JP2024039813A - Non-destructive testing equipment and non-destructive testing method - Google Patents

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勝文 橋本
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Abstract

【課題】コンクリート構造物1の変状部2を精度よく検出できる非破壊検査装置10、及び非破壊検査方法を提供することを目的とする。【解決手段】コンクリート構造物1を非破壊検査して変状部2を検出する非破壊検査装置10であって、コンクリート構造物1の表面を所定の加振時間の間、超音波周波数で加振する振動子11と、コンクリート構造物1の温度を計測して温度情報25aとして取得する測温手段(赤外線カメラ13及び解析端末20)と、振動子11による加振後、超音波周波数を変更した振動子11によるコンクリート構造物1の加振を実行させる制御部26と、測温手段が取得した温度情報25aに基づいたサーモグラフィー画像を出力する出力手段(表示部22及び制御部26)とを備えたことを特徴とする。【選択図】図3[Problem] The objective is to provide a non-destructive inspection device 10 and a non-destructive inspection method that can accurately detect a deformed portion 2 of a concrete structure 1. [Solution] The non-destructive inspection device 10 performs non-destructive inspection of a concrete structure 1 to detect a deformed portion 2, and is characterized by comprising a transducer 11 that vibrates the surface of the concrete structure 1 at an ultrasonic frequency for a predetermined vibration time, temperature measuring means (infrared camera 13 and analysis terminal 20) that measures the temperature of the concrete structure 1 and acquires it as temperature information 25a, a control unit 26 that, after vibration by the transducer 11, vibrates the concrete structure 1 using the transducer 11 with a changed ultrasonic frequency, and output means (display unit 22 and control unit 26) that outputs a thermographic image based on the temperature information 25a acquired by the temperature measuring means. [Selected Figure] Figure 3

Description

この発明は、例えばコンクリート構造物の内部に生じた亀裂や空隙などの変状部を非破壊検査するような非破壊検査装置、及び非破壊検査方法に関する。 The present invention relates to a non-destructive inspection device and a non-destructive inspection method for non-destructively inspecting deformed parts such as cracks and voids that occur inside a concrete structure.

従来、建物や橋梁などのコンクリート構造物では、意図しない不具合を防止するために、例えば経年劣化や振動による亀裂の有無などを定期的に検査する必要がある。このような検査のために、コンクリート構造物を非破壊検査する非破壊検査装置が提案されている。 Conventionally, concrete structures such as buildings and bridges need to be periodically inspected for cracks caused by aging or vibration, for example, in order to prevent unintended defects. For such inspections, non-destructive inspection devices have been proposed that non-destructively inspect concrete structures.

例えば特許文献1には、コンクリート構造物の表面を超音波周波数で連続加振する発信探触子と、コンクリート構造物の内部で反射した反射波を受信する受信探触子とを備えた非破壊検査装置が開示されている。
この特許文献1では、受信探触子が受信した反射波を加算平均して出力波形を取得し、取得した出力波形のピークを例えば作業員が読み取ることで、版厚や内部欠陥を検出している。
For example, Patent Document 1 discloses a non-destructive device that includes a transmitting probe that continuously vibrates the surface of a concrete structure at an ultrasonic frequency and a receiving probe that receives reflected waves reflected inside the concrete structure. An inspection device is disclosed.
In Patent Document 1, reflected waves received by a receiving probe are averaged to obtain an output waveform, and a worker, for example, reads the peak of the obtained output waveform to detect plate thickness or internal defects. There is.

ところで、コンクリート構造物の内部で反射した反射波を受信する非破壊検査装置の場合、コンクリート中の骨材などの影響によって受信した反射波に多量のノイズが混入し易いことが知られている。
このため、特許文献1のような非破壊検査装置では、反射波に混入した多量のノイズによって、亀裂などの変状部を精度よく検出できないことがあった。
By the way, in the case of a nondestructive inspection device that receives reflected waves reflected inside a concrete structure, it is known that a large amount of noise tends to be mixed into the received reflected waves due to the influence of aggregate in the concrete.
For this reason, in the non-destructive testing apparatus as disclosed in Patent Document 1, deformed parts such as cracks may not be accurately detected due to a large amount of noise mixed into the reflected waves.

特開2004-184276号公報Japanese Patent Application Publication No. 2004-184276

本発明は、上述の問題に鑑み、コンクリート構造物の変状部を精度よく検出できる非破壊検査装置、及び非破壊検査方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned problems, an object of the present invention is to provide a non-destructive inspection device and a non-destructive inspection method that can accurately detect deformed parts of concrete structures.

この発明は、コンクリート構造物を非破壊検査して変状部を検出する非破壊検査装置であって、前記コンクリート構造物の表面を所定の加振時間の間、超音波周波数で加振する振動子と、前記コンクリート構造物の温度を計測して温度情報として取得する測温手段と、前記振動子による加振後、前記超音波周波数を変更した前記振動子による前記コンクリート構造物の加振を実行させる繰返し手段と、前記測温手段が取得した前記温度情報に基づいた出力情報を出力する出力手段とを備えたことを特徴とする。 The present invention is a non-destructive inspection device for non-destructively inspecting a concrete structure to detect deformed parts, the invention being a non-destructive inspection device that vibrates the surface of the concrete structure at an ultrasonic frequency for a predetermined vibration time. a temperature measurement means for measuring the temperature of the concrete structure and acquiring it as temperature information; and after the vibration by the vibrator, the vibrator vibrates the concrete structure by changing the ultrasonic frequency. The method is characterized by comprising a repeating unit for causing execution, and an output unit for outputting output information based on the temperature information acquired by the temperature measuring unit.

またこの発明は、コンクリート構造物を非破壊検査して変状部を検出する非破壊検査方法であって、前記コンクリート構造物の表面を、振動子が所定の加振時間の間、超音波周波数で加振する加振工程と、前記コンクリート構造物の温度を測温手段が計測して温度情報として取得する測温工程と、前記振動子による加振後、前記超音波周波数を変更した前記振動子による前記コンクリート構造物の加振を繰返し手段によって実行させる繰返し工程と、前記測温手段が取得した前記温度情報に基づいた出力情報を出力手段が出力する出力工程とを行うことを特徴とする。 The present invention also provides a non-destructive testing method for detecting deformed parts by non-destructively testing a concrete structure, in which a vibrator scans the surface of the concrete structure using ultrasonic waves for a predetermined excitation time. a temperature measuring step in which a temperature measuring means measures the temperature of the concrete structure and acquires it as temperature information; and a temperature measuring step in which the temperature of the concrete structure is measured by a temperature measuring means and the ultrasonic frequency is changed after being vibrated by the vibrator. and an output step in which the output means outputs output information based on the temperature information acquired by the temperature measuring means. .

上記コンクリート構造物とは、建物や橋梁、強度試験に用いる試験片などのことをいう。
上記変状部とは、コンクリート構造物の表面または内部に生じた亀裂、空隙、及び初期欠陥などのことをいう。
上記加振時間とは、比較的短時間のことであって、例えば10秒以下などのことをいう。
The above-mentioned concrete structures refer to buildings, bridges, test pieces used for strength tests, etc.
The above-mentioned deformed parts refer to cracks, voids, initial defects, etc. that occur on the surface or inside of the concrete structure.
The above-mentioned vibration time is a relatively short time, for example, 10 seconds or less.

上記出力情報とは、温度情報そのもの、コンクリート構造物の温度変化を示す動画像やグラフなどの静止画像、温度変化や温度を示す文字列データ、温度情報を紙媒体に印刷するためのデータ、あるいは変状部の有無及び位置を示す情報などのことをいう。
上記出力手段は、出力情報を表示する表示手段、出力情報を紙媒体に印刷する印刷手段、出力情報を記憶媒体に出力する出力手段などのことをいう。
The above output information includes temperature information itself, still images such as moving images and graphs showing temperature changes in concrete structures, character string data showing temperature changes and temperatures, data for printing temperature information on paper media, or Refers to information indicating the presence or absence and location of a deformed part.
The output means refers to a display means for displaying output information, a printing means for printing output information on a paper medium, an output means for outputting output information on a storage medium, and the like.

この発明によれば、コンクリート構造物の変状部に生じた温度変化によって、コンクリート構造物の変状部を精度よく検出することができる。
具体的には、コンクリート構造物の表面を振動子が超音波周波数で加振した際、コンクリート構造物の内部に伝播した超音波振動は、コンクリート構造物の内部に生じた変状部に温度変化を生じさせることができる。
According to this invention, a deformed portion of a concrete structure can be detected with high accuracy based on a temperature change occurring in the deformed portion of the concrete structure.
Specifically, when a vibrator excites the surface of a concrete structure at an ultrasonic frequency, the ultrasonic vibrations propagated inside the concrete structure cause a temperature change in the deformed part inside the concrete structure. can be caused.

例えば変状部が亀裂の場合、超音波振動によって、亀裂の破断面同士を擦り合わせて摩擦熱を発生させることができる。あるいは、変状部が水分の溜まった空隙の場合、超音波振動によって、空隙内の水分にキャビテーションを発生させて発熱させることができる。 For example, if the deformed portion is a crack, ultrasonic vibration can cause the fracture surfaces of the crack to rub against each other and generate frictional heat. Alternatively, if the deformed portion is a void where moisture has accumulated, ultrasonic vibration can cause cavitation in the moisture within the void to generate heat.

この際、非破壊検査装置は、変状部を発熱させるのに適した超音波周波数で、コンクリート構造物の表面を加振する必要がある。
そこで、振動子による加振後、超音波周波数を変更した振動子によるコンクリート構造物の加振を実行させる繰返し手段を備えたことにより、非破壊検査装置は、異なる周波数の超音波振動をコンクリート構造物の内部にさらに印加することができる。
At this time, the nondestructive testing device needs to vibrate the surface of the concrete structure at an ultrasonic frequency suitable for generating heat in the deformed part.
Therefore, the non-destructive testing equipment is equipped with a repeating means that vibrates the concrete structure using the vibrator with a different ultrasonic frequency after the vibrator has vibrated the concrete structure. It can also be applied inside the object.

これにより、非破壊検査装置は、コンクリート構造物の変状部に対して、温度変化を生じさせるのに適した超音波振動を確実に作用させることができる。このため、非破壊検査装置は、変状部の状態が亀裂や水分の溜まった空隙であっても、変状部に温度変化を確実に生じさせることができる。
そして、コンクリート構造物の局所的な温度変化を測温手段が計測することで、非破壊検査装置は、コンクリート構造物の変状部を検出することができる。
Thereby, the non-destructive testing device can reliably apply ultrasonic vibration suitable for causing a temperature change to the deformed portion of the concrete structure. Therefore, the non-destructive testing device can reliably cause a temperature change in the deformed portion even if the deformed portion is in the state of a crack or a void filled with moisture.
The nondestructive inspection device can detect a deformed portion of the concrete structure by using the temperature measurement means to measure local temperature changes in the concrete structure.

よって、非破壊検査装置及びこれを用いた非破壊検査方法は、例えばコンクリート構造物の内部で反射した反射波に基づいて変状部を検出する場合に比べて、ノイズの影響を受け難いため、コンクリート構造物の変状部を精度よく検出することができる。 Therefore, non-destructive testing equipment and non-destructive testing methods using the same are less susceptible to noise than, for example, detecting deformed parts based on reflected waves inside concrete structures. Deformed parts of concrete structures can be detected with high accuracy.

加えて、測温手段が取得した温度情報に基づいた出力情報を出力する出力手段を備えているため、非破壊検査装置は、例えば加振に伴って生じた局所的な温度変化を表示手段に表示させることができる。 In addition, since it is equipped with an output means that outputs output information based on the temperature information acquired by the temperature measurement means, the non-destructive testing device can display local temperature changes caused by excitation, for example, on the display means. It can be displayed.

このため、非破壊検査装置は、例えば作業員が反射波に基づいた出力波形を読み取って変状部の有無を判定する場合に比べて、作業員による変状部の有無の判定を容易にすることができる。 For this reason, non-destructive testing equipment makes it easier for workers to determine the presence or absence of deformed parts, compared to, for example, when workers judge the presence or absence of deformed parts by reading output waveforms based on reflected waves. be able to.

この発明の態様として、前記測温手段が取得した前記温度情報に基づいて、前記超音波周波数ごとの温度変化量を算出する算出手段と、該算出手段が取得した前記温度変化量のうち、前記温度変化量が最も大きい前記超音波周波数を、前記変状部の判定に用いる判定周波数として決定する周波数決定手段とが備えられ、前記出力手段が、前記判定周波数での前記温度情報に基づいた前記出力情報を出力する構成であってもよい。 As an aspect of the present invention, there is provided a calculation means for calculating an amount of temperature change for each of the ultrasonic frequencies based on the temperature information acquired by the temperature measurement means; frequency determining means for determining the ultrasonic frequency with the largest amount of temperature change as a determination frequency to be used for determining the deformed portion; It may also be configured to output output information.

上記温度変化量とは、発熱部位とその周囲との間における温度勾配、所定の加振時間で生じた温度差、あるいは所定の加振時間に対する温度変化率などのことをいう。
上記変状部の判定とは、変状部の有無の判定、または/および変状部の位置の判定のことをいう。
The above-mentioned temperature change amount refers to a temperature gradient between a heat generating part and its surroundings, a temperature difference occurring in a predetermined excitation time, or a temperature change rate with respect to a predetermined excitation time.
The above-mentioned determination of the deformed portion refers to determination of the presence or absence of the deformed portion and/or determination of the position of the deformed portion.

この構成によれば、超音波周波数を変更してコンクリート構造物の表面を加振する場合であっても、コンクリート構造物の変状部を精度よく、かつ効率よく検出することができる。
具体的には、変状部の温度変化は、最適な超音波振動が変状部に作用した際に最も大きくなる。
According to this configuration, even when the surface of the concrete structure is vibrated by changing the ultrasonic frequency, a deformed portion of the concrete structure can be detected accurately and efficiently.
Specifically, the temperature change in the deformed part becomes the largest when optimal ultrasonic vibration acts on the deformed part.

そこで、測温手段が取得した温度情報に基づいて、超音波周波数ごとの温度変化量を算出することで、非破壊検査装置は、変状部の温度変化が最も大きい温度情報の特定を容易にすることができる。 Therefore, by calculating the amount of temperature change for each ultrasonic frequency based on the temperature information acquired by the temperature measuring means, the non-destructive inspection equipment can easily identify the temperature information that causes the largest temperature change in the deformed part. can do.

そして、温度変化量が最も大きい超音波周波数を、変状部の判定に用いる判定周波数とし、判定周波数での温度情報に基づいた出力情報を出力することで、非破壊検査装置は、例えば作業員による変状部の有無の判定をより容易にすることができる。 Then, the ultrasonic frequency with the largest amount of temperature change is set as the judgment frequency used to judge the deformed part, and by outputting output information based on the temperature information at the judgment frequency, the non-destructive inspection device can, for example, This makes it easier to determine the presence or absence of a deformed portion.

よって、非破壊検査装置は、超音波周波数を変更してコンクリート構造物の表面を加振する場合であっても、コンクリート構造物の変状部を精度よく、かつ効率よく検出することができる。 Therefore, the non-destructive testing device can accurately and efficiently detect a deformed portion of a concrete structure even when the ultrasonic frequency is changed to vibrate the surface of the concrete structure.

またこの発明の態様として、前記算出手段が、前記加振時間で生じた温度差を前記温度変化量として算出する構成であってもよい。
この構成によれば、加振時間で生じた温度差を温度変化量として算出するため、温度変化量の算出を容易にすることができる。このため、非破壊検査装置は、変状部を効率よく検出することができる。
Further, as an aspect of the present invention, the calculation means may be configured to calculate a temperature difference generated during the excitation time as the temperature change amount.
According to this configuration, since the temperature difference generated during the excitation time is calculated as the amount of temperature change, it is possible to easily calculate the amount of temperature change. Therefore, the non-destructive inspection device can efficiently detect deformed parts.

またこの発明の態様として、前記算出手段が、前記加振時間に対する温度変化率を前記温度変化量として算出する構成であってもよい。
この構成によれば、加振時間に対する温度変化率を温度変化量として算出するため、例えば加振時間で生じた温度差が同じ場合であっても、温度変化率に基づいて判定周波数を決定することができる。このため、非破壊検査装置は、コンクリート構造物の変状部をさらに精度よく検出することができる。
Further, as an aspect of the present invention, the calculation means may be configured to calculate a rate of temperature change with respect to the excitation time as the amount of temperature change.
According to this configuration, since the rate of temperature change with respect to the excitation time is calculated as the amount of temperature change, for example, even if the temperature difference generated during the excitation time is the same, the determination frequency is determined based on the rate of temperature change. be able to. Therefore, the non-destructive inspection device can detect deformed parts of the concrete structure with higher accuracy.

またこの発明の態様として、前記超音波周波数の入力操作を受け付ける操作受付手段が備えられてもよい。
この構成によれば、操作受付手段で超音波周波数の入力操作を受け付けることができるため、任意の超音波周波数でコンクリート構造物の表面を加振することができる。
Further, as an aspect of the present invention, an operation receiving means for receiving an input operation of the ultrasonic frequency may be provided.
According to this configuration, since the operation accepting means can receive an input operation of an ultrasonic frequency, the surface of the concrete structure can be excited with an arbitrary ultrasonic frequency.

これにより、非破壊検査装置は、コンクリート構造物の変状部に対して、温度変化を生じさせるのに適した超音波振動を確実に作用させることができる。このため、非破壊検査装置は、コンクリート構造物の変状部をさらに精度よく検出することができる。 Thereby, the non-destructive testing device can reliably apply ultrasonic vibration suitable for causing a temperature change to the deformed portion of the concrete structure. Therefore, the non-destructive inspection device can detect deformed parts of the concrete structure with higher accuracy.

またこの発明の態様として、前記測温手段が、前記コンクリート構造物の表面における温度分布を前記温度情報として取得するサーモグラフィー装置で構成されてもよい。
この構成によれば、コンクリート構造物の表面における温度分布を温度情報として取得するサーモグラフィー装置で測温手段を構成しているため、例えば複数の放射温度計で計測する場合に比べて、コンクリート構造物の局所的な温度変化を効率よく、かつ精度よく計測することができる。
Further, as an aspect of the present invention, the temperature measurement means may be configured with a thermography device that acquires temperature distribution on the surface of the concrete structure as the temperature information.
According to this configuration, since the temperature measurement means is composed of a thermography device that acquires the temperature distribution on the surface of the concrete structure as temperature information, it is possible to It is possible to efficiently and accurately measure local temperature changes.

またこの発明の態様として、前記繰返し手段が、所定の待機時間の経過後、前記超音波周波数を変更した前記振動子による前記コンクリート構造物の加振を実行させる構成であってもよい。 Further, as an aspect of the present invention, the repeating means may be configured to cause the concrete structure to be vibrated by the vibrator with the ultrasonic frequency changed after a predetermined standby time has elapsed.

この構成によれば、所定の待機時間を設けたことにより、変更前の超音波周波数での加振で昇温したコンクリート構造物の温度を下げることができる。このため、非破壊検査装置は、昇温した状態のコンクリート構造物を、変更後の超音波周波数で加振することを防止できる。 According to this configuration, by providing a predetermined standby time, it is possible to lower the temperature of the concrete structure, which has risen in temperature due to excitation at the ultrasonic frequency before the change. Therefore, the non-destructive testing device can prevent the concrete structure in a heated state from being vibrated at the changed ultrasonic frequency.

これにより、非破壊検査装置は、待機時間を設けていない場合に比べて、コンクリート構造物の局所的な温度変化をより精度よく計測することができる。
よって、非破壊検査装置は、コンクリート構造物の変状部をより精度よく検出することができる。
Thereby, the non-destructive inspection device can measure local temperature changes of the concrete structure with higher accuracy than when no standby time is provided.
Therefore, the non-destructive inspection device can detect deformed parts of concrete structures with higher accuracy.

またこの発明の態様として、前記判定周波数での前記温度情報に基づいて、前記コンクリート構造物の前記変状部の有無を判定する判定手段が備えられてもよい。
この構成によれば、判定周波数での温度情報に基づいて、コンクリート構造物の変状部の有無を判定手段が判定するため、例えば作業員が可視化された温度情報に基づいて変状部の有無を判定する場合に比べて、判定バラツキを抑えて、変状部の有無を効率よく判定することができる。
さらに、判定周波数での温度情報、すなわち温度変化が明確な温度情報に基づいて判定するため、非破壊検査装置は、変状部の有無を精度よく判定することができる。
Further, as an aspect of the present invention, a determining means may be provided for determining the presence or absence of the deformed portion of the concrete structure based on the temperature information at the determination frequency.
According to this configuration, the determination means determines the presence or absence of a deformed part in the concrete structure based on the temperature information at the determination frequency. Compared to the case of determining the presence or absence of a deformed portion, it is possible to efficiently determine the presence or absence of a deformed portion while suppressing determination variations.
Furthermore, since the determination is made based on temperature information at the determination frequency, that is, temperature information with clear temperature changes, the non-destructive inspection apparatus can accurately determine the presence or absence of a deformed portion.

またこの発明の態様として、前記判定手段が、前記判定周波数での前記温度情報に基づいて、前記コンクリート構造物の前記変状部の位置を特定してもよい。
この構成によれば、判定周波数での温度情報に基づいて、コンクリート構造物の変状部の位置を判定手段が特定するため、例えば作業員が可視化された温度情報に基づいて変状部の位置を特定する場合に比べて、作業員にかかる負担を軽減して、効率よく変状部の位置を特定することができる。
Further, as an aspect of the present invention, the determination means may specify the position of the deformed portion of the concrete structure based on the temperature information at the determination frequency.
According to this configuration, the determination means identifies the position of the deformed part of the concrete structure based on the temperature information at the determination frequency, so that, for example, a worker can locate the deformed part based on the visualized temperature information. Compared to the case where the position of the deformed part is specified, the burden on the worker is reduced and the position of the deformed part can be specified efficiently.

本発明により、コンクリート構造物の変状部を精度よく検出できる非破壊検査装置、及び非破壊検査方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a nondestructive inspection device and a nondestructive inspection method that can accurately detect deformed portions of concrete structures.

非破壊検査装置の構成を示す構成図。FIG. 1 is a configuration diagram showing the configuration of a non-destructive testing device. コンクリート構造物の変状部を説明する説明図。An explanatory diagram illustrating a deformed part of a concrete structure. 非破壊検査装置の内部構成を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing the internal configuration of a non-destructive testing device. 解析端末における解析処理の動作を示すフローチャート。2 is a flowchart showing the operation of analysis processing on an analysis terminal. コンクリート構造物の外観と内部の状態とを比較説明する説明図。An explanatory diagram for comparing and explaining the external appearance and internal state of a concrete structure. 水分を含めせた変状部のサーモグラフィー画像。Thermography image of a deformed area that contains moisture. 実施例2における非破壊検査装置の構成を示す構成図。FIG. 3 is a configuration diagram showing the configuration of a non-destructive testing device in Example 2. 実施例2における非破壊検査装置の内部構成を示すブロック図。FIG. 3 is a block diagram showing the internal configuration of a non-destructive testing device in Example 2. FIG. 作業員が行う作業手順を示すフローチャート。Flowchart showing a work procedure performed by a worker. 解析端末における解析処理の動作を示すフローチャート。2 is a flowchart showing the operation of analysis processing on an analysis terminal. 超音波発振器における加振処理の動作を示すフローチャート。5 is a flowchart showing the operation of vibration processing in an ultrasonic oscillator. 温度変化量の算出工程を説明する説明図。FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating a process of calculating a temperature change amount. 温度情報の別の出力形態を説明する説明図。FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating another output form of temperature information.

この発明の一実施形態を以下図面と共に説明する。 An embodiment of this invention will be described below with reference to the drawings.

実施例1では、コンクリート構造物1の内部に生じた亀裂や空隙などの変状部2を非破壊検査するような非破壊検査装置10、及びこれを用いた非破壊検査方法について、図1から図4を用いて説明する。 Embodiment 1 describes a non-destructive testing device 10 for non-destructively testing deformed parts 2 such as cracks and voids generated inside a concrete structure 1, and a non-destructive testing method using the same, as shown in FIG. This will be explained using FIG. 4.

なお、図1は非破壊検査装置10の構成図を示し、図2はコンクリート構造物1の変状部2を説明する説明図を示し、図3は非破壊検査装置10のブロック図を示し、図4は解析端末20における解析処理のフローチャートを示している。 Note that FIG. 1 shows a configuration diagram of the non-destructive testing device 10, FIG. 2 shows an explanatory diagram for explaining the deformed part 2 of the concrete structure 1, and FIG. 3 shows a block diagram of the non-destructive testing device 10. FIG. 4 shows a flowchart of analysis processing at the analysis terminal 20.

まず、コンクリート構造物1は、例えば日本産業規格で規定された大きさの試験片であって、図1に示すように、その内部に初期欠陥である変状部2が生じている。 First, a concrete structure 1 is a test piece having a size specified by, for example, the Japanese Industrial Standards, and as shown in FIG. 1, a deformed portion 2, which is an initial defect, has occurred inside the concrete structure 1.

この変状部2としては、例えば図2(a)に示すように、破断面同士が接触した状態の亀裂2a、あるいは図2(b)に示すように、破断面同士が離間した状態の空隙2bなどである。なお、空隙2bには、水分2cが溜まっている。 This deformed part 2 may be, for example, a crack 2a in which the fractured surfaces are in contact with each other, as shown in FIG. 2(a), or a gap in which the fractured surfaces are spaced apart, as shown in FIG. 2(b). 2b etc. Note that moisture 2c remains in the void 2b.

このようなコンクリート構造物1を非破壊検査する非破壊検査装置10は、コンクリート構造物1の表面を加振しながら、加振に伴うコンクリート構造物1の温度変化を計測して、変状部2を検出する装置である。 A non-destructive testing device 10 that performs a non-destructive test on such a concrete structure 1 vibrates the surface of the concrete structure 1, measures temperature changes in the concrete structure 1 due to the vibration, and detects deformed parts. This is a device that detects 2.

この非破壊検査装置10は、図1及び図3に示すように、コンクリート構造物1の表面を所定周波数で加振する振動子11と、振動子11が接続された発振部12と、コンクリート構造物1の表面を撮像する赤外線カメラ13と、発振部12及び赤外線カメラ13が接続された解析端末20とを備えている。 As shown in FIGS. 1 and 3, this non-destructive testing device 10 includes a vibrator 11 that vibrates the surface of a concrete structure 1 at a predetermined frequency, an oscillating unit 12 to which the vibrator 11 is connected, and a concrete structure It includes an infrared camera 13 that images the surface of the object 1, and an analysis terminal 20 to which the oscillation unit 12 and the infrared camera 13 are connected.

詳述すると、非破壊検査装置10の振動子11は、図1に示すように、発振部12からの駆動信号に基づいて超音波を発生する振動子本体11aと、振動子本体11aに装着され、振動子本体11aが発生させた超音波を増幅するホーン11bとを備えている。 Specifically, as shown in FIG. 1, the vibrator 11 of the non-destructive testing device 10 includes a vibrator body 11a that generates ultrasonic waves based on a drive signal from an oscillating unit 12, and a vibrator body 11a that is attached to the vibrator body 11a. , and a horn 11b that amplifies the ultrasonic waves generated by the vibrator main body 11a.

また、非破壊検査装置10の発振部12は、図3に示すように、振動子11及び解析端末20に接続され、解析端末20からの制御信号に基づいて振動子11に駆動信号を出力する機能を有している。 Further, as shown in FIG. 3, the oscillation unit 12 of the non-destructive testing device 10 is connected to the vibrator 11 and the analysis terminal 20, and outputs a drive signal to the vibrator 11 based on a control signal from the analysis terminal 20. It has a function.

また、非破壊検査装置10の赤外線カメラ13は、赤外線によって感光するカメラであって、解析端末20とで所謂、サーモグラフィー装置を構成している。この赤外線カメラ13は、コンクリート構造物1の表面における温度変化を撮像するために設けている。 The infrared camera 13 of the non-destructive testing device 10 is a camera that is sensitive to infrared rays, and together with the analysis terminal 20 constitutes a so-called thermography device. This infrared camera 13 is provided to image temperature changes on the surface of the concrete structure 1.

また、非破壊検査装置10の解析端末20は、図3に示すように、作業員の操作を受け付ける操作受付部21と、各種情報を表示する表示部22と、発振部12を介して振動子11が接続される振動子接続部23とを備えている。
さらに、解析端末20は、図3に示すように、赤外線カメラ13が接続されるカメラ接続部24と、各種情報を記憶する記憶部25と、これらの動作を制御する制御部26とを備えている。
Further, as shown in FIG. 3, the analysis terminal 20 of the non-destructive testing apparatus 10 includes an operation reception section 21 that receives operations from a worker, a display section 22 that displays various information, and a vibrator via an oscillation section 12. 11 is connected to the vibrator connecting portion 23.
Furthermore, as shown in FIG. 3, the analysis terminal 20 includes a camera connection section 24 to which the infrared camera 13 is connected, a storage section 25 that stores various information, and a control section 26 that controls these operations. There is.

具体的には、解析端末20の操作受付部21は、図1に示すように、例えばキーボード21aやマウス21bなどで構成され、作業員による入力操作を受け付ける機能と、受け付けた入力内容を示す情報を制御部26に出力する機能とを有している。
また、解析端末20の表示部22は、例えば液晶ディスプレイなどで構成され、制御部26からの制御信号に基づいて、各種情報を表示する機能を有している。
Specifically, as shown in FIG. 1, the operation reception unit 21 of the analysis terminal 20 is composed of, for example, a keyboard 21a and a mouse 21b, and has a function of accepting input operations by a worker and information indicating the received input contents. It has a function of outputting the information to the control unit 26.
Further, the display section 22 of the analysis terminal 20 is composed of, for example, a liquid crystal display, and has a function of displaying various information based on control signals from the control section 26.

また、解析端末20の振動子接続部23は、例えばUSBなどの入出力端子などで構成され、発振部12に接続する機能と、発振部12との間で各種情報を授受する機能とを有している。
また、解析端末20のカメラ接続部24は、例えばUSBなどの入出力端子などで構成され、赤外線カメラ13に接続する機能と、赤外線カメラ13との間で各種情報を授受する機能とを有している。
The transducer connection unit 23 of the analysis terminal 20 is configured with an input/output terminal such as a USB, and has a function of connecting to the oscillation unit 12 and a function of exchanging various information with the oscillation unit 12. are doing.
Furthermore, the camera connection unit 24 of the analysis terminal 20 is configured with an input/output terminal such as a USB, and has a function of connecting to the infrared camera 13 and a function of exchanging various information with the infrared camera 13. ing.

また、解析端末20の記憶部25は、ハードディスクあるいは不揮発性メモリなどで構成され、各種情報を書き込んで記憶する機能と、各種情報を読み出す機能とを有している。
この記憶部25には、赤外線カメラ13が撮像した動画像を解析して可視化するプログラム(図示省略)、後述する解析処理を実行するためのプログラム(図示省略)、及び後述する複数の温度情報25aなどを記憶している。
Furthermore, the storage unit 25 of the analysis terminal 20 is composed of a hard disk or a non-volatile memory, and has a function of writing and storing various information and a function of reading various information.
This storage unit 25 includes a program (not shown) that analyzes and visualizes a moving image captured by the infrared camera 13, a program (not shown) that executes an analysis process that will be described later, and a plurality of temperature information 25a that will be described later. I remember things like that.

また、解析端末20の制御部26は、CPUやメモリなどのハードウェアと、制御プログラムなどのソフトウェアとで構成されている。
この制御部26は、発振部12及び赤外線カメラ13との各種信号の授受に係る処理機能と、操作受付部21、表示部22及び記憶部25との各種信号の授受に係る処理機能と、所定のバスを介して接続された各部の動作を制御する機能とを有している。
Further, the control unit 26 of the analysis terminal 20 is composed of hardware such as a CPU and memory, and software such as a control program.
The control unit 26 has a processing function related to the exchange of various signals with the oscillation unit 12 and the infrared camera 13, a processing function related to the exchange of various signals with the operation reception unit 21, the display unit 22, and the storage unit 25, and a predetermined function. It has the function of controlling the operation of each part connected via the bus.

さらに、制御部26は、赤外線カメラ13から取得した動画像に基づいてサーモグラフィー画像を作成する機能と、コンクリート構造物1の表面温度の変化を検出する機能と、温度変化に基づいて変状部2の有無を判定する機能とを有している。 Further, the control unit 26 has a function of creating a thermography image based on a moving image acquired from the infrared camera 13, a function of detecting a change in the surface temperature of the concrete structure 1, and a function of detecting a change in the surface temperature of the concrete structure 1, and a function of detecting a change in the deformed portion 2 based on the temperature change. It has a function to determine the presence or absence of.

次に、上述した非破壊検査装置10を用いて、コンクリート構造物1を非破壊検査する際の処理動作について、図4を用いて説明する。
まず、作業員は、図1に示すように、振動子11を所望される加振位置に配置するとともに、ホーン11bの先端をコンクリート構造物1の表面に当接させる。
Next, processing operations when non-destructively inspecting the concrete structure 1 using the above-mentioned non-destructive inspection apparatus 10 will be explained using FIG. 4.
First, as shown in FIG. 1, the worker places the vibrator 11 at a desired excitation position and brings the tip of the horn 11b into contact with the surface of the concrete structure 1.

さらに、作業員は、赤外線カメラ13の撮像範囲の中心に振動子11が位置するように、赤外線カメラ13をコンクリート構造物1の表面へ向けて配置したのち、解析端末20を操作して解析処理を開始させる。 Furthermore, the worker places the infrared camera 13 facing the surface of the concrete structure 1 so that the vibrator 11 is located at the center of the imaging range of the infrared camera 13, and then operates the analysis terminal 20 to process the analysis. start.

作業員によって解析処理を開始すると、解析端末20の制御部26は、図4に示すように、加振条件の入力を促す設定画面(図示省略)を表示部22に表示して、作業員の入力操作を受け付ける(ステップS101)。 When the worker starts the analysis process, the control unit 26 of the analysis terminal 20 displays a setting screen (not shown) on the display unit 22 that prompts the worker to enter the vibration conditions, as shown in FIG. An input operation is accepted (step S101).

なお、詳細な図示を省略するが、設定画面には、コンクリート構造物1に印加する超音波の周波数を選択入力する複数の入力欄や、非破壊検査を開始するための開始ボタンなどが表示されている。 Although detailed illustrations are omitted, the setting screen displays multiple input fields for selecting and inputting the frequency of ultrasonic waves to be applied to the concrete structure 1, a start button for starting non-destructive testing, etc. ing.

設定画面が表示部22に表示されると、作業員は、表示部22に表示された設定画面の指示にしたがって、超音波周波数を複数選択入力したのち、開始ボタンを押下する。例えば作業員は、超音波周波数として20kHz、30kHz、40kHzと選択入力したのち、開始ボタンを押下する。 When the setting screen is displayed on the display unit 22, the worker selects and inputs a plurality of ultrasonic frequencies according to the instructions on the setting screen displayed on the display unit 22, and then presses the start button. For example, the worker selects and inputs 20 kHz, 30 kHz, and 40 kHz as the ultrasonic frequency, and then presses the start button.

図4のステップS101において、設定画面を表示部22に表示すると、制御部26は、作業員によって開始ボタンが押下されたか否かを判定する(ステップS102)。開始ボタンが押下されていない場合(ステップS102:No)、制御部26は、開始ボタンが押下されるまで処理を待機する。 When the setting screen is displayed on the display unit 22 in step S101 of FIG. 4, the control unit 26 determines whether the start button has been pressed by the worker (step S102). If the start button is not pressed (step S102: No), the control unit 26 waits for processing until the start button is pressed.

一方、開始ボタンが押下された場合(ステップS102:Yes)、制御部26は、ステップS101で入力された複数の超音波周波数を記憶部25に記憶したのち、コンクリート構造物1の温度計測を開始する(ステップS103)。 On the other hand, if the start button is pressed (step S102: Yes), the control unit 26 starts measuring the temperature of the concrete structure 1 after storing the plurality of ultrasonic frequencies input in step S101 in the storage unit 25. (Step S103).

具体的には、制御部26の指示により、赤外線カメラ13は、コンクリート構造物1の表面における温度変化を撮像開始するとともに、撮像した動画像を解析端末20へ出力する。
赤外線カメラ13から動画像を取得すると、制御部26は、赤外線カメラ13からの動画像を、コンクリート構造物1の温度変化を時系列で示すデータとして逐次一時記憶する。
Specifically, in response to instructions from the control unit 26, the infrared camera 13 starts capturing images of temperature changes on the surface of the concrete structure 1, and outputs the captured moving images to the analysis terminal 20.
After acquiring the moving images from the infrared camera 13, the control unit 26 sequentially temporarily stores the moving images from the infrared camera 13 as data showing temperature changes in the concrete structure 1 in time series.

コンクリート構造物1の測温を開始すると、制御部26は、図4に示すように、超音波周波数でのコンクリート構造物1の加振を開始させる(ステップS104)。
具体的には、制御部26は、ステップS101で受け付けた複数の超音波周波数のうち、1つを記憶部25から読み出して一時記憶する。
When temperature measurement of the concrete structure 1 is started, the control unit 26 starts vibrating the concrete structure 1 at an ultrasonic frequency, as shown in FIG. 4 (step S104).
Specifically, the control unit 26 reads one of the plurality of ultrasound frequencies received in step S101 from the storage unit 25 and temporarily stores it.

さらに、制御部26は、一時記憶した超音波周波数が関連付けられた制御信号を、発振部12に所定の加振時間だけ出力する。
なお、所定の加振時間は、10秒以下の比較的短時間とし、例えば3秒とする。
この際、発振部12は、制御部26から取得した超音波周波数で振動子本体11aを振動させる駆動信号を、所定の加振時間だけ振動子11に出力する。
Further, the control unit 26 outputs a control signal associated with the temporarily stored ultrasonic frequency to the oscillation unit 12 for a predetermined excitation time.
Note that the predetermined vibration time is a relatively short time of 10 seconds or less, for example, 3 seconds.
At this time, the oscillator 12 outputs a drive signal for vibrating the vibrator main body 11a at the ultrasonic frequency acquired from the controller 26 to the vibrator 11 for a predetermined excitation time.

さらに、制御部26は、コンクリート構造物1の加振を開始した時刻である加振開始時刻と、コンクリート構造物1の加振が終了した時刻である加振終了時刻とを一時記憶する。
そして、振動子11は、振動子本体11aが発振した超音波をホーン11bで増幅して、コンクリート構造物1の表面に作用させることで、コンクリート構造物1の表面を連続加振して、コンクリート構造物1の内部に超音波振動を印加する。
Further, the control unit 26 temporarily stores the vibration start time, which is the time when the vibration of the concrete structure 1 is started, and the vibration end time, which is the time when the vibration of the concrete structure 1 is finished.
Then, the vibrator 11 amplifies the ultrasonic waves generated by the vibrator body 11a with the horn 11b, and applies the amplified ultrasonic waves to the surface of the concrete structure 1 to continuously vibrate the surface of the concrete structure 1. Ultrasonic vibrations are applied inside the structure 1.

このようにして、コンクリート構造物1の内部に入力された超音波振動は、コンクリート構造物1の内部の変状部2に作用して、変状部2に温度変化を生じさせる。
例えば変状部2が亀裂2aの場合、超音波振動によって、亀裂2aの破断面同士が擦れ合うことで、亀裂2aに摩擦熱が発生する。あるいは変状部2が水分2cの溜まった空隙2bの場合、超音波振動によって水分2cにキャビテーションが発生し、空隙2b内の水分2cが発熱する。
In this way, the ultrasonic vibrations input into the inside of the concrete structure 1 act on the deformed part 2 inside the concrete structure 1, causing a temperature change in the deformed part 2.
For example, when the deformed portion 2 is a crack 2a, the fractured surfaces of the crack 2a rub against each other due to ultrasonic vibration, thereby generating frictional heat in the crack 2a. Alternatively, if the deformed portion 2 is a gap 2b in which moisture 2c has accumulated, cavitation occurs in the moisture 2c due to ultrasonic vibration, and the moisture 2c in the gap 2b generates heat.

コンクリート構造物1の加振を開始すると、制御部26は、所定の加振時間が経過したか否かを判定する(ステップS105)。
所定の加振時間を経過していない場合(ステップS105:No)、制御部26は、コンクリート構造物1の加振が終了していないと判定して、所定の加振時間が経過するまで処理を待機する。
When the vibration of the concrete structure 1 is started, the control unit 26 determines whether a predetermined vibration time has elapsed (step S105).
If the predetermined excitation time has not elapsed (step S105: No), the control unit 26 determines that the excitation of the concrete structure 1 has not ended, and continues processing until the predetermined excitation time has elapsed. wait.

一方、所定の加振時間を経過した場合(ステップS105:Yes)、制御部26は、コンクリート構造物1の加振が終了しているため、ステップS103で開始したコンクリート構造物1の測温を停止したのち、加振終了時刻におけるコンクリート構造物1の温度分布を示す静止画像であるサーモグラフィー画像(図5(b)参照)を、動画像から生成して一時記憶する。 On the other hand, if the predetermined vibration time has elapsed (step S105: Yes), the control unit 26 stops the temperature measurement of the concrete structure 1 started in step S103 because the vibration of the concrete structure 1 has ended. After stopping, a thermography image (see FIG. 5(b)), which is a still image showing the temperature distribution of the concrete structure 1 at the end time of the vibration, is generated from the moving image and temporarily stored.

さらに、制御部26は、ステップS104で一時記憶した超音波周波数を、一時記憶したサーモグラフィー画像に関連付けて温度情報25aとして記憶部25に記憶する(ステップS106)。 Furthermore, the control unit 26 associates the ultrasonic frequency temporarily stored in step S104 with the temporarily stored thermographic image and stores it in the memory unit 25 as temperature information 25a (step S106).

その後、制御部26は、ステップS101で設定された全ての加振条件での加振が完了したか否かを判定する(ステップS107)。
全ての加振条件での加振が完了していない場合(ステップS107:No)、制御部26は、記憶部25から次の超音波周波数を読み出して、新しい超音波周波数として一時記憶する(ステップS108)。
After that, the control unit 26 determines whether or not the vibration has been completed under all the vibration conditions set in step S101 (step S107).
If the vibration under all vibration conditions is not completed (step S107: No), the control unit 26 reads the next ultrasonic frequency from the storage unit 25 and temporarily stores it as a new ultrasonic frequency (step S107: No). S108).

その後、制御部26は、所定の待機時間だけ待機したのち(ステップS109)、処理をステップS103に進め、ステップS103からステップS106までの処理を、全ての加振条件での加振が完了するまで繰り返す。 After that, the control unit 26 waits for a predetermined waiting time (step S109), then advances the process to step S103, and continues the process from step S103 to step S106 until the vibration is completed under all vibration conditions. repeat.

なお、ステップS104において、制御部26は、ステップS108で一時記憶した超音波周波数が関連付けられた制御信号を、発振部12に所定の加振時間だけ出力することで、変更した超音波周波数でのコンクリート構造物1の加振を開始させる。 Note that in step S104, the control unit 26 outputs a control signal associated with the ultrasonic frequency temporarily stored in step S108 to the oscillation unit 12 for a predetermined excitation time, thereby causing the change in the ultrasonic frequency. Vibration of the concrete structure 1 is started.

つまり、超音波周波数を変更したコンクリート構造物1の加振を行うことで、非破壊検査装置10は、コンクリート構造物1の変状部2に対して、周波数の異なる超音波振動を作用させて、変状部2に温度変化を生じ易くしている。 In other words, by vibrating the concrete structure 1 with a different ultrasonic frequency, the non-destructive testing device 10 applies ultrasonic vibrations with different frequencies to the deformed portion 2 of the concrete structure 1. , making it easy for temperature changes to occur in the deformed portion 2.

全ての加振条件での加振が完了すると(ステップS107:Yes)、温度変化の生じ易い超音波周波数が変状部2によって異なるため、制御部26は、複数の温度情報25aに基づいて変状部2の有無を超音波周波数ごとに判定する(ステップS110)。 When the vibration under all the vibration conditions is completed (step S107: Yes), the ultrasonic frequency at which temperature changes are likely to occur differs depending on the deformed portion 2, so the control unit 26 changes the frequency based on the plurality of temperature information 25a. The presence or absence of the shaped part 2 is determined for each ultrasonic frequency (step S110).

例えば制御部26は、まず、加振終了時刻における最も低い表面温度を温度情報25aから抽出し、最も低い表面温度に基づいた閾値を設定する。
なお、閾値は、最も低い表面温度に同じ値、または最も低い表面温度に所定公差を加えた値のいずれでもよい。
For example, the control unit 26 first extracts the lowest surface temperature at the excitation end time from the temperature information 25a, and sets a threshold based on the lowest surface temperature.
Note that the threshold value may be the same value as the lowest surface temperature, or a value obtained by adding a predetermined tolerance to the lowest surface temperature.

その後、制御部26は、周囲に比べて高温な部位、すなわち局所的な発熱部位を、温度情報25aが示す表面温度と上述した閾値との比較判定によって検出する。
より詳しくは、制御部26は、表面温度が閾値以上となる部位がない場合、局所的な発熱が生じていないと判定し、表面温度が閾値以上となる部位がある場合、局所的な発熱が生じていると判定する。
さらに、局所的な発熱が生じていると判定した場合、制御部26は、発熱部位を変状部2とするとともに、温度情報25aにおける変状部2の位置を示す位置座標を取得する。
Thereafter, the control unit 26 detects a region that is hotter than the surrounding area, that is, a local heat generation region, by comparing the surface temperature indicated by the temperature information 25a with the above-mentioned threshold value.
More specifically, the control unit 26 determines that local heat generation is not occurring when there is no part where the surface temperature is higher than the threshold value, and determines that local heat generation is not occurring when there is a part where the surface temperature is higher than the threshold value. It is determined that this has occurred.
Further, if it is determined that local heat generation is occurring, the control unit 26 sets the heat generation site to the deformed portion 2 and acquires the position coordinates indicating the position of the deformed portion 2 in the temperature information 25a.

上述したように温度変化の生じ易い超音波周波数が変状部2によって異なるため、ステップS110で超音波周波数ごとに変状部2の有無を判定すると、制御部26は、図4に示すように、温度情報25aを可視化したサーモグラフィー画像(図5(b)参照)に、ステップS110の判定結果を重ね合わせて表示部22に表示して(ステップS111)、解析処理を終了する。
この際、制御部26は、サーモグラフィー画像を超音波周波数ごとに切替え可能に表示する、あるいは全てのサーモグラフィー画像を一覧表示する。
As described above, since the ultrasonic frequency at which temperature changes are likely to occur differs depending on the deformed portion 2, when the presence or absence of the deformed portion 2 is determined for each ultrasonic frequency in step S110, the control unit 26 , the determination result of step S110 is superimposed on the thermography image (see FIG. 5(b)) visualizing the temperature information 25a and displayed on the display section 22 (step S111), and the analysis process is ended.
At this time, the control unit 26 displays thermography images in a switchable manner for each ultrasonic frequency, or displays a list of all thermography images.

例えば、局所的な発熱が生じていない場合、制御部26は、サーモグラフィー画像に、変状部2が検出されなかったことを示すメッセージを重ね合わせて表示部22に表示する。一方、局所的な発熱が生じている場合、制御部26は、サーモグラフィー画像に、変状部2が検出されたことを示すメッセージ及び変状部2の位置を示す目印を重ね合わせて表示部22に表示する。 For example, if local heat generation is not occurring, the control unit 26 displays on the display unit 22 a message indicating that the deformed portion 2 has not been detected, superimposed on the thermography image. On the other hand, if local heat generation is occurring, the control unit 26 superimposes a message indicating that the deformed portion 2 has been detected and a mark indicating the position of the deformed portion 2 on the thermography image, and displays the message on the display unit 26. to be displayed.

このように実施例1の非破壊検査装置10は、コンクリート構造物1を異なる超音波周波数で加振して得た複数の温度情報25aを、ステップS110においてそれぞれ判定することで、単一の超音波周波数による加振では検出が困難な変状部2を検出可能している。 In this way, the non-destructive testing apparatus 10 of the first embodiment determines each of the plurality of temperature information 25a obtained by exciting the concrete structure 1 at different ultrasonic frequencies in step S110, thereby detecting a single ultrasonic wave. It is possible to detect the deformed portion 2 which is difficult to detect by vibration using a sound wave frequency.

引き続き、上述した非破壊検査装置10を用いてコンクリート構造物1を非破壊検査した結果の一例を図5及び図6を用いて説明する。
なお、図5はコンクリート構造物1の外観と内部の状態とを比較説明する説明図であり、図5(a)はコンクリート構造物1の表面の外観を撮像した外観画像4を示し、図5(b)は温度情報25aを可視化したサーモグラフィー画像5を示している。
また、図6は水分を含めせた変状部2のサーモグラフィー画像6を示している。
Next, an example of the results of non-destructive testing of the concrete structure 1 using the non-destructive testing device 10 described above will be described with reference to FIGS. 5 and 6.
Note that FIG. 5 is an explanatory diagram for comparing and explaining the external appearance and internal state of the concrete structure 1, and FIG. (b) shows a thermography image 5 in which temperature information 25a is visualized.
Further, FIG. 6 shows a thermographic image 6 of the deformed portion 2 containing moisture.

まず、鉄筋3の周面にコンクリートを打設したコンクリート構造物1において、コンクリート構造物1の表面の外観を撮像した外観画像4では、図5(a)に示すように、外観から目視できるような変状部2をコンクリート構造物1の表面に確認できない。 First, in the concrete structure 1 in which concrete is cast around the circumferential surface of the reinforcing bars 3, an appearance image 4 that captures the appearance of the surface of the concrete structure 1, as shown in FIG. No deformed portion 2 can be confirmed on the surface of the concrete structure 1.

このようなコンクリート構造物1を上述した非破壊検査装置10を用いて非破壊検査して得られたサーモグラフィー画像5では、図5(b)に示すように、周囲に比べて温度が高いことを示す白色部分5aが、鉄筋3から筋状に広がるように可視化されている。 The thermography image 5 obtained by non-destructively inspecting such a concrete structure 1 using the above-mentioned non-destructive inspection device 10 shows that the temperature is higher than the surrounding area, as shown in FIG. 5(b). The white portion 5a shown is visualized as extending from the reinforcing bar 3 in a streak-like manner.

特に、サーモグラフィー画像5の左側には、筋状の部分に比べてさらに高温であることを示す白色部分5bの塊も可視化されている。このため、コンクリート構造物1の内部に変状部2が明らかに存在していることが確認できる。 In particular, on the left side of the thermography image 5, a lump of white portion 5b indicating a higher temperature than the striped portion is also visualized. Therefore, it can be confirmed that the deformed portion 2 clearly exists inside the concrete structure 1.

また、3つの変状部2の存在が確認されているコンクリート構造物1において、例えばコンクリート構造物1を水没させるなどして変状部2に水分を含ませて取得したサーモグラフィー画像6では、図6に示すように、温度が高いことを示す白色部分6aが3つとも可視化されている。 In addition, in a thermographic image 6 obtained by soaking moisture in the deformed parts 2 by submerging the concrete structure 1 in water, for example, in a concrete structure 1 in which the existence of three deformed parts 2 has been confirmed, As shown in 6, all three white parts 6a indicating high temperature are visualized.

これは、変状部2に溜まった水分が、コンクリート構造物1に印加された超音波振動によって発熱したことにより、温度が高いことを示す白色部分6aとして可視化されたためである。 This is because the water accumulated in the deformed portion 2 was visualized as a white portion 6a indicating a high temperature due to heat generated by the ultrasonic vibrations applied to the concrete structure 1.

このように、実施例1の非破壊検査装置10は、コンクリート構造物1を加振する超音波周波数を変更して非破壊検査することで、例えば図2(b)に示した空隙2bのような変状部2の検出も可能にしている。 In this way, the non-destructive testing device 10 of the first embodiment performs non-destructive testing by changing the ultrasonic frequency that excites the concrete structure 1, for example, to detect gaps 2b as shown in FIG. 2(b). This also makes it possible to detect deformed parts 2.

以上のように、実施例1の非破壊検査装置10及びこれを用いた非破壊検査方法は、コンクリート構造物1を非破壊検査して変状部2を検出するものである。
この非破壊検査装置10は、コンクリート構造物1の表面を所定の加振時間の間、超音波周波数で加振する振動子11と、コンクリート構造物1の温度を計測して温度情報25aとして取得する測温手段(赤外線カメラ13及び解析端末20)とを備えている。
As described above, the non-destructive testing device 10 of Example 1 and the non-destructive testing method using the same non-destructively test the concrete structure 1 to detect the deformed portion 2.
This nondestructive testing device 10 includes a vibrator 11 that vibrates the surface of the concrete structure 1 at an ultrasonic frequency for a predetermined vibration time, and measures the temperature of the concrete structure 1 to obtain temperature information 25a. temperature measurement means (infrared camera 13 and analysis terminal 20).

さらに、非破壊検査装置10は、振動子11による加振後、超音波周波数を変更した振動子11によるコンクリート構造物1の加振を実行させる制御部26と、測温手段が取得した温度情報25aに基づいたサーモグラフィー画像及び変状部2の有無を示す判定結果を出力する出力手段(表示部22及び制御部26)とを備えている。 Furthermore, the non-destructive inspection apparatus 10 includes a control unit 26 that causes the concrete structure 1 to be vibrated by the vibrator 11 with a changed ultrasonic frequency after being vibrated by the vibrator 11, and temperature information acquired by the temperature measuring means. 25a and output means (display section 22 and control section 26) for outputting a thermography image based on 25a and a determination result indicating the presence or absence of the deformed portion 2.

また、非破壊検査方法は、コンクリート構造物1の表面を、振動子11が所定の加振時間の間、超音波周波数で加振する加振工程と、コンクリート構造物1の温度を測温手段(赤外線カメラ13及び解析端末20)が計測して温度情報25aとして取得する測温工程とを行う。 In addition, the non-destructive testing method includes a vibration step in which the surface of the concrete structure 1 is vibrated at an ultrasonic frequency for a predetermined vibration time by a vibrator 11, and a temperature measuring means to measure the temperature of the concrete structure 1. (The infrared camera 13 and the analysis terminal 20) measure the temperature and acquire it as temperature information 25a.

さらに、非破壊検査方法は、振動子11による加振後、超音波周波数を変更した振動子11によるコンクリート構造物1の加振を制御部26によって実行させる繰返し工程と、測温手段が取得した温度情報25aに基づいたサーモグラフィー画像及び変状部2の有無を示す判定結果を出力手段(表示部22及び制御部26)が出力する出力工程とを行う。 Furthermore, the non-destructive testing method includes a repeating process in which the controller 26 executes the vibration of the concrete structure 1 by the vibrator 11 with the ultrasonic frequency changed after the vibrator 11 vibrates, and the temperature measuring means acquires the vibration. An output step is performed in which the output means (display section 22 and control section 26) outputs a thermographic image based on the temperature information 25a and a determination result indicating the presence or absence of the deformed portion 2.

この構成によれば、コンクリート構造物1の変状部2に生じた温度変化によって、コンクリート構造物1の変状部2を精度よく検出することができる。
具体的には、コンクリート構造物1の表面を振動子11が超音波周波数で加振した際、コンクリート構造物1の内部に伝播した超音波振動は、コンクリート構造物1の内部に生じた変状部2に温度変化を生じさせることができる。
According to this configuration, the deformed portion 2 of the concrete structure 1 can be detected with high accuracy based on the temperature change occurring in the deformed portion 2 of the concrete structure 1.
Specifically, when the surface of the concrete structure 1 is vibrated by the vibrator 11 at an ultrasonic frequency, the ultrasonic vibration propagated inside the concrete structure 1 causes deformation occurring inside the concrete structure 1. A temperature change can be caused in the portion 2.

例えば変状部2が亀裂2aの場合、超音波振動によって、亀裂2aの破断面同士を擦り合わせて摩擦熱を発生させることができる。あるいは、変状部2が水分2cの溜まった空隙2bの場合、超音波振動によって、空隙2b内の水分2cにキャビテーションを発生させて発熱させることができる。 For example, when the deformed portion 2 is a crack 2a, ultrasonic vibration can cause the fractured surfaces of the crack 2a to rub against each other to generate frictional heat. Alternatively, if the deformed portion 2 is a gap 2b in which moisture 2c has accumulated, ultrasonic vibration can cause cavitation in the moisture 2c in the gap 2b to generate heat.

この際、非破壊検査装置10は、変状部2を発熱させるのに適した超音波周波数で、コンクリート構造物1の表面を加振する必要がある。
そこで、振動子11による加振後、超音波周波数を変更した振動子11によるコンクリート構造物1の加振を実行させる制御部26を備えたことにより、非破壊検査装置10は、異なる周波数の超音波振動をコンクリート構造物1の内部にさらに印加することができる。
At this time, the non-destructive testing device 10 needs to vibrate the surface of the concrete structure 1 at an ultrasonic frequency suitable for causing the deformed portion 2 to generate heat.
Therefore, by including a control unit 26 that causes the concrete structure 1 to be vibrated by the vibrator 11 with a changed ultrasonic frequency after being vibrated by the vibrator 11, the non-destructive testing device 10 can Sonic vibrations can further be applied inside the concrete structure 1.

これにより、非破壊検査装置10は、コンクリート構造物1の変状部2に対して、温度変化を生じさせるのに適した超音波振動を確実に作用させることができる。このため、非破壊検査装置10は、変状部2の状態が亀裂2aや水分2cの溜まった空隙2bであっても、変状部2に温度変化を確実に生じさせることができる。 This allows the non-destructive inspection device 10 to reliably apply ultrasonic vibrations suitable for causing a temperature change to the deformed portion 2 of the concrete structure 1. Therefore, the non-destructive inspection device 10 can reliably cause a temperature change in the deformed portion 2 even if the state of the deformed portion 2 is a crack 2a or a void 2b containing moisture 2c.

そして、コンクリート構造物1の局所的な温度変化を測温手段(赤外線カメラ13及び解析端末20)が計測することで、非破壊検査装置10は、コンクリート構造物1の変状部2を検出することができる。 Then, the non-destructive inspection device 10 detects the deformed portion 2 of the concrete structure 1 by measuring the local temperature change of the concrete structure 1 using the temperature measurement means (infrared camera 13 and analysis terminal 20). be able to.

よって、非破壊検査装置10及びこれを用いた非破壊検査方法は、例えばコンクリート構造物1の内部で反射した反射波に基づいて変状部2を検出する場合に比べて、ノイズの影響を受け難いため、コンクリート構造物1の変状部2を精度よく検出することができる。 Therefore, the non-destructive testing device 10 and the non-destructive testing method using the same are more susceptible to noise than, for example, detecting the deformed portion 2 based on reflected waves reflected inside the concrete structure 1. Therefore, the deformed portion 2 of the concrete structure 1 can be detected with high accuracy.

加えて、測温手段が取得した温度情報25aに基づいたサーモグラフィー画像及び変状部2の有無を示す判定結果を出力する出力手段(表示部22及び制御部26)を備えているため、非破壊検査装置10は、加振に伴って生じた局所的な温度変化を表示手段に表示させることができる。 In addition, since it is equipped with an output means (display section 22 and control section 26) that outputs a thermographic image based on the temperature information 25a acquired by the temperature measurement means and a determination result indicating the presence or absence of the deformed part 2, it is non-destructive. The inspection device 10 can display the local temperature change caused by the vibration on the display means.

このため、非破壊検査装置10は、例えば作業員が反射波に基づいた出力波形を読み取って変状部2の有無を判定する場合に比べて、作業員による変状部2の有無の判定を容易にすることができる。 Therefore, the non-destructive testing device 10 makes it easier for a worker to determine the presence or absence of the deformed portion 2, compared to, for example, a case where the worker determines the presence or absence of the deformed portion 2 by reading an output waveform based on reflected waves. It can be easily done.

また、超音波周波数の入力操作を受け付ける操作受付部21が備えられているため、非破壊検査装置10は、任意の超音波周波数でコンクリート構造物1の表面を加振することができる。 Furthermore, since the operation reception unit 21 that receives an input operation of an ultrasonic frequency is provided, the nondestructive inspection apparatus 10 can vibrate the surface of the concrete structure 1 with an arbitrary ultrasonic frequency.

これにより、非破壊検査装置10は、コンクリート構造物1の変状部2に対して、温度変化を生じさせるのに適した超音波振動を確実に作用させることができる。このため、非破壊検査装置10は、コンクリート構造物1の変状部2をさらに精度よく検出することができる。 Thereby, the non-destructive testing device 10 can reliably apply ultrasonic vibration suitable for causing a temperature change to the deformed portion 2 of the concrete structure 1. Therefore, the non-destructive testing device 10 can detect the deformed portion 2 of the concrete structure 1 with higher accuracy.

また、測温手段(赤外線カメラ13及び解析端末20)が、コンクリート構造物1の表面における温度分布を温度情報25aとして取得するサーモグラフィー装置で構成されているため、非破壊検査装置10は、例えば複数の放射温度計で計測する場合に比べて、コンクリート構造物1の局所的な温度変化を効率よく、かつ精度よく計測することができる。 In addition, since the temperature measurement means (infrared camera 13 and analysis terminal 20) is configured with a thermography device that acquires the temperature distribution on the surface of the concrete structure 1 as temperature information 25a, the non-destructive inspection device 10 can It is possible to measure local temperature changes in the concrete structure 1 more efficiently and accurately than when measuring with a radiation thermometer.

また、制御部26が、所定の待機時間の経過後、超音波周波数を変更した振動子11によるコンクリート構造物1の加振を実行させるため、非破壊検査装置10は、変更前の超音波周波数での加振で昇温したコンクリート構造物1の温度を下げることができる。このため、非破壊検査装置10は、昇温した状態のコンクリート構造物1を、変更後の超音波周波数で加振することを防止できる。 In addition, in order for the control unit 26 to cause the concrete structure 1 to be vibrated by the vibrator 11 whose ultrasonic frequency has been changed after a predetermined waiting time has elapsed, the non-destructive testing apparatus 10 The temperature of the concrete structure 1, which has increased in temperature due to the vibration, can be lowered. Therefore, the non-destructive testing apparatus 10 can prevent the concrete structure 1 in a heated state from being vibrated at the changed ultrasonic frequency.

これにより、非破壊検査装置10は、待機時間を設けていない場合に比べて、コンクリート構造物1の局所的な温度変化をより精度よく計測することができる。
よって、非破壊検査装置10は、コンクリート構造物1の変状部2をより精度よく検出することができる。
Thereby, the nondestructive testing device 10 can measure local temperature changes in the concrete structure 1 with higher accuracy than when no standby time is provided.
Therefore, the non-destructive testing device 10 can detect the deformed portion 2 of the concrete structure 1 with higher accuracy.

また、温度情報25aに基づいて、コンクリート構造物1の変状部2の有無を判定する判定手段(制御部26)を備えているため、非破壊検査装置10は、例えばサーモグラフィー画像に基づいて作業員が変状部2の有無を判定する場合に比べて、判定バラツキを抑えて、変状部2の有無を効率よく判定することができる。 In addition, since it is equipped with a determination means (control unit 26) that determines the presence or absence of the deformed portion 2 of the concrete structure 1 based on the temperature information 25a, the nondestructive inspection apparatus 10 performs the work based on, for example, a thermography image. Compared to the case where the presence or absence of the deformed portion 2 is determined by a person, the presence or absence of the deformed portion 2 can be efficiently determined with less variation in determination.

実施例2は、上述した実施例1とは構成が異なる非破壊検査装置30について、図7及び図8を用いて説明する。
なお、図7は実施例2における非破壊検査装置30の構成図を示し、図8は実施例2における非破壊検査装置30のブロック図を示している。
Embodiment 2 will be described with reference to FIGS. 7 and 8 regarding a non-destructive testing apparatus 30 having a different configuration from Embodiment 1 described above.
Note that FIG. 7 shows a configuration diagram of the non-destructive testing device 30 in the second embodiment, and FIG. 8 shows a block diagram of the non-destructive testing device 30 in the second embodiment.

また、実施例1と同じ構成は、同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。 Further, the same configurations as those in the first embodiment are given the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

実施例2の非破壊検査装置30は、図7及び図8に示すように、コンクリート構造物1の表面を加振する振動子11と、振動子11の動作を制御する超音波発振器40と、赤外線カメラ13と、赤外線カメラ13が接続された解析端末20とを備えている。 As shown in FIGS. 7 and 8, the nondestructive testing device 30 of the second embodiment includes a vibrator 11 that vibrates the surface of the concrete structure 1, an ultrasonic oscillator 40 that controls the operation of the vibrator 11, It includes an infrared camera 13 and an analysis terminal 20 to which the infrared camera 13 is connected.

詳述すると、非破壊検査装置30の超音波発振器40は、図7及び図8に示すように、作業員の入力操作を受け付ける操作受付部41と、各種情報を表示する表示部42と、振動子11が接続される振動子接続部43と、各種情報を記憶する記憶部44と、これらの動作を制御する加振制御部45とを備えている。 To be more specific, as shown in FIGS. 7 and 8, the ultrasonic oscillator 40 of the non-destructive testing device 30 includes an operation reception section 41 that receives input operations from an operator, a display section 42 that displays various information, and a vibration It includes a vibrator connection section 43 to which the child 11 is connected, a storage section 44 that stores various information, and a vibration control section 45 that controls these operations.

超音波発振器40の操作受付部41は、例えばキーボードなどで構成され、作業員による入力操作を受け付ける機能と、受け付けた入力内容を示す情報を加振制御部45に出力する機能とを有している。
また、超音波発振器40の表示部42は、例えば液晶ディスプレイなどで構成され、加振制御部45からの制御信号に基づいて、各種情報を表示する機能を有している。
The operation reception unit 41 of the ultrasonic oscillator 40 is configured with, for example, a keyboard, and has a function of accepting input operations by a worker and a function of outputting information indicating the received input contents to the vibration control unit 45. There is.
Further, the display unit 42 of the ultrasonic oscillator 40 is configured with, for example, a liquid crystal display, and has a function of displaying various information based on control signals from the vibration control unit 45.

また、超音波発振器40の振動子接続部43は、例えばUSBなどの入出力端子などで構成され、振動子11に接続する機能と、振動子11との間で各種情報を授受する機能とを有している。 Further, the transducer connecting section 43 of the ultrasonic oscillator 40 is configured with an input/output terminal such as a USB, and has a function of connecting to the transducer 11 and a function of exchanging various information with the transducer 11. have.

また、超音波発振器40の記憶部44は、ハードディスクあるいは不揮発性メモリなどで構成され、各種情報を書き込んで記憶する機能と、各種情報を読み出す機能とを有している。 Furthermore, the storage unit 44 of the ultrasonic oscillator 40 is composed of a hard disk or a nonvolatile memory, and has a function of writing and storing various information and a function of reading various information.

また、超音波発振器40の加振制御部45は、CPUやメモリなどのハードウェアと、制御プログラムなどのソフトウェアとで構成されている。
この加振制御部45は、振動子11との各種信号の授受に係る処理機能と、操作受付部41、表示部42及び記憶部44との各種信号の授受に係る処理機能と、所定のバスを介して接続された各部の動作を制御する機能とを有している。
Further, the vibration control unit 45 of the ultrasonic oscillator 40 is composed of hardware such as a CPU and memory, and software such as a control program.
This excitation control unit 45 has a processing function related to sending and receiving various signals to and from the vibrator 11, a processing function related to sending and receiving various signals to and from the operation reception unit 41, display unit 42, and storage unit 44, and a processing function related to sending and receiving various signals to and from the transducer 11, It has the function of controlling the operation of each part connected through the.

また、解析端末20は、実施例1の解析端末20に対して振動子接続部23を備えていない点が異なる。
具体的には、非破壊検査装置30の解析端末20は、図8に示すように、作業員の操作を受け付ける操作受付部21と、各種情報を表示する表示部22と、赤外線カメラ13が接続されるカメラ接続部24と、各種情報を記憶する記憶部25と、これらの動作を制御する制御部26とを備えている。
Furthermore, the analysis terminal 20 differs from the analysis terminal 20 of the first embodiment in that it does not include the vibrator connection section 23.
Specifically, as shown in FIG. 8, the analysis terminal 20 of the non-destructive testing device 30 has an operation reception unit 21 that receives operations from a worker, a display unit 22 that displays various information, and an infrared camera 13 connected to each other. The camera connection unit 24 includes a camera connection unit 24 that stores various information, a storage unit 25 that stores various information, and a control unit 26 that controls these operations.

次に、実施例2の非破壊検査装置30を用いて、コンクリート構造物1を非破壊検査する際の処理動作について、図9から図12を用いて説明する。
また、図9は作業員が行う作業手順のフローチャートを示し、図10は解析端末20における解析処理のフローチャートを示し、図11は超音波発振器40における加振処理のフローチャートを示し、図12は温度変化量の算出工程を説明する説明図を示している。
Next, processing operations when non-destructively inspecting the concrete structure 1 using the non-destructive inspection apparatus 30 of the second embodiment will be described with reference to FIGS. 9 to 12.
Further, FIG. 9 shows a flowchart of the work procedure performed by the worker, FIG. 10 shows a flowchart of the analysis process in the analysis terminal 20, FIG. 11 shows a flowchart of the excitation process in the ultrasonic oscillator 40, and FIG. An explanatory diagram illustrating the process of calculating the amount of change is shown.

まず、作業員は、図9に示すように、振動子11及び赤外線カメラ13を所望される位置に配置する(ステップS201)。
その後、作業員は、解析端末20を操作して解析処理を開始させるとともに、解析端末20の表示部22に表示された設定画面の指示にしたがって、測温条件の設定入力と測温開始操作とを行う(ステップS202)。
この際、作業員は、超音波周波数を測温条件として選択入力したのち、表示部22に表示された測温開始ボタンを押下する。
First, as shown in FIG. 9, the worker places the vibrator 11 and the infrared camera 13 at desired positions (step S201).
Thereafter, the worker operates the analysis terminal 20 to start the analysis process, and also inputs settings for temperature measurement conditions and performs temperature measurement start operations according to instructions on the setting screen displayed on the display unit 22 of the analysis terminal 20. (Step S202).
At this time, the worker selects and inputs the ultrasonic frequency as the temperature measurement condition, and then presses the temperature measurement start button displayed on the display unit 22.

一方、図9のステップS202において、作業員の操作によって解析処理を開始した解析端末20の制御部26は、図10に示すように、測温条件の入力を促す設定画面(図示省略)を表示部22に表示して、作業員の入力操作を受け付ける(ステップS211)。 On the other hand, in step S202 of FIG. 9, the control unit 26 of the analysis terminal 20 that starts the analysis process by the operator's operation displays a setting screen (not shown) prompting the input of temperature measurement conditions, as shown in FIG. 22 to accept input operations from the worker (step S211).

なお、詳細な図示を省略するが、設定画面には、超音波周波数を選択入力する入力欄、コンクリート構造物1の温度計測を開始する測温開始ボタン、測温を停止する測温停止ボタン、温度情報25aに基づいた分析を開始する分析開始ボタンなどが表示されている。 Although detailed illustrations are omitted, the setting screen includes an input field for selecting and inputting the ultrasonic frequency, a temperature measurement start button to start temperature measurement of the concrete structure 1, a temperature measurement stop button to stop temperature measurement, An analysis start button for starting analysis based on the temperature information 25a, etc. are displayed.

設定画面を表示部22に表示した制御部26は、図9のステップS202で超音波周波数を選択入力した作業員が、測温開始ボタンを押下したか否かを判定する(ステップS212)。
測温開始ボタンが押下されていない場合(ステップS212:No)、制御部26は、測温開始ボタンが押下されるまで処理を待機する。
The control unit 26 that has displayed the setting screen on the display unit 22 determines whether the worker who selected and inputted the ultrasonic frequency in step S202 of FIG. 9 has pressed the temperature measurement start button (step S212).
If the temperature measurement start button is not pressed (step S212: No), the control unit 26 waits for processing until the temperature measurement start button is pressed.

一方、測温開始ボタンが押下された場合(ステップS212:Yes)、制御部26は、ステップS211で入力された超音波周波数を記憶部25に記憶したのち、コンクリート構造物1の温度計測を開始する(ステップS213)。
この際、制御部26は、赤外線カメラ13からの動画像を、コンクリート構造物1の温度変化を時系列で示すデータとして逐次一時記憶する。
On the other hand, when the temperature measurement start button is pressed (step S212: Yes), the control unit 26 starts measuring the temperature of the concrete structure 1 after storing the ultrasonic frequency input in step S211 in the storage unit 25. (Step S213).
At this time, the control unit 26 sequentially temporarily stores the moving images from the infrared camera 13 as data showing the temperature change of the concrete structure 1 in time series.

そして、制御部26は、図10に示すように、測温停止ボタンが作業員によって押下されたか否かを判定し(ステップS214)、測温停止ボタンが押下されるまで(ステップS214:No)、赤外線カメラ13からの動画像を取得する。 Then, as shown in FIG. 10, the control unit 26 determines whether the temperature measurement stop button is pressed by the worker (step S214), and until the temperature measurement stop button is pressed (step S214: No). , acquire a moving image from the infrared camera 13.

図9のステップS202に戻り、測温開始操作を完了した作業員は、超音波発振器40を操作して加振処理を開始させるとともに、超音波発振器40の表示部42に表示された設定画面の指示にしたがって、加振条件の設定入力と加振開始操作とを行う(ステップS203)。
この際、作業員は、解析端末20に設定入力した超音波周波数を加振条件として入力したのち、表示部42に表示された加振開始ボタンを押下する。
Returning to step S202 in FIG. 9, the worker who has completed the temperature measurement start operation operates the ultrasonic oscillator 40 to start the excitation process, and also changes the setting screen displayed on the display unit 42 of the ultrasonic oscillator 40. According to the instructions, setting input of vibration conditions and vibration start operation are performed (step S203).
At this time, the worker inputs the ultrasonic frequency set and input into the analysis terminal 20 as an excitation condition, and then presses the excitation start button displayed on the display unit 42.

一方、図9のステップS203において、作業員の操作によって加振処理を開始した超音波発振器40の加振制御部45は、図11に示すように、加振条件の入力を促す設定画面(図示省略)を表示部42に表示して、作業員の入力操作を受け付ける(ステップS231)。
なお、詳細な図示を省略するが、設定画面には、超音波周波数を設定入力する入力欄と、振動子11の振動を開始する加振開始ボタンなどが表示されている。
On the other hand, in step S203 of FIG. 9, the vibration control unit 45 of the ultrasonic oscillator 40, which has started the vibration process by the operator's operation, displays a setting screen (not shown) that prompts input of vibration conditions, as shown in FIG. (omitted) is displayed on the display unit 42, and an input operation from the worker is accepted (step S231).
Although detailed illustrations are omitted, the setting screen displays an input field for setting and inputting the ultrasonic frequency, a vibration start button for starting vibration of the transducer 11, and the like.

設定画面を表示部42に表示した加振制御部45は、図9のステップS203で超音波周波数を入力した作業員が、加振開始ボタンを押下したか否かを判定する(ステップS232)。
加振開始ボタンが押下されていない場合(ステップS232:No)、加振制御部45は、加振開始ボタンが押下されるまで処理を待機する。
The vibration control unit 45 that has displayed the setting screen on the display unit 42 determines whether the worker who inputted the ultrasonic frequency in step S203 of FIG. 9 has pressed the vibration start button (step S232).
If the vibration start button is not pressed (step S232: No), the vibration control unit 45 waits for processing until the vibration start button is pressed.

一方、加振開始ボタンが押下された場合(ステップS232:Yes)、加振制御部45は、ステップS231で入力された超音波周波数で振動子本体11aを振動させる駆動信号を、所定の加振時間だけ振動子11に出力して、コンクリート構造物1の加振を開始する(ステップS233)。 On the other hand, when the vibration start button is pressed (step S232: Yes), the vibration control unit 45 transmits the drive signal for vibrating the transducer main body 11a at the ultrasonic frequency input in step S231 to a predetermined vibration level. The time is outputted to the vibrator 11, and the vibration of the concrete structure 1 is started (step S233).

コンクリート構造物1の加振を開始すると、加振制御部45は、所定の加振時間が経過したか否かを判定する(ステップS234)。
所定の加振時間を経過していない場合(ステップS234:No)、加振制御部45は、コンクリート構造物1の加振が終了していないと判定して、所定の加振時間が経過するまで処理を待機する。
When the vibration of the concrete structure 1 is started, the vibration control unit 45 determines whether a predetermined vibration time has elapsed (step S234).
If the predetermined excitation time has not elapsed (step S234: No), the excitation control unit 45 determines that the excitation of the concrete structure 1 has not ended, and the predetermined excitation time has elapsed. Wait until processing.

一方、所定の加振時間を経過した場合(ステップS234:Yes)、加振制御部45は、コンクリート構造物1の加振が終了しているため、処理をステップS231に戻すとともに、作業員による入力操作があるまで処理を待機する。 On the other hand, if the predetermined vibration time has elapsed (step S234: Yes), the vibration control unit 45 returns the process to step S231 because the vibration of the concrete structure 1 has been completed, and also returns the process to step S231. Waits until there is an input operation.

図9のステップS203に戻り、加振開始操作を完了した作業員は、コンクリート構造物1の加振終了後、解析端末20の表示部22に表示された案内にしたがって、コンクリート構造物1の温度計測を停止させる操作を行う(ステップS204)。
具体的には、作業員は、表示部22に表示された測温停止ボタンを押下することで、コンクリート構造物1の温度計測を停止させる。
Returning to step S203 in FIG. 9, the worker who has completed the vibration start operation determines the temperature of the concrete structure 1 according to the guidance displayed on the display unit 22 of the analysis terminal 20 after the vibration of the concrete structure 1 is finished. An operation to stop the measurement is performed (step S204).
Specifically, the worker stops temperature measurement of the concrete structure 1 by pressing a temperature measurement stop button displayed on the display unit 22.

この際、解析端末20の制御部26は、図10に示すように、測温停止ボタンの押下を検知すると(ステップS214:Yes)、ステップS211で入力された超音波周波数を、一時記憶した動画像に関連付けて温度情報25aとして記憶部25に記憶する(ステップS215)。 At this time, as shown in FIG. 10, when the control unit 26 of the analysis terminal 20 detects that the temperature measurement stop button is pressed (step S214: Yes), the control unit 26 of the analysis terminal 20 transfers the ultrasound frequency input in step S211 to the temporarily stored video. It is stored in the storage unit 25 as temperature information 25a in association with the image (step S215).

その後、制御部26は、超音波周波数を変更してコンクリート構造物1の加振を繰り返す条件変更ボタン、または温度情報25aの解析を開始する解析開始ボタンのいずれかが押下されたか否かを判定する(ステップS216)。 After that, the control unit 26 determines whether either the condition change button for changing the ultrasonic frequency and repeating the vibration of the concrete structure 1 or the analysis start button for starting the analysis of the temperature information 25a has been pressed. (Step S216).

この際、作業員は、図9に示すように、超音波周波数を変更する操作、または温度情報25aの解析を開始させる操作を、解析端末20の表示部22に表示された案内にしたがって行う(ステップS205)。 At this time, as shown in FIG. 9, the worker performs an operation to change the ultrasonic frequency or start analysis of the temperature information 25a according to the guidance displayed on the display unit 22 of the analysis terminal 20 ( Step S205).

具体的には、作業員は、超音波周波数を変更する場合、解析端末20の表示部22に表示された条件変更ボタンし、温度情報25aの解析を開始させる場合、表示部22に表示された解析開始ボタンを押下する。 Specifically, when changing the ultrasonic frequency, the worker presses the condition change button displayed on the display unit 22 of the analysis terminal 20, and when starting analysis of the temperature information 25a, the operator presses the condition change button displayed on the display unit 22. Press the analysis start button.

詳述すると、図10のステップS216において、条件変更ボタンが押下された場合(ステップS216:No)、解析端末20の制御部26は、処理をステップS211に戻して、新たな測温条件が設定入力されるまで処理を待機する。 Specifically, in step S216 of FIG. 10, if the condition change button is pressed (step S216: No), the control unit 26 of the analysis terminal 20 returns the process to step S211, and sets new temperature measurement conditions. Waits for processing until input.

この際、作業員が上述した図9のステップS202からステップS204の操作を行うことで、解析端末20の制御部26が、上述したステップS212からステップS216の処理を実行し、超音波発振器40の加振制御部45が、上述したステップS232からステップS234の処理を実行する。
これにより、非破壊検査装置30は、変更した超音波周波数でのコンクリート構造物1の加振と、変更した超音波周波数での温度情報25aの取得とを行う。
At this time, when the worker performs the operations from step S202 to step S204 in FIG. The vibration control unit 45 executes the processes from step S232 to step S234 described above.
Thereby, the non-destructive testing device 30 vibrates the concrete structure 1 at the changed ultrasonic frequency and acquires the temperature information 25a at the changed ultrasonic frequency.

一方、図10のステップS216において、解析開始ボタンが押下された場合(ステップS216:Yes)、解析端末20の制御部26は、記憶部25に記憶した温度情報25aに基づいて、加振に伴うコンクリート構造物1の温度変化量を超音波周波数ごとに算出する(ステップS217)。 On the other hand, in step S216 of FIG. 10, when the analysis start button is pressed (step S216: Yes), the control unit 26 of the analysis terminal 20 controls the The amount of temperature change in the concrete structure 1 is calculated for each ultrasonic frequency (step S217).

この際、制御部26は、コンクリート構造物1の表面において、周囲に比べて高温な部位、すなわち局所的な発熱部位を検出し、発熱部位における温度変化量を算出する。
より詳しくは、制御部26は、図12に示すように、加振開始時刻T1から加振終了時刻T2までの間において、最も低い温度と最も高い温度との温度差を、温度変化量として算出する。
At this time, the control unit 26 detects a location on the surface of the concrete structure 1 that is hotter than the surrounding area, that is, a local heat generation location, and calculates the amount of temperature change in the heat generation location.
More specifically, as shown in FIG. 12, the control unit 26 calculates the temperature difference between the lowest temperature and the highest temperature as the amount of temperature change between the vibration start time T1 and the vibration end time T2. do.

温度変化量を算出すると、制御部26は、超音波周波数ごとの温度変化量のうち、最も温度変化量の大きい超音波周波数を、変状部2の有無を判定する判定周波数として決定する(ステップS218)。 After calculating the amount of temperature change, the control unit 26 determines the ultrasonic frequency with the largest amount of temperature change among the amount of temperature change for each ultrasonic frequency as the determination frequency for determining the presence or absence of the deformed portion 2 (step S218).

例えば、超音波周波数が異なるNo1加振条件、No2加振条件、及びNo3加振条件で加振した場合、制御部26は、図12に示すように、加振開始時刻T1から加振終了時刻T2の間の3秒間で最も温度差が大きい「No1加振条件」の超音波周波数を判定周波数として決定する。 For example, when vibration is performed under No. 1 vibration condition, No. 2 vibration condition, and No. 3 vibration condition with different ultrasonic frequencies, the control unit 26 controls the vibration from the vibration start time T1 to the vibration end time, as shown in FIG. The ultrasonic frequency of "No. 1 excitation condition" with the largest temperature difference in 3 seconds during T2 is determined as the determination frequency.

その後、制御部26は、図10に示すように、判定周波数の温度情報25aに基づいて、変状部2の有無を判定する(ステップS219)。
例えば、判定周波数の温度情報25aから算出された温度差が、温度差の下限を示す閾値を下回る場合、制御部26は、コンクリート構造物1の内部に変状部2が存在しないと判定する。
Thereafter, as shown in FIG. 10, the control unit 26 determines the presence or absence of the deformed portion 2 based on the temperature information 25a of the determination frequency (step S219).
For example, when the temperature difference calculated from the temperature information 25a of the determination frequency is less than the threshold value indicating the lower limit of the temperature difference, the control unit 26 determines that the deformed portion 2 does not exist inside the concrete structure 1.

一方、判定周波数の温度情報25aから算出された温度差が、温度差の下限を示す閾値以上の場合、制御部26は、コンクリート構造物1の内部に変状部2が存在していると判定するとともに、温度情報25aにおける変状部2の位置を示す位置座標を取得する。 On the other hand, if the temperature difference calculated from the temperature information 25a of the determination frequency is greater than or equal to the threshold value indicating the lower limit of the temperature difference, the control unit 26 determines that the deformed part 2 exists inside the concrete structure 1. At the same time, the position coordinates indicating the position of the deformed portion 2 in the temperature information 25a are acquired.

変状部2の有無を判定すると、制御部26は、図10に示すように、判定周波数の温度情報25aを可視化したサーモグラフィー画像(図5(b)参照)に、ステップS219の判定結果を重ね合わせて表示部22に表示して(ステップS220)、解析処理を終了する。 After determining the presence or absence of the deformed portion 2, the control unit 26 superimposes the determination result of step S219 on the thermography image (see FIG. 5(b)) that visualizes the temperature information 25a of the determination frequency, as shown in FIG. The information is also displayed on the display unit 22 (step S220), and the analysis process ends.

例えば、変状部2が存在しない場合、制御部26は、サーモグラフィー画像に、変状部2が検出されなかったことを示すメッセージを重ね合わせて表示部22に表示する。一方、変状部2が存在する場合、制御部26は、サーモグラフィー画像に、変状部2が検出されたことを示すメッセージ及び変状部2の位置を示す目印とを重ね合わせて表示部22に表示する。 For example, if the deformed part 2 does not exist, the control unit 26 displays on the display unit 22 a message indicating that the deformed part 2 has not been detected, superimposed on the thermography image. On the other hand, if the deformed part 2 is present, the control unit 26 superimposes a message indicating that the deformed part 2 has been detected and a mark indicating the position of the deformed part 2 on the thermography image, and displays it on the display unit 22. to be displayed.

以上のように、実施例2の非破壊検査装置30は、コンクリート構造物1の表面を所定の加振時間の間、超音波周波数で加振する振動子11と、コンクリート構造物1の温度を計測して温度情報25aとして取得する測温手段(赤外線カメラ13及び解析端末20)とを備えている。 As described above, the non-destructive testing device 30 of the second embodiment includes a vibrator 11 that vibrates the surface of the concrete structure 1 at an ultrasonic frequency for a predetermined vibration time, and a vibrator 11 that vibrates the surface of the concrete structure 1 at an ultrasonic frequency. It is equipped with temperature measurement means (infrared camera 13 and analysis terminal 20) that measures and acquires temperature information 25a.

さらに、非破壊検査装置30は、振動子11による加振後、超音波周波数を変更した振動子11によるコンクリート構造物1の加振を実行させる超音波発振器40の加振制御部45と、測温手段が取得した温度情報25aに基づいたサーモグラフィー画像及び変状部2の有無を示す判定結果を出力する出力手段(解析端末20の表示部22及び制御部26)とを備えている。 Furthermore, the non-destructive testing device 30 includes an excitation control unit 45 of an ultrasonic oscillator 40 that causes the concrete structure 1 to be vibrated by the vibrator 11 with a changed ultrasonic frequency after being vibrated by the vibrator 11; It is equipped with an output means (display section 22 and control section 26 of the analysis terminal 20) that outputs a thermographic image based on the temperature information 25a acquired by the heating means and a determination result indicating the presence or absence of the deformed part 2.

また、実施例2の非破壊検査方法は、コンクリート構造物1の表面を、振動子11が所定の加振時間の間、超音波周波数で加振する加振工程と、コンクリート構造物1の温度を測温手段(赤外線カメラ13及び解析端末20)が計測して温度情報25aとして取得する測温工程とを行う。 In addition, the nondestructive testing method of Example 2 includes a vibration step in which the surface of the concrete structure 1 is vibrated at an ultrasonic frequency for a predetermined vibration time by the vibrator 11, and a temperature of the concrete structure 1. A temperature measurement step is performed in which temperature measurement means (infrared camera 13 and analysis terminal 20) measure and obtain temperature information 25a.

さらに、非破壊検査方法は、振動子11による加振後、超音波周波数を変更した振動子11によるコンクリート構造物1の加振を超音波発振器40の加振制御部45によって実行させる繰返し工程と、測温手段が取得した温度情報25aに基づいたサーモグラフィー画像及び変状部2の有無を示す判定結果を出力手段(解析端末20の表示部22及び制御部26)が出力する出力工程とを行う。 Furthermore, the non-destructive testing method includes a repetitive process in which, after the vibration is applied by the vibrator 11, the vibration control unit 45 of the ultrasonic oscillator 40 executes the vibration of the concrete structure 1 by the vibrator 11 with the ultrasonic frequency changed. , an output step in which the output means (display section 22 and control section 26 of the analysis terminal 20) outputs a thermography image based on the temperature information 25a acquired by the temperature measurement means and a determination result indicating the presence or absence of the deformed part 2. .

この構成によれば、非破壊検査装置30及びこれを用いた非破壊検査方法は、コンクリート構造物1の変状部2に生じた温度変化によって、コンクリート構造物1の変状部2を精度よく検出することができる。 According to this configuration, the non-destructive testing device 30 and the non-destructive testing method using the same accurately detect the deformed portion 2 of the concrete structure 1 by the temperature change occurring in the deformed portion 2 of the concrete structure 1. can be detected.

また、非破壊検査装置10は、測温手段が取得した温度情報25aに基づいて、超音波周波数ごとの温度変化量を算出する算出手段(解析端末20の制御部26)が備えられている。 Furthermore, the non-destructive testing apparatus 10 is equipped with a calculation means (control unit 26 of the analysis terminal 20) that calculates the amount of temperature change for each ultrasonic frequency based on the temperature information 25a acquired by the temperature measurement means.

さらに、非破壊検査装置10は、算出手段が取得した温度変化量のうち、温度変化量が最も大きい超音波周波数を、変状部2の判定に用いる判定周波数として決定する周波数決定手段(解析端末20の制御部26)が備えられている。
そして、出力手段が、判定周波数での温度情報25aに基づいたサーモグラフィー画像及び変状部2の有無を示す判定結果を出力する構成である。
Furthermore, the non-destructive testing apparatus 10 includes a frequency determining means (an analysis terminal 20 control units 26) are provided.
The output means is configured to output a thermography image based on the temperature information 25a at the determination frequency and a determination result indicating the presence or absence of the deformed portion 2.

この構成によれば、超音波周波数を変更してコンクリート構造物1の表面を加振する場合であっても、コンクリート構造物1の変状部2を精度よく、かつ効率よく検出することができる。 According to this configuration, even when the surface of the concrete structure 1 is vibrated by changing the ultrasonic frequency, the deformed portion 2 of the concrete structure 1 can be detected accurately and efficiently. .

具体的には、変状部2の温度変化は、最適な超音波振動が変状部2に作用した際に最も大きくなる。そこで、測温手段が取得した温度情報25aに基づいて、超音波周波数ごとの温度変化量を算出することで、非破壊検査装置10は、変状部2の温度変化が最も大きい温度情報25aの特定を容易にすることができる。 Specifically, the temperature change in the deformed portion 2 becomes largest when optimal ultrasonic vibration acts on the deformed portion 2. Therefore, by calculating the amount of temperature change for each ultrasonic frequency based on the temperature information 25a acquired by the temperature measuring means, the non-destructive inspection apparatus 10 can calculate the temperature information 25a that causes the largest temperature change in the deformed part 2. Identification can be made easier.

そして、温度変化量が最も大きい超音波周波数を、変状部2の判定に用いる判定周波数とし、判定周波数での温度情報25aに基づいたサーモグラフィー画像及び変状部2の有無を示す判定結果を出力することで、非破壊検査装置10は、例えば作業員による変状部2の有無の判定をより容易にすることができる。 Then, the ultrasonic frequency with the largest amount of temperature change is set as the determination frequency used for determining the deformed portion 2, and a thermography image based on the temperature information 25a at the determination frequency and the determination result indicating the presence or absence of the deformed portion 2 are output. By doing so, the non-destructive testing device 10 can make it easier for an operator to determine the presence or absence of the deformed portion 2, for example.

よって、非破壊検査装置10は、超音波周波数を変更してコンクリート構造物1の表面を加振する場合であっても、コンクリート構造物1の変状部2を精度よく、かつ効率よく検出することができる。 Therefore, the nondestructive testing device 10 accurately and efficiently detects the deformed portion 2 of the concrete structure 1 even when the ultrasonic frequency is changed to vibrate the surface of the concrete structure 1. be able to.

また、算出手段(制御部26)が加振時間で生じた温度差を温度変化量として算出するため、非破壊検査装置10は、温度変化量の算出を容易にすることができる。このため、非破壊検査装置10は、変状部2を効率よく検出することができる。 Further, since the calculation means (control unit 26) calculates the temperature difference generated during the excitation time as the amount of temperature change, the nondestructive testing apparatus 10 can easily calculate the amount of temperature change. Therefore, the non-destructive testing device 10 can efficiently detect the deformed portion 2.

また、超音波周波数の入力操作を受け付ける超音波発振器40の操作受付部41が備えられているため、非破壊検査装置30は、任意の超音波周波数でコンクリート構造物1の表面を加振することができる。 In addition, since the ultrasonic oscillator 40 is equipped with an operation reception unit 41 that receives input operations for ultrasonic frequencies, the non-destructive testing device 30 can vibrate the surface of the concrete structure 1 at any ultrasonic frequency.

これにより、非破壊検査装置30は、コンクリート構造物1の変状部2に対して、温度変化を生じさせるのに適した超音波振動を確実に作用させることができる。このため、非破壊検査装置30は、コンクリート構造物1の変状部2をさらに精度よく検出することができる。 Thereby, the non-destructive testing device 30 can reliably apply ultrasonic vibration suitable for causing a temperature change to the deformed portion 2 of the concrete structure 1. Therefore, the non-destructive testing device 30 can detect the deformed portion 2 of the concrete structure 1 with higher accuracy.

また、判定周波数での温度情報25aに基づいて、コンクリート構造物1の変状部2の有無を判定する判定手段(制御部26)を備えているため、非破壊検査装置10は、例えば作業員が可視化された温度情報25aに基づいて変状部2の有無を判定する場合に比べて、判定バラツキを抑えて、変状部2の有無を効率よく判定することができる。
さらに、判定周波数での温度情報25a、すなわち温度変化が明確な温度情報25aに基づいて判定するため、非破壊検査装置10は、変状部2の有無を精度よく判定することができる。
Furthermore, since the non-destructive inspection apparatus 10 includes a determination means (control unit 26) that determines the presence or absence of the deformed portion 2 of the concrete structure 1 based on the temperature information 25a at the determination frequency, the non-destructive inspection apparatus 10 Compared to the case where the presence or absence of the deformed part 2 is determined based on the visualized temperature information 25a, the presence or absence of the deformed part 2 can be efficiently determined with less variation in determination.
Furthermore, since the determination is made based on the temperature information 25a at the determination frequency, that is, the temperature information 25a with clear temperature changes, the nondestructive testing apparatus 10 can accurately determine the presence or absence of the deformed portion 2.

また、判定周波数での温度情報25aに基づいて、コンクリート構造物1の変状部2の位置を解析端末20の制御部26が特定するため、例えば作業員がサーモグラフィー画像に基づいて変状部2の位置を特定する場合に比べて、作業員にかかる負担を軽減して、効率よく変状部2の位置を特定することができる。 Furthermore, since the control unit 26 of the analysis terminal 20 specifies the position of the deformed portion 2 of the concrete structure 1 based on the temperature information 25a at the determination frequency, for example, a worker can identify the deformed portion 2 based on the thermography image. Compared to the case where the position of the deformed portion 2 is specified, the burden on the worker can be reduced and the position of the deformed part 2 can be specified efficiently.

この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明の測温手段及びサーモグラフィー装置は、実施形態の赤外線カメラ13及び解析端末20に対応し、
以下同様に、
繰返し手段は、制御部26及び加振制御部45に対応し、
出力情報は、サーモグラフィー画像及び変状部2の有無を示す判定結果に対応し、
出力手段は、表示部22及び制御部26に対応し、
算出手段、周波数決定手段及び判定手段は、制御部26に対応し、
操作受付手段は、操作受付部21及び操作受付部41に対応し、
加振工程は、ステップS104及びステップS233に対応し、
測温工程は、ステップS103とステップS106、並びにステップS213とステップS215に対応し、
繰返し工程は、ステップS107:YesとステップS108、並びにステップS216:NoとステップS231からステップS234に対応し、
出力工程は、ステップS113及びステップS219に対応するが、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
In the correspondence between the configuration of this invention and the above-described embodiments,
The temperature measurement means and thermography device of the present invention correspond to the infrared camera 13 and analysis terminal 20 of the embodiment,
Similarly below,
The repetition means corresponds to the control section 26 and the vibration control section 45,
The output information corresponds to the thermography image and the determination result indicating the presence or absence of the deformed part 2,
The output means corresponds to the display section 22 and the control section 26,
The calculation means, the frequency determination means, and the determination means correspond to the control section 26,
The operation reception means corresponds to the operation reception unit 21 and the operation reception unit 41,
The vibration step corresponds to step S104 and step S233,
The temperature measurement process corresponds to step S103 and step S106, as well as step S213 and step S215,
The repetitive process corresponds to step S107: Yes and step S108, and step S216: No and steps S231 to S234,
The output process corresponds to step S113 and step S219, but
This invention is not limited to the configuration of the above-described embodiments, and can be implemented in many other embodiments.

具体的には、上述した実施形態において、コンクリート構造物1を日本産業規格で規定された大きさの試験片としたが、これに限定せず、建物や橋梁などのコンクリート構造物であってもよい。
また、赤外線カメラ13から取得した動画像に基づいてサーモグラフィー画像を作成したが、これに限定せず、複数の静止画に基づいてサーモグラフィー画像を作成してもよい。
Specifically, in the embodiment described above, the concrete structure 1 is a test piece having a size specified by the Japanese Industrial Standards, but it is not limited to this, and even concrete structures such as buildings and bridges can be used. good.
Further, although the thermography image was created based on the moving image acquired from the infrared camera 13, the present invention is not limited to this, and the thermography image may be created based on a plurality of still images.

また、温度情報25aを可視化したサーモグラフィー画像に変状部2の位置を示す目印を重ね合わせて解析端末20の表示部22に表示したが、これに限定せず、変状部2の位置を示す目印を重ね合わせたサーモグラフィー画像を紙媒体に印刷する、あるいは温度情報及びサーモグラフィー画像を記憶媒体や別の端末に出力してもよい。
また、表示部22に出力される情報は、サーモグラフィー画像に限定せず、グラフなどの静止画像、あるいは温度変化や温度を示す文字列データなどであってもよい。
また、赤外線カメラ13の撮像範囲の中心に振動子11が位置するように、赤外線カメラ13をコンクリート構造物1の表面に向けて配置したが、これに限定せず、振動子11から離間した位置が赤外線カメラ13の撮像範囲の中心に位置するように、赤外線カメラ13をコンクリート構造物1の表面に向けて配置してもよい。
Further, although a mark indicating the position of the deformed part 2 is superimposed on a thermography image visualizing the temperature information 25a and displayed on the display unit 22 of the analysis terminal 20, the present invention is not limited to this, and the mark indicating the position of the deformed part 2 is displayed. A thermographic image with overlapping marks may be printed on a paper medium, or temperature information and a thermographic image may be output to a storage medium or another terminal.
Further, the information outputted to the display unit 22 is not limited to a thermography image, and may be a still image such as a graph, a temperature change, character string data indicating the temperature, or the like.
In addition, although the infrared camera 13 is placed facing the surface of the concrete structure 1 so that the vibrator 11 is located at the center of the imaging range of the infrared camera 13, the present invention is not limited to this. The infrared camera 13 may be placed toward the surface of the concrete structure 1 so that the infrared camera 13 is located at the center of the imaging range of the infrared camera 13.

また、1つの赤外線カメラ13を備えた非破壊検査装置10,30としたが、これに限定せず、複数の赤外線カメラ13を備えた非破壊検査装置であってもよい。
この際、例えば2つの赤外線カメラ13のうち、一方の赤外線カメラ13を、振動子11を当接させるコンクリート構造物1の上面に向けて配置し、他方の赤外線カメラ13をコンクリート構造物1の上面に対して交差する側面に向けて配置してもよい。
Further, although the non-destructive inspection apparatuses 10 and 30 are provided with one infrared camera 13, the present invention is not limited to this, and non-destructive inspection apparatuses may be provided with a plurality of infrared cameras 13.
At this time, for example, one of the two infrared cameras 13 is placed facing the top surface of the concrete structure 1 with which the vibrator 11 comes into contact, and the other infrared camera 13 is placed facing the top surface of the concrete structure 1. It may also be placed toward the side that intersects with.

また、実施例1及び実施例2において変状部2が存在する場合、解析端末20の制御部26が、温度情報25aにおける変状部2の位置を示す位置座標を取得したが、これに限定せず、例えば複数の赤外線カメラ13との協働でより詳細な変状部2の位置座標を取得してもよい。 Furthermore, in Examples 1 and 2, when the deformed portion 2 exists, the control unit 26 of the analysis terminal 20 acquires the position coordinates indicating the position of the deformed portion 2 in the temperature information 25a; however, this is not limited to this. Instead, more detailed positional coordinates of the deformed portion 2 may be obtained in collaboration with a plurality of infrared cameras 13, for example.

具体的には、上述した2つの赤外線カメラ13を備えた非破壊検査装置において、解析端末20の制御部26が、コンクリート構造物1の上面を撮像した温度情報25aに基づいて変状部2の水平方向の位置を特定し、コンクリート構造物1の側面を撮像した温度情報25aに基づいて変状部2の垂直方向の位置を特定することで、変状部2の位置座標をより詳細に特定してもよい。 Specifically, in the non-destructive inspection device equipped with the two infrared cameras 13 described above, the control unit 26 of the analysis terminal 20 determines the temperature of the deformed portion 2 based on temperature information 25a obtained by capturing an image of the top surface of the concrete structure 1. By specifying the horizontal position and specifying the vertical position of the deformed part 2 based on the temperature information 25a obtained by imaging the side surface of the concrete structure 1, the position coordinates of the deformed part 2 can be specified in more detail. You may.

また、実施例1のステップS101において、超音波周波数として20kHz、30kHz、40kHzとを選択入力したが、これに限定せず、選択される超音波周波数は適宜の周波数であってもよい。あるいは、作業員による選択入力ではなく、適宜の超音波周波数の値を直接入力する構成であってもよい。
なお、実施例2のステップS211、ステップS231において、作業員が入力する超音波周波数も同様に、適宜の周波数を選択入力あるいは直接入力する構成であってもよい。
Further, in step S101 of the first embodiment, 20 kHz, 30 kHz, and 40 kHz are selected and input as the ultrasonic frequencies, but the selected ultrasonic frequencies are not limited to this and may be any appropriate frequency. Alternatively, a configuration may be adopted in which an appropriate ultrasonic frequency value is directly input instead of being input selectively by the operator.
Note that in Step S211 and Step S231 of the second embodiment, the ultrasonic frequency input by the worker may be similarly configured to selectively input or directly input an appropriate frequency.

また、実施例1のステップS110及び実施例2のステップS219において、変状部2の有無を制御部26が判定したが、これに限定せず、変状部2の有無を作業員が目視判定してもよい。この場合、実施例1のステップS110及び実施例2のステップS219をスキップして、温度情報25aを可視化したサーモグラフィー画像のみを表示部22に表示して、作業員に変状部2の有無を判定させる。 Further, in step S110 of Example 1 and step S219 of Example 2, the control unit 26 determined the presence or absence of the deformed part 2, but the present invention is not limited to this, and the presence or absence of the deformed part 2 can be visually determined by the operator. You may. In this case, step S110 of Embodiment 1 and step S219 of Embodiment 2 are skipped, and only the thermography image in which the temperature information 25a is visualized is displayed on the display unit 22, so that the worker can judge whether there is a deformed part 2 or not. let

また、温度情報25aを可視化した1つのサーモグラフィー画像を表示部22に表示したが、これに限定せず、複数のサーモグラフィー画像を重ね合わせて表示部22に表示してもよい。
例えば温度情報25aの別の出力形態を説明する説明図を示す図13(a)のように、異なる超音波周波数での温度情報25aを可視化した第1サーモグラフィー画像7a、第2サーモグラフィー画像7b、及び第3サーモグラフィー画像7cを重ね合わせて表示部22に表示してもよい。
Further, although one thermography image that visualizes the temperature information 25a is displayed on the display unit 22, the present invention is not limited to this, and a plurality of thermography images may be displayed on the display unit 22 in a superimposed manner.
For example, as shown in FIG. 13A, which is an explanatory diagram illustrating another output form of temperature information 25a, a first thermography image 7a, a second thermography image 7b, and The third thermography image 7c may be displayed on the display section 22 in a superimposed manner.

この場合、表示部22に表示されたサーモグラフィー画像7には、図13(a)及び図13(b)に示すように、第1サーモグラフィー画像7aの変状部2と、第2サーモグラフィー画像7bの変状部2と、第3サーモグラフィー画像7cの変状部2とが一緒に表示される。 In this case, the thermography image 7 displayed on the display unit 22 includes the deformed part 2 of the first thermography image 7a and the deformed part 2 of the second thermography image 7b, as shown in FIGS. The deformed portion 2 and the deformed portion 2 of the third thermography image 7c are displayed together.

これにより、非破壊検査装置10は、発熱に適した超音波周波数が異なる複数の変状部2がある場合であっても、全ての変状部2を一度に表示部22に表示できるため、作業員による変状部2の目視判定を容易にすることができる。 As a result, the non-destructive testing apparatus 10 can display all the deformed parts 2 on the display section 22 at once even if there are a plurality of deformed parts 2 with different ultrasonic frequencies suitable for heat generation. Visual determination of the deformed portion 2 by a worker can be facilitated.

また、上述した実施例1における解析処理のステップS106において、加振終了時刻におけるコンクリート構造物1の温度分布を示すサーモグラフィー画像を、温度情報25aとして記憶したが、これに限定しない。例えば加振開始時刻から加振終了時刻までの間で最も高い温度が得られた時刻におけるサーモグラフィー画像を、温度情報25aとして記憶してもよい。 Further, in step S106 of the analysis process in Example 1 described above, the thermography image showing the temperature distribution of the concrete structure 1 at the end time of the excitation is stored as the temperature information 25a, but the present invention is not limited to this. For example, a thermographic image at the time when the highest temperature was obtained between the vibration start time and the vibration end time may be stored as the temperature information 25a.

また、上述した実施例1における解析処理のステップS110において、最も低い表面温度に基づいた閾値と、温度情報25aが示す表面温度との比較判定によって変状部2を検出したが、これに限定しない。 Further, in step S110 of the analysis process in Example 1 described above, the deformed part 2 was detected by comparing the threshold value based on the lowest surface temperature and the surface temperature indicated by the temperature information 25a, but the present invention is not limited to this. .

例えば、実施例1のステップS110に代えて、制御部26が、実施例2のステップS217からステップS219の処理を行って、変状部2の有無を判定してもよい。
この場合、実施例1のステップS111に代えて、制御部26が、実施例2のステップS220の処理を行い、判定周波数の温度情報25aを可視化したサーモグラフィー画像に、ステップS219の判定結果を重ね合わせて表示部22に表示する。
For example, instead of step S110 of the first embodiment, the control unit 26 may perform the processes of steps S217 to S219 of the second embodiment to determine the presence or absence of the deformed portion 2.
In this case, instead of step S111 of the first embodiment, the control unit 26 performs the process of step S220 of the second embodiment, and superimposes the determination result of step S219 on the thermography image that visualizes the temperature information 25a of the determination frequency. is displayed on the display section 22.

また、上述した実施例2における解析処理のステップS217からステップS219において、加振開始時刻T1から加振終了時刻T2までの間における温度変化量に基づいて判定周波数を決定し、判定周波数の温度情報25aに基づいて、変状部2の有無を判定したが、これに限定しない。 In addition, in steps S217 to S219 of the analysis process in the second embodiment described above, the determination frequency is determined based on the amount of temperature change between the vibration start time T1 and the vibration end time T2, and the temperature information of the determination frequency is determined. 25a, the presence or absence of the deformed portion 2 has been determined, but the present invention is not limited thereto.

例えば、上述したステップS217からステップS219に代えて、制御部26が、加振終了時刻におけるサーモグラフィー画像に基づいて、実施例1のステップS110の処理を行って、変状部2の有無を判定してもよい。
この場合、実施例2のステップS220に代えて、制御部26が、実施例1のステップS111の処理を行い、温度情報25aを可視化したサーモグラフィー画像に、ステップS110の判定結果を重ね合わせて表示部22に表示する。
For example, instead of steps S217 to S219 described above, the control unit 26 performs the process of step S110 of the first embodiment based on the thermography image at the excitation end time to determine the presence or absence of the deformed portion 2. It's okay.
In this case, instead of step S220 of the second embodiment, the control unit 26 performs the process of step S111 of the first embodiment, superimposes the determination result of step S110 on the thermography image that visualizes the temperature information 25a, and displays it on the display screen. 22.

また、上述した実施例2において、加振に伴うコンクリート構造物1の温度変化量を超音波周波数ごとに算出する際(ステップS217)、加振開始時刻T1から加振終了時刻T2までの間において、最も低い温度と最も高い温度との温度差を温度変化量として算出したが、これに限定しない。 In addition, in the second embodiment described above, when calculating the amount of temperature change in the concrete structure 1 due to vibration for each ultrasonic frequency (step S217), from the vibration start time T1 to the vibration end time T2, Although the temperature difference between the lowest temperature and the highest temperature was calculated as the amount of temperature change, the present invention is not limited to this.

例えば、発熱部位において、加振時間に対する温度変化率を、解析端末20の制御部26が温度変化量として算出してもよい。
これによれば、非破壊検査装置30は、例えば加振時間で生じた温度差が同じ場合であっても、温度変化率に基づいて判定周波数を決定することができる。このため、非破壊検査装置30は、コンクリート構造物1の変状部2をさらに精度よく検出することができる。
For example, the control unit 26 of the analysis terminal 20 may calculate the rate of temperature change with respect to the excitation time in the heat generating part as the amount of temperature change.
According to this, the non-destructive testing apparatus 30 can determine the determination frequency based on the rate of temperature change, even if the temperature difference caused by the excitation time is the same, for example. Therefore, the non-destructive testing device 30 can detect the deformed portion 2 of the concrete structure 1 with higher accuracy.

あるいは、解析端末20の制御部26が、コンクリート構造物1の表面において、最も表面温度の低い部位と発熱部位との間における温度勾配(温度差または温度変化率)を温度変化量として算出してもよい。
この場合であっても、非破壊検査装置10及び非破壊検査方法は、上述した実施形態と同様の効果を奏することができる。
Alternatively, the control unit 26 of the analysis terminal 20 calculates the temperature gradient (temperature difference or temperature change rate) between the area with the lowest surface temperature and the heat generating area on the surface of the concrete structure 1 as the amount of temperature change. Good too.
Even in this case, the non-destructive testing device 10 and the non-destructive testing method can produce the same effects as the embodiments described above.

1…コンクリート構造物
2…変状部
10,30…非破壊検査装置
11…振動子
13…赤外線カメラ
20…解析端末
21…操作受付部
22…表示部
25a…温度情報
26…制御部
41…操作受付部
45…加振制御部
1... Concrete structure 2... Deformed parts 10, 30... Non-destructive inspection device 11... Vibrator 13... Infrared camera 20... Analysis terminal 21... Operation receiving section 22... Display section 25a... Temperature information 26... Control section 41... Operation Reception unit 45...excitation control unit

Claims (10)

コンクリート構造物を非破壊検査して変状部を検出する非破壊検査装置であって、
前記コンクリート構造物の表面を所定の加振時間の間、超音波周波数で加振する振動子と、
前記コンクリート構造物の温度を計測して温度情報として取得する測温手段と、
前記振動子による加振後、前記超音波周波数を変更した前記振動子による前記コンクリート構造物の加振を実行させる繰返し手段と、
前記測温手段が取得した前記温度情報に基づいた出力情報を出力する出力手段とを備えた
非破壊検査装置。
A non-destructive inspection device that non-destructively inspects a concrete structure to detect deformed parts,
a vibrator that excites the surface of the concrete structure at an ultrasonic frequency for a predetermined excitation time;
temperature measuring means for measuring the temperature of the concrete structure and acquiring it as temperature information;
repeating means for causing the concrete structure to be vibrated by the vibrator with the ultrasonic frequency changed after being vibrated by the vibrator;
A non-destructive inspection device comprising: an output means for outputting output information based on the temperature information acquired by the temperature measurement means.
前記測温手段が取得した前記温度情報に基づいて、前記超音波周波数ごとの温度変化量を算出する算出手段と、
該算出手段が取得した前記温度変化量のうち、前記温度変化量が最も大きい前記超音波周波数を、前記変状部の判定に用いる判定周波数として決定する周波数決定手段とが備えられ、
前記出力手段が、
前記判定周波数での前記温度情報に基づいた前記出力情報を出力する構成である
請求項1に記載の非破壊検査装置。
Calculating means for calculating the amount of temperature change for each of the ultrasonic frequencies based on the temperature information acquired by the temperature measuring means;
a frequency determining means for determining the ultrasonic frequency at which the temperature change amount is the largest among the temperature change amounts obtained by the calculation means as a determination frequency to be used for determining the deformed portion;
The output means is
The non-destructive testing apparatus according to claim 1, wherein the non-destructive testing apparatus is configured to output the output information based on the temperature information at the determination frequency.
前記算出手段が、前記加振時間で生じた温度差を前記温度変化量として算出する構成である
請求項2に記載の非破壊検査装置。
3. The non-destructive inspection apparatus according to claim 2, wherein the calculation means is configured to calculate a temperature difference generated during the excitation time as the temperature change amount.
前記算出手段が、前記加振時間に対する温度変化率を前記温度変化量として算出する構成である
請求項2に記載の非破壊検査装置。
3. The non-destructive inspection apparatus according to claim 2, wherein the calculation means is configured to calculate a temperature change rate with respect to the vibration time as the temperature change amount.
前記超音波周波数の入力操作を受け付ける操作受付手段が備えられた
請求項1に記載の非破壊検査装置。
2. The non-destructive testing apparatus according to claim 1, further comprising operation receiving means for receiving an input operation of said ultrasonic frequency.
前記測温手段が、
前記コンクリート構造物の表面における温度分布を前記温度情報として取得するサーモグラフィー装置で構成された
請求項1に記載の非破壊検査装置。
The temperature measuring means,
The non-destructive testing device according to claim 1, comprising a thermography device that acquires temperature distribution on the surface of the concrete structure as the temperature information.
前記繰返し手段が、
所定の待機時間の経過後、前記超音波周波数を変更した前記振動子による前記コンクリート構造物の加振を実行させる構成である
請求項1に記載の非破壊検査装置。
The repeating means
2. The non-destructive testing apparatus according to claim 1, wherein after a predetermined standby time has elapsed, the concrete structure is vibrated by the vibrator with the ultrasonic frequency changed.
前記判定周波数での前記温度情報に基づいて、前記コンクリート構造物の前記変状部の有無を判定する判定手段が備えられた
請求項2に記載の非破壊検査装置。
3. The non-destructive testing apparatus according to claim 2, further comprising determining means for determining the presence or absence of the deformed portion of the concrete structure based on the temperature information at the determination frequency.
前記判定手段が、
前記判定周波数での前記温度情報に基づいて、前記コンクリート構造物の前記変状部の位置を特定する
請求項8に記載の非破壊検査装置。
The determining means is
The non-destructive testing device according to claim 8, wherein the position of the deformed portion of the concrete structure is specified based on the temperature information at the determination frequency.
コンクリート構造物を非破壊検査して変状部を検出する非破壊検査方法であって、
前記コンクリート構造物の表面を、振動子が所定の加振時間の間、超音波周波数で加振する加振工程と、
前記コンクリート構造物の温度を測温手段が計測して温度情報として取得する測温工程と、
前記振動子による加振後、前記超音波周波数を変更した前記振動子による前記コンクリート構造物の加振を繰返し手段によって実行させる繰返し工程と、
前記測温手段が取得した前記温度情報に基づいた出力情報を出力手段が出力する出力工程とを行う
非破壊検査方法。
A non-destructive inspection method for non-destructively inspecting a concrete structure to detect deformed parts,
an excitation step in which a vibrator excites the surface of the concrete structure at an ultrasonic frequency for a predetermined excitation time;
a temperature measurement step in which a temperature measurement means measures the temperature of the concrete structure and acquires it as temperature information;
After the vibration by the vibrator, a repetition step of causing vibration of the concrete structure by the vibrator with the ultrasonic frequency changed by a repetition means;
A non-destructive inspection method comprising: an output step in which an output means outputs output information based on the temperature information acquired by the temperature measurement means.
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