温度変化を測定して該構造物の内部欠陥を検査すると共に、前記検査装置本体に同期して移動する校正物質収納体内の正常物質に対する前記赤外線照射による吸収スペクトルと前記構造物に対する前記赤外線照射による吸収スペクトルとを比較して該構造物の劣化状態を精度良く検査して、中継器で前記非破壊検査装置から送られる検査データを受け、前記中継器と管理センターとの間に設けられた双方向通信網により前記検査データを送受信し、管理センターで前記非破壊検査装置から送られる検査データを受信してデータ処理を行うことができる。したがって、構造物の設置現場における劣化状態を正常物質で校正しながら検査することができる。この場合、他の自動車等の通行の妨げにならず、24時間いつでも構造物の非破壊検査をすることができる。また、操作者等の人手を要しないため、検査コストを低減することが可能である。 According to the structure inspection system of the second invention, the non-destructive inspection device for the structure moves the inspection device main body along the structure to be inspected by the self-propelled mechanism, while the structure is inspected. Absorption spectrum of the normal substance in the calibration substance container that moves in synchronization with the inspection apparatus main body and inspects an internal defect of the structure by measuring a temperature change of the structure by the infrared irradiation for heating. Is compared with the absorption spectrum of the structure by the infrared irradiation, the deterioration state of the structure is accurately inspected, and inspection data sent from the non-destructive inspection device is received by the repeater, and the repeater is managed. The inspection data is transmitted / received by a two-way communication network provided with the center, and the inspection data sent from the nondestructive inspection device is received at the management center. It is possible to perform the chromatography data processing. Therefore, the deterioration state at the installation site of the structure can be inspected while calibrating with a normal substance. In this case, the non-destructive inspection of the structure can be performed anytime for 24 hours without obstructing the passage of other automobiles. In addition, since the operator or the like is not required, inspection costs can be reduced.
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図1は、第1の発明による構造物の非破壊検査装置の第1の実施形態を示す概略図である。この非破壊検査装置は、検査対象の構造物(例えば、トンネル又は高架橋等の構造物)に赤外線を照射して前記構造物の内部欠陥及び劣化状態を検査するもので、検査装置本体1と、自走機構部2と、校正物質収納体3とを備えて成る。なお、符号4は、本発明の非破壊検査装置が配置された検査対象の構造物としてのトンネルを示し、符号Rは、前記トンネル4の外部から内部へ延びる道路を示している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic view showing a first embodiment of a structure nondestructive inspection apparatus according to the first invention. This nondestructive inspection device is for inspecting the internal defect and the deterioration state of the structure by irradiating infrared rays to the structure to be inspected (for example, a structure such as a tunnel or a viaduct). A self-propelled mechanism unit 2 and a calibration substance storage body 3 are provided. Reference numeral 4 denotes a tunnel as a structure to be inspected in which the nondestructive inspection apparatus of the present invention is arranged, and reference numeral R denotes a road extending from the outside to the inside of the tunnel 4.
前記検査装置本体1は、構造物としてのトンネル4の内壁面に加熱用の赤外線を照射し、その赤外線照射によりトンネル4の内壁面の温度が変化するのを測定すると共に、前記赤外線照射により加熱された構造物からの赤外線を分光した吸収スペクトルにより該トンネル4の劣化状態を測定し、データ集積を行うものである。 The inspection apparatus main body 1 irradiates the inner wall surface of the tunnel 4 as a structure with infrared rays for heating, measures the change in temperature of the inner wall surface of the tunnel 4 due to the infrared irradiation, and heats by the infrared irradiation. The deterioration state of the tunnel 4 is measured by an absorption spectrum obtained by spectrally separating infrared rays from the structured structure, and data accumulation is performed.
また、自走機構部2は、前記検査装置本体1を前記トンネル4に沿って一方向又は往復方向に移動可能とするものである。 Further, the self-propelled mechanism unit 2 enables the inspection apparatus main body 1 to move in one direction or a reciprocating direction along the tunnel 4.
そして、校正物質収納体3は、前記検査装置本体1に同期して移動可能とされ、前記トンネル4の劣化状態測定の基準となる正常物質を収納するものである。この場合、校正物質収納体3は、前記検査装置本体1の自走機構部2と同様に構成された他の自走機構部2aにより、移動可能とすればよい。 The calibration substance storage body 3 is movable in synchronism with the inspection apparatus main body 1 and stores a normal substance serving as a reference for measuring the deterioration state of the tunnel 4. In this case, the calibration substance storage body 3 may be movable by another self-propelled mechanism portion 2a configured similarly to the self-propelled mechanism portion 2 of the inspection apparatus main body 1.
図2は、図1に示す非破壊検査装置の配置状態を示す概略斜視図である。なお、図2においては、校正物質収納体3は図示省略している。
前記自走機構部2は、検査装置本体1を前記トンネル4に沿って移動可能とするもので、該トンネル4に沿って延びる道路Rの中央部に設置され中央分離帯となるガイドレール6を利用して、図3に示すように、前記検査装置本体1の筐体5の支持部材7を保持している。上端部に筐体5が取り付けられた支持部材7の下端部は道路Rの路面に向けて延び、その下端には駆動車輪8が設けられている。前記ガイドレール6の下端部には膨らみ部が形成されており、この膨らみ部内に前記駆動車輪8が配置されて、電気モータ9により回転される。この駆動車輪8が回転することで、ガイドレール6の案内により前記支持部材7が路面上を一方向又は往復方向に自走可能とされている。すなわち、自走機構部2は、前記支持部材7と、電気モータ9と、駆動車輪8とを備えて、トンネル4に沿って往復移動可能に構成されている。なお、前記電気モータ9に対する電力の供給は、ガイドレール6の内部空間を利用して送電配線をし、地下鉄電車と同様に前記送電配線に受電器をスライド接触させて行えばよい。
FIG. 2 is a schematic perspective view showing an arrangement state of the nondestructive inspection apparatus shown in FIG. In FIG. 2, the calibration substance storage body 3 is not shown.
The self-propelled mechanism unit 2 allows the inspection apparatus main body 1 to move along the tunnel 4. A guide rail 6 that is installed at the center of the road R extending along the tunnel 4 and serves as a central separation band is provided. Utilizing this, as shown in FIG. 3, the supporting member 7 of the casing 5 of the inspection apparatus main body 1 is held. The lower end portion of the support member 7 having the housing 5 attached to the upper end portion extends toward the road surface of the road R, and the driving wheel 8 is provided at the lower end thereof. A bulge is formed at the lower end of the guide rail 6, and the drive wheel 8 is disposed in the bulge and is rotated by an electric motor 9. As the drive wheel 8 rotates, the support member 7 can be self-propelled in one direction or in a reciprocating direction on the road surface by the guide rail 6. That is, the self-propelled mechanism unit 2 includes the support member 7, the electric motor 9, and the drive wheel 8, and is configured to be reciprocally movable along the tunnel 4. The power supply to the electric motor 9 may be performed by making power transmission wiring using the internal space of the guide rail 6 and sliding the power receiver on the power transmission wiring in the same manner as in a subway train.
前記自走機構部2により、検査装置本体1がトンネル4に沿って移動可能に支持されている。この検査装置本体1は、構造物としてのトンネル4の内壁面に加熱用の赤外線を照射し、その赤外線照射によりトンネル4の内壁面の温度が変化するのを測定すると共に、前記赤外線照射により加熱された構造物からの赤外線を分光した吸収スペクトルにより該トンネル4の劣化状態を測定し、データ集積を行うもので、図4に示すように、ガイドレール6に保持された支持部材7の上端部に筐体5が取り付けられている。この筐体5は、例えば円筒状に形成され、その内部に後述の赤外線照射部12、温度変化・劣化状態測定部13及び駆動制御・集積部14等を収容するものである。そして、前記筐体5は、支持部材7の上端部の2箇所で固定バンド10a,10bにより取り付けられる。図4では、検査装置本体1は、図3に示す自走機構部2により矢印A,B方向に往復移動可能とされている。 The self-propelled mechanism unit 2 supports the inspection apparatus body 1 so as to be movable along the tunnel 4. The inspection apparatus body 1 irradiates the inner wall surface of the tunnel 4 as a structure with infrared rays for heating, measures the change in the temperature of the inner wall surface of the tunnel 4 due to the infrared irradiation, and heats by the infrared irradiation. The deterioration state of the tunnel 4 is measured by an absorption spectrum obtained by spectrally separating infrared rays from the structure, and data accumulation is performed. As shown in FIG. 4, the upper end portion of the support member 7 held by the guide rail 6 is used. A housing 5 is attached to the housing. The casing 5 is formed, for example, in a cylindrical shape, and accommodates an infrared irradiation unit 12, a temperature change / deterioration state measurement unit 13, a drive control / integration unit 14, and the like, which will be described later. The casing 5 is attached by fixing bands 10 a and 10 b at two positions on the upper end portion of the support member 7. In FIG. 4, the inspection apparatus body 1 can be reciprocated in the directions of arrows A and B by the self-propelled mechanism 2 shown in FIG.
図5は、前記検査装置本体1において筐体5を外して内部構成を示す拡大側面図である。この実施例では、基盤部材11の上面にてその長手方向の一半部に第1検査部1aが、他半部に第2検査部1bが一列状に設けられている。第1検査部1aと第2検査部1bとは、検査装置本体1が往復移動する際にそれぞれの進行方向に沿って構造物の内部欠陥及び劣化状態を検査するように一対で設けられている。図5においては、第1検査部1aは図の左方向(矢印A方向)へ移動する際に検査し、第2検査部1bは図の右方向(矢印B方向)へ移動する際に検査するようになっている。ここでは、代表的に第1検査部1aについて説明する。なお、第2検査部1bは、第1検査部1aと全く同じ構成のものとされる。また、検査装置本体1が矢印A方向又はB方向の一方にのみ移動しながら検査する場合は、第1検査部1a又は第2検査部1bの一方だけを備えていればよい。その場合は、検査のために矢印A方向又はB方向に移動した後の帰りは、何も動作しないで検査装置本体1を元の位置に帰還させることになる。 FIG. 5 is an enlarged side view showing the internal configuration of the inspection apparatus body 1 with the housing 5 removed. In this embodiment, on the upper surface of the base member 11, a first inspection portion 1 a is provided in one half of the longitudinal direction, and a second inspection portion 1 b is provided in a row in the other half. The first inspection unit 1a and the second inspection unit 1b are provided as a pair so as to inspect internal defects and deterioration states of the structure along the respective traveling directions when the inspection apparatus body 1 reciprocates. . In FIG. 5, the first inspection unit 1a is inspected when moving in the left direction (arrow A direction), and the second inspection unit 1b is inspected when moving in the right direction (arrow B direction). It is like that. Here, the 1st test | inspection part 1a is demonstrated typically. The second inspection unit 1b has the same configuration as that of the first inspection unit 1a. When the inspection apparatus main body 1 performs inspection while moving only in one of the arrow A direction and the B direction, only one of the first inspection unit 1a and the second inspection unit 1b may be provided. In that case, the return after moving in the direction of arrow A or B for inspection returns the inspection apparatus body 1 to the original position without any operation.
図5において、第1検査部1aは、赤外線照射部12と、温度変化・劣化状態測定部13と、駆動制御・集積部14と、監視カメラ15とを含んでいる。ここで、駆動制御・集積部14は、第1検査部1aと第2検査部1bとに共通のものとして、両者の中間部位に設けられている。なお、前記赤外線照射部12より赤外線を照射することから、前記基盤部材11は、下方への赤外線の照射を遮るために赤外線を遮蔽する材料から成ることが望ましい。 In FIG. 5, the first inspection unit 1 a includes an infrared irradiation unit 12, a temperature change / deterioration state measurement unit 13, a drive control / integration unit 14, and a monitoring camera 15. Here, the drive control / accumulation unit 14 is provided in an intermediate portion between the first inspection unit 1a and the second inspection unit 1b as a common component. In addition, since the infrared irradiation part 12 irradiates infrared rays, it is desirable that the base member 11 is made of a material that blocks infrared rays in order to block irradiation of infrared rays downward.
前記赤外線照射部12は、検査対象の構造物に加熱用の赤外線を照射するもので、例えば加熱レーザ光を発振する赤外線レーザを備えており、波長が1.5μm程度でビーム径が0.010m程度の加熱レーザ光を発振するようになっている。この加熱レーザ光の照射により、構造物の表面が加熱される。この赤外線照射部12は、図6に示すように、水平方向の回転軸を有する第1ドラム16aの外周面に1個又は複数個の赤外線レーザチップ17を有しており、前記第1ドラム16aは、その回転軸に連結された電気モータ18により回転される。そして、前記第1ドラム16aの外方には、断面形がカマボコ形で第1ドラム16aを覆うように半円弧状に形成された集光レンズ19が、図示省略の支持金具で配設されている。この集光レンズ19により、前記照射された加熱レーザ光がビーム状に集光され、そのビームレーザ光が構造物の表面をスキャンする。なお、前記赤外線レーザチップ17は、受発光素子とレーザチップから成る。 The infrared irradiation unit 12 irradiates a structure to be inspected with infrared rays for heating. For example, the infrared irradiation unit 12 includes an infrared laser that oscillates a heating laser beam, and has a wavelength of about 1.5 μm and a beam diameter of about 0.010 m. A heating laser beam is oscillated. The surface of the structure is heated by the irradiation of the heating laser beam. As shown in FIG. 6, the infrared irradiation unit 12 has one or a plurality of infrared laser chips 17 on the outer peripheral surface of a first drum 16a having a horizontal rotation axis, and the first drum 16a. Is rotated by an electric motor 18 connected to the rotating shaft. Further, outside the first drum 16a, a condensing lens 19 having a semicircular arc shape having a cross-sectional shape covering the first drum 16a is disposed by a support metal fitting (not shown). Yes. The condensing lens 19 condenses the irradiated heating laser light in a beam shape, and the beam laser light scans the surface of the structure. The infrared laser chip 17 includes a light emitting / receiving element and a laser chip.
温度変化・劣化状態測定部13は、前記加熱用の赤外線照射(加熱レーザ光)による構造物の温度変化を測定すると共に、前記赤外線照射により加熱された構造物からの赤外線を分光した吸収スペクトルにより該構造物の劣化状態を測定するものである。この温度変化・劣化状態測定部13は、図6に示すように、水平方向の回転軸を有する第2ドラム16bの外周面に複数個の温度測定分光光学系20を有しており、前記第2ドラム16bは、その回転軸に連結された電気モータ21により回転される。そして、前記第2ドラム16bの外方には、断面形がカマボコ形で第2ドラム16bを覆うように半円弧状に形成された集光レンズ(図示省略;前記赤外線照射部12の集光レンズ19と同じもの)が配設されている。この場合も、その集光レンズで前記照射された赤外線がビーム状に集光され、そのビーム光が構造物の表面をスキャンする。 The temperature change / deterioration state measuring unit 13 measures the temperature change of the structure due to the infrared irradiation (heating laser beam) for heating and uses the absorption spectrum obtained by spectroscopically analyzing infrared rays from the structure heated by the infrared irradiation. The deterioration state of the structure is measured. As shown in FIG. 6, the temperature change / deterioration state measurement unit 13 includes a plurality of temperature measurement spectroscopic optical systems 20 on the outer peripheral surface of a second drum 16b having a horizontal rotation axis. The two drums 16b are rotated by an electric motor 21 connected to the rotating shaft. A condensing lens (not shown; condensing lens of the infrared irradiating unit 12) is formed on the outer side of the second drum 16 b so as to cover the second drum 16 b with a cross-sectional shape. 19 is the same). Also in this case, the irradiated infrared rays are condensed into a beam shape by the condenser lens, and the beam light scans the surface of the structure.
図7は、図6に示す検査装置本体1における温度変化・劣化状態測定部13の内部構造を示す説明図であり、第2ドラム16bの一方の側面板を外して内部を示す側面図である。この温度変化・劣化状態測定部13は、前記第2ドラム16bの回転中心側から半径方向に向かって放射状に延びる、例えば4個の温度測定分光光学系20を備えている。なお、温度測定分光光学系20は、4個に限られず、1個又は適宜の複数個であってもよい。 FIG. 7 is an explanatory view showing the internal structure of the temperature change / deterioration state measuring unit 13 in the inspection apparatus main body 1 shown in FIG. 6, and is a side view showing the inside by removing one side plate of the second drum 16b. . The temperature change / deterioration state measurement unit 13 includes, for example, four temperature measurement spectroscopic optical systems 20 that extend radially from the rotation center side of the second drum 16b in the radial direction. Note that the temperature measurement spectroscopic optical system 20 is not limited to four, and may be one or an appropriate plurality.
図8は、図7に示す温度変化・劣化状態測定部13における温度測定分光光学系20の内部構成を示すブロック図である。この温度測定分光光学系20は、構造物に対して光を照射する光源部20aと、前記赤外線照射部12からの赤外線照射で加熱された構造物に対する光源部20aからの光照射の反射率変化を測定すると共に前記赤外線照射で加熱された構造物からの熱放射光を分光して吸収スペクトルを検出する分光器20bと、前記光源部20a及び分光器20bに入出射する赤外線が構造物表面に焦点が合うようにする自動焦点機能を具備するレンズ20cとを有している。なお、符号20dはレンズ20cの焦点を合わせる自動焦点(AutoFocus:AF)の機能を発揮するAFユニットを示し、符号20eはハーフミラーを示している。 FIG. 8 is a block diagram showing an internal configuration of the temperature measurement spectroscopic optical system 20 in the temperature change / deterioration state measurement unit 13 shown in FIG. The temperature measurement spectroscopic optical system 20 includes a light source unit 20a that irradiates light to a structure, and a change in reflectance of light irradiation from the light source unit 20a to the structure heated by infrared irradiation from the infrared irradiation unit 12. A spectroscope 20b that detects thermal absorption light from the structure heated by the infrared irradiation and detects an absorption spectrum, and infrared rays that enter and exit the light source unit 20a and the spectroscope 20b are incident on the surface of the structure. And a lens 20c having an autofocus function for focusing. Reference numeral 20d denotes an AF unit that exhibits a function of autofocus (AF) for focusing the lens 20c, and reference numeral 20e denotes a half mirror.
前記光源部20aから矢印Dのように照射された光は、ハーフミラー20eで反射されてレンズ20cに入射する。レンズ20cは、入射した赤外線をビーム状に集光して矢印Dのように構造物に向けて射出すると共に、構造物からの反射赤外線を矢印Eのように入射してハーフミラー20eへ送る。ハーフミラー20eでは、レンズ20cから送られた反射光はそのまま透過して分光器20bに入射する。このとき、レンズ20cは、AFユニット20dの自動焦点機能により光源部20aから出射する光が構造物表面に焦点が合うように調節される。すなわち、図8において、分光器20bでレンズ20cから入射した光(赤外線)を検出し、その検出信号をAFユニット20dへ送り、AFユニット20dは前記検出信号の大小によりレンズ20cの位置を調節して焦点が合うようにフィードバック制御する。この場合、光源部20a内の発光点と分光器20b内の受光点とを共役な関係(物体と像の位置関係)とし、図9に示すように、検出光量のピークP1のレンズ位置L1を検出する。このように、前記分光器20bの出力最大時に光源部20aからの出射光が構造物(トンネル4)の壁面に焦点が合う(レンズ位置L1)ことになる。なお、符号P2及びL2は、構造物の壁面の他の点に対して焦点が合った場合を示している。 The light emitted from the light source unit 20a as indicated by the arrow D is reflected by the half mirror 20e and enters the lens 20c. The lens 20c condenses incident infrared rays in the form of a beam and emits it toward the structure as indicated by an arrow D, and the reflected infrared rays from the structure are incident as indicated by an arrow E and sent to the half mirror 20e. In the half mirror 20e, the reflected light transmitted from the lens 20c is transmitted as it is and enters the spectroscope 20b. At this time, the lens 20c is adjusted by the autofocus function of the AF unit 20d so that light emitted from the light source unit 20a is focused on the surface of the structure. That is, in FIG. 8, the light (infrared rays) incident from the lens 20c is detected by the spectroscope 20b, and the detection signal is sent to the AF unit 20d. The AF unit 20d adjusts the position of the lens 20c according to the magnitude of the detection signal. Feedback control so that it is in focus. In this case, the receiving point in the emission point and the spectroscope 20b in the light source unit 20a and a conjugate relationship (positional relationship between the object and the image), as shown in FIG. 9, the lens position of the peak P 1 of the detected light L Detect 1 Thus, the light emitted from the light source 20a is focused on the wall surface of the structure (tunnel 4) at the maximum output of the spectroscope 20b (lens position L 1 ). The reference numeral P 2 and L 2 indicates a case-focus with respect to other points of the wall of the structure.
前記光源部20aは、構造物に対して光を照射するもので、例えば半導体レーザを備えており、波長が0.5μm程度でビーム径が0.001m程度の光を発振するようになっている。また、分光器20bは、前述のように、赤外線照射部12からの赤外線照射で加熱された構造物に対する光源部20aからの光照射の反射率の時間変化により温度変化を測定すると共に、前記赤外線照射で加熱された構造物からの熱放射光を分光して熱放射光量の波長依存性により吸収スペクトルを検出する。前記分光器20bによる温度変化の測定は、赤外線照射で加熱された構造物に対する光照射の反射率の時間変化により、物質の光反射率の温度依存性を利用して熱伝導率の変化を測定することで可能となる。このような検査原理は、「光加熱サーモリフレクタンス法」と呼ばれる。 The light source unit 20a irradiates the structure with light, and includes, for example, a semiconductor laser, and oscillates light having a wavelength of about 0.5 μm and a beam diameter of about 0.001 m. Further, as described above, the spectroscope 20b measures the temperature change by the time change of the reflectance of the light irradiation from the light source unit 20a with respect to the structure heated by the infrared irradiation from the infrared irradiation unit 12, and the infrared ray The absorption spectrum is detected based on the wavelength dependence of the amount of heat radiation by dispersing the heat radiation from the structure heated by irradiation. The temperature change by the spectroscope 20b is measured by measuring the change in thermal conductivity using the temperature dependence of the light reflectivity of the substance by the time change of the reflectivity of the light irradiation on the structure heated by infrared irradiation. This is possible. Such an inspection principle is called “light heating thermoreflectance method”.
なお、前記赤外線照射部12及び温度変化・劣化状態測定部13の配置は、赤外線照射部12により構造物に加熱用の赤外線を照射した後に、温度変化・劣化状態測定部13で前記光照射により構造物の温度が変化するのを測定することから、図5に示すように、赤外線照射部12が移動方向の前方側に位置する。 The infrared irradiation unit 12 and the temperature change / deterioration state measurement unit 13 are arranged by irradiating the structure with infrared rays for heating, and then the temperature change / deterioration state measurement unit 13 is irradiated with the light. Since the change in the temperature of the structure is measured, as shown in FIG. 5, the infrared irradiation unit 12 is positioned on the front side in the movement direction.
また、前記赤外線照射部12及び温度変化・劣化状態測定部13は、水平方向の回転軸周りにそれぞれ独立に回転可能とされている。すなわち、図6において、赤外線照射部12の第1ドラム16aの回転軸に連結された電気モータ18、及び温度変化・劣化状態測定部13の第2ドラム16bの回転軸に連結された電気モータ21は、それぞれ独立に回転制御される。 Further, the infrared irradiation unit 12 and the temperature change / deterioration state measurement unit 13 can be independently rotated around a horizontal rotation axis. That is, in FIG. 6, the electric motor 18 connected to the rotating shaft of the first drum 16 a of the infrared irradiation unit 12 and the electric motor 21 connected to the rotating shaft of the second drum 16 b of the temperature change / deterioration state measuring unit 13. Are controlled independently of each other.
この場合、前記赤外線照射部12及び温度変化・劣化状態測定部13の回転は、図10に示すようにして検出される。例えば、赤外線照射部12及び温度変化・劣化状態測定部13が取り付けられた基盤部材11の上面に高反射率部材22を設け、図6に示す赤外線レーザチップ17及び温度測定分光光学系20から照射された光の反射光を受光して、赤外線レーザチップ17及び温度測定分光光学系20が回転しているかどうか、回転角度はどのくらいかを検出する。なお、これに限られず、第1ドラム16a又は第2ドラム16bの回転軸にエンコーダを設け、従来公知の方法で回転を検出してもよい。 In this case, the rotation of the infrared irradiation unit 12 and the temperature change / deterioration state measurement unit 13 is detected as shown in FIG. For example, a high reflectance member 22 is provided on the upper surface of the base member 11 to which the infrared irradiation unit 12 and the temperature change / deterioration state measurement unit 13 are attached, and irradiation is performed from the infrared laser chip 17 and the temperature measurement spectroscopic optical system 20 shown in FIG. The reflected light of the reflected light is received, and it is detected whether the infrared laser chip 17 and the temperature measurement spectroscopic optical system 20 are rotating, and what is the rotation angle. However, the present invention is not limited to this, and an encoder may be provided on the rotation shaft of the first drum 16a or the second drum 16b, and rotation may be detected by a conventionally known method.
また、前記赤外線照射部12及び温度変化・劣化状態測定部13のトンネル4の内壁面に対する回転角は、図11に示すようにして検出される。例えば、トンネル4の内壁面の特定位置又は一定間隔をおいた位置に高反射率部材23を設け、それぞれ赤外線レーザチップ17及び温度測定分光光学系20から照射された光の反射光を受光して、赤外線レーザチップ17及び温度測定分光光学系20の回転角度はどのくらいかを検出する。このとき、前記高反射率部材23が取り付けられた特定位置を、赤外線レーザチップ17及び温度測定分光光学系20の回転角度のゼロ点位置とすればよい。なお、前記高反射率部材23は、赤外線照射部12からの加熱用の赤外線の吸収による温度上昇はないものとする。 Further, the rotation angles of the infrared irradiation unit 12 and the temperature change / deterioration state measurement unit 13 with respect to the inner wall surface of the tunnel 4 are detected as shown in FIG. For example, a high reflectance member 23 is provided at a specific position on the inner wall surface of the tunnel 4 or at a predetermined interval, and the reflected light of the light emitted from the infrared laser chip 17 and the temperature measurement spectroscopic optical system 20 is received. The rotation angle of the infrared laser chip 17 and the temperature measurement spectroscopic optical system 20 is detected. At this time, the specific position where the high reflectivity member 23 is attached may be the zero point position of the rotation angle of the infrared laser chip 17 and the temperature measurement spectroscopic optical system 20. The high reflectivity member 23 does not increase in temperature due to absorption of infrared rays for heating from the infrared irradiation unit 12.
駆動制御・集積部14は、図5において、前記赤外線照射部12及び温度変化・劣化状態測定部13の駆動制御及びデータ集積を行うもので、赤外線レーザチップ17及び温度測定分光光学系20を駆動する電源回路、電気モータ18,21を駆動する電源回路、赤外線照射部12及び温度変化・劣化状態測定部13の動作により取得した検査データを集積するデータ集積転送回路等を含んでいる。 In FIG. 5, the drive control / integration unit 14 performs drive control and data integration of the infrared irradiation unit 12 and the temperature change / deterioration state measurement unit 13, and drives the infrared laser chip 17 and the temperature measurement spectroscopic optical system 20. A power integrated circuit that integrates inspection data acquired by the operations of the infrared irradiation unit 12 and the temperature change / deterioration state measuring unit 13.
監視カメラ15は、検査装置本体1の移動方向前方を監視するためのもので、例えば円筒状に形成された筐体5の前端部又は後端部にて移動方向前方にレンズを向けて取り付けられている。この監視カメラ15により、検査装置本体1の移動方向前方の状況や、障害物等の監視が行える。また、魚眼レンズを用いることによりトンネル4の内壁面も確認できるようになっている。 The monitoring camera 15 is for monitoring the front of the inspection apparatus main body 1 in the movement direction, and is attached with the lens facing forward in the movement direction at the front end portion or the rear end portion of the housing 5 formed in a cylindrical shape, for example. ing. This monitoring camera 15 can monitor the situation in front of the movement direction of the inspection apparatus body 1 and obstacles. Moreover, the inner wall surface of the tunnel 4 can also be confirmed by using a fisheye lens.
そして、このような構成の検査装置本体1のガイドレール6に対する移動位置は、図12に示すようにして検出される。例えば、ガイドレール6の特定位置又は一定間隔をおいた位置に高反射率部材24を設け、検査装置本体1の支持部材7の一部に前記高反射率部材24に向けて発光すると共にその反射光を受光する受発光部25を設け、前記高反射率部材24からの反射光を検出して、検査装置本体1がガイドレール6の長手方向においてどの位置にいるかを検出する。これにより、検査装置本体1が検査対象の構造物に沿って移動している位置を検出することができる。なお、前記高反射率部材24の替わりにその部位に貫通孔をあけて、その貫通孔を透過する光により受発光部25が位置を検出するようにしてもよい。 And the movement position with respect to the guide rail 6 of the test | inspection apparatus main body 1 of such a structure is detected as shown in FIG. For example, a high reflectivity member 24 is provided at a specific position or at a predetermined interval on the guide rail 6, and light is emitted toward the high reflectivity member 24 on a part of the support member 7 of the inspection apparatus main body 1 and its reflection. A light emitting / receiving unit 25 that receives light is provided, and the reflected light from the high reflectance member 24 is detected to detect the position of the inspection apparatus body 1 in the longitudinal direction of the guide rail 6. Thereby, the position where the inspection apparatus main body 1 is moving along the structure to be inspected can be detected. Instead of the high reflectivity member 24, a through hole may be formed in the portion, and the light emitting / receiving unit 25 may detect the position by light transmitted through the through hole.
図1に示すトンネル4の内壁面の一方の側壁底部の近傍には、校正物質収納体3が配備されている。この校正物質収納体3は、前記検査装置本体1に同期して移動可能とされ、構造物(トンネル4)の劣化状態測定の基準となる正常物質を収納するもので、図2に示す検査装置本体1の自走機構部2のガイドレール6と平行に延びる他のガイドレール6aの案内により、該校正物質収納体3の支持部材が道路Rの路面上を自走可能に構成されている。 In the vicinity of one side wall bottom of the inner wall surface of the tunnel 4 shown in FIG. The calibration substance storage body 3 is movable in synchronism with the inspection apparatus main body 1 and stores a normal substance serving as a reference for measuring the deterioration state of the structure (tunnel 4). The inspection apparatus shown in FIG. The support member of the calibration substance storage body 3 is configured to be capable of self-propelling on the road surface of the road R by guidance of another guide rail 6a extending in parallel with the guide rail 6 of the self-propelling mechanism portion 2 of the main body 1.
すなわち、図1に示すように、トンネル4の一方の側壁底部の近傍に、前述の検査装置本体1の自走機構部2(図3参照)と同様に構成された他の自走機構部2aが設けられている。この自走機構部2aは、図13に示すように、校正物質収納体3を前記トンネル4に沿って移動可能とするもので、該トンネル4に沿って延びる道路Rの一方の側部に設置されたガイドレール6aを利用して、前記校正物質収納体3の支持部材7aを保持している。上端部に校正物質収納体3が取り付けられた支持部材7aの下端部は道路Rの路面に向けて延び、その下端には駆動車輪8aが設けられている。前記ガイドレール6aの下端部には膨らみ部が形成されており、この膨らみ部内に前記駆動車輪8aが配置されて、電気モータ9aにより回転される。この駆動車輪8aが回転することで、ガイドレール6aの案内により前記支持部材7aが路面上を一方向又は往復方向に自走可能とされている。すなわち、自走機構部2aは、トンネル4に沿って往復移動可能に構成されている。なお、前記電気モータ9aに対する電力の供給は、ガイドレール6aの内部空間を利用して送電配線をし、地下鉄電車と同様に前記送電配線に受電器をスライド接触させて行えばよい。 That is, as shown in FIG. 1, in the vicinity of the bottom of one side wall of the tunnel 4, another self-propelled mechanism portion 2a configured similarly to the self-propelled mechanism portion 2 (see FIG. 3) of the inspection apparatus main body 1 described above. Is provided. As shown in FIG. 13, the self-propelled mechanism portion 2 a allows the calibration substance storage body 3 to move along the tunnel 4, and is installed on one side of the road R extending along the tunnel 4. The supporting member 7a of the calibration substance storage body 3 is held using the guide rail 6a. The lower end portion of the support member 7a having the calibration substance storage body 3 attached to the upper end portion extends toward the road surface of the road R, and a drive wheel 8a is provided at the lower end thereof. A bulge is formed at the lower end of the guide rail 6a. The drive wheel 8a is disposed in the bulge and is rotated by the electric motor 9a. By rotating the drive wheel 8a, the support member 7a can be self-propelled on the road surface in one direction or in a reciprocating direction by the guide rail 6a. That is, the self-propelled mechanism portion 2 a is configured to be capable of reciprocating along the tunnel 4. The power supply to the electric motor 9a may be performed by using the internal space of the guide rail 6a for power transmission wiring and sliding the power receiver to the power transmission wiring in the same manner as a subway train.
なお、ここで言う「正常物質」とは、例えばコンクリート構造物において劣化物質(水や鉄や塩素等)が析出していない物質のことであり、トンネル又は高架橋等の構造物をそれぞれの現場で施工した実際のコンクリート片等を検査試料(サンプル)として保管しておき、その検査試料を「正常物質」として用いるのが望ましい。すなわち、ある構造物について所定期間経過後にその内部欠陥及び劣化状態等の非破壊検査をする際に、各構造物ごとに保管してある該当の検査試料を取り出して、それを「正常物質」として前記校正物質収納体3内に収納すればよい。 The “normal substance” mentioned here is, for example, a substance in which a deteriorated substance (water, iron, chlorine, etc.) is not deposited in a concrete structure, and a structure such as a tunnel or a viaduct at each site. It is desirable to store the actual concrete pieces and the like as inspection samples (samples) and use the inspection samples as “normal substances”. That is, when nondestructive inspection of the internal defect and deterioration state of a certain structure after the lapse of a predetermined period, take out the corresponding inspection sample stored for each structure and make it as “normal substance” What is necessary is just to accommodate in the said calibration substance storage body 3. FIG.
図14は、以上のように構成された非破壊検査装置の構成及び機能を示すブロック図である。この非破壊検査装置は、検査装置本体1と、自走機構部2と、校正物質収納体3とを備えている。なお、図14では、検査装置本体1として、図5に示す第1検査部1aの部分だけを図示しており、第2検査部1bの部分は図示省略している。第2検査部1bは、駆動制御・集積部14を共通にして、その他の部分は図14に示す第1検査部1aと同じ構成及び機能のブロック図となる。 FIG. 14 is a block diagram showing the configuration and functions of the nondestructive inspection apparatus configured as described above. This nondestructive inspection apparatus includes an inspection apparatus main body 1, a self-propelled mechanism portion 2, and a calibration substance storage body 3. In FIG. 14, as the inspection apparatus main body 1, only the first inspection unit 1a shown in FIG. 5 is shown, and the second inspection unit 1b is not shown. The second inspection unit 1b has a common drive control / integration unit 14, and the other parts are block diagrams of the same configuration and function as the first inspection unit 1a shown in FIG.
まず、検査装置本体1は、赤外線照射部12と、温度変化・劣化状態測定部13と、駆動制御・集積部14と、監視カメラ15と、カメラ電源ユニット26と、通信ユニット27とを含んでいる。前記赤外線照射部12は、検査対象の構造物に加熱用の赤外線を照射するもので、例えば加熱レーザ光を発振する高出力の赤外線レーザを備えており、波長が1.5μm程度の加熱レーザ光を矢印Cのように発振する。 First, the inspection apparatus main body 1 includes an infrared irradiation unit 12, a temperature change / deterioration state measurement unit 13, a drive control / integration unit 14, a monitoring camera 15, a camera power supply unit 26, and a communication unit 27. Yes. The infrared irradiation unit 12 irradiates a structure to be inspected with infrared rays for heating. For example, the infrared irradiation unit 12 includes a high-power infrared laser that oscillates a heating laser beam, and a heating laser beam having a wavelength of about 1.5 μm. Oscillates as shown by arrow C.
温度変化・劣化状態測定部13は、前記赤外線照射部12からの赤外線照射(加熱レーザ光)による構造物の温度変化を測定すると共に、前記赤外線照射で加熱された構造物からの赤外線を分光した吸収スペクトルにより該構造物の劣化状態を測定するもので、図8に示す温度測定分光光学系20の内部構成となる光源部20aと、分光器20bとを有して成る。なお、図14では、図8に示すレンズ20c、AFユニット20d及びハーフミラー20eは図示省略している。前記光源部20aからは、構造物(トンネル4)に向けて矢印Dのように赤外線を照射する。構造物から反射された光は、矢印Eのように分光器20bへ入射する。 The temperature change / deterioration state measuring unit 13 measures the temperature change of the structure due to the infrared irradiation (heating laser beam) from the infrared irradiation unit 12, and spectrally analyzes the infrared rays from the structure heated by the infrared irradiation. The deterioration state of the structure is measured by an absorption spectrum, and includes a light source unit 20a and a spectroscope 20b which are the internal configuration of the temperature measurement spectroscopic optical system 20 shown in FIG. In FIG. 14, the lens 20c, the AF unit 20d, and the half mirror 20e shown in FIG. 8 are not shown. From the said light source part 20a, infrared rays are irradiated like the arrow D toward a structure (tunnel 4). The light reflected from the structure enters the spectroscope 20b as shown by an arrow E.
駆動制御・集積部14は、前記赤外線照射部12及び温度変化・劣化状態測定部13の駆動制御及びデータ集積を行うもので、赤外線照射部12の赤外線レーザや、温度変化・劣化状態測定部13の光源部20a及び分光器20bを駆動するための電源回路を有すると共に、赤外線照射部12及び温度変化・劣化状態測定部13で収集したデータを集積する検査用ロジック回路等を備えている。 The drive control / accumulation unit 14 performs drive control and data integration of the infrared irradiation unit 12 and the temperature change / deterioration state measurement unit 13. The infrared laser of the infrared irradiation unit 12 and the temperature change / degradation state measurement unit 13. And a power supply circuit for driving the light source unit 20a and the spectroscope 20b, and an inspection logic circuit for integrating data collected by the infrared irradiation unit 12 and the temperature change / deterioration state measurement unit 13.
監視カメラ15は、検査装置本体1の移動方向前方を監視するためのもので、カメラ電源ユニット26から電力を供給されて撮影を行い、その撮影データを収集する。 The monitoring camera 15 is for monitoring the front of the inspection apparatus main body 1 in the moving direction. The monitoring camera 15 is supplied with power from the camera power supply unit 26 to perform shooting, and collects the shooting data.
通信ユニット27は、前記駆動制御・集積部14で取得した検査データ、及び監視カメラ15で収集しカメラ電源ユニット26を介して転送された撮影データを外部(例えば、図28に示す中継器51等)へ送るもので、自走機構部2の電源回路から電力を供給されて動作する。 The communication unit 27 externally captures the inspection data acquired by the drive control / accumulation unit 14 and the imaging data collected by the monitoring camera 15 and transferred via the camera power supply unit 26 (for example, the repeater 51 shown in FIG. 28). The power is supplied from the power supply circuit of the self-propelled mechanism unit 2 to operate.
自走機構部2は、前記検査装置本体1を前記構造物(トンネル4)に沿って移動可能とするもので、図3に示す電気モータ9を備え、外部から供給される電力をその電気モータ9に対して送り、駆動車輪8の回転制御を行う回路を備えている。また、前記駆動制御・集積部14、カメラ電源ユニット26及び通信ユニット27に対して電力を送る電源回路も備えている。 The self-propelled mechanism section 2 enables the inspection apparatus main body 1 to move along the structure (tunnel 4), and includes an electric motor 9 shown in FIG. 3, and supplies electric power supplied from the outside to the electric motor. 9 and a circuit for controlling the rotation of the drive wheel 8. Further, a power supply circuit for supplying power to the drive control / integration unit 14, the camera power supply unit 26 and the communication unit 27 is also provided.
校正物質収納体3は、前記検査装置本体1に同期して移動可能とされ、前記構造物の劣化状態測定の基準となる正常物質を収納するもので、収納箱内に正常物質3aと、通信ユニット3bとが収納されている。正常物質3aは、例えばコンクリート構造物において劣化物質(水や鉄や塩素等)が析出していない物質のことであり、トンネル又は高架橋等の構造物をそれぞれの現場で施工した実際のコンクリート片等を検査試料(サンプル)として保管してあるものを用いる。通信ユニット3bは、校正物質収納体3を図1に示す検査装置本体1に同期して移動可能とするため、該検査装置本体1に内蔵の通信ユニット27と位置情報を送受信するもので、後述の他の自走機構部2aの電源回路から電力を供給されて動作する。 The calibration substance storage body 3 is movable in synchronism with the inspection apparatus main body 1 and stores a normal substance serving as a reference for measuring the deterioration state of the structure. The calibration substance storage body 3 communicates with the normal substance 3a in the storage box. The unit 3b is accommodated. The normal substance 3a is, for example, a substance in which a deteriorated substance (water, iron, chlorine, or the like) is not deposited in a concrete structure, such as an actual piece of concrete in which a structure such as a tunnel or a viaduct is constructed at each site. Is stored as an inspection sample (sample). The communication unit 3b transmits / receives position information to / from the communication unit 27 built in the inspection apparatus body 1 so that the calibration substance storage body 3 can be moved in synchronization with the inspection apparatus body 1 shown in FIG. The electric power is supplied from the power supply circuit of the other self-propelled mechanism 2a to operate.
他の自走機構部2aは、前記校正物質収納体3を構造物(トンネル4)に沿って検査装置本体1に同期して移動可能とするもので、前述の図13に示すような構造とされている。そして、検査装置本体1に内蔵の通信ユニット27と送受信する通信ユニット3bから位置情報を得て、前記検査装置本体1に同期して移動するように動作する。なお、校正物質収納体3と検査装置本体1の移動動作の同期は、前記通信ユニット3bと通信ユニット27との間の位置情報の送受信に限られず、図12に示すと同様に、図13に示すガイドレール6aの特定位置又は一定間隔をおいた位置に高反射率部材24を設け、校正物質収納体3の支持部材7aの一部に前記高反射率部材24に向けて発光すると共にその反射光を受光する受発光部25を設け、前記高反射率部材24からの反射光を検出し、校正物質収納体3がガイドレール6aの長手方向においてどの位置にいるかを検出して、検査装置本体1の位置と同期させるようにしてもよい。 The other self-propelled mechanism 2a allows the calibration substance storage body 3 to move in synchronization with the inspection apparatus body 1 along the structure (tunnel 4), and has a structure as shown in FIG. Has been. Then, the position information is obtained from the communication unit 3b that transmits and receives to / from the communication unit 27 built in the inspection apparatus body 1, and operates so as to move in synchronization with the inspection apparatus body 1. The synchronization of the movement operation of the calibration substance container 3 and the inspection apparatus main body 1 is not limited to the transmission / reception of the position information between the communication unit 3b and the communication unit 27. As shown in FIG. A high reflectivity member 24 is provided at a specific position or at a predetermined interval on the guide rail 6a shown, and light is emitted toward a part of the support member 7a of the calibration substance storage body 3 toward the high reflectivity member 24 and its reflection. An inspection device main body is provided that receives and emits light, detects reflected light from the high reflectivity member 24, detects where the calibration substance storage body 3 is in the longitudinal direction of the guide rail 6a, and You may make it synchronize with the position of 1.
このような構成及び機能により、前記自走機構部2で検査装置本体1を検査対象の構造物に沿って移動させながら、前記赤外線照射部12、温度変化・劣化状態測定部13及び駆動制御・集積部14により、構造物に対する加熱用の赤外線照射(加熱レーザ光)による構造物の温度変化を測定して該構造物の内部欠陥を検査すると共に、前記検査装置本体1に同期して移動する校正物質収納体3内の正常物質3aに対する前記赤外線照射による吸収スペクトルと、前記構造物に対する前記赤外線照射による吸収スペクトルとを比較して該構造物の劣化状態を検査する。 With such a configuration and function, the infrared irradiation unit 12, the temperature change / deterioration state measurement unit 13 and the drive control / control unit are moved while moving the inspection apparatus body 1 along the structure to be inspected by the self-propelled mechanism unit 2. The stacking unit 14 measures the temperature change of the structure due to infrared irradiation (heating laser beam) for heating the structure, inspects the internal defect of the structure, and moves in synchronization with the inspection apparatus body 1. The deterioration state of the structure is inspected by comparing the absorption spectrum of the normal substance 3a in the calibration substance container 3 by the infrared irradiation with the absorption spectrum of the structure by the infrared irradiation.
次に、第1の発明の非破壊検査装置の検査原理を説明する。図15はその非破壊検査装置の検査原理を示す説明図であり、図16は前記非破壊検査装置の検査原理を示すグラフである。この検査原理は、ある構造物に光を照射してその反射光を測定し、物質の光反射率の温度依存性を利用して熱伝導率を測定するもので、「光加熱サーモリフレクタンス法」と呼ばれる。この検査原理を利用して、検査対象の構造物の反射光測定位置の光反射率を計測し、その過渡特性から局所的熱伝導率を求め、マッピングすることで構造物内部のクラックや空隙を発見することができる。 Next, the inspection principle of the nondestructive inspection apparatus according to the first invention will be described. FIG. 15 is an explanatory view showing the inspection principle of the nondestructive inspection apparatus, and FIG. 16 is a graph showing the inspection principle of the nondestructive inspection apparatus. This inspection principle irradiates a certain structure with light, measures the reflected light, and measures the thermal conductivity using the temperature dependence of the light reflectance of the substance. Called. Using this inspection principle, the light reflectance at the reflected light measurement position of the structure to be inspected is measured, the local thermal conductivity is obtained from the transient characteristics, and mapping is performed to remove cracks and voids inside the structure. Can be found.
図15(a)において、検査対象の構造物30の内部にクラック31又は空隙があるとする。まず、この構造物30の表面に赤外線照射部12から加熱レーザ光を矢印Cのように照射する(時刻T0)。このとき、加熱レーザ光(C)のビーム径は0.010m程度とし、後述の測定レーザ光のビーム径の約10倍の領域幅とする。構造物30の表面にて加熱レーザ光(C)が当たった部位32は温度が上昇して、その熱が周囲に拡散して行く。その後、図15(b)において、温度変化・劣化状態測定部13から前記構造物30の表面に対して測定レーザ光を矢印Dのように照射すると共に、矢印Eのように反射する反射光を測定する(時刻T1)。このとき、測定レーザ光(D)のビーム径は0.001m程度とされ、前記加熱レーザ光(C)のビーム径の約1/10の領域幅とされる。前記加熱レーザ光(C)が当たった部位32はその間の時間経過に伴って熱拡散して、拡散領域33のように熱が周囲に拡がっている。さらにその後、図15(c)において、温度変化・劣化状態測定部13から次なる測定レーザ光を矢印Dのように照射すると共に、矢印Eのように反射する反射光を測定する(時刻T2)。このとき、時刻T0で加熱レーザ光(C)が当たった部位32はその後の時間経過に伴って更に熱拡散して、拡散領域34のように熱が周囲に拡がっている。 In FIG. 15A, it is assumed that there are cracks 31 or voids inside the structure 30 to be inspected. First, the surface of the structure 30 is irradiated with heating laser light from the infrared irradiation unit 12 as indicated by an arrow C (time T 0 ). At this time, the beam diameter of the heating laser beam (C) is about 0.010 m, and the region width is about 10 times the beam diameter of the measurement laser beam described later. The temperature of the portion 32 irradiated with the heating laser beam (C) on the surface of the structure 30 rises, and the heat diffuses to the surroundings. Thereafter, in FIG. 15B, the temperature change / deterioration state measurement unit 13 irradiates the surface of the structure 30 with the measurement laser light as indicated by the arrow D and reflects the reflected light as indicated by the arrow E. Measure (time T 1 ). At this time, the beam diameter of the measurement laser beam (D) is about 0.001 m, and the region width is about 1/10 of the beam diameter of the heating laser beam (C). The portion 32 irradiated with the heating laser beam (C) is thermally diffused with the passage of time, and the heat spreads to the periphery like a diffusion region 33. Further, in FIG. 15C, the next measurement laser beam is irradiated from the temperature change / deterioration state measurement unit 13 as indicated by arrow D, and the reflected light reflected as indicated by arrow E is measured (time T 2). ). At this time, the portion 32 irradiated with the heating laser beam (C) at time T 0 is further thermally diffused with the passage of time thereafter, and the heat spreads to the periphery like the diffusion region 34.
以後、前記と同様にして、所定の時間間隔で時刻T1から時刻T10まで、構造物30の表面の加熱部位32に対して測定レーザ光を矢印Dのように照射すると共に、矢印Eのように反射する反射光を測定する。このような測定結果をまとめたのが、図16のグラフである。図16は横軸を時刻とし縦軸をレーザ反射光の強度としたグラフで、時刻T0で構造物30の表面に加熱レーザ光を照射して部位32を加熱し、時刻T1から時刻T10まで前記構造物30の加熱部位32に対して測定レーザ光を照射すると共にその反射光を測定し、図15(b),(c)に示す拡散領域33,34のように熱が拡散している部位の反射光の変化の状態を表したものである。この場合は、時刻T0で照射した加熱レーザ光(C)のビーム幅内で、時刻T1から時刻T10の10回に分けて測定レーザ光(D)を照射してその反射光を測定している。 Thereafter, in the same manner as described above, the measurement laser beam is irradiated to the heating portion 32 on the surface of the structure 30 as indicated by the arrow D from the time T 1 to the time T 10 at a predetermined time interval. Thus, the reflected light reflected is measured. FIG. 16 is a graph summarizing such measurement results. FIG. 16 is a graph in which the horizontal axis represents time and the vertical axis represents the intensity of laser reflected light. At time T 0 , the surface of the structure 30 is irradiated with heating laser light to heat the region 32, and from time T 1 to time T 1. The laser beam is irradiated to the heating part 32 of the structure 30 up to 10 and the reflected light is measured, and the heat diffuses as in the diffusion regions 33 and 34 shown in FIGS. 15 (b) and 15 (c). It shows the state of the change in the reflected light of the part. In this case, within the beam width of the heating laser beam (C) irradiated at time T 0 , the measurement laser beam (D) is irradiated in ten times from time T 1 to time T 10 and the reflected light is measured. doing.
図16のように反射光を測定することで、前記構造物30の表面の加熱部位32の反射率を測定することができる。ここで、前述の「光加熱サーモリフレクタンス法」によれば、物質の光反射率の温度依存性を利用して熱伝導率を測定することができる。そこで、図16に示す反射光測定のグラフを測定部位に応じて位置をずらして並べて行き、周囲の部位と測定結果が変化するところが現れたらその部位の熱伝導率が変化していることが分かり、そこにクラック31又は空隙が存在することが発見できる。 By measuring the reflected light as shown in FIG. 16, the reflectance of the heated portion 32 on the surface of the structure 30 can be measured. Here, according to the above-mentioned “light heating thermoreflectance method”, the thermal conductivity can be measured by utilizing the temperature dependence of the light reflectance of a substance. Therefore, the reflected light measurement graph shown in FIG. 16 is arranged with the position shifted according to the measurement site, and if the surrounding site and the measurement result change, it can be seen that the thermal conductivity of that site has changed. It can be found that there are cracks 31 or voids there.
図17は、「光加熱サーモリフレクタンス法」により、検査対象の構造物(トンネル4)と校正物質収納体3内の正常物質3aとからの反射光量を比較する状態を示すグラフである。このグラフは、図16に示すグラフと同じく、反射光を測定して物質の光反射率の温度依存性を利用して熱伝導率を測定するもので、実線が正常物質3aからの反射光量の変化を示し、破線が異常のある構造物からの反射光量の変化を示している。そのカーブの立ち上がりの傾きやピーク値等を比較して、構造物にクラックや空隙等の異常が有るか否かを計測することができる。 FIG. 17 is a graph showing a state in which the amount of reflected light from the structure to be inspected (tunnel 4) and the normal substance 3a in the calibration substance container 3 is compared by the “light heating thermoreflectance method”. This graph, like the graph shown in FIG. 16, measures the thermal conductivity by measuring the reflected light and utilizing the temperature dependence of the light reflectance of the substance. The solid line indicates the amount of reflected light from the normal substance 3a. The change shows the change, and the broken line shows the change in the amount of reflected light from the abnormal structure. It is possible to measure whether or not there is an abnormality such as a crack or a gap in the structure by comparing the rising slope and peak value of the curve.
図18は、検査対象の構造物(トンネル4)又は校正物質収納体3内の正常物質3aに対する赤外線照射による温度変化の測定と劣化状態の測定を一つの分光器20bで行う状態を示す説明図である。この場合、赤外線照射部12から加熱用の赤外線(加熱レーザ光)をトンネル4又は正常物質3aに照射し、トンネル4又は正常物質3aの加熱された表面からの赤外線反射光を分光器20bで受光して分光し、前記トンネル4又は正常物質3aの反射率変化と吸収スペクトルを計測する。 FIG. 18 is an explanatory diagram showing a state in which a single spectroscope 20b performs temperature change measurement and deterioration state measurement by infrared irradiation on the structure to be inspected (tunnel 4) or the normal substance 3a in the calibration substance container 3. It is. In this case, the infrared ray for heating (heating laser beam) is irradiated to the tunnel 4 or the normal material 3a from the infrared irradiation unit 12, and the infrared reflected light from the heated surface of the tunnel 4 or the normal material 3a is received by the spectroscope 20b. To measure the reflectance change and the absorption spectrum of the tunnel 4 or the normal material 3a.
図19は、図18において検査対象の構造物(トンネル4)及び正常物質3aに対する光照射の反射光により反射率変化と熱放射の吸収スペクトルを計測して前記構造物の温度変化の測定と劣化状態の測定を行う状態を示すグラフである。図19は、赤外線照射で加熱して一定時間経過後の分光器20bの出力を、横軸を波長とし縦軸を検出光量として表したグラフで、図19(a)は正常物質3aからの熱放射光及びサーモリフレクタンス法で計測した反射光(破線p)を合わせた出力(実線r1)を示し、図19(b)は構造物からの熱放射光に劣化因子による吸収(破線q)が存在し、この吸収とサーモリフレクタンス法で測定した反射のピーク(破線p)と波長が近い場合に両者が補完して劣化が認識できないときの出力(実線r2)を示し、図19(c)は図19(a)の出力と図19(b)の出力との差分(r1−r2)をとった出力(実線r3)を示している。この場合、差分の出力(実線r3)のピークが出る波長Wから構造物の劣化により析出した物質を特定できる。また、差分r3のピークの高さから前記構造物の劣化具合を推定できる。 FIG. 19 shows the measurement and deterioration of the temperature change of the structure by measuring the reflectance change and the absorption spectrum of the thermal radiation by the reflected light of the light irradiation on the structure (tunnel 4) and the normal substance 3a in FIG. It is a graph which shows the state which measures a state. FIG. 19 is a graph in which the output of the spectroscope 20b after heating for a certain time after infrared irradiation is represented by the wavelength on the horizontal axis and the detected light amount on the vertical axis. FIG. 19 (a) shows the heat from the normal substance 3a. The output (solid line r 1 ) of the synchrotron radiation and the reflected light (broken line p) measured by the thermoreflectance method is shown, and FIG. 19 (b) shows the absorption of the thermal radiation from the structure by the degradation factor (dashed line q). 19 shows the output (solid line r 2 ) when the absorption and the reflection peak (broken line p) measured by the thermoreflectance method are close to each other and the wavelength is close to each other and the deterioration cannot be recognized. c) shows an output (solid line r 3 ) obtained by taking the difference (r 1 −r 2 ) between the output of FIG. 19 (a) and the output of FIG. 19 (b). In this case, it is possible to specify the substance deposited due to the deterioration of the structure from the wavelength W at which the difference output (solid line r 3 ) peaks. In addition, the deterioration degree of the structure can be estimated from the height of the peak of the difference r 3 .
図19に示すように、熱放射光及びサーモリフレクタンス法で計測した反射光の出力について、正常物質3aからの出力と構造物からの出力の差分を見ているので、構造物の劣化状態の測定と構造物の温度変化の測定とにおいて受光素子を共用することができる。すなわち、一つの分光器20bだけで構造物の劣化状態の測定と構造物の温度変化の測定(内部欠陥の検査)とが可能となり、計測デバイスを減らして検査装置を小型化できる。
さらに、構造物の劣化による物質の析出は、測定時間に比べて長い時間をかけて生じると考えられるから、r3の時間変化から、構造物の劣化による物質の析出とそれ以外の要素の切り分けを行うことが可能となる。例えば、数秒でr3のピークの高さが大きく変動する場合、r3のピークは構造物の劣化による物質の析出ではなく、何らかのノイズであると考えられる。
As shown in FIG. 19, regarding the output of the thermal radiation light and the reflected light measured by the thermoreflectance method, since the difference between the output from the normal substance 3a and the output from the structure is viewed, the deterioration state of the structure The light receiving element can be shared in the measurement and the measurement of the temperature change of the structure. That is, it is possible to measure the deterioration state of the structure and the temperature change of the structure (inspection of internal defects) with only one spectroscope 20b, and to reduce the number of measuring devices and downsize the inspection apparatus.
Furthermore, since it is considered that the deposition of substances due to deterioration of the structure takes a long time compared to the measurement time, the deposition of substances due to deterioration of the structure and the other elements are separated from the time change of r 3. Can be performed. For example, when the height of the peak of r 3 in a few seconds greatly varies, the peak of r 3 is not a precipitation of a substance caused by deterioration of the structure, is considered to be some kind of noise.
以上のような検査対象の構造物の温度変化及び吸収スペクトルの測定はその構造物について毎日又は所定期間をおいて定期的に行い、日時の経過に従って以前の測定データと異なる測定データが得られたときに、その構造物の表面又は内部において今までと違う状態が発生したことが分かり、構造物の内部欠陥及び劣化状態を検査することができる。 Measurement of the temperature change and absorption spectrum of the structure to be inspected as described above was performed on the structure every day or periodically after a predetermined period, and measurement data different from the previous measurement data was obtained as time passed. Sometimes, it can be seen that a different state has occurred on the surface or inside of the structure, and the internal defect and deterioration state of the structure can be inspected.
次に、このように構成された非破壊検査装置の使用及び動作について説明する。まず、図1及び図2において、検査対象の構造物としての例えばトンネル4内にて、道路Rに設置されたガイドレール6を利用して自走機構部2を組み合わせ、検査装置本体1をトンネル4内の道路R上の中央にセットする。また、前記トンネル4内にて、前記検査装置本体1の自走機構部2のガイドレール6と平行に延びる他のガイドレール6aを利用して他の自走機構部2aを組み合わせ、校正物質収納体3をトンネル4内の道路R上の一方の側壁底部の近傍にセットする。 Next, the use and operation of the nondestructive inspection apparatus configured as described above will be described. First, in FIG.1 and FIG.2, the self-propelled mechanism part 2 is combined using the guide rail 6 installed in the road R, for example in the tunnel 4 as a structure to be examined, and the inspection apparatus main body 1 is tunneled. Set in the center on the road R in 4. Further, in the tunnel 4, the other self-propelled mechanism portion 2 a is combined using another guide rail 6 a extending in parallel with the guide rail 6 of the self-propelled mechanism portion 2 of the inspection apparatus main body 1 to store the calibration substance. The body 3 is set near the bottom of one side wall on the road R in the tunnel 4.
この状態で自走機構部2に外部から電源を供給して、図4、図5に示す赤外線照射部12及び温度変化・劣化状態測定部13を駆動し、図6に示す第1ドラム16a及び第2ドラム16bをそれぞれ独立に回転させて赤外線レーザチップ17及び温度測定分光光学系20を回転させながら、トンネル4の内壁面に対して加熱レーザ光を発振したり、赤外線を照射する。同時に、図3に示す自走機構部2の電気モータ9を駆動して駆動車輪8を回転させ、図4に示すように、検査装置本体1をガイドレール6に沿って矢印A方向又はB方向に一定速度で移動させ、トンネル4の全長に亘って片道又は往復移動させる。なお、前記温度測定分光光学系20の回転は、加熱用の赤外線レーザチップ17の回転よりも速くするのが望ましい。 In this state, external power is supplied to the self-propelled mechanism unit 2 to drive the infrared irradiation unit 12 and the temperature change / deterioration state measurement unit 13 shown in FIGS. 4 and 5, and the first drum 16a and the first drum 16a shown in FIG. While the second drum 16b is rotated independently to rotate the infrared laser chip 17 and the temperature measurement spectroscopic optical system 20, the heating laser beam is oscillated or irradiated with infrared rays on the inner wall surface of the tunnel 4. At the same time, the electric motor 9 of the self-propelled mechanism unit 2 shown in FIG. 3 is driven to rotate the driving wheel 8, and the inspection apparatus main body 1 is moved along the guide rail 6 in the direction of arrow A or B as shown in FIG. At a constant speed, and moved one way or reciprocatingly over the entire length of the tunnel 4. The rotation of the temperature measuring spectroscopic optical system 20 is preferably faster than that of the heating infrared laser chip 17.
前記赤外線照射部12の赤外線レーザチップ17及び温度変化・劣化状態測定部13の温度測定分光光学系20自体の回転及び回転角度は、図10に示す基盤部材11の上面に取り付けた高反射率部材22からの反射光を受光して検出される。また、前記赤外線照射部12及び温度変化・劣化状態測定部13のトンネル4の内壁面に対する回転角度は、図11に示すトンネル4の内壁面の特定位置又は一定間隔をおいた位置に設けた高反射率部材23からの反射光を受光して検出される。さらに、前記検査装置本体1のガイドレール6に対する移動位置は、図12に示すガイドレール6の特定位置又は一定間隔をおいた位置に設けた高反射率部材24からの反射光を受光して検出される。これにより、検査装置本体1が検査対象のトンネル4に沿って移動している位置を検出する。 The rotation and rotation angle of the infrared laser chip 17 of the infrared irradiation unit 12 and the temperature measurement spectroscopic optical system 20 itself of the temperature change / deterioration state measurement unit 13 are the high reflectivity members attached to the upper surface of the base member 11 shown in FIG. The reflected light from 22 is received and detected. Further, the rotation angle of the infrared irradiation unit 12 and the temperature change / degradation state measurement unit 13 with respect to the inner wall surface of the tunnel 4 is a high position provided at a specific position on the inner wall surface of the tunnel 4 shown in FIG. The reflected light from the reflectance member 23 is received and detected. Further, the movement position of the inspection apparatus main body 1 with respect to the guide rail 6 is detected by receiving reflected light from a high reflectance member 24 provided at a specific position of the guide rail 6 shown in FIG. Is done. Thereby, the position where the inspection apparatus main body 1 is moving along the tunnel 4 to be inspected is detected.
このような動作により、前記赤外線照射部12及び温度変化・劣化状態測定部13から照射されるレーザ光のトンネル4の内壁面に対する位置が特定され、検査装置本体1がガイドレール6に沿って移動する位置が特定されて、前述の図13〜図19の動作をすることで、トンネル4の内壁面を万遍なく、かつ自動的に検査できる。この場合、他の自動車等の通行の妨げにならず、24時間いつでもトンネル4の非破壊検査をすることができる。また、操作者等の人手を要しないため、検査コストを低減することが可能である。 By such an operation, the position of the laser beam irradiated from the infrared irradiation unit 12 and the temperature change / deterioration state measurement unit 13 with respect to the inner wall surface of the tunnel 4 is specified, and the inspection apparatus main body 1 moves along the guide rail 6. By specifying the position to be performed and performing the operations of FIGS. 13 to 19 described above, the inner wall surface of the tunnel 4 can be automatically inspected evenly. In this case, the non-destructive inspection of the tunnel 4 can be performed anytime for 24 hours without obstructing the passage of other automobiles. In addition, since the operator or the like is not required, inspection costs can be reduced.
以上の説明は、図8に示され、請求項3に記載した温度変化・劣化状態測定部13における温度測定分光光学系20について述べたものであるが、以下、請求項4,5に記載の温度変化・劣化状態測定部13における温度測定分光光学系20について、共通の構成ブロック図である図8を参照して説明する。 The above description is shown in FIG. 8 and describes the temperature measurement spectroscopic optical system 20 in the temperature change / deterioration state measurement unit 13 described in claim 3. The temperature measurement spectroscopic optical system 20 in the temperature change / deterioration state measurement unit 13 will be described with reference to FIG. 8 which is a common configuration block diagram.
まず、請求項4に記載の温度変化・劣化状態測定部13における温度測定分光光学系20は、図8に示すと同様に、構造物に対して赤外線を照射する光源部20aと、前記赤外線照射部12からの赤外線照射で加熱された構造物に対する光源部20aからの赤外線照射の反射率変化を測定すると共に前記赤外線照射で加熱された構造物に対する光源部20aからの赤外線照射の反射光を分光して吸収スペクトルを検出する分光器20bと、前記光源部20a及び分光器20bに入出射する赤外線が構造物表面に焦点が合うようにする自動焦点機能を具備するレンズ20cとを有している。 First, the temperature measurement spectroscopic optical system 20 in the temperature change / deterioration state measurement unit 13 according to claim 4 includes a light source unit 20a that irradiates a structure with infrared rays, as shown in FIG. The reflectance change of the infrared irradiation from the light source part 20a with respect to the structure heated by the infrared irradiation from the part 12 is measured, and the reflected light of the infrared irradiation from the light source part 20a to the structure heated by the infrared irradiation is spectroscopically analyzed. The spectroscope 20b for detecting the absorption spectrum and the lens 20c having an autofocus function for allowing the infrared rays entering and exiting the light source unit 20a and the spectroscope 20b to be focused on the surface of the structure. .
前記光源部20aは、構造物に対して赤外線を照射するもので、請求項3に記載のものと同様である。また、分光器20bは、上述のように、赤外線照射部12からの赤外線照射で加熱された構造物に対する光源部20aからの赤外線照射の反射率の時間変化により温度変化を測定すると共に、前記赤外線照射で加熱された構造物に対する光源部20aからの赤外線照射の反射光を分光してその反射率の波長依存性により吸収スペクトルを検出する。前記分光器20bによる温度変化の測定も、請求項3と同様に、赤外線照射で加熱された構造物に対する赤外線照射の反射率の時間変化により、物質の光反射率の温度依存性を利用して熱伝導率の変化を測定することで可能となる(光加熱サーモリフレクタンス法)。 The light source unit 20a irradiates the structure with infrared rays, and is the same as that described in claim 3. In addition, as described above, the spectroscope 20b measures a temperature change by a time change in reflectance of the infrared irradiation from the light source unit 20a with respect to the structure heated by the infrared irradiation from the infrared irradiation unit 12, and the infrared ray The reflected light of the infrared irradiation from the light source unit 20a on the structure heated by irradiation is dispersed, and the absorption spectrum is detected by the wavelength dependence of the reflectance. The measurement of the temperature change by the spectroscope 20b also uses the temperature dependence of the light reflectance of the substance by the time change of the reflectance of the infrared irradiation with respect to the structure heated by the infrared irradiation similarly to the third aspect. This can be done by measuring the change in thermal conductivity (light heating thermoreflectance method).
次に、請求項5に記載の温度変化・劣化状態測定部13における温度測定分光光学系20は、図8に示すと同様に、構造物に対して赤外線を照射する光源部20aと、前記赤外線照射部12からの赤外線照射で加熱された構造物からの熱放射光の変化を測定すると共に前記赤外線照射で加熱された構造物に対する光源部20aからの赤外線照射の反射光を分光して吸収スペクトルを検出する分光器20bと、前記光源部20a及び分光器20bに入出射する赤外線が構造物表面に焦点が合うようにする自動焦点機能を具備するレンズ20cとを有している。 Next, the temperature measurement spectroscopic optical system 20 in the temperature change / deterioration state measurement unit 13 according to claim 5 includes a light source unit 20a for irradiating the structure with infrared rays, as shown in FIG. An absorption spectrum is obtained by measuring a change in thermal radiation light from a structure heated by infrared irradiation from the irradiation unit 12 and spectroscopically reflecting reflected light of the infrared irradiation from the light source unit 20a on the structure heated by the infrared irradiation. And a lens 20c having an autofocus function that allows infrared rays entering and exiting the light source unit 20a and the spectroscope 20b to be focused on the surface of the structure.
前記光源部20aは、構造物に対して赤外線を照射するもので、請求項3に記載のものと同様である。また、分光器20bは、上述のように、赤外線照射部12からの赤外線照射で加熱された構造物からの熱放射光の時間変化を測定すると共に、前記赤外線照射で加熱された構造物に対する光源部20aからの赤外線照射の反射光を分光してその反射率の波長依存性により吸収スペクトルを検出する。前記分光器20bによる温度変化の測定は、赤外線照射で加熱された構造物からの熱放射光量の時間変化により測定できる(サーモグラフィ法)。 The light source unit 20a irradiates the structure with infrared rays, and is the same as that described in claim 3. In addition, as described above, the spectroscope 20b measures the temporal change of the heat radiation light from the structure heated by the infrared irradiation from the infrared irradiation unit 12, and the light source for the structure heated by the infrared irradiation. The reflected light of infrared irradiation from the unit 20a is dispersed, and the absorption spectrum is detected by the wavelength dependence of the reflectance. The temperature change by the spectroscope 20b can be measured by the time change of the amount of heat radiation from the structure heated by infrared irradiation (thermographic method).
図20は、図6に示す検査装置本体1における温度変化・劣化状態測定部13の内部構造の他の実施例を示す説明図であり、第2ドラム16bの一方の側面板を外して内部を示す側面図である。この図20は、請求項6に記載の温度変化・劣化状態測定部13を示しており、図7に示すと同様に、第2ドラム16bの回転中心側から半径方向に向かって放射状に延びる、例えば4個の温度測定分光光学系20’を備えている。なお、温度測定分光光学系20’は、4個に限られず、1個又は適宜の複数個であってもよい。 FIG. 20 is an explanatory view showing another embodiment of the internal structure of the temperature change / deterioration state measuring unit 13 in the inspection apparatus main body 1 shown in FIG. 6, with one side plate of the second drum 16b being removed and the inside thereof being shown. FIG. FIG. 20 shows the temperature change / deterioration state measuring unit 13 according to claim 6, and, like FIG. 7, extends radially from the rotation center side of the second drum 16 b in the radial direction. For example, four temperature measurement spectroscopic optical systems 20 ′ are provided. Note that the temperature measurement spectroscopic optical system 20 ′ is not limited to four, and may be one or an appropriate plurality.
図21は、図20に示す温度変化・劣化状態測定部13における温度測定分光光学系20’の内部構成(請求項6に対応)を示すブロック図である。この温度測定分光光学系20’は、前記赤外線照射部12からの赤外線照射で加熱された構造物からの熱放射光の変化を測定すると共に前記赤外線照射で加熱された構造物からの熱放射光を分光して吸収スペクトルを検出する分光器20bと、前記分光器20bに入射する赤外線が構造物表面に焦点が合うようにする自動焦点機能を具備するレンズ20cとを有している。なお、符号20dはレンズ20cの焦点を合わせる自動焦点(AutoFocus:AF)の機能を発揮するAFユニットを示している。すなわち、光源部20aとハーフミラー20eとを備えていない点が、図8と異なる。 FIG. 21 is a block diagram showing an internal configuration (corresponding to claim 6) of the temperature measurement spectroscopic optical system 20 'in the temperature change / deterioration state measurement unit 13 shown in FIG. The temperature measurement spectroscopic optical system 20 ′ measures a change in thermal radiation from the structure heated by the infrared irradiation from the infrared irradiation section 12, and also emits thermal radiation from the structure heated by the infrared irradiation. And a lens 20c having an auto-focus function that allows infrared rays incident on the spectrometer 20b to be focused on the surface of the structure. Reference numeral 20d denotes an AF unit that exhibits an automatic focusing (AF) function for focusing the lens 20c. That is, the point which is not provided with the light source part 20a and the half mirror 20e differs from FIG.
前記赤外線照射部12からの赤外線照射で加熱された構造物からの反射赤外線は、レンズ20cに矢印Eのように入射してそのまま分光器20bに入射する。このとき、レンズ20cは、AFユニット20dの自動焦点機能によりレンズ20cへ入射する反射赤外線が分光器20bの受光点に焦点が合うように調節される。すなわち、図21において、分光器20bでレンズ20cから入射した光(赤外線)を検出し、その検出信号をAFユニット20dへ送り、AFユニット20dは前記検出信号の大小によりレンズ20cの位置を調節して焦点が合うようにフィードバック制御する。 The reflected infrared rays from the structure heated by the infrared irradiation from the infrared irradiation section 12 are incident on the lens 20c as indicated by the arrow E and are incident on the spectroscope 20b as they are. At this time, the lens 20c is adjusted so that the reflected infrared ray incident on the lens 20c is focused on the light receiving point of the spectroscope 20b by the autofocus function of the AF unit 20d. That is, in FIG. 21, the spectroscope 20b detects light (infrared rays) incident from the lens 20c and sends the detection signal to the AF unit 20d. The AF unit 20d adjusts the position of the lens 20c according to the magnitude of the detection signal. Feedback control so that it is in focus.
図22は、図20に示す温度変化・劣化状態測定部13を備えた非破壊検査装置の構成及び機能を示すブロック図である。この非破壊検査装置は、温度変化・劣化状態測定部13の内部構造が図20及び図21に示す温度測定分光光学系20’(請求項6に対応)を備えたものであり、その他の構成及び動作は、図14に示すものと同じである。 FIG. 22 is a block diagram illustrating the configuration and functions of the nondestructive inspection apparatus including the temperature change / deterioration state measurement unit 13 illustrated in FIG. In this nondestructive inspection apparatus, the internal structure of the temperature change / deterioration state measurement unit 13 includes a temperature measurement spectroscopic optical system 20 ′ (corresponding to claim 6) shown in FIGS. The operation is the same as that shown in FIG.
図23は、第1の発明による構造物の非破壊検査装置の第2の実施形態を示す概略図であり、図24は、その側面図である。なお、図23及び図24においては、検査装置本体1及び校正物質収納体3の配置状態を示しており、トンネル4は図示省略している。 FIG. 23 is a schematic view showing a second embodiment of the structure nondestructive inspection apparatus according to the first invention, and FIG. 24 is a side view thereof. 23 and 24 show the arrangement state of the inspection apparatus main body 1 and the calibration substance storage body 3, and the tunnel 4 is not shown.
この第2の実施形態においては、前記検査装置本体1は、断面半円弧状の内壁面を有する構造物(トンネル4)の前記内壁面に沿うアーチ形に形成されると共に該検査装置本体1を保持する可動支持部材41を有し、該可動支持部材41の両端の台部材42が道路Rの路面上を自走可能に構成された自走機構部40により前記構造物に沿って移動可能とされ、前記校正物質収納体3は、前記可動支持部材41の両端の台部材42のうちいずれか一方側に搭載されている。その他の構成は、前述の第1の実施形態と基本的に同様である。 In the second embodiment, the inspection apparatus main body 1 is formed in an arch shape along the inner wall surface of a structure (tunnel 4) having an inner wall surface having a semicircular cross section. The movable support member 41 is held, and the base members 42 at both ends of the movable support member 41 are movable along the structure by a self-propelled mechanism 40 configured to be capable of self-propelled on the road surface of the road R. The calibration substance storage body 3 is mounted on either one of the base members 42 at both ends of the movable support member 41. Other configurations are basically the same as those in the first embodiment.
図25は、第2の実施形態における自走機構部40を示す概略斜視図である。この実施形態では、検査装置本体1の筐体5(図3参照)を移動可能に支持する自走機構部40が、可動支持部材41と台部材42とを有している。なお、図25においては、校正物質収納体3は図示省略している。 FIG. 25 is a schematic perspective view showing the self-propelled mechanism 40 in the second embodiment. In this embodiment, the self-propelled mechanism 40 that movably supports the housing 5 (see FIG. 3) of the inspection apparatus main body 1 includes a movable support member 41 and a base member 42. In FIG. 25, the calibration substance storage body 3 is not shown.
前記可動支持部材41は、図26に示すように、中央に位置するアーチ形の第1支持部材41aと、その前後に所定間隔をおいて位置するアーチ形の第2支持部材41bと、第3支持部材41cとを有している。第1支持部材41aの半円弧状の中央部下面には、図25に示すように、吊下げ支持具43が取り付けられており、この吊下げ支持具43の下端部に、図4及び図5に示すと同様に構成された検査装置本体1が支持されている。このとき、検査装置本体1の図4に示す赤外線照射部12及び温度変化・劣化状態測定部13は、図26に示すように、第1支持部材41aと第2支持部材41bとの間の離間部、及び第1支持部材41aと第3支持部材41cとの間の離間部に位置するように配置して支持されている。これは、前記赤外線照射部12及び温度変化・劣化状態測定部13から照射され、トンネル4の内壁面から反射されるレーザ光や赤外線が可動支持部材41によって光路を妨げられないようにするためである。 As shown in FIG. 26, the movable support member 41 includes an arch-shaped first support member 41a positioned at the center, an arch-shaped second support member 41b positioned at a predetermined interval in front and rear thereof, and a third And a support member 41c. As shown in FIG. 25, a suspension support tool 43 is attached to the lower surface of the semicircular arc-shaped central portion of the first support member 41a. The inspection apparatus main body 1 configured in the same manner as shown in FIG. At this time, the infrared irradiation unit 12 and the temperature change / deterioration state measurement unit 13 shown in FIG. 4 of the inspection apparatus main body 1 are separated from the first support member 41a and the second support member 41b as shown in FIG. And is supported so as to be positioned at a separation portion between the first support member 41a and the third support member 41c. This is to prevent the laser beam or infrared ray irradiated from the infrared irradiation unit 12 and the temperature change / deterioration state measurement unit 13 and reflected from the inner wall surface of the tunnel 4 from being obstructed by the movable support member 41. is there.
前記可動支持部材41のアーチ形の両端には、台部材42,42が設けられている。この台部材42は、可動支持部材41を道路Rの路面上にて自走可能とするもので、図26に示すように、第2支持部材41bから第3支持部材41cまで横長に延びる台箱46を有し、この台箱46の内部に駆動車輪8が一列状に複数個設けられている。この駆動車輪8は、前記台箱46の内部に設置された電気モータ(図示省略)により回転される。前記駆動車輪8を備えた台部材42は、アーチ形の可動支持部材41の両端に設けられているので、両方の台部材42により下端部を支えた状態で可動支持部材41が設置面上に立って置かれる。そして、前記駆動車輪8が回転することで、前記可動支持部材41の全体が路面上を一方向又は往復方向に自走可能とされている。すなわち、この実施形態の自走機構部40は、前記可動支持部材41と、台部材42と、電気モータと、駆動車輪8とを備えて成る。 At both ends of the arch shape of the movable support member 41, base members 42, 42 are provided. This base member 42 enables the movable support member 41 to run on the road surface of the road R. As shown in FIG. 26, the base member 42 extends horizontally from the second support member 41b to the third support member 41c. 46, and a plurality of drive wheels 8 are provided in a row in the inside of the base box 46. The drive wheel 8 is rotated by an electric motor (not shown) installed inside the table box 46. Since the base member 42 provided with the drive wheel 8 is provided at both ends of the arch-shaped movable support member 41, the movable support member 41 is placed on the installation surface in a state where the lower end portions are supported by both the base members 42. Standing up. Then, when the drive wheel 8 rotates, the entire movable support member 41 can self-run in one direction or in a reciprocating direction on the road surface. That is, the self-propelled mechanism portion 40 of this embodiment includes the movable support member 41, the base member 42, the electric motor, and the drive wheel 8.
なお、図25及び図26において、符号44はカメラユニットを示している。このカメラユニット44は、図26に示すように、第2支持部材41b及び第3支持部材41cを利用してそのアーチ形の形状に沿って移動可能とされ、カメラのレンズ面が図25に示すトンネル4の内壁面に向けて設けられている。これにより、前記カメラユニット44でトンネル4の内壁面に異常個所があれば、それを撮影することができる。 In FIGS. 25 and 26, reference numeral 44 denotes a camera unit. As shown in FIG. 26, the camera unit 44 is movable along the arched shape using the second support member 41b and the third support member 41c, and the lens surface of the camera is shown in FIG. It is provided toward the inner wall surface of the tunnel 4. Thereby, if there is an abnormal part on the inner wall surface of the tunnel 4 by the camera unit 44, it can be photographed.
この状態で、図25に示すように、トンネル4の内壁面に沿わせてアーチ形の可動支持部材41が位置するようにし、その両端部の台部材42,42がトンネル4内部の道路Rの両側部に位置するようにして、自走機構部40をトンネル4内に挿入することで、該トンネル4に沿って往復移動可能に構成されている。なお、前記電気モータに対する電力の供給は、蓄電池を利用するなどの従来公知の電力供給手段を用いればよい。 In this state, as shown in FIG. 25, the arch-shaped movable support member 41 is positioned along the inner wall surface of the tunnel 4, and the base members 42, 42 at both ends thereof are located on the road R inside the tunnel 4. The self-propelled mechanism 40 is inserted into the tunnel 4 so as to be located on both sides, and is configured to be able to reciprocate along the tunnel 4. In addition, what is necessary is just to use conventionally well-known electric power supply means, such as using a storage battery, for the electric power supply with respect to the said electric motor.
なお、図23に示すように、前記校正物質収納体3は、可動支持部材41の両端の台部材42,42のうちいずれか一方側に搭載されているので、前記自走機構部40の全体がトンネル4に沿って移動することで、検査装置本体1に同期して移動することとなる。 As shown in FIG. 23, since the calibration substance storage body 3 is mounted on either one of the base members 42 and 42 at both ends of the movable support member 41, the entire self-propelled mechanism section 40 is provided. Moves along the tunnel 4 and moves in synchronization with the inspection apparatus body 1.
第2の実施形態の場合も、検査装置本体1の動作は前述と全く同じである。ただし、第2の実施形態の自走機構部40において検査装置本体1の赤外線照射部12及び温度変化・劣化状態測定部13(図4〜図6参照)の回転を検出するには、図23及び図24において、検査装置本体1が支持された第1支持部材41aの下端部が連結された一方の台部材42の上面に高反射率部材(図示省略)を設け、それぞれ赤外線照射部12の赤外線レーザチップ17及び温度変化・劣化状態測定部13の温度測定分光光学系20から照射されたレーザ光、赤外線の反射光を受光して、赤外線レーザチップ17及び温度測定分光光学系20が回転しているかどうか、回転角度はどのくらいかを検出する。この場合、前記第1支持部材41aのアーチ形状は、トンネル4の内壁面に沿うアーチ形に形成されているので、前記高反射率部材が取り付けられた位置を赤外線レーザチップ17及び温度測定分光光学系20の回転角度のゼロ点位置とすれば、前記赤外線照射部12及び温度変化・劣化状態測定部13のトンネル4の内壁面に対する回転角を擬似的に検出することができる。なお、前記高反射率部材は、赤外線照射部12からの加熱用の赤外線の吸収による温度上昇はないものとする。 Also in the case of the second embodiment, the operation of the inspection apparatus main body 1 is exactly the same as described above. However, in order to detect the rotation of the infrared irradiation unit 12 and the temperature change / deterioration state measurement unit 13 (see FIGS. 4 to 6) of the inspection apparatus body 1 in the self-propelled mechanism unit 40 of the second embodiment, FIG. 24, a high reflectivity member (not shown) is provided on the upper surface of one base member 42 to which the lower end portion of the first support member 41a on which the inspection apparatus main body 1 is supported is connected. The infrared laser chip 17 and the temperature measurement spectroscopic optical system 20 are rotated by receiving laser light and infrared reflected light emitted from the temperature measurement spectroscopic optical system 20 of the infrared laser chip 17 and the temperature change / degradation state measuring unit 13. Whether or not the rotation angle is detected. In this case, since the arch shape of the first support member 41 a is formed in an arch shape along the inner wall surface of the tunnel 4, the position where the high reflectivity member is attached is positioned at the infrared laser chip 17 and the temperature measurement spectroscopic optics. If the zero point position of the rotation angle of the system 20 is set, the rotation angle of the infrared irradiation unit 12 and the temperature change / deterioration state measurement unit 13 with respect to the inner wall surface of the tunnel 4 can be detected in a pseudo manner. In addition, the said high reflectance member shall not raise the temperature by absorption of the infrared rays for a heating from the infrared irradiation part 12. FIG.
そして、第2の実施形態における検査装置本体1のトンネル4の長手方向に対する移動位置は、例えば図11に示す高反射率部材23をトンネル4の長手方向に沿って連続線状、又は一定間隔をおいて設け、前記赤外線照射部12又は温度変化・劣化状態測定部13から照射されたレーザ光、赤外線の前記高反射率部材23からの反射光を検出して、検査装置本体1がトンネル4の長手方向においてどの位置にいるかを検出すればよい。これにより、検査装置本体1が検査対象のトンネル4に沿って移動している位置を検出することができる。この場合も、前記高反射率部材23は、赤外線照射部12からの加熱用の赤外線の吸収による温度上昇はないものとする。 The moving position of the inspection apparatus main body 1 in the second embodiment with respect to the longitudinal direction of the tunnel 4 is, for example, a continuous line or a constant interval of the high reflectance member 23 shown in FIG. 11 along the longitudinal direction of the tunnel 4. The inspection apparatus main body 1 detects the laser beam irradiated from the infrared irradiation unit 12 or the temperature change / deterioration state measurement unit 13 and the reflected light from the high reflectivity member 23 of the tunnel 4. What is necessary is just to detect the position in the longitudinal direction. Thereby, the position where the inspection apparatus main body 1 is moving along the tunnel 4 to be inspected can be detected. Also in this case, the high reflectivity member 23 does not increase in temperature due to absorption of infrared rays for heating from the infrared irradiation unit 12.
第2の実施形態の自走機構部40を備えた非破壊検査装置の使用及び動作については、第1の実施形態の自走機構部2を備えた非破壊検査装置の使用及び動作と基本的には同じであり、単に、第2の実施形態の自走機構部40の移動動作が異なるだけである。図23及び図25に示す第2の実施形態の自走機構部40を備えた場合は、検査対象のトンネル4の内部の道路Rに第1の実施形態の自走機構部2(図1及び図2参照)を保持するためのガイドレール6を予め設置する必要がないので、本発明による非破壊検査装置を導入するのが容易である。また、第2の実施形態の自走機構部40のアーチ形が検査対象のトンネル4の内壁面の形状に合う限り、既存のトンネル4に対してこの非破壊検査装置を導入することが可能である。 About use and operation | movement of the nondestructive inspection apparatus provided with the self-propelled mechanism part 40 of 2nd Embodiment, use and operation | movement of the nondestructive inspection apparatus provided with the self-propelled mechanism part 2 of 1st Embodiment are fundamental. Are the same, and only the moving operation of the self-propelled mechanism 40 of the second embodiment is different. When the self-propelled mechanism section 40 of the second embodiment shown in FIGS. 23 and 25 is provided, the self-propelled mechanism section 2 (FIG. 1 and FIG. 1) of the first embodiment on the road R inside the tunnel 4 to be inspected. Since it is not necessary to previously install the guide rail 6 for holding (see FIG. 2), it is easy to introduce the nondestructive inspection apparatus according to the present invention. Further, as long as the arch shape of the self-propelled mechanism portion 40 of the second embodiment matches the shape of the inner wall surface of the tunnel 4 to be inspected, it is possible to introduce this nondestructive inspection device into the existing tunnel 4. is there.
図27は、第1の発明による構造物の非破壊検査装置の第3の実施形態を示す概略図である。この第3の実施形態においては、検査装置本体1は、断面半円弧状の内壁面を有する構造物(トンネル4)の一方の側壁底部及び他方の側壁底部の近くにて前記構造物に沿って延びる道路Rの路面上に対向して2本平行に設置されたガイドレール6,6の案内により、該検査装置本体1の支持部材が路面上を自走可能に構成された自走機構部2,2により前記構造物に沿って移動可能に2台設けられ、前記校正物質収納体3は、前記2台の検査装置本体1,1の互いに対向する側面部に内蔵されている。なお、各検査装置本体1に内蔵された校正物質収納体3は、例えば図6に示すように、温度変化・劣化状態測定部13を構成する第2ドラム16bを回転させる電気モータ21の台座の側面部、又は前記電気モータ21の筐体側面部などに設ければよい。 FIG. 27 is a schematic view showing a third embodiment of the nondestructive inspection apparatus for structures according to the first invention. In the third embodiment, the inspection apparatus main body 1 extends along the structure near the bottom of one side wall and the bottom of the other side wall of the structure (tunnel 4) having a semicircular inner wall surface in cross section. A self-propelled mechanism portion 2 configured such that the support member of the inspection apparatus main body 1 is capable of self-propelling on the road surface by the guide rails 6 and 6 installed in parallel to face each other on the road surface of the extending road R. , 2 are provided so as to be movable along the structure, and the calibration substance storage body 3 is built in side surfaces of the two inspection apparatus bodies 1, 1 facing each other. In addition, the calibration substance storage body 3 built in each inspection apparatus main body 1 is, as shown in FIG. 6, for example, a pedestal of the electric motor 21 that rotates the second drum 16b constituting the temperature change / deterioration state measurement unit 13. What is necessary is just to provide in a side part or the housing | casing side part of the said electric motor 21, etc.
第3の実施形態の場合は、対向配置された2台の検査装置本体1,1を、それらの自走機構部2,2により同期して移動させることで、お互いの校正物質収納体3を相手の検査装置本体1に同期して移動することができる。この場合、図14又は図22に示す検査装置本体1内の通信ユニット27同士で位置情報を送受信すればよい。この実施形態では、対向配置された2台の検査装置本体1,1により、自己の正面側に位置するトンネル4の内壁の領域(約1/2ずつ)をカバーして構造物の内部欠陥及び劣化状態を検査することができる。 In the case of the third embodiment, the two calibrating substance storage bodies 3 can be moved by synchronizing the two inspection apparatus main bodies 1 and 1 arranged opposite to each other by the self-propelling mechanism parts 2 and 2. It can move in synchronization with the inspection apparatus body 1 of the other party. In this case, the position information may be transmitted and received between the communication units 27 in the inspection apparatus main body 1 shown in FIG. In this embodiment, the two inspection apparatus main bodies 1 and 1 arranged opposite to each other cover the inner wall area (about ½ each) of the tunnel 4 located on the front side of the self, and the internal defects of the structure and The deterioration state can be inspected.
なお、前記検査装置本体1を検査対象の構造物に沿って移動可能とする自走機構部は、第1及び第3の実施形態の自走機構部2又は第2の実施形態の自走機構部40の構成に限られず、トンネル4の内壁面にトンネル長手方向にレールを敷設してモノレールのような構成のものとしてもよい。また、第1の実施形態において校正物質収納体3を前記検査装置本体1に同期して移動可能とする他の自走機構部2aも、同様に、トンネル4の内壁面にトンネル長手方向にレールを敷設してモノレールのような構成のものとしてもよい。 In addition, the self-propelled mechanism part which can move the said inspection apparatus main body 1 along the structure to be examined is the self-propelled mechanism part 2 of 1st and 3rd embodiment, or the self-propelled mechanism of 2nd Embodiment. The configuration is not limited to the portion 40, and a rail may be laid on the inner wall surface of the tunnel 4 in the tunnel longitudinal direction so as to have a monorail configuration. Further, in the first embodiment, the other self-propelled mechanism 2a that enables the calibration substance storage body 3 to move in synchronization with the inspection apparatus main body 1 is also provided on the inner wall surface of the tunnel 4 in the longitudinal direction of the tunnel. It is good also as a thing of a structure like a monorail.
図28は、第2の発明による構造物の検査システムの実施形態を示すブロック図である。この検査システムは、検査対象の構造物(例えば、トンネル又は高架橋等の構造物)に赤外線を照射して前記構造物の内部欠陥及び劣化状態を検査するもので、非破壊検査装置50と、中継器51と、管理センター52と、双方向通信網53とを備えて成る。なお、符号4は、非破壊検査装置50が配置された検査対象の構造物としてのトンネルを示している。 FIG. 28 is a block diagram showing an embodiment of a structure inspection system according to the second invention. This inspection system inspects the internal defect and deterioration state of the structure by irradiating the structure to be inspected (for example, a structure such as a tunnel or a viaduct) with infrared rays. Device 51, management center 52, and bidirectional communication network 53. Reference numeral 4 denotes a tunnel as a structure to be inspected in which the nondestructive inspection apparatus 50 is arranged.
前記非破壊検査装置50は、前述の第1の発明による非破壊検査装置であり、図1、図23及び図27に示すように構成され、例えばトンネル4内に配置されている。この非破壊検査装置50は、例えば図14又は図22に示すように、検査対象の構造物(トンネル4)に加熱用の赤外線を照射する赤外線照射部12と、前記赤外線照射部からの赤外線照射による構造物の温度変化を測定すると共に前記赤外線照射で加熱された構造物からの赤外線を分光した吸収スペクトルにより該構造物の劣化状態を測定する温度変化・劣化状態測定部13と、前記赤外線照射部12及び温度変化・劣化状態測定部13の駆動制御及びデータ集積を行う駆動制御・集積部14とを含む検査装置本体1と、前記検査装置本体1を前記構造物に沿って移動可能とする自走機構部2と、前記検査装置本体1に同期して移動可能とされ、前記構造物の劣化状態測定の基準となる正常物質3aを収納する校正物質収納体3と、前記駆動制御・集積部14で取得した検査データを外部へ送る通信ユニット27とを備えている。そして、前記検査装置本体1を検査対象の構造物(トンネル4)に沿って移動させながら、前記構造物に対する加熱用の赤外線照射による構造物の温度変化を測定して該構造物の内部欠陥を検査すると共に、前記検査装置本体1に同期して移動する校正物質収納体3内の正常物質3aに対する前記赤外線照射による吸収スペクトルと前記構造物に対する前記赤外線照射による吸収スペクトルとを比較して該構造物の劣化状態を検査するようになっている。 The nondestructive inspection apparatus 50 is the nondestructive inspection apparatus according to the first invention described above, and is configured as shown in FIGS. 1, 23, and 27, for example, disposed in the tunnel 4. For example, as shown in FIG. 14 or FIG. 22, the nondestructive inspection apparatus 50 includes an infrared irradiation unit 12 that irradiates a structure to be inspected (tunnel 4) with infrared rays for heating, and infrared irradiation from the infrared irradiation unit. A temperature change / deterioration state measuring unit 13 for measuring a deterioration state of the structure by measuring an infrared spectrum from the structure heated by the infrared irradiation, and measuring an infrared ray from the structure heated by the infrared irradiation, and the infrared irradiation. Inspection apparatus main body 1 including a drive control / accumulation unit 14 that performs drive control and data accumulation of the unit 12 and the temperature change / degradation state measurement unit 13, and enables the inspection apparatus main body 1 to move along the structure. A self-propelled mechanism unit 2, a calibration substance storage body 3 that is movable in synchronization with the inspection apparatus main body 1 and stores a normal substance 3a serving as a reference for measurement of the deterioration state of the structure, and the drive And a communication unit 27 to send the test data obtained with the control and integration unit 14 to the outside. And while moving the said inspection apparatus main body 1 along the structure (tunnel 4) of a test object, the temperature change of the structure by the infrared irradiation for the heating with respect to the said structure is measured, and the internal defect of this structure is detected. Inspecting and comparing the absorption spectrum of the normal substance 3a in the calibration substance container 3 moving in synchronization with the inspection apparatus main body 1 by comparing the absorption spectrum by the infrared irradiation with the absorption spectrum by the infrared irradiation of the structure It is designed to inspect the deterioration state of objects.
中継器51は、前記検査対象のトンネル4の終端部(例えば、トンネル入口又は出口)に設置され、前記非破壊検査装置50から送られる検査データを受けるもので、受信したデータを双方向通信網53へ送るデータ通信部を備えている。なお、中継器51は、トンネル4の終端部に限られず、トンネル4の中央部又はトンネル4を出てすぐの場所に設置してもよい。 The repeater 51 is installed at the terminal end (for example, tunnel entrance or exit) of the tunnel 4 to be inspected, and receives inspection data sent from the nondestructive inspection device 50. A data communication unit to be sent to 53 is provided. The repeater 51 is not limited to the end portion of the tunnel 4, and may be installed at the center of the tunnel 4 or at a place immediately after leaving the tunnel 4.
管理センター52は、前記非破壊検査装置50から送られる検査データを受信してデータ処理を行うもので、中央処理装置(CPU)等のデータ処理部を備えている。さらに、図28に示すように、複数個の非破壊検査装置50を管理する場合は、ホスト電子計算機を備えている。 The management center 52 receives the inspection data sent from the nondestructive inspection device 50 and performs data processing, and includes a data processing unit such as a central processing unit (CPU). Furthermore, as shown in FIG. 28, when managing a plurality of nondestructive inspection apparatuses 50, a host electronic computer is provided.
双方向通信網53は、前記中継器51と管理センター52との間に設けられ、前記検査データを送受信するもので、公知の双方向ネットワークを備えて検査データを遣り取りするようになっている。 The bidirectional communication network 53 is provided between the repeater 51 and the management center 52, and transmits and receives the inspection data. The bidirectional communication network 53 includes a known bidirectional network to exchange inspection data.
なお、前記非破壊検査装置50と、中継器51と、双方向通信網53と、管理センター52との間の通信は、有線でも無線でもよい。また、前記検査データの処理を行うデータ処理部を前記中継器51に設けて、該中継器51により、前記非破壊検査装置50から送られる検査データを処理して前記管理センター52へ送信するようにしてもよい。 Communication between the nondestructive inspection device 50, the repeater 51, the bidirectional communication network 53, and the management center 52 may be wired or wireless. Further, a data processing unit for processing the inspection data is provided in the repeater 51 so that the repeater 51 processes the inspection data sent from the nondestructive inspection apparatus 50 and transmits it to the management center 52. It may be.
そして、この検査システムは、一つの検査対象の構造物(トンネル4)に非破壊検査装置50を設置し、この非破壊検査装置50に対して中継器51及び双方向通信網53を介して管理センター52に接続してもよいが、図28に示すように、前記非破壊検査装置50を検査対象の複数の構造物(トンネル4)毎に1個ずつ設置し、これら複数個の非破壊検査装置50に対して前記双方向通信網53を介して1個の管理センター52を設置して双方向通信可能に接続してもよい。 In this inspection system, a nondestructive inspection device 50 is installed in one structure (tunnel 4) to be inspected, and this nondestructive inspection device 50 is managed via a repeater 51 and a bidirectional communication network 53. Although it may be connected to the center 52, as shown in FIG. 28, one nondestructive inspection device 50 is installed for each of a plurality of structures (tunnels 4) to be inspected, and the plurality of nondestructive inspections are performed. One management center 52 may be installed on the apparatus 50 via the bidirectional communication network 53 so as to be connected so as to be capable of bidirectional communication.
次に、このように構成された第2の発明による検査システムの使用及び動作について説明する。非破壊検査装置50自体の使用及び動作については、前述の第1の発明について説明した通りである。まず、前記非破壊検査装置50では、校正物質収納体3内の正常物質3aに対する赤外線照射による吸収スペクトルを計測して校正用のデータを取得する。例えば、図6に示す温度変化・劣化状態測定部13の第2ドラム16bのn回転(nは自然数)につき1回の割合で吸収スペクトルを計測する。その後、前記取得した校正用のデータを図14又は図22に示す通信ユニット27を介して、トンネル4の入口又は出口に設置された中継器51に送る。 Next, the use and operation of the inspection system according to the second invention configured as described above will be described. The use and operation of the nondestructive inspection device 50 itself are as described for the first invention. First, in the nondestructive inspection apparatus 50, the absorption spectrum by the infrared irradiation with respect to the normal substance 3a in the calibration substance storage body 3 is measured to acquire calibration data. For example, the absorption spectrum is measured at a rate of once per n rotations (n is a natural number) of the second drum 16b of the temperature change / deterioration state measurement unit 13 shown in FIG. Thereafter, the obtained calibration data is sent to the repeater 51 installed at the entrance or exit of the tunnel 4 via the communication unit 27 shown in FIG.
次に、検査装置本体1を検査対象の構造物(トンネル4)に沿って移動させながら、前記構造物に対する赤外線照射による構造物の温度変化を測定して該構造物の内部欠陥を検査すると共に、前記構造物に対する赤外線照射による吸収スペクトルを計測して検査用のデータを取得する。このとき、計測開始時と終了時で計測環境(温度・湿度)が変化している可能性がある。その後、前記取得した検査用のデータを図14又は図22に示す通信ユニット27を介して前記中継器51に送る。 Next, while moving the inspection apparatus main body 1 along the structure to be inspected (tunnel 4), the temperature change of the structure due to infrared irradiation on the structure is measured to inspect internal defects of the structure. Then, the absorption spectrum of the structure by infrared irradiation is measured to obtain inspection data. At this time, there is a possibility that the measurement environment (temperature / humidity) changes at the start and end of the measurement. Thereafter, the acquired inspection data is sent to the repeater 51 via the communication unit 27 shown in FIG.
前記取得された校正用のデータ及び検査用のデータは、前記中継器51から双方向通信網53を介して管理センター52へ送られる。管理センター52は、各トンネル4内に設置された非破壊検査装置50から送られた校正用のデータと検査用のデータを受信してデータ処理を行い、そのデータ処理後の検査データを蓄積しておく。このとき、前記中継器51では、正常物質3aについての校正用のスペクトルデータと構造物についての検査用のスペクトルデータとを比較して、図19に示す波長Wから特定された析出物質の量が所定の閾値を超えたら、管理センター52へ構造物の劣化による異常発生を通知する。 The acquired calibration data and inspection data are sent from the repeater 51 to the management center 52 via the bidirectional communication network 53. The management center 52 receives the calibration data and the inspection data sent from the nondestructive inspection apparatus 50 installed in each tunnel 4, performs data processing, and accumulates the inspection data after the data processing. Keep it. At this time, the repeater 51 compares the spectrum data for calibration with respect to the normal substance 3a and the spectrum data for inspection with respect to the structure, and the amount of the deposited substance specified from the wavelength W shown in FIG. When the predetermined threshold is exceeded, the management center 52 is notified of the occurrence of an abnormality due to the deterioration of the structure.
なお、前記構造物の劣化による異常発生の検知は、前記中継器51から校正用のデータ及び検査用のデータを管理センター52へ送ってから、該管理センター52において、正常物質についての校正用のスペクトルデータと構造物についての検査用のスペクトルデータとを比較して異常発生を検知するようにしてもよい。また、正常物質3aについての校正用のデータの取得と、構造物についての検査用のデータの取得とは、上記の順序に限られず、構造物についての検査用のデータの取得を先に行ってもよい。 The detection of the occurrence of an abnormality due to the deterioration of the structure is performed by sending calibration data and inspection data from the repeater 51 to the management center 52, and then in the management center 52 for calibration of normal substances. The occurrence of abnormality may be detected by comparing the spectrum data with the spectrum data for inspection of the structure. The acquisition of calibration data for the normal substance 3a and the acquisition of inspection data for the structure are not limited to the above order, and the acquisition of inspection data for the structure is performed first. Also good.
前記トンネル4の内壁面についての検査は、毎日又は所定期間をおいて定期的に行い、日時の経過に従って以前の検査データと異なる検査結果が得られたときに、そのトンネル4の表面又は内部において今までと違う状態が発生したことが分かり、構造物の内部欠陥及び劣化状態を検査することができる。なお、前述のように、中継器51に検査データの処理を行うデータ処理部を設けて、該中継器51により、前記非破壊検査装置50から送られる検査データを処理して前記管理センター52へ送信するようにした場合は、管理センター52に大規模なデータ処理部を設けることなく、トンネル4毎の中継器51に小規模なデータ処理部を設けるだけで実施できる。 The inspection of the inner wall surface of the tunnel 4 is performed every day or periodically after a predetermined period. When an inspection result different from the previous inspection data is obtained as time passes, the inspection is performed on the surface or inside of the tunnel 4. It can be seen that a different state has occurred, and the internal defect and deterioration state of the structure can be inspected. As described above, the repeater 51 is provided with a data processing unit for processing the inspection data, and the repeater 51 processes the inspection data sent from the nondestructive inspection apparatus 50 to the management center 52. When transmission is performed, the management center 52 can be implemented by providing a small data processing unit in the relay 51 for each tunnel 4 without providing a large data processing unit in the management center 52.
このような検査システムの動作により、複数個のトンネル4の内壁面を万遍なく、かつ自動的に検査できる。この場合、他の自動車等の通行の妨げにならず、24時間いつでもトンネル4の非破壊検査をすることができる。また、操作者等の人手を要しないため、検査コストを低減することが可能である。 By such an operation of the inspection system, the inner wall surfaces of the plurality of tunnels 4 can be inspected uniformly and automatically. In this case, the non-destructive inspection of the tunnel 4 can be performed anytime for 24 hours without obstructing the passage of other automobiles. In addition, since the operator or the like is not required, inspection costs can be reduced.
1…検査装置本体
1a…第1検査部
1b…第2検査部
2,2a…自走機構部
3…校正物質収納体
3a…正常物質
3b…通信ユニット
4…トンネル(検査対象の構造物)
5…筐体
6…ガイドレール
7…支持部材
8…駆動車輪
9…電気モータ
12…赤外線照射部
13…温度変化・劣化状態測定部
14…駆動制御・集積部
17…赤外線レーザチップ
18,21…電気モータ
20,20’…温度測定分光光学系
20a…光源部
20b…分光器
20c…レンズ
20d…AFユニット
26…カメラ電源ユニット
27…通信ユニット
30…構造物
31…クラック
40…自走機構部
41…可動支持部材
42…台部材
43…吊下げ支持具
50…非破壊検査装置
51…中継器
52…管理センター
53…双方向通信網
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Inspection apparatus main body 1a ... 1st inspection part 1b ... 2nd inspection part 2, 2a ... Self-propelled mechanism part 3 ... Calibration substance container 3a ... Normal substance 3b ... Communication unit 4 ... Tunnel (structure to be examined)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 5 ... Housing 6 ... Guide rail 7 ... Supporting member 8 ... Drive wheel 9 ... Electric motor 12 ... Infrared irradiation part 13 ... Temperature change / deterioration state measurement part 14 ... Drive control / integration part 17 ... Infrared laser chip 18, 21 ... Electric motor 20, 20 '... temperature measurement spectroscopic optical system 20a ... light source 20b ... spectroscope 20c ... lens 20d ... AF unit 26 ... camera power supply unit 27 ... communication unit 30 ... structure 31 ... crack 40 ... self-propelled mechanism 41 ... Moveable support member 42 ... Base member 43 ... Hanging support 50 ... Non-destructive inspection device 51 ... Repeater 52 ... Management center 53 ... Bidirectional communication network
Claims (13)
前記検査装置本体を前記構造物に沿って移動可能とする自走機構部と、
前記検査装置本体に同期して移動可能とされ、前記構造物の劣化状態測定の基準となる正常物質を収納する校正物質収納体と、を備え、
前記検査装置本体を検査対象の構造物に沿って移動させながら、前記構造物に対する加熱用の赤外線照射による構造物の温度変化を測定して該構造物の内部欠陥を検査すると共に、前記検査装置本体に同期して移動する校正物質収納体内の正常物質に対する前記赤外線照射による吸収スペクトルと前記構造物に対する前記赤外線照射による吸収スペクトルとを比較して該構造物の劣化状態を検査することを特徴とする構造物の非破壊検査装置。 An infrared irradiation unit that irradiates the structure to be inspected with infrared rays for heating, and a temperature change of the structure due to infrared irradiation from the infrared irradiation unit is measured and the infrared rays from the structure heated by the infrared irradiation are dispersed. A temperature change / deterioration state measurement unit that measures the deterioration state of the structure based on the absorption spectrum, and a drive control / integration unit that performs drive control and data accumulation of the infrared irradiation unit and the temperature change / degradation state measurement unit. An inspection device body;
A self-propelled mechanism that enables the inspection apparatus body to move along the structure;
A calibration substance storage body that is movable in synchronization with the inspection apparatus main body and stores a normal substance serving as a reference for measuring the deterioration state of the structure,
While inspecting the internal defect of the structure by measuring the temperature change of the structure due to infrared irradiation for heating the structure while moving the inspection apparatus body along the structure to be inspected, the inspection apparatus Comparing the absorption spectrum of the normal substance in the calibration substance container moving in synchronization with the main body by the infrared irradiation and the absorption spectrum of the structure by the infrared irradiation to inspect the deterioration state of the structure. Non-destructive inspection equipment for structures
前記校正物質収納体は、前記自走機構部のガイドレールと平行に延びる他のガイドレールの案内により、該校正物質収納体の支持部材が路面上を自走可能に構成された、
ことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の構造物の非破壊検査装置。 The inspection apparatus main body is formed by a self-propelled mechanism portion configured such that a support member of the inspection apparatus main body can be self-propelled on a road surface by guidance of a guide rail installed on a road surface extending along the structure. It is possible to move along
The calibration substance storage body is configured such that the support member of the calibration substance storage body can be self-propelled on the road surface by guidance of another guide rail extending in parallel with the guide rail of the self-propelling mechanism.
The nondestructive inspection apparatus for structures according to any one of claims 1 to 6.
前記校正物質収納体は、前記可動支持部材の両端の台部材のうちいずれか一方側に搭載された、
ことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の構造物の非破壊検査装置。 The inspection apparatus main body is formed in an arch shape along the inner wall surface of a structure having an inner wall surface having a semicircular cross section, and has a movable support member for holding the inspection apparatus body, and both ends of the movable support member The base member is movable along the structure by a self-propelled mechanism configured to be self-propelled on the road surface,
The calibration substance storage body is mounted on either one of the base members at both ends of the movable support member,
The nondestructive inspection apparatus for structures according to any one of claims 1 to 6.
前記校正物質収納体は、前記2台の検査装置本体の互いに対向する側面部に内蔵された、
ことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の構造物の非破壊検査装置。 The inspection apparatus main body is installed in parallel so as to face a road surface extending along the structure near the bottom of one side wall and the bottom of the other side wall of the structure having a semicircular arc-shaped inner wall surface. Two guide members are provided so as to be movable along the structure by a self-propelling mechanism configured to be capable of self-propelling on the road surface by guiding the guide rail.
The calibration substance storage body is built in the side parts facing each other of the two inspection apparatus main bodies,
The nondestructive inspection apparatus for structures according to any one of claims 1 to 6.
前記非破壊検査装置から送られる検査データを受ける中継器と、
前記非破壊検査装置から送られる検査データを受信してデータ処理を行う管理センターと、
前記中継器と管理センターとの間に設けられ、前記検査データを送受信する双方向通信網と、
を備えて成る構造物の検査システム。 An infrared irradiation unit that irradiates the structure to be inspected with infrared rays for heating, and a temperature change of the structure due to infrared irradiation from the infrared irradiation unit is measured and the infrared rays from the structure heated by the infrared irradiation are dispersed. A temperature change / deterioration state measurement unit that measures the deterioration state of the structure based on the absorption spectrum, and a drive control / integration unit that performs drive control and data accumulation of the infrared irradiation unit and the temperature change / degradation state measurement unit. An inspection apparatus main body, a self-propelled mechanism that allows the inspection apparatus main body to move along the structure, and a movement that can be moved in synchronization with the inspection apparatus main body, which serve as a reference for measuring the deterioration state of the structure A calibration substance storage body for storing normal substances and a communication unit for sending inspection data acquired by the drive control / stacking unit to the outside, the inspection apparatus main body along the structure to be inspected While moving, inspect the internal defect of the structure by measuring the temperature change of the structure due to the infrared irradiation for heating the structure, and normal in the calibration substance container that moves in synchronization with the inspection apparatus body A non-destructive inspection device for inspecting the deterioration state of the structure by comparing the absorption spectrum of the substance with the infrared irradiation and the absorption spectrum of the structure with the infrared irradiation;
A repeater for receiving inspection data sent from the nondestructive inspection device;
A management center that receives inspection data sent from the non-destructive inspection device and performs data processing;
A bidirectional communication network provided between the repeater and the management center, for transmitting and receiving the inspection data;
A structure inspection system comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014067908A JP2015190838A (en) | 2014-03-28 | 2014-03-28 | Non-destructive inspection device and inspection system for structure |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114428068A (en) * | 2022-04-07 | 2022-05-03 | 海能未来技术集团股份有限公司 | Feeding clamp and near infrared spectrum device |
WO2022168191A1 (en) * | 2021-02-03 | 2022-08-11 | 三菱電機株式会社 | Defect inspection device |
WO2024142705A1 (en) * | 2022-12-27 | 2024-07-04 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Illumination system |
-
2014
- 2014-03-28 JP JP2014067908A patent/JP2015190838A/en active Pending
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