JP2020008308A - Corrosion sensor and method for detecting corrosion - Google Patents

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玲 江里口
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幸俊 井坂
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Abstract

To provide a method for detecting, by a non-destructive and easy way, a corrosive state in a target space unrecognizable from the outside, and a sensor suitable for the method.SOLUTION: A corrosion sensor 2 is a corrosion sensor for detecting a progress of a corrosive environment in a target space unrecognizable from the outside. The corrosion sensor includes: a metal-adaptive FR tag 4 having a first surface and a second surface facing each other; and a corrosive metal member 5 covering the first surface of the metal-adaptive RF tag, the second surface of the metal-adaptive RF tag being buried to be capable of facing a reader or a reader/writer.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、腐食検知用センサ、及び腐食検知方法に関する。より詳細には、外部から視認できない空間内又は同空間内に配置された対象物における腐食環境の進行状況を検知する方法、腐食の検知方法、及びこの方法の利用に適したセンサに関する。   The present invention relates to a corrosion detection sensor and a corrosion detection method. More specifically, the present invention relates to a method for detecting the progress of a corrosive environment in a space that is not visible from the outside or an object placed in the space, a method for detecting corrosion, and a sensor suitable for using this method.

コンクリート構造物に含まれる鉄筋が腐食すると、コンクリート構造物の耐久性に大きな影響を及ぼす。このため、コンクリート構造物の腐食環境の状況を事前に把握することや、早期に鉄筋の腐食を把握することは重要である。   Corrosion of the reinforcing bars contained in the concrete structure has a great effect on the durability of the concrete structure. For this reason, it is important to grasp the state of the corrosive environment of the concrete structure in advance, and to grasp the corrosion of the rebar at an early stage.

コンクリート構造物中の鋼材は、コンクリートがアルカリ性環境を保持していることで鋼材表面に不動態皮膜が形成されており、この皮膜によって腐食から保護されている。しかしながら、例えば、空気中の二酸化炭素や塩化物イオンなどの腐食因子がコンクリート中に侵入すると、不動態皮膜が破壊され、コンクリート中にある水と酸素によって鋼材の腐食が開始する。   The steel material in the concrete structure has a passivation film formed on the surface of the steel material because the concrete maintains an alkaline environment, and is protected from corrosion by the film. However, for example, when corrosion factors such as carbon dioxide and chloride ions in the air enter the concrete, the passive film is destroyed, and the water and oxygen in the concrete start corrosion of the steel material.

コンクリート構造物の鋼材が腐食すると、鋼材の体積膨張が生じ、その膨張圧でコンクリート表面にひび割れが生じる。このようなひび割れが発生すると、ひび割れを通じて更に腐食因子が侵入しやすくなり、腐食環境の進行が加速する。つまり、コンクリート表面にひび割れが確認できる状況においては、既にコンクリート構造物、及びその内部に存在する鉄筋がかなり劣化している場合が想定される。   When the steel material of the concrete structure corrodes, the steel material expands in volume, and the expansion pressure causes cracks in the concrete surface. When such cracks occur, corrosion factors are more likely to penetrate through the cracks, and the progress of the corrosive environment is accelerated. In other words, in a situation where cracks can be confirmed on the concrete surface, it is assumed that the concrete structure and the rebar existing inside the concrete structure have been considerably deteriorated.

すなわち、コンクリート表面の状態の変化が目視によって確認できる程度に構造物内部の腐食環境や鉄筋腐食が進行する時点よりも前段階で、コンクリート構造物の腐食の進行状況を把握したいという事情がある。コンクリート構造物の腐食環境が進行していることが確認されれば、腐食因子が内部に侵入するのを防ぐ目的で、例えば、コンクリート表面を所定の材料によって被覆する保全作業を行うことができる。   That is, there is a situation in which it is desired to grasp the progress of the corrosion of the concrete structure at a stage before the corrosion environment inside the structure or at the time when the corrosion of the reinforcing steel progresses to the extent that the change in the state of the concrete surface can be visually confirmed. If it is confirmed that the corrosive environment of the concrete structure is progressing, for example, a maintenance operation of covering the concrete surface with a predetermined material can be performed in order to prevent the corrosive factor from entering the inside.

従来、分極抵抗を測定することでコンクリート構造物の内部の腐食状態を検知する方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。   BACKGROUND ART Conventionally, there has been known a method of detecting a corrosion state inside a concrete structure by measuring polarization resistance (for example, see Patent Document 1).

特開2013−242163号公報JP 2013-242163 A

分極抵抗法の技術を用いて、コンクリート構造物の内部に含まれる鉄筋の腐食状態を検知するためには、対象物となる鉄筋をはつり出す必要がある。すなわち、コンクリート構造物の一部を破壊(微破壊)する必要がある。このため、内部の腐食状態を検知するために必要な作業量が多く、検査作業に時間を要する。   In order to detect the corrosion state of a reinforcing bar included in a concrete structure by using the polarization resistance technique, it is necessary to extract a reinforcing bar as an object. That is, it is necessary to destroy (slightly destroy) a part of the concrete structure. For this reason, a large amount of work is required to detect the internal corrosion state, and the inspection work requires time.

また、コンクリート構造物に限らず、内部が視認できない構造物の腐食状態を検知する必要性の生じる場合があり、かかる構造物の配置場所によっては、そもそも破壊のための作業が困難な場合もあり得る。   In addition, it may be necessary to detect the corrosion state of structures that are not visible inside, not only concrete structures, and depending on the location of such structures, the work for destruction may be difficult in the first place. obtain.

本発明は、上記の課題に鑑み、非破壊且つ簡易な方法で、外部から視認できない対象空間内の腐食環境や腐食状態を検知する方法及びその方法の利用に適したセンサを提供することを目的とする。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a method for detecting a corrosive environment or a corrosive state in a target space that cannot be visually recognized from the outside by a nondestructive and simple method, and a sensor suitable for using the method. And

本発明に係る腐食検知用センサは、
外部から視認できない対象空間内における腐食環境の進行状況を検知する腐食検知用センサであって、
向かい合う第一面と第二面とを有した金属対応RFタグと、
前記金属対応RFタグの前記第一面上に、前記第一面を実質的に覆うように形成された腐食性金属部材とを備え、
前記金属対応RFタグの前記第二面をリーダ又はリーダライタに対向させることが可能な態様で埋め込まれて配置されることを第一の特徴とする。
Corrosion detection sensor according to the present invention,
A corrosion detection sensor for detecting the progress of a corrosive environment in a target space that cannot be visually recognized from the outside,
A metal-compatible RF tag having a first surface and a second surface facing each other,
A corrosive metal member formed on the first surface of the metal-compatible RF tag to substantially cover the first surface,
The first feature is that the second surface of the metal-compatible RF tag is embedded and arranged so as to face a reader or a reader / writer.

この腐食検知用センサは、腐食性金属部材を対象物として模擬することで、外部から視認できない対象空間内の腐食環境の進行状況を検知する用途に利用される。対象空間内に腐食検知用センサを配置し、金属対応RFタグとの間で通信可能なリーダ又はリーダライタによって電波信号を受信することで、腐食環境の進行状況が検知される。   This corrosion detection sensor is used for detecting the progress of a corrosive environment in a target space that cannot be visually recognized from the outside by simulating a corrosive metal member as a target. A corrosion detection sensor is arranged in the target space, and a radio signal is received by a reader or reader / writer capable of communicating with the RF tag for metal, whereby the progress of the corrosive environment is detected.

なお、本明細書において、「リーダ」とは、金属対応RFタグから送信される電波信号を読み取る機能を備え、金属対応RFタグに対して情報の書き込み機能を備えない機器を指し、「リーダーライタ」とは、金属対応RFタグから送信される電波信号を読み取る機能と共に、金属対応RFタグに対して情報の書き込み機能を備える機器を指す。以下では、煩雑さを避けるために、リーダ又はリーダライタという記載を、「リーダライタ等」と略記することがある。   In this specification, a “reader” refers to a device having a function of reading a radio signal transmitted from a metal-compatible RF tag and not having a function of writing information to the metal-compatible RF tag, and a “reader / writer”. "" Refers to a device having a function of reading a radio signal transmitted from a metal-compatible RF tag and a function of writing information to the metal-compatible RF tag. Hereinafter, in order to avoid complication, the term “reader / writer / writer” may be abbreviated as “reader / writer or the like”.

本明細書内において、「金属対応RFタグ」とは、当該金属対応RFタグの、リーダライタ等とは反対側の近傍の位置に金属材料が存在していると、リーダライタ等との間で通信が形成される一方、前記位置に金属材料が存在しない場合には、リーダライタ等に対して送信される信号強度が極めて低下する性質を有するRFタグを指す。   In the present specification, the “metal-compatible RF tag” means that when a metal material is present at a position near the opposite side of the metal-compatible RF tag from the reader / writer, the metal-compatible RF tag and the reader / writer, etc. While communication is formed, when a metal material does not exist at the position, it refers to an RF tag having a property that a signal intensity transmitted to a reader / writer or the like is extremely reduced.

簡単のために、腐食性金属部材が金属対応RFタグの第一面上を完全に覆うように形成されている場合を例に挙げて説明する。対象空間内において金属対応RFタグの配置位置近傍までは腐食環境が進行していない場合、金属対応RFタグの第二面側にリーダライタ等を配置すると、金属対応RFタグの第一面上を覆う腐食性金属部材に含まれる金属材料がリーダライタ等とは反対側の位置に存在するため、リーダライタ等と金属対応RFタグとの間で通信環境が形成される。一方、対象空間内において腐食環境がある程度進行している場合には、RFタグの第一面上を覆う腐食性金属部材に対しても腐食が進行する。このとき、腐食性金属部材が金属化合物に変化することで金属成分が消失する。この結果、リーダライタ等は、金属対応RFタグとの間で通信環境が形成されないか、又は、受信された電波信号の強度が低下する。   For the sake of simplicity, a case where the corrosive metal member is formed so as to completely cover the first surface of the metal-compatible RF tag will be described as an example. If the corrosive environment has not progressed to the vicinity of the placement position of the metal-compatible RF tag in the target space, if a reader / writer or the like is placed on the second surface side of the metal-compatible RF tag, Since the metal material contained in the corrosive metal member to be covered exists at a position opposite to the reader / writer or the like, a communication environment is formed between the reader / writer or the like and the metal-compatible RF tag. On the other hand, when the corrosive environment has progressed to some extent in the target space, the corrosive metal member that covers the first surface of the RF tag also progresses in corrosion. At this time, the metal component disappears because the corrosive metal member changes to a metal compound. As a result, a communication environment is not formed between the reader / writer and the metal-compatible RF tag, or the intensity of the received radio signal is reduced.

すなわち、リーダライタ等によって受信される電波信号の有無、又は強度によって、対象空間内の腐食環境の進行の有無又はその程度を検知することができる。   That is, the presence or absence or the degree of the progress of the corrosive environment in the target space can be detected based on the presence or absence or intensity of the radio signal received by the reader / writer or the like.

上述した腐食検知用センサは、金属対応RFタグの一方の面に腐食性金属部材を配置した構成であるため、小型化が可能である。このため、腐食検知用センサを対象空間内の所望の位置に配置できる。例えば、対象空間の外表面に近い位置に腐食検知用センサを配置することで、対象空間内の深い位置まで腐食環境が進行するよりも前段階で、腐食環境の進行の程度を検知できる。また、対象空間内の外表面に対して、深さ方向に異なる位置に複数の腐食検知用センサを配置することで、各腐食検知用センサからの電波信号の強度の相違により、腐食環境の進行状況をより詳細に知ることができる。   The above-described corrosion detection sensor has a configuration in which a corrosive metal member is arranged on one surface of a metal-compatible RF tag, so that the size can be reduced. For this reason, the corrosion detection sensor can be arranged at a desired position in the target space. For example, by disposing the corrosion detection sensor at a position near the outer surface of the target space, it is possible to detect the degree of progress of the corrosive environment at a stage before the corrosive environment proceeds to a deep position in the target space. In addition, by arranging multiple corrosion detection sensors at different positions in the depth direction with respect to the outer surface in the target space, the difference in the intensity of the radio signal from each corrosion detection sensor causes You can know the situation in more detail.

また、本発明に係る腐食検知用センサは、
非金属の被覆物によって覆われることで外側から視認できない状態で配置された、金属製の対象物に対する腐食の進行状況を検知する腐食検知用センサであって、
向かい合う第一面と第二面とを有した金属対応RFタグを備え、
前記金属対応RFタグの前記第一面を前記対象物に接触させ、前記金属対応RFタグの前記第二面をリーダ又はリーダライタに対向させることが可能な態様で埋め込まれて配置されることを第二の特徴とする。
Further, the corrosion detection sensor according to the present invention,
A corrosion detection sensor that detects the progress of corrosion on a metal object, which is arranged in a state invisible from the outside by being covered by the nonmetallic coating,
A metal-compatible RF tag having a first surface and a second surface facing each other,
The first surface of the metal-compatible RF tag is brought into contact with the object, and the second surface of the metal-compatible RF tag is embedded and arranged so as to be able to face a reader or a reader / writer. The second feature.

金属製の対象物が配置されている空間内において腐食環境がある程度進行している場合、金属対応RFタグの第一面上に形成された金属製の対象物自体に対しても腐食が進行し、この対象物に含まれる一部又は全部の金属成分が消失する。この結果、リーダライタ等は、金属対応RFタグとの間で通信環境が形成されないか、又は、受信された電波信号の強度が低下する。よって、第一の特徴構成の腐食検知用センサと同様に、リーダライタ等によって受信される電波信号の有無、又は強度によって、対象物自体の腐食開始とその進行、又はその程度を検知することができる。   When the corrosive environment has progressed to some extent in the space where the metal object is arranged, the corrosion also progresses on the metal object itself formed on the first surface of the metal-compatible RF tag. Then, some or all of the metal components contained in the object disappear. As a result, a communication environment is not formed between the reader / writer and the metal-compatible RF tag, or the intensity of the received radio signal is reduced. Therefore, as in the case of the corrosion detection sensor having the first characteristic configuration, it is possible to detect the start of corrosion of the object itself and its progress, or the degree thereof, by the presence or absence or intensity of a radio signal received by a reader / writer or the like. it can.

上記対象物としては、例えば鉄筋コンクリート内の鉄筋とすることができる。   The object may be, for example, a reinforcing bar in reinforced concrete.

前記腐食検知用センサは、前記金属対応RFタグの前記第一面上の一部分に接着された、耐食性を示す故障検知用金属部材を備えるものとしても構わない。   The corrosion detection sensor may include a failure detection metal member that exhibits corrosion resistance and is adhered to a part of the metal-compatible RF tag on the first surface.

上述したように、金属対応RFタグの第一面上に存在する腐食性金属部材又は金属製の対象物に対して腐食が進行し、金属材料の残存量が低下すると、リーダライタ等で受信される電波信号の強度が低下する。このため、腐食性金属部材又は対象物の腐食が極めて進行している場合、リーダライタ等において電波信号を全く受信できない場合が考えられる。このような場合、リーダライタ等及び/又は金属対応RFタグが、故障をしているのか、腐食性金属部材又は対象物が完全に滅失する程度にまで腐食が進行しているのかを判定することができない。   As described above, when the corrosion proceeds on the corrosive metal member or the metal object existing on the first surface of the metal-compatible RF tag, and the remaining amount of the metal material decreases, it is received by a reader / writer or the like. The strength of the radio signal decreases. Therefore, when the corrosive metal member or the target object is extremely corroded, a radio signal may not be received at all by a reader / writer or the like. In such a case, it is determined whether the reader / writer or the like and / or the metal-compatible RF tag is out of order, or whether the corrosion has progressed to such an extent that the corrosive metal member or the object is completely lost. Can not.

これに対し、上記のように、金属対応RFタグに故障検知用金属部材を予め接着しておくことで、腐食性金属部材又は金属製の対象物が滅失する程度にまで腐食が進行していた場合においても、故障検知用金属部材が存在することに伴い、リーダライタ等及び/又は金属対応RFタグが故障していなければ、リーダライタ等において所定強度(以下、「最低基準強度」と呼ぶ。)の電波信号を受信することができる。よって、リーダライタ等側で実際に受信された電波信号の強度を、この最低基準強度と比較することで、対象空間又は対象物の腐食の状況を推定できる。また、実際に、リーダライタ等側で電波信号が受信できなかった場合には、リーダライタ等及び/又は金属対応RFタグが故障していることを認識することができる。   On the other hand, as described above, by adhering the failure detecting metal member to the metal-compatible RF tag in advance, the corrosion has progressed to such an extent that the corrosive metal member or the metal object is lost. Also in this case, if the reader / writer or the like and / or the metal-compatible RF tag has not failed due to the presence of the failure detection metal member, the reader / writer or the like has a predetermined strength (hereinafter referred to as “minimum reference strength”). ) Can be received. Therefore, by comparing the intensity of the radio signal actually received by the reader / writer or the like with the minimum reference intensity, the state of corrosion of the target space or the target object can be estimated. In addition, when the radio signal is not actually received by the reader / writer or the like, it is possible to recognize that the reader / writer or the like and / or the metal-compatible RF tag is out of order.

上記第一の特徴構成に係る腐食検知用センサにおいて、腐食性金属部材は、金属対応RFタグの第一面のうち、80%以上100%以下の面積を覆うように形成されているのが好ましい。なお、この場合において、腐食性金属部材が形成されていない金属対応RFタグの第一面上に、上記故障検知用金属部材が形成されているものとして構わない。また、金属対応RFタグの第一面の一部に故障検知用金属部材を形成し、この故障検知用金属部材と金属対応RFタグの第一面との双方を覆うように腐食性金属部材が形成されていても構わない。   In the corrosion detection sensor according to the first characteristic configuration, it is preferable that the corrosive metal member is formed so as to cover an area of 80% or more and 100% or less of the first surface of the metal-compatible RF tag. . In this case, the metal member for failure detection may be formed on the first surface of the metal-compatible RF tag on which the corrosive metal member is not formed. In addition, a metal member for failure detection is formed on a part of the first surface of the metal-compatible RF tag, and a corrosive metal member is formed so as to cover both the metal member for failure detection and the first surface of the metal-compatible RF tag. It may be formed.

リーダライタ等を、対象空間(又は対象物が覆われている空間)の外側に配置する場合には、前記腐食検知用センサは、好ましくは、前記金属対応RFタグの前記第二面を前記対象空間の外表面に対して実質的に対向させた状態で埋め込まれて配置される。電波信号には指向性があるため、かかる向きに配置することで、腐食環境の進行がそれほど進んでいない場合に、リーダライタ等によって電波信号を正しく受信することができる。なお、前記RFタグの前記第一面と前記対象空間の外表面とが「実質的に対向する」とは、前記第一面と前記外表面とのなす角度の絶対値が45°以下であるものとして構わない。前記角度の絶対値は、より好ましくは30°以下であり、更に好ましくは15°以下である。   When the reader / writer or the like is arranged outside the target space (or the space where the target object is covered), the corrosion detection sensor preferably directs the second surface of the metal-compatible RF tag to the target surface. It is embedded and arranged substantially facing the outer surface of the space. Since the radio signal has directivity, by arranging in such a direction, the radio signal can be correctly received by a reader / writer or the like when the progress of the corrosive environment is not so advanced. Note that the phrase “substantially opposed” between the first surface of the RF tag and the outer surface of the target space means that the absolute value of the angle between the first surface and the outer surface is 45 ° or less. It does not matter. The absolute value of the angle is more preferably 30 ° or less, and further preferably 15 ° or less.

なお、検知対象となる位置が、深さ方向に十分深い場合には、金属対応RFタグと共にリーダライタ等を埋め込むものとしても構わない。この場合には、腐食検知用センサ及び金属対応RFタグは、好ましくは、前記金属対応RFタグの前記第二面を前記金属対応RFタグの外表面に対して実質的に対向させた状態で埋め込まれて配置される。   When the position to be detected is sufficiently deep in the depth direction, a reader / writer or the like may be embedded together with the metal-compatible RF tag. In this case, the corrosion detection sensor and the metal-compatible RF tag are preferably embedded with the second surface of the metal-compatible RF tag substantially opposed to the outer surface of the metal-compatible RF tag. Placed.

本発明は、外部から視認できない対象空間内における腐食環境の進行状況を検知する方法であって、
向かい合う第一面と第二面とを有した板状の金属対応RFタグと、前記金属対応RFタグの前記第一面上に前記第一面を実質的に覆うように形成された腐食性金属部材とを備えてなる腐食検知用センサを前記対象空間内に配置する工程(a)、
前記金属対応RFタグに対して、前記第二面側に離れた位置にリーダ又はリーダライタを配置する工程(b)、及び
前記リーダ又はリーダライタによって、前記金属対応RFタグから送信される電波信号を受信する工程(c)を有することを特徴とする。
The present invention is a method for detecting the progress of a corrosive environment in a target space that cannot be visually recognized from the outside,
A plate-shaped metal-compatible RF tag having a first surface and a second surface facing each other, and a corrosive metal formed on the first surface of the metal-compatible RF tag so as to substantially cover the first surface (A) disposing a corrosion detection sensor comprising a member in the target space;
(B) arranging a reader or reader / writer at a position away from the metal-compatible RF tag on the second surface side, and a radio signal transmitted from the metal-compatible RF tag by the reader or reader / writer Receiving step (c).

また、本発明は、非金属の被覆物によって覆われることで外側から視認できない状態で配置された、金属製の対象物に対する腐食の進行状況を検知する方法であって、
向かい合う第一面と第二面とを有した板状の金属対応RFタグを備えてなる腐食検知用センサを、前記金属対応RFタグの前記第一面を前記対象物に接触させた状態で配置する工程(a)、
前記金属対応RFタグに対して、前記第二面側に離れた位置にリーダ又はリーダライタを配置する工程(b)、及び
前記リーダ又はリーダライタによって、前記金属対応RFタグから送信される電波信号を受信する工程(c)を有することを特徴とする。
Further, the present invention is a method for detecting the progress of corrosion on a metal object, which is disposed in a state invisible from the outside by being covered by a nonmetallic coating,
A corrosion detection sensor comprising a plate-shaped metal-compatible RF tag having a first surface and a second surface facing each other is disposed in a state where the first surface of the metal-compatible RF tag is in contact with the object. (A),
(B) arranging a reader or reader / writer at a position away from the metal-compatible RF tag on the second surface side, and a radio signal transmitted from the metal-compatible RF tag by the reader or reader / writer Receiving step (c).

前記工程(a)において、前記第一面に対して直交する方向から見たときに、前記金属対応RFタグの周囲を前記対象物が取り囲むように前記腐食検知用センサを配置するものとしても構わない。これにより、金属対応RFタグが存在することによって、腐食因子が金属製の対象物に対して進行することへの妨げとなることが防止され、対象物に対する腐食の進行状況の検知精度が高められる。   In the step (a), the corrosion detection sensor may be arranged so that the object surrounds the periphery of the metal-compatible RF tag when viewed from a direction perpendicular to the first surface. Absent. Thus, the presence of the metal-compatible RF tag prevents the corrosion factor from hindering the metal object from advancing, and improves the accuracy of detecting the progress of corrosion on the object. .

前記工程(c)は、前記金属対応RFタグからの前記電波信号の有無、又は前記金属対応RFタグからの前記電波信号の強度によって、腐食の進行状況を検知する工程を含むことができる。更に、前記腐食検知方法は、前記工程(c)において読み取られた前記電波信号の強度が、所定の閾値を下回っている場合に、腐食が進行していると判断する工程(d)を含むものとしても構わない。   The step (c) may include a step of detecting the progress of corrosion based on the presence or absence of the radio signal from the metal-compatible RF tag or the intensity of the radio signal from the metal-compatible RF tag. Further, the corrosion detection method includes a step (d) of determining that corrosion is progressing when the intensity of the radio signal read in the step (c) is lower than a predetermined threshold. It does not matter.

なお、リーダライタ等が、金属対応RFタグからの電波信号の有無のみを検知できる構成である場合には、リーダライタ等の配置位置を調整、より詳細には、金属対応RFタグからの離間距離を調整しながら、電波信号の有無を確認することで、電波信号が受信できたリーダライタ等の配置位置によって腐食の進行状況を検知できる。   When the reader / writer or the like is configured to detect only the presence or absence of a radio signal from a metal-compatible RF tag, the arrangement position of the reader / writer or the like is adjusted, and more specifically, the separation distance from the metal-compatible RF tag. By checking the presence or absence of a radio signal while adjusting the frequency, it is possible to detect the progress of corrosion based on the position of the reader / writer or the like from which the radio signal has been received.

本発明によれば、非破壊且つ簡易な方法で、外部から視認できない対象空間内の腐食状態を検知することが可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to detect the corrosion state in the target space which cannot be visually recognized from the outside by a nondestructive and simple method.

本発明に係る腐食(環境)検知方法の第一実施形態の態様を模式的に示す図面である。1 is a drawing schematically showing an aspect of a first embodiment of a corrosion (environment) detection method according to the present invention. 第一実施形態の腐食検知用センサの構造を説明するための模式的な図面である。It is a schematic diagram for explaining the structure of the corrosion detection sensor of the first embodiment. 腐食環境が進行している場合の腐食検知用センサの構造を説明するための模式的な図面である。It is a schematic drawing for demonstrating the structure of the sensor for corrosion detection when a corrosive environment is progressing. 図3Aの状態から更に腐食環境が進行している場合の腐食検知用センサの構造を説明するための模式的な図面である。FIG. 3B is a schematic drawing for explaining a structure of a corrosion detection sensor when a corrosive environment is further progressing from the state of FIG. 3A. リーダライタの機能ブロック図の一例である。It is an example of a functional block diagram of a reader / writer. サーバとの通信が可能なリーダライタの機能ブロック図の一例である。FIG. 2 is an example of a functional block diagram of a reader / writer capable of communicating with a server. 第一実施形態の腐食検知用センサの別構造を説明するための模式的な図面である。It is a schematic diagram for explaining another structure of the sensor for corrosion detection of the first embodiment. 金属対応RFタグの一方の面を模式的に示す平面図である。FIG. 3 is a plan view schematically showing one surface of a metal-compatible RF tag. 金属対応RFタグの一方の面を模式的に示す別の平面図である。FIG. 4 is another plan view schematically showing one surface of the metal-compatible RF tag. 金属対応RFタグの一方の面を模式的に示す更に別の平面図である。FIG. 9 is still another plan view schematically showing one surface of the metal-compatible RF tag. 腐食検知用センサとリーダライタとが埋め込まれている態様を模式的に示す図面である。It is a figure showing typically the mode in which the sensor for corrosion detection and the reader / writer are embedded. 本発明に係る腐食検知方法の第二実施形態の態様を模式的に示す図面である。It is a figure showing typically the mode of the second embodiment of the corrosion detection method concerning the present invention. 第二実施形態の腐食検知用センサの構造を説明するための模式的な図面である。It is a schematic diagram for explaining the structure of the sensor for corrosion detection of the second embodiment. 第二実施形態の腐食検知用センサの構造を説明するための模式的な図面である。It is a schematic diagram for explaining the structure of the sensor for corrosion detection of the second embodiment. 腐食が進行している場合の腐食検知用センサの態様を説明するための模式的な図面である。It is a schematic drawing for demonstrating the aspect of the sensor for corrosion detection when corrosion is progressing. 第二実施形態の腐食検知用センサの構造を説明するための別の模式的な図面である。It is another schematic drawing for demonstrating the structure of the sensor for corrosion detection of 2nd embodiment. 腐食検知用センサとリーダライタとが埋め込まれている態様を模式的に示す図面である。It is a figure showing typically the mode in which the sensor for corrosion detection and the reader / writer are embedded. 腐食検知用センサとリーダライタとが埋め込まれている態様を模式的に示す図面である。It is a figure showing typically the mode in which the sensor for corrosion detection and the reader / writer are embedded. 保護部材としての保護シートを備えた腐食検知用センサの構造を模式的に示す図面である。It is a figure which shows typically the structure of the sensor for corrosion detection provided with the protection sheet as a protection member. 保護部材としてのモルタルを備えた腐食検知用センサの構造を模式的に示す図面である。It is drawing which shows typically the structure of the sensor for corrosion detection provided with the mortar as a protection member.

以下、本発明の腐食検知用センサ、及び腐食検知方法の実施形態につき、適宜図面を参照して説明する。なお、以下の図面において、説明の都合上、一部が誇張して図示されている場合があり、実際の寸法比と図面上の寸法比とは必ずしも一致しない。   Hereinafter, embodiments of a corrosion detection sensor and a corrosion detection method of the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate. In the following drawings, some parts may be exaggerated for convenience of explanation, and the actual dimensional ratio does not always match the dimensional ratio in the drawings.

[第一実施形態]
図1は、本発明に係る腐食検知方法の第一実施形態の態様を模式的に示す図面である。図1に示す例では、腐食(環境)の進行状況を検知する対象空間がコンクリート構造物10の内部である場合を想定している。
[First embodiment]
FIG. 1 is a drawing schematically showing an aspect of the first embodiment of the corrosion detection method according to the present invention. In the example shown in FIG. 1, it is assumed that the target space for detecting the progress of corrosion (environment) is inside the concrete structure 10.

図1に示すように、コンクリート構造物10の内部(コンクリート部材11内)には、腐食検知用センサ2が配置されている。この腐食検知用センサ2は、コンクリート構造物10の製造時に、予めコンクリート部材11内に埋め込まれるものとしても構わないし、既設のコンクリート構造物10の一部を削り落としてはつり出し、腐食検知用センサ2を埋め込んだ後、非金属材料からなる防護用の部材で埋め戻すものとしても構わない。このように、腐食検知用センサ2を対象空間内に配置する工程が、工程(a)に対応する。   As shown in FIG. 1, a corrosion detection sensor 2 is disposed inside a concrete structure 10 (inside a concrete member 11). The corrosion detection sensor 2 may be embedded in the concrete member 11 in advance at the time of manufacturing the concrete structure 10, or a part of the existing concrete structure 10 may be scraped off and extracted. After embedding 2, it may be back-filled with a protective member made of a nonmetallic material. Thus, the step of disposing the corrosion detecting sensor 2 in the target space corresponds to the step (a).

図2は、腐食検知用センサ2の構造を説明するための模式的な図面であり、図1の一部拡大図に対応する。腐食検知用センサ2は、向かい合う第一面4aと第二面4bとを有した板状の金属対応RFタグ4と、金属対応RFタグ4の第一面4aを覆うように形成された腐食性金属部材5とを備えてなる。   FIG. 2 is a schematic drawing for explaining the structure of the corrosion detection sensor 2 and corresponds to a partially enlarged view of FIG. The corrosion detection sensor 2 includes a plate-shaped metal-compatible RF tag 4 having a first surface 4a and a second surface 4b facing each other, and a corrosive formed so as to cover the first surface 4a of the metal-compatible RF tag 4. And a metal member 5.

金属対応RFタグ4は、誘導アンテナ(不図示)を内蔵し、所定の周波数帯の無線周波数で通信を行う。金属対応RFタグ4は、信号発信源(ここではリーダライタ3)とは反対側の位置に金属材料物が存在すると、リーダライタ3からの電波信号W1を受信して、電波信号(応答信号)W2を送信することのできるRFタグである。一例として、金属対応RFタグ4は、共振周波数が920MHz、第一面4a及び第二面4bの寸法が25mm×9mm、厚みが3mmの板状型のRFタグである。ただし、本発明において、金属対応RFタグ4は、リーダライタ3とは反対側に金属材料物が存在する場合にリーダライタ3との間で通信環境が形成される限りにおいて、通信周波数帯、寸法、及び形状は任意である。   The metal-compatible RF tag 4 has a built-in inductive antenna (not shown) and performs communication at a radio frequency in a predetermined frequency band. When a metal material is present at a position opposite to the signal transmission source (here, the reader / writer 3), the metal-compatible RF tag 4 receives the radio signal W1 from the reader / writer 3 and receives the radio signal (response signal). This is an RF tag that can transmit W2. As an example, the metal-compatible RF tag 4 is a plate-type RF tag having a resonance frequency of 920 MHz, dimensions of the first surface 4a and the second surface 4b of 25 mm × 9 mm, and a thickness of 3 mm. However, in the present invention, the metal-compatible RF tag 4 has a communication frequency band and dimensions as long as a communication environment is formed with the reader / writer 3 when a metal material exists on the side opposite to the reader / writer 3. , And the shape are arbitrary.

腐食性金属部材5は、耐食性の低い金属材料であり、例えば、鉄、亜鉛、アルミニウムなどの材料が挙げられる。腐食性金属部材5の形状は、箔状が好ましく、箔板、蒸着、又はメッキで形成できる。ただし、本発明において腐食性金属部材5の形状は任意である。腐食性金属部材5は、金属対応RFタグ4の第一面4a上に、例えば接着剤を介して接着されている。腐食性金属部材5の厚みは、一例として、強度の観点から10μm以上であり、早期に検知する観点から500μm以下である。   The corrosive metal member 5 is a metal material having low corrosion resistance, and examples thereof include materials such as iron, zinc, and aluminum. The shape of the corrosive metal member 5 is preferably a foil shape, and can be formed by a foil plate, vapor deposition, or plating. However, in the present invention, the shape of the corrosive metal member 5 is arbitrary. The corrosive metal member 5 is adhered on the first surface 4a of the metal-compatible RF tag 4 via, for example, an adhesive. The thickness of the corrosive metal member 5 is, for example, 10 μm or more from the viewpoint of strength and 500 μm or less from the viewpoint of early detection.

図2に示す例では、腐食検知用センサ2は、金属対応RFタグの第二面4bが、コンクリート構造物10の外表面10aに対して実質的に対向する向きに配置される。   In the example shown in FIG. 2, the corrosion detection sensor 2 is arranged such that the second surface 4b of the metal-compatible RF tag is substantially opposed to the outer surface 10a of the concrete structure 10.

作業員は、コンクリート構造物10内における腐食環境の進行状況を検知する際には、コンクリート構造物10に埋め込まれた腐食検知用センサ2との間で無線通信が可能なリーダライタ3を当該コンクリート構造物10の現場に持参する。そして、リーダライタ3を、腐食検知用センサ2が埋め込まれている領域の近傍に配置する(工程(b)に対応)。より詳細には、リーダライタ3を、金属対応RFタグ4に対して、第二面4b側に離れた位置に配置する。なお、リーダライタ3は、作業員が手で把持することで保持しても構わないし、不図示の保持部材によって保持しても構わない。   When detecting the progress of the corrosive environment in the concrete structure 10, the worker attaches the reader / writer 3, which can wirelessly communicate with the corrosion detection sensor 2 embedded in the concrete structure 10, to the concrete. Bring it to the structure 10 site. Then, the reader / writer 3 is arranged near the region where the corrosion detection sensor 2 is embedded (corresponding to the step (b)). More specifically, the reader / writer 3 is disposed at a position away from the metal-compatible RF tag 4 toward the second surface 4b. Note that the reader / writer 3 may be held by an operator holding it by hand, or may be held by a holding member (not shown).

そして、リーダライタ3から所定周波数の電波信号W1を腐食検知用センサ2に向けて放射して、腐食検知用センサ2(より詳細には金属対応RFタグ4)から送信される電波信号W2を受信する(工程(c)に対応)。   Then, a radio signal W1 of a predetermined frequency is emitted from the reader / writer 3 toward the corrosion detection sensor 2, and a radio signal W2 transmitted from the corrosion detection sensor 2 (more specifically, a metal-compatible RF tag 4) is received. (Corresponding to step (c)).

リーダライタ3は、専用機器であっても構わないし、電波信号W1の送信や電波信号W2の受信が可能な専用アプリケーションプログラムがインストールされた、スマートフォンやタブレットPCなどの汎用機器であっても構わない。なお、本実施形態では、「リーダライタ3」を用いる場合を例として説明するが、少なくとも腐食検知用センサ2との間で通信可能な機器であればよく、すなわち、腐食検知用センサ2に対する情報の書き込み機能を有しない、いわゆる「リーダ」であっても構わない。   The reader / writer 3 may be a dedicated device or a general-purpose device such as a smartphone or a tablet PC in which a dedicated application program capable of transmitting the radio signal W1 and receiving the radio signal W2 is installed. . In this embodiment, the case where the “reader / writer 3” is used will be described as an example. However, any device that can communicate with at least the corrosion detection sensor 2 may be used. It may be a so-called "reader" which does not have the writing function of the above.

図2に示すように、腐食検知用センサ2が腐食性金属部材5を備える場合、腐食が進行していない状況においては、金属対応RFタグ4のリーダライタ3とは反対側の面(第一面4a)側に金属部材が存在する。このため、リーダライタ3と金属対応RFタグ4との間で通信環境が成立し、リーダライタ3は電波信号W2を受信する。   As shown in FIG. 2, when the corrosion detection sensor 2 includes the corrosive metal member 5, the surface of the metal-compatible RF tag 4 on the opposite side to the reader / writer 3 (first A metal member exists on the surface 4a) side. Therefore, a communication environment is established between the reader / writer 3 and the metal-compatible RF tag 4, and the reader / writer 3 receives the radio signal W2.

これに対し、図3Aに示すように、コンクリート構造物10内(コンクリート部材11内)において腐食環境が進行している場合、腐食性金属部材5の一部が、酸化物や塩化物といった金属化合物5aに変化する。この場合、金属対応RFタグ4のリーダライタ3とは反対側の面(第一面4a)側に位置する金属部材の量が減少し、リーダライタ3が受信する電波信号W2の強度は低下する。図3Bに示すように腐食環境が更に進行すると、リーダライタ3は電波信号W2を全く受信できなくなる。   On the other hand, as shown in FIG. 3A, when the corrosive environment is progressing in the concrete structure 10 (in the concrete member 11), a part of the corrosive metal member 5 becomes a metal compound such as oxide or chloride. 5a. In this case, the amount of the metal member located on the surface (first surface 4a) of the metal-compatible RF tag 4 opposite to the reader / writer 3 decreases, and the intensity of the radio signal W2 received by the reader / writer 3 decreases. . As shown in FIG. 3B, when the corrosive environment further advances, the reader / writer 3 cannot receive the radio signal W2 at all.

つまり、リーダライタ3側で受信される電波信号W2の強度が低い場合には、コンクリート構造物10内において腐食環境が進行していることを検知できる。例えば、コンクリート構造物10を補修すべきであることを示す閾値を予め設定しておき、この閾値よりもリーダライタ3側で受信される電波信号W2の強度が低い場合には、コンクリート構造物10の補修時期が到来していると判断するものとしても構わない(工程(d)に対応)。   That is, when the intensity of the radio signal W2 received by the reader / writer 3 is low, it can be detected that the corrosive environment is progressing in the concrete structure 10. For example, a threshold value indicating that the concrete structure 10 should be repaired is set in advance, and if the intensity of the radio signal W2 received by the reader / writer 3 is lower than the threshold value, the concrete structure 10 It may be determined that the repair time has arrived (corresponding to step (d)).

リーダライタ3は、電波信号W2の強度に応じて、コンクリート構造物10内の腐食の程度を、例えば所定の指標(A/B/Cなど)などを用いて表示する機能を有していても構わない。図4は、リーダライタ3の機能ブロック図の一例である。リーダライタ3は、記憶部31、判定処理部32、表示出力部33、及び通信部34を備える。記憶部31は、フラッシュメモリ、ハードディスクなどの記憶媒体で構成される。判定処理部32は、取得した情報に基づいて演算処理を行う処理部であり、専用のハードウェア又はソフトウェアで構成される。表示出力部33は、所定の表示用の演算処理を行うと共に、不図示のモニタに処理後の内容を表示する機能的手段である。通信部34は、無線通信を行うためのインタフェースである。   The reader / writer 3 has a function of displaying the degree of corrosion in the concrete structure 10 using, for example, a predetermined index (such as A / B / C) according to the intensity of the radio signal W2. I do not care. FIG. 4 is an example of a functional block diagram of the reader / writer 3. The reader / writer 3 includes a storage unit 31, a determination processing unit 32, a display output unit 33, and a communication unit 34. The storage unit 31 is configured by a storage medium such as a flash memory and a hard disk. The determination processing unit 32 is a processing unit that performs arithmetic processing based on the acquired information, and is configured by dedicated hardware or software. The display output unit 33 is a functional unit that performs a predetermined display calculation process and displays the processed content on a monitor (not shown). The communication unit 34 is an interface for performing wireless communication.

記憶部31には、予め、腐食検知用センサ2から受信した電波信号W2の強度と、コンクリート構造物10内の腐食環境の進行状況との相関関係に対応する情報(以下、「基準情報」と呼ぶ。)が記憶されている。通信部34において、腐食検知用センサ2から電波信号W2を受信すると、判定処理部32は、記憶部31に記憶されている基準情報を読み出すと共に、この基準情報と実際に受信された電波信号W2の強度とに基づいて、コンクリート構造物10内の腐食環境の進行状況を推定する。表示出力部33は、この判定結果に基づく情報を、リーダライタ3に設けられたモニタ(不図示)に表示させる。これにより、作業員は、リーダライタ3に設けられたモニタの情報を確認するのみで、コンクリート構造物10内の腐食環境の進行状況の程度を認識できる。なお、リーダライタ3が、スマートフォンやタブレットPCなどの汎用機器である場合には、前記モニタとは当該汎用機器の表示部に対応し、専用のアプリケーションを通じて前記情報が表示されるものとして構わない。   The storage unit 31 stores information (hereinafter, “reference information”) corresponding to the correlation between the intensity of the radio wave signal W2 received from the corrosion detection sensor 2 and the progress of the corrosive environment in the concrete structure 10 in advance. Is stored. When the communication unit 34 receives the radio wave signal W2 from the corrosion detection sensor 2, the determination processing unit 32 reads out the reference information stored in the storage unit 31, and reads the reference information and the actually received radio wave signal W2. The progress of the corrosive environment in the concrete structure 10 is estimated based on the strength of the concrete structure 10. The display output unit 33 displays information based on the determination result on a monitor (not shown) provided in the reader / writer 3. Thus, the worker can recognize the degree of progress of the corrosive environment in the concrete structure 10 only by checking the information on the monitor provided in the reader / writer 3. When the reader / writer 3 is a general-purpose device such as a smartphone or a tablet PC, the monitor may correspond to a display unit of the general-purpose device, and the information may be displayed through a dedicated application.

更に、上記基準情報は、所定のサーバ40から取得して記憶部31内で更新されるものとしても構わない(図5参照)。電波信号W2には、予め腐食検知用センサ2に付された識別情報(i1)を含むことができる。通信部34は、腐食検知用センサ2から、識別情報i1を含む電波信号W2を受信すると、識別情報i1に対応したコンクリート構造物10に係る上記基準情報を、サーバ40からダウンロードして記憶部31に(一時的に)格納する。そして、判定処理部32は、実際に受信された電波信号W2の強度と、サーバ40からダウンロードされた基準情報とに基づいて、コンクリート構造物10内の腐食環境の進行状況を推定する。   Further, the reference information may be obtained from a predetermined server 40 and updated in the storage unit 31 (see FIG. 5). The radio signal W2 can include identification information (i1) previously given to the corrosion detection sensor 2. When the communication unit 34 receives the radio signal W2 including the identification information i1 from the corrosion detection sensor 2, the communication unit 34 downloads the reference information on the concrete structure 10 corresponding to the identification information i1 from the server 40 and stores the reference information in the storage unit 31. (Temporarily). Then, the determination processing unit 32 estimates the progress of the corrosive environment in the concrete structure 10 based on the intensity of the radio signal W2 actually received and the reference information downloaded from the server 40.

この方法によれば、個々のコンクリート構造物10の配置環境や材料の特性、コンクリート構造物10内における腐食検知用センサ2の配置位置などを考慮した基準情報に基づいて、コンクリート構造物10内における腐食環境の進行状況が高い精度で推定できる。   According to this method, the concrete environment in the concrete structure 10 is determined on the basis of the reference information in consideration of the arrangement environment and the material characteristics of the individual concrete structures 10 and the arrangement position of the corrosion detection sensor 2 in the concrete structure 10. The progress of the corrosive environment can be estimated with high accuracy.

なお、リーダライタ3は、推定されたコンクリート構造物10内における腐食環境の進行状況に基づき、FEM解析などの手法によってコンクリート構造物10のひび割れの発生可能性や、発生予想時期などを推定する機能を有していても構わない。また、図5に示すように、リーダライタ3がサーバ40と通信可能な構成である場合には、リーダライタ3で読み取られた電波信号W2の強度に関する情報がサーバ40に送信され、サーバ40側で演算処理が行われることで、コンクリート構造物10のひび割れの発生予想時期や、必要補修時期などを算出するものとしても構わない。   The reader / writer 3 has a function of estimating the possibility of the occurrence of cracks in the concrete structure 10 and the estimated time of occurrence based on the estimated progress of the corrosive environment in the concrete structure 10 by a technique such as FEM analysis. May be provided. Further, as shown in FIG. 5, when the reader / writer 3 is configured to be able to communicate with the server 40, information on the strength of the radio signal W2 read by the reader / writer 3 is transmitted to the server 40, and The calculation processing may be performed to calculate the expected crack generation time of the concrete structure 10, the required repair time, and the like.

なお、金属対応RFタグ4の特性によっては、受信した電波信号W1の強度にかかわらず、同一強度の電波信号W2を発信するものが存在する。かかる金属対応RFタグ4を含む腐食検知用センサ2がコンクリート構造物10内に埋め込まれている場合には、リーダライタ3は、腐食検知用センサ2との間で通信環境が成立したか否か、すなわち電波信号W2が受信できたか否かによって、コンクリート構造物10内の腐食環境が進行していることを検知できる。   Note that, depending on the characteristics of the metal-compatible RF tag 4, there is a tag that transmits a radio signal W2 having the same intensity regardless of the intensity of the received radio signal W1. When the corrosion detection sensor 2 including the metal-compatible RF tag 4 is embedded in the concrete structure 10, the reader / writer 3 determines whether or not a communication environment has been established with the corrosion detection sensor 2. That is, whether or not the corrosive environment in the concrete structure 10 is progressing can be detected based on whether or not the radio wave signal W2 has been received.

この場合において、リーダライタ3を配置する位置を、コンクリート構造物10の外表面10aからの離間距離d1(図1参照)を変えながら調整し、リーダライタ3が電波信号W2を受信できた位置に応じて、コンクリート構造物10内における腐食環境の進行状況を検知するものとしても構わない。そして、リーダライタ3側において電波信号W2が受信できた時点における離間距離d1の値が、予め定められた閾値よりも小さい場合には、コンクリート構造物10の補修時期が到来していると判断するものとしても構わない(工程(d)に対応)。   In this case, the position at which the reader / writer 3 is arranged is adjusted while changing the distance d1 (see FIG. 1) from the outer surface 10a of the concrete structure 10 so that the reader / writer 3 can receive the radio signal W2. Accordingly, the progress of the corrosive environment in the concrete structure 10 may be detected. When the value of the separation distance d1 at the time when the radio signal W2 can be received by the reader / writer 3 is smaller than a predetermined threshold, it is determined that the repair time of the concrete structure 10 has come. (It corresponds to the step (d)).

腐食検知用センサ2は、図6に示すように、金属対応RFタグ4の第一面4aの一部上面に、故障検知用金属部材7が接着されているものとしても構わない。図6に示す例では、金属対応RFタグ4の第一面4aと故障検知用金属部材7とを覆うように、腐食性金属部材5が形成されている例が図示されている。金属対応RFタグ4の第一面4aと故障検知用金属部材7との接着には、接着剤を用いることができる。   As shown in FIG. 6, the corrosion detection sensor 2 may have a failure detection metal member 7 adhered to a part of the upper surface of the first surface 4a of the metal-compatible RF tag 4. FIG. 6 illustrates an example in which the corrosive metal member 5 is formed so as to cover the first surface 4a of the metal-compatible RF tag 4 and the failure detection metal member 7. An adhesive can be used to bond the first surface 4a of the metal-compatible RF tag 4 to the metal member 7 for failure detection.

図7Aは、金属対応RFタグ4の第一面4aを模式的に示す図面の一例である。図7Aに示す例では、金属対応RFタグ4の第一面4aの外周の内側の位置において、故障検知用金属部材7が第一面4aの中央領域を矩形状に取り囲むように配置されている。なお、図7Aでは、説明の都合上、腐食性金属部材5の図示を省略している。   FIG. 7A is an example of a drawing schematically showing the first surface 4 a of the metal-compatible RF tag 4. In the example shown in FIG. 7A, the failure detecting metal member 7 is arranged at a position inside the outer periphery of the first surface 4a of the metal-compatible RF tag 4 so as to surround the central region of the first surface 4a in a rectangular shape. . 7A, illustration of the corrosive metal member 5 is omitted for convenience of explanation.

上述したように、金属対応RFタグ4は、リーダライタ3とは反対側の位置に金属材料物が存在する場合に、リーダライタ3から送信された電波信号W1を正しく受信することができる。逆に言えば、仮に金属対応RFタグ4が故障検知用金属部材7を備えない場合において、腐食性金属部材5がほとんど滅失する程度にまで腐食(減肉)している場合(図3B参照)、上述したように、リーダライタ3は、金属対応RFタグ4からの電波信号W2をほとんど検知することができない。かかる場合、作業員は、金属対応RFタグ4、及び/又はリーダライタ3が故障しているために、リーダライタ3側で電波信号W2が検知できないのか、コンクリート部材11内に腐食環境が進行した結果、腐食性金属部材5が大きく減肉しているためにリーダライタ3側で電波信号W2が検知できないのかを、認識することができない。   As described above, the metal-compatible RF tag 4 can correctly receive the radio signal W1 transmitted from the reader / writer 3 when the metal material is present at a position opposite to the reader / writer 3. Conversely, if the metal-compatible RF tag 4 does not include the failure detecting metal member 7, it is corroded (thinned) to such an extent that the corrosive metal member 5 is almost lost (see FIG. 3B). As described above, the reader / writer 3 can hardly detect the radio signal W2 from the metal-compatible RF tag 4. In such a case, the worker may not be able to detect the radio signal W2 on the reader / writer 3 side because the metal-compatible RF tag 4 and / or the reader / writer 3 has failed, or a corrosive environment has progressed in the concrete member 11. As a result, the reader / writer 3 cannot recognize whether the radio signal W2 cannot be detected because the corrosive metal member 5 is greatly reduced in thickness.

しかしながら、図6及び図7Aに示すように、金属対応RFタグ4が故障検知用金属部材7を備えることで、仮に、腐食性金属部材5がほとんど滅失する程度にまで腐食環境が進行している場合であっても、金属対応RFタグ4は、故障検知用金属部材7に基づく強度(最低基準強度)の電波信号W1を受信できるため、この強度の電波信号W1に対応した電波信号W2がリーダライタ3側に送信される。つまり、作業員は、電波信号W2を検知できなかった場合には、金属対応RFタグ4、及び/又はリーダライタ3が故障していることを認識できる。また、リーダライタ3側で受信される電波信号W2の信号強度は、最低基準強度よりも高い強度の範囲内で、腐食性金属部材5の劣化の進行の程度に応じて低下するため、上記と同様の方法により、腐食性金属部材5の劣化の程度、すなわち腐食検知用センサ2が配置されているコンクリート構造物10内の腐食環境の進行の程度を判定することができる。   However, as shown in FIG. 6 and FIG. 7A, since the metal-compatible RF tag 4 includes the failure detection metal member 7, the corrosive environment is advanced to the extent that the corrosive metal member 5 is almost lost. Even in this case, the metal-compatible RF tag 4 can receive the radio signal W1 having the strength (the lowest reference strength) based on the failure detecting metal member 7, and the radio signal W2 corresponding to the radio signal W1 having this strength is read by the reader. It is transmitted to the writer 3 side. That is, if the radio signal W2 cannot be detected, the worker can recognize that the metal-compatible RF tag 4 and / or the reader / writer 3 is out of order. Further, the signal strength of the radio signal W2 received by the reader / writer 3 decreases within the range of the strength higher than the minimum reference strength according to the degree of progress of the deterioration of the corrosive metal member 5, so that By the same method, the degree of deterioration of the corrosive metal member 5, that is, the degree of progress of the corrosive environment in the concrete structure 10 in which the corrosion detection sensor 2 is disposed can be determined.

故障検知用金属部材7は、腐食性金属部材5よりも劣化しにくい金属材料であれば特に材料は限定されず、銅、ステンレス、チタン、ニッケル、白金などを用いることができる。この中では、汎用性が高く、錆に対する耐性の高いステンレスが好ましい。   The material of the failure detection metal member 7 is not particularly limited as long as it is a metal material that is less likely to deteriorate than the corrosive metal member 5, and copper, stainless steel, titanium, nickel, platinum, or the like can be used. Among them, stainless steel having high versatility and high rust resistance is preferable.

金属対応RFタグ4の第一面4a上における、故障検知用金属部材7の配置の態様は、図7Aの場合に限定されない。他の配置の態様を、図7B及び図7Cに示す。図7Bに示す態様は、金属対応RFタグ4の第一面4aの外周の内側の位置において、故障検知用金属部材7が第一面4aの中央領域を円形状に取り囲むように配置されている。また、図7Cに示す態様は、金属対応RFタグ4の第一面4aの一部領域に偏在するように故障検知用金属部材7が配置されている。図7Cの配置の態様と比べて、図7A及び図7Bの配置の態様のように、故障検知用金属部材7が金属対応RFタグ4の第一面4a上において偏在しないように配置されることで、腐食性金属部材5がどこから腐食(減肉)しても、腐食検知用センサ2の配置位置における腐食環境の進行状況の程度をより正確に推定できるという効果を奏する。   The mode of arrangement of the failure detection metal member 7 on the first surface 4a of the metal-compatible RF tag 4 is not limited to the case of FIG. 7A. Another arrangement is shown in FIGS. 7B and 7C. In the mode shown in FIG. 7B, the failure detecting metal member 7 is arranged at a position inside the outer periphery of the first surface 4 a of the metal-compatible RF tag 4 so as to surround the central region of the first surface 4 a in a circular shape. . In the embodiment shown in FIG. 7C, the failure detection metal member 7 is arranged so as to be unevenly distributed in a part of the first surface 4a of the metal-compatible RF tag 4. 7A and 7B, the failure detecting metal member 7 is arranged so as not to be unevenly distributed on the first surface 4a of the metal-compatible RF tag 4 as compared with the arrangement of FIG. 7C. Thus, even if the corrosive metal member 5 is corroded (reduced in thickness) from any place, the degree of progress of the corrosive environment at the position where the corrosion detection sensor 2 is arranged can be more accurately estimated.

なお、図7A〜図7Cのいずれの場合においても、故障検知用金属部材7と腐食性金属部材5とが異種金属腐食することを防止する観点で、腐食性金属部材5と故障検知用金属部材7との間を離すか、又は絶縁性の保護層(例えば樹脂シート)を介在させるなどにより、腐食性金属部材5と故障検知用金属部材7とを絶縁させるのが好ましい。   7A to 7C, the corrosive metal member 5 and the metal member for failure detection are used in view of preventing the metal member 7 for failure detection and the corrosive metal member 5 from corroding different metals. It is preferable to insulate the corrosive metal member 5 from the failure detection metal member 7 by separating the corrosive metal member 5 from the failure detection metal member 7 or by interposing an insulating protective layer (for example, a resin sheet).

また、金属対応RFタグ4の第一面4aの一部領域を除くほぼ全面に腐食性金属部材5を形成し、腐食性金属部材5が形成されていない金属対応RFタグ4の第一面4a上に故障検知用金属部材7を形成するものとしても構わない。   Further, the corrosive metal member 5 is formed on almost the entire surface except for a part of the first surface 4a of the metal-compatible RF tag 4, and the first surface 4a of the metal-compatible RF tag 4 on which the corrosive metal member 5 is not formed. The failure detection metal member 7 may be formed thereon.

腐食検知用センサ2の埋め込み位置が深く、コンクリート構造物10の外表面10aよりも外側に配置されたリーダライタ3との間での通信環境が形成できない場合には、図8に示すように、腐食検知用センサ2と共にリーダライタ3を埋め込むものとしても構わない。この場合、リーダライタ3に接続される信号線17のみを、コンクリート構造物10の外部に取り出しておく。そして、作業員は、コンクリート構造物10の外部に取り出された信号線17を所定の読み取り装置(不図示)と接続することで、信号線17を通じてリーダライタ3で受信された電波信号W2の強度(又は有無に関する情報)を受信することができる。   When the embedding position of the corrosion detection sensor 2 is deep and a communication environment with the reader / writer 3 disposed outside the outer surface 10a of the concrete structure 10 cannot be formed, as shown in FIG. The reader / writer 3 may be embedded together with the corrosion detection sensor 2. In this case, only the signal line 17 connected to the reader / writer 3 is taken out of the concrete structure 10. Then, the worker connects the signal line 17 taken out of the concrete structure 10 to a predetermined reading device (not shown), and thereby the intensity of the radio signal W2 received by the reader / writer 3 through the signal line 17. (Or information on the presence or absence).

なお、リーダライタ3をコンクリート部材11内に埋め込むに際しては、リーダライタ3が存在することで、コンクリート構造物10の外表面10aから深さ方向への腐食因子の進行を妨げないよう、図8に示すように、リーダライタ3を、腐食検知用センサ2に対してコンクリート構造物10の外表面10aとは反対側の位置に配置するのが好ましい。より詳細には、腐食性金属部材5がコンクリート構造物10の外表面10aに対向するように腐食検知用センサ2を配置し、この腐食検知用センサ2が備える金属対応RFタグ4の第二面4bと対向するように、リーダライタ3を配置するのが好ましい。   When the reader / writer 3 is embedded in the concrete member 11, the presence of the reader / writer 3 does not hinder the progress of corrosion factors from the outer surface 10 a of the concrete structure 10 in the depth direction, as shown in FIG. 8. As shown, it is preferable that the reader / writer 3 is disposed at a position opposite to the outer surface 10a of the concrete structure 10 with respect to the corrosion detection sensor 2. More specifically, the corrosion detection sensor 2 is disposed so that the corrosive metal member 5 faces the outer surface 10a of the concrete structure 10, and the second surface of the metal-compatible RF tag 4 provided in the corrosion detection sensor 2 is provided. It is preferable that the reader / writer 3 be disposed so as to face 4b.

[第二実施形態]
本発明に係る腐食検知方法及び腐食検知センサの第二実施形態につき、第一実施形態と異なる箇所のみを説明する。
[Second embodiment]
Regarding the corrosion detection method and the corrosion detection sensor according to the second embodiment of the present invention, only different points from the first embodiment will be described.

図9は、本発明に係る腐食検知方法の第二実施形態の態様を模式的に示す図面である。図1の場合と同様に、腐食の進行状況を検知する対象物がコンクリート構造物10の内部である場合を想定している。より詳細には、本実施形態では、特に、コンクリート構造物10内に埋め込まれている鉄筋12を、腐食検知の対象物とする場合を想定している。つまり、第一実施形態では、対象空間内における腐食環境の進行状況を検知するのに対し、第二実施形態では、対象物自体の腐食の進行状況を検知する点が異なっている。   FIG. 9 is a drawing schematically showing an aspect of the second embodiment of the corrosion detection method according to the present invention. As in the case of FIG. 1, it is assumed that the object whose corrosion progress is to be detected is inside the concrete structure 10. More specifically, in the present embodiment, it is particularly assumed that the reinforcing bar 12 embedded in the concrete structure 10 is a target of corrosion detection. That is, the first embodiment detects the progress of the corrosive environment in the target space, whereas the second embodiment detects the progress of the corrosion of the target object itself.

図9に示すように、本実施形態においては、腐食検知用センサ2は鉄筋12に取り付けられている。この腐食検知用センサ2は、コンクリート構造物10の製造時に、予めコンクリート部材11内に鉄筋12と共に埋め込まれるものとしても構わないし、既設のコンクリート構造物10の一部を削り落として鉄筋12が露出するまではつり出し、腐食検知用センサ2を鉄筋12に取り付けた後、非金属材料からなる防護用の部材で埋め戻すものとしても構わない。腐食検知用センサ2を鉄筋12に取り付ける際には、接着剤を用いて取り付けてもよく、ワイヤや専用の治具を製作して取り付けてもよい。このように、腐食検知用センサ2を鉄筋12に取り付ける工程が、工程(a)に対応する。   As shown in FIG. 9, in the present embodiment, the corrosion detection sensor 2 is attached to a reinforcing bar 12. The corrosion detecting sensor 2 may be embedded in the concrete member 11 together with the reinforcing bar 12 at the time of manufacturing the concrete structure 10, or a part of the existing concrete structure 10 may be scraped off to expose the reinforcing bar 12. Until the corrosion detection sensor 2 is attached to the reinforcing bar 12 and then backfilled with a protective member made of a nonmetallic material. When the corrosion detection sensor 2 is attached to the reinforcing bar 12, it may be attached using an adhesive, or a wire or a dedicated jig may be manufactured and attached. Thus, the step of attaching the corrosion detection sensor 2 to the reinforcing bar 12 corresponds to the step (a).

図10Aは、図9の一部拡大図である。本実施形態において、腐食検知用センサ2は、向かい合う第一面4aと第二面4bとを有した板状の金属対応RFタグ4を備え、金属対応RFタグ4の第一面4a側に鉄筋12が位置するように配置される。そして、第一実施形態とは異なり、腐食検知用センサ2は腐食性金属部材5とを備えていない。   FIG. 10A is a partially enlarged view of FIG. 9. In the present embodiment, the corrosion detection sensor 2 includes a plate-shaped metal-compatible RF tag 4 having a first surface 4a and a second surface 4b facing each other, and a reinforcing bar is provided on the first surface 4a side of the metal-compatible RF tag 4. 12 are located. And, unlike the first embodiment, the corrosion detection sensor 2 does not include the corrosive metal member 5.

図10Bは、金属対応RFタグ4の第一面4aに対して直交する方向から鉄筋12を見たときの模式的な図面である。図10Bにおいて、紙面上下方向が鉄筋12の延伸方向に対応する。図10Bに示すように、腐食検知用センサ2の幅2Lは、鉄筋12の幅12Lよりも短いのが好ましく、鉄筋12の幅12Lの50%の長さよりも短いのが更に好ましい。この場合、金属対応RFタグ4の第一面4aに対して直交する方向から鉄筋12を見たとき、図10Bに示すように、腐食検知用センサ2の周囲を鉄筋12が取り囲むように配置される。なお、金属対応RFタグ4がコイン形状である場合には、その短半径を腐食検知用センサ2の幅2Lとみなすものとしてよい。   FIG. 10B is a schematic drawing when the reinforcing bar 12 is viewed from a direction orthogonal to the first surface 4 a of the metal-compatible RF tag 4. In FIG. 10B, the vertical direction on the paper corresponds to the direction in which the reinforcing bar 12 extends. As shown in FIG. 10B, the width 2L of the corrosion detection sensor 2 is preferably shorter than the width 12L of the reinforcing bar 12, and more preferably shorter than 50% of the width 12L of the reinforcing bar 12. In this case, when the reinforcing bar 12 is viewed from a direction orthogonal to the first surface 4a of the metal-compatible RF tag 4, as shown in FIG. 10B, the reinforcing bar 12 is arranged so as to surround the corrosion detection sensor 2. You. When the metal-compatible RF tag 4 is coin-shaped, its short radius may be regarded as the width 2L of the corrosion detection sensor 2.

このような位置関係で腐食検知用センサ2を配置することで、コンクリート構造物10の外表面10aから深さ方向へ進行した腐食因子が、鉄筋12に到達する手前の位置において腐食検知用センサ2によって妨げられることが抑制される。これにより、腐食検知用センサ2による検知精度が高められる。   By arranging the corrosion detection sensor 2 in such a positional relationship, the corrosion factor that has progressed in the depth direction from the outer surface 10a of the concrete structure 10 is reduced to a position before the corrosion factor reaches the reinforcing bar 12. Is prevented from being hindered. Thereby, the detection accuracy of the corrosion detection sensor 2 is improved.

検知作業に際しては、第一実施形態と同様に、工程(a)〜(c)が実行される。すなわち、作業員は、持参したリーダライタ3を、金属対応RFタグ4に対して第二面4b側に離れた位置に配置し、リーダライタ3から所定周波数の電波信号W1を腐食検知用センサ2に向けて放射する。   At the time of the detection work, steps (a) to (c) are executed as in the first embodiment. That is, the worker places the brought reader / writer 3 at a position away from the metal-compatible RF tag 4 on the second surface 4b side, and transmits a radio frequency signal W1 of a predetermined frequency from the reader / writer 3 to the corrosion detection sensor 2. Radiates toward

図9に示すように、本実施形態では、腐食が進行していない状況においては、金属対応RFタグ4のリーダライタ3とは反対側の面(第一面4a)側に、金属製の鉄筋12が存在する。このため、リーダライタ3と金属対応RFタグ4との間で通信環境が成立し、リーダライタ3は電波信号W2を受信する。   As shown in FIG. 9, in the present embodiment, when corrosion has not progressed, a metal reinforcing bar is provided on the surface (first surface 4 a) of the metal-compatible RF tag 4 opposite to the reader / writer 3. There are twelve. Therefore, a communication environment is established between the reader / writer 3 and the metal-compatible RF tag 4, and the reader / writer 3 receives the radio signal W2.

これに対し、図11に示すように、コンクリート構造物10内(コンクリート部材11内)において腐食環境が進行している場合、鉄筋12の一部が、酸化物や塩化物といった金属化合物12aに変化する。この場合、金属対応RFタグ4のリーダライタ3とは反対側の面(第一面4a)側に位置する金属部材の量が減少し、リーダライタ3が受信する電波信号W2の強度は低下するか、又はリーダライタ3は電波信号W2を全く受信できなくなる。   On the other hand, as shown in FIG. 11, when a corrosive environment is progressing in the concrete structure 10 (in the concrete member 11), a part of the reinforcing bar 12 is changed to a metal compound 12a such as an oxide or a chloride. I do. In this case, the amount of the metal member located on the surface (first surface 4a) of the metal-compatible RF tag 4 opposite to the reader / writer 3 decreases, and the intensity of the radio signal W2 received by the reader / writer 3 decreases. Or, the reader / writer 3 cannot receive the radio signal W2 at all.

つまり、第一実施形態と同様に、リーダライタ3側で受信される電波信号W2の強度が低い場合又は電波信号W2が受信できない場合には、鉄筋12において腐食が進行していることを検知できる。また、第一実施形態と同様に、リーダライタ3が同一の強度の電波信号W2を受信する構成である場合には、リーダライタ3を配置する位置を、コンクリート構造物10の外表面10aからの離間距離d1(図9参照)を変えながら調整し、リーダライタ3が電波信号W2を受信できた位置に応じて、鉄筋12内における腐食の進行状況を検知するものとしても構わない。   That is, similarly to the first embodiment, when the intensity of the radio signal W2 received by the reader / writer 3 is low or when the radio signal W2 cannot be received, it is possible to detect that corrosion is progressing in the reinforcing bar 12. . Further, similarly to the first embodiment, when the reader / writer 3 is configured to receive the radio wave signal W2 of the same intensity, the position where the reader / writer 3 is arranged is set to the position from the outer surface 10a of the concrete structure 10. Adjustment may be made while changing the separation distance d1 (see FIG. 9), and the progress of corrosion in the reinforcing bar 12 may be detected according to the position where the reader / writer 3 has received the radio signal W2.

本実施形態においても、腐食検知用センサ2は、図12に示すように、金属対応RFタグ4の第一面4aの一部上面に、故障検知用金属部材7が接着されているものとしても構わない。これにより、リーダライタ3側で電波信号W2が受信されるか否かによって、金属対応RFタグ4、及び/又はリーダライタ3の故障の有無が検知できる。また、電波信号W2が所定の閾値よりも高いか低いかによって、鉄筋12に対する腐食の程度が評価できる。   Also in the present embodiment, as shown in FIG. 12, the corrosion detection sensor 2 may be configured such that the failure detection metal member 7 is adhered to a part of the upper surface of the first surface 4a of the metal-compatible RF tag 4. I do not care. Thus, whether or not the metal-compatible RF tag 4 and / or the reader / writer 3 has a failure can be detected based on whether or not the radio signal W2 is received on the reader / writer 3 side. Further, the degree of corrosion on the reinforcing bar 12 can be evaluated based on whether the radio signal W2 is higher or lower than a predetermined threshold.

第一実施形態と同様、腐食検知用センサ2の埋め込み位置が深い場合には、腐食検知用センサ2と共にリーダライタ3を埋め込むものとしても構わない(図13及び図14参照)。この場合、リーダライタ3が存在することで、コンクリート構造物10の外表面10aから深さ方向への腐食因子の進行を妨げないよう、リーダライタ3を配置するのが好ましい。図13に示すように、リーダライタ3の受信面及び金属対応RFタグの発信面を、それぞれコンクリート構造物10の外表面10aに対して傾斜させるものとしても構わない。また、別の一例として、図14に示すように、リーダライタ3の受信面及び金属対応RFタグの発信面が、それぞれコンクリート構造物10の外表面10aに対してほぼ直交方向になるように配置させるものとしても構わない。   Similarly to the first embodiment, when the embedding position of the corrosion detection sensor 2 is deep, the reader / writer 3 may be embedded together with the corrosion detection sensor 2 (see FIGS. 13 and 14). In this case, it is preferable to dispose the reader / writer 3 so that the presence of the reader / writer 3 does not hinder the progress of the corrosion factor from the outer surface 10a of the concrete structure 10 in the depth direction. As shown in FIG. 13, the receiving surface of the reader / writer 3 and the transmitting surface of the metal-compatible RF tag may be inclined with respect to the outer surface 10a of the concrete structure 10, respectively. As another example, as shown in FIG. 14, the receiving surface of the reader / writer 3 and the transmitting surface of the metal-compatible RF tag are disposed so as to be substantially orthogonal to the outer surface 10 a of the concrete structure 10. It does not matter.

[別実施形態]
以下、別実施形態について説明する。
[Another embodiment]
Hereinafter, another embodiment will be described.

〈1〉腐食検知用センサ2は、腐食環境の進行状況を検知する対象空間内において、複数の箇所に埋め込まれるものとしても構わない。この場合に、それぞれの腐食検知用センサ2の深さ位置を異ならせるものとしても構わない。これにより、各腐食検知用センサ2から送信された電波信号W2の強度の違いによって、腐食環境の進行状況をより詳細に認識することができる。   <1> The corrosion detection sensor 2 may be embedded in a plurality of locations in the target space for detecting the progress of the corrosive environment. In this case, the depth position of each corrosion detection sensor 2 may be different. Thus, the progress of the corrosive environment can be recognized in more detail based on the difference in the intensity of the radio signal W2 transmitted from each of the corrosion detection sensors 2.

〈2〉第一実施形態において、腐食検知用センサ2は、腐食性金属部材5に対する腐食環境の進行を保護するための保護部材を備えるものとしても構わない。例えば、図15に示すように、金属対応RFタグ4の第一面4a側を覆うように形成された保護シート8が貼り付けられていても構わないし、図16に示すように、腐食検知用センサ2の全周を覆うモルタル9が形成されていても構わない。保護シート8としては、例えば防錆シートを利用することができる。   <2> In the first embodiment, the corrosion detection sensor 2 may include a protection member for protecting the corrosive metal member 5 from proceeding in a corrosive environment. For example, as shown in FIG. 15, a protective sheet 8 formed so as to cover the first surface 4a side of the metal-compatible RF tag 4 may be attached, or as shown in FIG. Mortar 9 covering the entire circumference of sensor 2 may be formed. As the protection sheet 8, for example, a rust prevention sheet can be used.

第一実施形態の腐食検知用センサ2をコンクリート構造物10の内部に取り付けるに際し、作業状況によっては、腐食検知用センサ2が現場に数日〜1ヶ月程度、外気に晒された状態で据え置かれる場合がある。特に、コンクリート構造物10を新設する場合には、作業に多くの日数を要する場合があり得る。このような場合に、数日間にわたって腐食検知用センサ2が外気に晒されてしまうと、金属対応RFタグ4の第一面4aを覆うように形成された腐食性金属部材5に対して、水、酸素、塩化物などの腐食因子が付着し、コンクリート構造物10内に配置する前に腐食性金属部材5が一部腐食してしまうおそれがある。   When attaching the corrosion detection sensor 2 of the first embodiment to the inside of the concrete structure 10, the corrosion detection sensor 2 is left on the site for about several days to one month in a state where it is exposed to the outside air, depending on work conditions. There are cases. In particular, when the concrete structure 10 is newly installed, the work may require many days. In such a case, when the corrosion detection sensor 2 is exposed to the outside air for several days, water is applied to the corrosive metal member 5 formed so as to cover the first surface 4a of the RF tag 4 for metal. Corrosion factors such as oxygen, chloride, etc. may adhere to the corrosive metal member 5 before it is disposed in the concrete structure 10.

上記のように、腐食検知用センサ2が、金属対応RFタグ4の第一面4a側を覆う保護部材(8,9)を備えたことで、コンクリート構造物10に配置するまでの間に、腐食性金属部材5に対する腐食の進行が抑制される。これにより、腐食検知用センサ2の検知精度を高めることができる。   As described above, the corrosion detection sensor 2 is provided with the protection members (8, 9) that cover the first surface 4a side of the metal-compatible RF tag 4, so that the corrosion detection sensor 2 can be placed on the concrete structure 10 before it is disposed. The progress of corrosion on the corrosive metal member 5 is suppressed. Thereby, the detection accuracy of the corrosion detection sensor 2 can be improved.

なお、図15に示すように、腐食検知用センサ2が保護シート8を備える場合には、腐食検知用センサ2を対象空間(コンクリート構造物10)内に取り付ける作業を行う直前に保護シート8を取り外してから、腐食検知用センサ2を取り付けるものとして構わない。更に、取り付け後にコンクリートを打設するまでの腐食防止と打設時の衝撃による破損防止のために、腐食検知用センサ2をモルタルで被覆しておいてもよい。   In addition, as shown in FIG. 15, when the corrosion detection sensor 2 is provided with the protection sheet 8, the protection sheet 8 is set immediately before the operation of mounting the corrosion detection sensor 2 in the target space (the concrete structure 10). After removal, the corrosion detection sensor 2 may be attached. Furthermore, the corrosion detection sensor 2 may be covered with mortar in order to prevent corrosion before the concrete is poured after installation and to prevent damage due to the impact at the time of placing.

また、図16に示すように、腐食検知用センサ2が外周を覆うモルタル9を備える場合には、モルタル9が取り付けられた状態のままで腐食検知用センサ2を取り付けるものとしても構わないし、モルタル9を取り外してから腐食検知用センサ2を取り付けるものとしても構わない。   Further, as shown in FIG. 16, when the corrosion detection sensor 2 includes a mortar 9 covering the outer periphery, the corrosion detection sensor 2 may be attached while the mortar 9 is attached. Alternatively, the corrosion detection sensor 2 may be attached after the removal of the sensor 9.

モルタル9は、腐食因子を一定量通過させる空間が存在するため、モルタル9が取り付けられたままの状態で対象空間内に腐食検知用センサ2が配置されても、腐食因子を腐食性金属部材5に対して進行させることへの妨げとなることが抑制される。このとき、モルタル9を、構造物に使用されるコンクリートより水セメント比を高くしておけば、腐食検知用センサ2に関して早期の検知性能が低下することはない。   Since the mortar 9 has a space through which a certain amount of the corrosion factor passes, even if the corrosion detection sensor 2 is arranged in the target space with the mortar 9 attached, the corrosion factor is removed by the corrosive metal member 5. Is prevented from being hindered from proceeding. At this time, if the mortar 9 has a higher water-cement ratio than the concrete used for the structure, the early detection performance of the corrosion detection sensor 2 does not decrease.

〈3〉上記実施形態では、腐食環境の進行状況を検知する対象空間(対象物)が、コンクリート構造物10の内部(コンクリート部材11,鉄筋12)である場合について説明したが、これはあくまで一例である。本発明の腐食検知用センサ2は、外部から視認できず、金属を腐食する因子が内部に進行することで内部が腐食するおそれのある任意の対象空間(対象物)に対して、腐食環境(腐食状態)の進行状況を検知する用途に利用することができる。   <3> In the above embodiment, the case where the target space (target object) for detecting the progress of the corrosive environment is the interior of the concrete structure 10 (the concrete member 11 and the reinforcing bar 12), but this is merely an example. It is. The corrosion detection sensor 2 of the present invention can be applied to any target space (object) that cannot be visually recognized from the outside and is likely to be corroded by a factor that corrodes the metal inside. It can be used for detecting the progress of corrosion.

以下、実施例を参照して説明する。   Hereinafter, a description will be given with reference to examples.

腐食検知用センサ2として、920MHz帯の電波信号に対応する金属対応RFタグ4を採用した。そして、腐食検知用センサ2の第一面4a側に配置されている鉄筋12の腐食程度を変化させ、リーダライタ3で読み取られる電波信号W2の強度を測定した。鉄筋12は、型式D13(公称直径12.7mm、最外径14mm)のものを採用した。   As the corrosion detection sensor 2, a metal-compatible RF tag 4 corresponding to a 920 MHz band radio signal was employed. Then, the degree of corrosion of the reinforcing bar 12 disposed on the first surface 4a side of the corrosion detection sensor 2 was changed, and the intensity of the radio signal W2 read by the reader / writer 3 was measured. The reinforcing bar 12 used was a model D13 (nominal diameter 12.7 mm, outermost diameter 14 mm).

リーダライタ3は、対応する信号の周波数が920MHz帯で、出力が250mWのものを用いた。リーダライタ3と腐食検知用センサ2(金属対応RFタグ4)との離間距離は4cmで固定した。金属対応RFタグ4は、横25mm×縦9mm×厚み3mmの寸法を有し、鉄筋12の延伸方向が金属対応RFタグ4の横方向に平行となるような位置関係で、鉄筋12の側面に接触させた。   The reader / writer 3 used had a corresponding signal frequency of 920 MHz band and output of 250 mW. The distance between the reader / writer 3 and the corrosion detection sensor 2 (RF tag 4 for metal) was fixed at 4 cm. The metal-compatible RF tag 4 has a size of 25 mm in width × 9 mm in height × 3 mm in thickness. Contacted.

この結果を表1に示す。なお、表1における電波強度は相対値である。 Table 1 shows the results. The radio field intensity in Table 1 is a relative value.

Figure 2020008308
Figure 2020008308

表1によれば、鉄筋12の腐食厚みが増えるに連れ、リーダライタ3で受信された電波信号W2の強度が低下することが示されている。なお、リーダライタ3と腐食検知用センサ2との間に、厚み1cmのコンクリート片を配置した場合において、腐食層のない鉄筋12を配置してリーダライタ3で受信された電波信号W2を読み取ると、やはり電波強度(RSSI)が31であることが確認された。   According to Table 1, it is shown that the strength of the radio signal W2 received by the reader / writer 3 decreases as the corrosion thickness of the reinforcing bar 12 increases. When a piece of concrete having a thickness of 1 cm is arranged between the reader / writer 3 and the corrosion detection sensor 2, when the reinforcing bar 12 having no corrosive layer is arranged and the radio signal W 2 received by the reader / writer 3 is read. It was also confirmed that the radio field intensity (RSSI) was 31.

この結果から、腐食環境が進行し、鉄筋12に対する腐食が進行すると、金属対応RFタグ4のリーダライタ3とは反対側の位置である第一面4a側に設けられた金属部材の量が低下する結果、リーダライタ3で受信された電波信号W2の強度が低下することが分かる。つまり、リーダライタ3で受信された電波信号W2の強度に基づいて、腐食環境の進行状況を検知・推定できることが確認される。   From this result, when the corrosion environment progresses and the corrosion of the reinforcing bar 12 progresses, the amount of the metal member provided on the first surface 4a side of the metal-compatible RF tag 4 opposite to the reader / writer 3 decreases. As a result, it can be seen that the intensity of the radio signal W2 received by the reader / writer 3 decreases. That is, it is confirmed that the progress of the corrosive environment can be detected and estimated based on the intensity of the radio signal W2 received by the reader / writer 3.

なお、この結果から、第一実施形態のように、腐食検知用センサ2が金属対応RFタグ4と、この金属対応RFタグの第一面4a上に形成された腐食性金属部材5とを備える場合においても、同様に、腐食性金属部材5とは反対側(金属対応RFタグの第二面4b側)の位置からリーダライタ3で受信された電波信号W2の強度に基づいて、腐食環境の進行状況を検知・推定できることが分かる。   From this result, as in the first embodiment, the corrosion detection sensor 2 includes the metal-compatible RF tag 4 and the corrosive metal member 5 formed on the first surface 4a of the metal-compatible RF tag. In this case, similarly, based on the strength of the radio wave signal W2 received by the reader / writer 3 from the position opposite to the corrosive metal member 5 (the second surface 4b side of the metal-compatible RF tag), the corrosive environment It can be seen that the progress can be detected and estimated.

2 : 腐食検知用センサ
3 : リーダライタ
4 : 金属対応RFタグ
4a : 金属対応RFタグの第一面
4b : 金属対応RFタグの第二面
5 : 腐食性金属部材
5a : 金属化合物
7 : 故障検知用金属部材
8 : 保護シート
9 : モルタル
10 : コンクリート構造物
10a : コンクリート構造物の外表面
11 : コンクリート部材
12 : 鉄筋
17 : 信号線
31 : 記憶部
32 : 判定処理部
33 : 表示出力部
34 : 通信部
40 : サーバ
2: Corrosion detection sensor 3: Reader / writer 4: Metal-compatible RF tag 4a: First surface of metal-compatible RF tag 4b: Second surface of metal-compatible RF tag 5: Corrosive metal member 5a: Metal compound 7: Failure detection Metal member 8: Protective sheet 9: Mortar 10: Concrete structure 10 a: Outer surface of concrete structure 11: Concrete member 12: Reinforcing bar 17: Signal line 31: Storage unit 32: Judgment processing unit 33: Display output unit 34: Communication unit 40: Server

Claims (11)

外部から視認できない対象空間内における腐食環境の進行状況を検知する腐食検知用センサであって、
向かい合う第一面と第二面とを有した金属対応RFタグと、
前記金属対応RFタグの前記第一面上に、前記第一面を実質的に覆うように形成された腐食性金属部材とを備え、
前記金属対応RFタグの前記第二面をリーダ又はリーダライタに対向させることが可能な態様で埋め込まれて配置されることを特徴とする、腐食検知用センサ。
A corrosion detection sensor for detecting the progress of a corrosive environment in a target space that cannot be visually recognized from the outside,
A metal-compatible RF tag having a first surface and a second surface facing each other,
A corrosive metal member formed on the first surface of the metal-compatible RF tag to substantially cover the first surface,
A corrosion detection sensor, wherein the sensor is embedded and arranged so that the second surface of the metal-compatible RF tag can face a reader or a reader / writer.
非金属の被覆物によって覆われることで外側から視認できない状態で配置された、金属製の対象物に対する腐食の進行状況を検知する腐食検知用センサであって、
向かい合う第一面と第二面とを有した金属対応RFタグを備え、
前記金属対応RFタグの前記第一面を前記対象物に接触させ、前記金属対応RFタグの前記第二面をリーダ又はリーダライタに対向させることが可能な態様で埋め込まれて配置されることを特徴とする、腐食検知用センサ。
A corrosion detection sensor that detects the progress of corrosion on a metal object, which is arranged in a state invisible from the outside by being covered by the nonmetallic coating,
A metal-compatible RF tag having a first surface and a second surface facing each other,
The first surface of the metal-compatible RF tag is brought into contact with the object, and the second surface of the metal-compatible RF tag is embedded and arranged so as to face a reader or a reader / writer. Characteristic sensor for corrosion detection.
前記対象物が、鉄筋コンクリート内の鉄筋であることを特徴とする、請求項2に記載の腐食検知用センサ。   The corrosion detection sensor according to claim 2, wherein the object is a reinforcing bar in reinforced concrete. 前記金属対応RFタグの前記第一面上の一部分に接着された、耐食性を示す故障検知用金属部材を備えることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の腐食検知用センサ。   The corrosion-detecting metal member according to any one of claims 1 to 3, further comprising: a failure-detecting metal member that shows corrosion resistance and is adhered to a part of the first surface of the metal-compatible RF tag. Sensor. 外部から視認できない対象空間内における腐食環境の進行状況を検知する方法であって、
向かい合う第一面と第二面とを有した金属対応RFタグと、前記金属対応RFタグの前記第一面上に前記第一面を実質的に覆うように形成された腐食性金属部材とを備えてなる腐食検知用センサを前記対象空間内に配置する工程(a)、
前記金属対応RFタグに対して、前記第二面側に離れた位置にリーダ又はリーダライタを配置する工程(b)、及び
前記リーダ又はリーダライタによって、前記金属対応RFタグから送信される電波信号を受信する工程(c)を有することを特徴とする、腐食検知方法。
A method for detecting the progress of a corrosive environment in a target space that cannot be visually recognized from the outside,
A metal-compatible RF tag having a first surface and a second surface facing each other, and a corrosive metal member formed on the first surface of the metal-compatible RF tag so as to substantially cover the first surface. Disposing the provided corrosion detection sensor in the target space (a);
(B) arranging a reader or reader / writer at a position away from the metal-compatible RF tag on the second surface side, and a radio signal transmitted from the metal-compatible RF tag by the reader or reader / writer A method for detecting corrosion, comprising the step of receiving (c).
非金属の被覆物によって覆われることで外側から視認できない状態で配置された、金属製の対象物に対する腐食の進行状況を検知する方法であって、
向かい合う第一面と第二面とを有した金属対応RFタグを備えてなる腐食検知用センサを、前記金属対応RFタグの前記第一面を前記対象物に接触させた状態で配置する工程(a)、
前記金属対応RFタグに対して、前記第二面側に離れた位置にリーダ又はリーダライタを配置する工程(b)、及び
前記リーダ又はリーダライタによって、前記金属対応RFタグから送信される電波信号を受信する工程(c)を有することを特徴とする、腐食検知方法。
A method of detecting the progress of corrosion on a metal object, which is arranged in a state invisible from the outside by being covered by the nonmetallic object,
A step of arranging a corrosion detection sensor including a metal-compatible RF tag having a first surface and a second surface facing each other with the first surface of the metal-compatible RF tag in contact with the object ( a),
(B) arranging a reader or reader / writer at a position away from the metal-compatible RF tag on the second surface side, and a radio signal transmitted from the metal-compatible RF tag by the reader or reader / writer A method for detecting corrosion, comprising the step of receiving (c).
前記工程(a)は、前記第一面に対して直交する方向から見たときに、前記金属対応RFタグの周囲を前記対象物が取り囲むように前記腐食検知用センサを配置する工程であることを特徴とする、請求項6に記載の腐食検知方法。   The step (a) is a step of arranging the corrosion detection sensor such that the object surrounds the periphery of the metal-compatible RF tag when viewed from a direction orthogonal to the first surface. The method for detecting corrosion according to claim 6, characterized in that: 前記対象物が鉄筋コンクリート内の鉄筋であることを特徴とする、請求項6又は7に記載の腐食検知方法。   The corrosion detection method according to claim 6, wherein the object is a reinforcing bar in reinforced concrete. 前記工程(c)は、前記金属対応RFタグからの前記電波信号の強度によって、腐食環境の進行状況を検知する工程を含むことを特徴とする、請求項5〜8のいずれか1項に記載の腐食検知方法。   9. The method according to claim 5, wherein the step (c) includes a step of detecting a progress of a corrosive environment based on an intensity of the radio wave signal from the metal-compatible RF tag. 10. Corrosion detection method. 前記工程(c)において読み取られた前記電波信号の強度が、所定の閾値を下回っている場合に、腐食環境が進行していると判断する工程(d)を更に有することを特徴とする、請求項9に記載の腐食検知方法。   If the intensity of the radio signal read in the step (c) is lower than a predetermined threshold, the method further comprises a step (d) of determining that a corrosive environment is in progress. Item 10. The corrosion detection method according to Item 9. 前記金属対応RFタグは、前記第一面上の一部分に接着された、耐食性を示す故障検知用金属部材を備えることを特徴とする、請求項5〜10のいずれか1項に記載の腐食検知方法。   The corrosion detection according to any one of claims 5 to 10, wherein the metal-compatible RF tag includes a failure detection metal member that is adhered to a portion on the first surface and that exhibits corrosion resistance. Method.
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