JP2024054980A - 極間磁化器，ならびに磁性ソケットを端部に備える磁性ロープの定着部用の磁束検出装置および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ロープ定着部を外に露出させることなく，ロープ定着部の腐食を推定ないし測定できるようにする。【解決手段】磁束検出装置は，磁力を発生する磁化器，および磁化器が発生した磁力によって磁化される磁性ロープを通る磁束を検出する磁束センサを備えている。磁化器は，励磁コイル，励磁コイルの中心孔に挿通されたヨーク軸，ヨーク軸の両端に接続された１対のヨーク，および１対のヨークの先端にそれぞれ接続された第１，第２の１対の先端磁極を備える。励磁コイルに電流を流すことによって，ヨーク軸，１対のヨーク，１対の先端磁極，１対の先端磁極の間に位置する磁性ロープ，および磁性ソケットを含む磁気回路が形成される。第１の先端磁極は磁性ロープの外形に沿う形状の凹部を備え，第２の先端磁極は磁性ロープの端部に定着された磁性ソケットの外形に沿う形状の凹部を備えている。【選択図】図３

Description

この発明は，極間磁化器，ならびに磁性ソケットを端部に備える磁性ロープの定着部用の磁束検出装置および方法に関する。磁性ロープの定着部とは構造物に定着（固定）される磁性ロープの端部であって，磁性ロープの端部が構造物から抜けない（外れない）ようにするためのソケットが固定された部分（ソケット口元部の箇所のロープ部分）を意味する。

金属製（鋼製）のロープ（ケーブル）の多くは屋外において風雨にさらされた状態で用いられる。たとえば吊り橋の主ロープを吊るためのハンガーロープはその定着部（ソケット口元部）に塩分を含んだ水が滞留しやすく，定着部において腐食が進行しやすい（ソケットを備えるケーブルについて特許文献１を参照）。

ハンガーロープ定着部は支圧板等を間に挟んで吊り橋の躯体に定着される。支圧板等を取り外すことでハンガーロープ定着部のロープを外部に露出させることによって，ロープ定着部の腐食状態を検査することができる。しかしながら，支圧板等を取り外すためには足場を組んでジャッキを用いてハンガーロープを引っ張る必要があるので，大きな労力を伴う。

特開平２－１７６０５２号公報

この発明は，ロープ定着部を外部に露出させることなく（支圧板等を取り外すことなく），ロープ定着部の腐食を推定ないし測定できるようにすることを目的とする。

この発明による極間磁化器は，励磁コイル，上記励磁コイルの中心孔に挿通されたヨーク軸，上記ヨーク軸の両端に接続された１対のヨーク，および上記１対のヨークの先端にそれぞれ接続された第１，第２の１対の先端磁極を備え，第１の先端磁極が磁性ロープの外形に沿う形状および大きさの凹部を備えており，第２の先端磁極が上記磁性ロープの端部に定着された磁性ソケットの外形に沿う形状および大きさの凹部を備えている。

この発明による極間磁化器は，第１および第２の１対の先端磁極を備える。第１，第２の先端磁極はヨーク軸の両端に接続された１対のヨークのそれぞれの先端に接続されており，ヨーク軸の長さ（１対のヨークの間隔）に対応する間隔を持つ。第１および第２の先端磁極によって磁性ロープの一部を挟む（接触させる）ことによって，第１および第２の先端磁極によって挟まれる磁性ロープの部分を含む磁気回路が形成される。磁性ロープが腐食すると腐食した部分は非磁性となり，磁性ロープを通る磁束が変化する。この磁束の変化に基づいて，第１および第２の先端磁極によって挟まれる範囲の磁性ロープに生じている腐食の有無および程度が判断される。

磁性ロープがその全長にわたって同一外形を持てば，極間磁化器を磁性ロープに沿って移動させることで磁性ロープの全長にわたって腐食の有無および程度を判断することができる。しかしながら，磁性ロープの端部に磁性ロープの端部が構造物から抜けない（外れない）ようにするためにソケットが定着されていると，そのソケットが邪魔になるので，２つの先端磁極によってソケット口元部の箇所のロープ部分（ロープ定着部）を挟むことができず（磁気回路が形成できず），極間磁化器を用いたロープ定着部の腐食検査は難しくなる。

この発明によると，第１の先端磁極が磁性ロープの外形に沿う形状の凹部を備えており，かつ第２の先端磁極が上記磁性ロープの端部に定着された磁性ソケットの外形に沿う形状の凹部を備えているので，第１，第２の先端磁極によってロープ定着部を挟むことができ，ロープ定着部を含む磁気回路を形成することができる。ロープ定着部についても磁束に基づく腐食の有無および程度を判断することができる。

好ましくは，上記第１および第２の先端磁極のそれぞれが，上記１対のヨークのそれぞれに対して着脱自在である。磁性ロープの直径に応じた凹部を持つ第１の先端磁極を一方のヨークの先端に接続し，かつ磁性ソケットの大きさや形状に沿う凹部を持つ第２の先端磁極を他方のヨークの先端に接続することによって，ロープ定着部を含む磁気回路を形成することができる。様々な直径のロープ，様々な形状および大きさのソケットにこの発明による極間磁化器を用いることができる。

この発明による磁性ロープの定着部用の磁束検出装置は，端部に磁性ソケットが定着された磁性ロープの定着部の磁束を検出する装置であって，磁力を発生する磁化器，および磁化器が発生した磁力によって磁化される磁性ロープを通る磁束を検出する第１の磁束センサを備え，上記磁化器が，励磁コイル，上記励磁コイルの中心孔に挿通されたヨーク軸，上記ヨーク軸の両端に接続された１対のヨーク，および上記１対のヨークの先端にそれぞれ接続された第１，第２の１対の先端磁極を備え，上記励磁コイルに電流を流すことによって，上記ヨーク軸，１対のヨーク，１対の先端磁極，１対の先端磁極の間に位置する磁性ロープ，および磁性ソケットを含む磁気回路を形成するものであり，第１の先端磁極が磁性ロープの外形に沿う形状の凹部を備えており，第２の先端磁極が上記磁性ロープの端部に定着された磁性ソケットの外形に沿う形状の凹部を備えている。

この発明によると，第１の先端磁極が磁性ロープの外形に沿う形状の凹部を備えており，第２の先端磁極が上記磁性ロープの端部に定着された磁性ソケットの外形に沿う形状の凹部を備えているので，第１，第２の先端磁極によってロープ定着部を挟むことができ，ロープ定着部を含む磁気回路を形成することができる。ロープ定着部の腐食の有無および程度を判断することができる。

磁性ロープを通る磁束は第１の磁束センサによって検知される。一実施態様では，上記第１の磁束センサが，上記第１の先端磁極と上記第２の先端磁極の間に位置する上記磁性ロープに巻き付けられたサーチコイルである。サーチコイルからは磁気回路を流れる磁束（鎖交磁束数）に応じた電圧が出力される。第１の先端磁極と第２の先端磁極によって挟まれるロープ定着部を含む範囲の磁性ロープに発生している腐食に起因する磁束の変化を検知することができる。

好ましくは，上記第１の先端磁極を通る磁束を検出する第２の磁束センサ，および上記第２の先端磁極を通る磁束を検出する第３の磁束センサを備えている。第２の磁束センサによって第１の先端磁極と磁性ロープの接触の程度が，第３の磁束センサによって第２の先端磁極と磁性ソケットの接触の程度が，それぞれ把握される。第１の先端磁極と磁性ロープをしっかりと接触させ，かつ第２の先端磁極と磁性ソケットをしっかりと接触させることによって，磁気回路を流れる磁束を安定化することができ，これによってロープ定着部の磁束の変化を精度よく検知することができる。一実施態様では，上記第２の磁束センサが上記第１の先端磁極が接続されたヨークに巻き付けられたサーチコイルであり，上記第３の磁束センサが上記第２の先端磁極が接続されたヨークに巻き付けられたサーチコイルである。

他の実施態様では，上記第１および第２の先端磁極の間に位置する磁性ロープに設けられる磁界センサを備えている。磁界センサによって検出される磁界の強さを所定の大きさに調整する（固定する）ことによって，上記第１の磁束センサによって検出される磁束を磁性ロープの断面積に比例させることができる。すなわち，第１の磁束センサによって検出される磁束を観察するだけで，磁性ロープの腐食の有無および程度を推定することができる。

この発明は，磁性ロープの定着部の磁化曲線取得方法も提供する。この方法は，励磁コイル，上記励磁コイルの中心孔に挿通されたヨーク軸，上記ヨーク軸の両端に接続された１対のヨーク，および上記１対のヨークの先端にそれぞれ接続された第１，第２の１対の先端磁極を備える磁化器を用意し，第１の先端磁極が備える凹部内に磁性ロープを入れ，第２の先端磁極が備える凹部内に上記磁性ロープの端部に定着された磁性ソケットを入れ，上記磁化器の励磁コイルに電流を流すことによって，上記第１および第２の先端磁極間の磁界の強さが所定値となるように上記磁性ロープおよび上記磁性ソケットを磁化し，上記第１の先端磁極を通る磁束が所定範囲に収まるように上記第１の先端磁極と上記磁性ロープの接触度合いを調整し，上記第２の先端磁極を通る磁束が所定範囲に収まるように上記第２の先端磁極と上記磁性ソケットの接触度合いを調整し，上記第１の先端磁極と上記第２の先端磁極の間に位置する上記磁性ロープに磁束センサを取り付け，上記磁化器の励磁コイルに流す電流を調整することによって，上記磁束センサからの出力信号に基づいて上記磁性ロープおよび上記磁性ソケットを含む磁気回路についての磁化曲線を取得する。

腐食によって磁性ロープの断面積（磁束が通る部分）が減少すると，磁化曲線に変化が生じる。ロープ定着部に腐食の無い磁性ロープの磁化曲線と，ロープ定着部に腐食が生じている磁性ロープの磁化曲線を比較することによって，定着部の腐食の有無および程度を推定することができる。

上記励磁コイルに電流を流すことによって，上記第１および第２の先端磁極間の磁界の強さが所定値となるように上記磁性ロープを磁化し，上記１対のヨークを通る磁束が所定範囲に収まるように上記第１の先端磁極と上記磁性ロープの接触度合い，および上記第２の先端磁極と上記磁性ソケットの接触度合いがそれぞれ調整される。磁気回路を通る磁束が安定する，すなわち腐食の有無および程度以外の要因を磁化曲線から排除することができる。磁性ロープの定着部の腐食の有無および程度を磁化曲線から精度よく検出することができる。

好ましくは，上記第１の先端磁極と上記磁性ロープの接触度合いを調整し，かつ上記第２の先端磁極と上記磁性ソケットの接触度合いを調整した後，上記磁性ロープおよび上記磁性ソケットを消磁する。残留磁化の影響を排除することができる。

吊り橋を概略的に示している。 ハンガーロープの定着構造を示す。 ハンガーロープの定着部の腐食度測定装置を示す。 一方の先端磁極の平面図である。 他方の先端磁極の平面図である。 一方の先端磁極の近くのサーチコイルによって計測される磁束とホール素子によって計測される磁界の強さの関係を示すグラフである。 他方の先端磁極の近くのサーチコイルによって計測される磁束とホール素子によって計測される磁界の強さの関係を示すグラフである。 ハンガーロープに巻き付けられたサーチコイルによって計測される磁束とホール素子によって計測される磁界の強さの関係を示すグラフである。 ハンガーロープの定着部の腐食度測定の様子を示す。 支圧板，ロックプレートおよび調整プレートを取り外して行われるハンガーロープの定着部の他の腐食度測定の様子を示す。 ハンガーロープの断面積変化率と磁束変化率の関係を示すグラフである。

図１は河川または海峡の両岸に掛け渡された吊り橋の一部を概略的に示す側面図である。

吊り橋は，間隔をあけて立設された複数の塔１と，両岸に掛け渡された橋桁２と，塔１の間に架設されたメインケーブル３と，一端（上端）がメインケーブル３に固定され，一端から垂下する他端（下端）が橋桁２に定着（固定）された多数本のハンガーロープ４と，を備えている。塔１は車両等が通行する橋桁２の両側のそれぞれに立設されており（図１では一方側の塔１が図示されている），一方側および他方側の２本の塔１の間を橋桁２が通っている。メインケーブル３およびハンガーロープ４も橋桁２の両側のそれぞれに設けられる。多数本のハンガーロープ４によって橋桁２の両側部がバランスよく釣られる。

図２はハンガーロープ４の定着構造を示している。

ハンガーロープ４は，多数本の磁性体である鋼製のワイヤ素線４ａを撚り合わせてストランドを形成し，複数本のストランドをさらに撚り合わせることによって構成される。

ハンガーロープ４の下端部はストランドの撚りおよびワイヤ素線４ａの撚りが解かれている。図２において，図示の便宜上，ワイヤ素線４ａの数が少なく描かれている。

ソケット５は金属製，たとえば鉄製のもので，これも磁性体である。ソケット５は概略円筒状の口元部５ａと，口元部５ａに連続する概略円錐台形の胴部５ｂを備えている。口元部５ａから胴部５ｂにかけて中空５ｃが形成されている。ハンガーロープ４の下端部のほぐされたワイヤ素線４ａがソケット５の中空５ｃ内に挿入されており，そこに非磁性体である合金，たとえば亜鉛と銅の合金６が充填されている。中空５ｃ内において合金６は硬化しており，これによってハンガーロープ４の下端部に合金６を介してソケット５がしっかりと固定（定着）されている。

橋梁の橋桁２を構成するブラケット（Ｈ鋼）２Ａの下面に，支圧板７，ロックプレート８および調整プレート９を間に挟んで，ソケット５が定着（固定）される。支圧板７，ロックプレート８および調整プレート９は，ボルト51によって橋桁（ブラケット２Ａ）に固定される。ブラケット２ＡにはＵ溝２ａが形成されており，このＵ溝２ａ内にハンガーロープ４が通される。詳細な図示は省略するが，支圧板７，ロックプレート８および調整プレート９もＵ溝を備えるか，または一対の割型の組み合わせによって構成されかつ中央部分に穴が形成されるもので，このＵ溝または穴にハンガーロープ４が通される。ハンガーロープ４の周囲の形成される，ハンガーロープ４と支圧板７，ロックプレート８および調整プレート９との間のすき間はシール材（たとえばシリコン）によって埋められる。ソケット５の口元部５ａは調整プレート９の下面に当接し，ハンガーロープ４が橋桁２（ブラケット２Ａ）から抜け外れてしまうことはない。

図３はハンガーロープ４の定着部の腐食度を測定するために用いられる磁束検出装置10を，上述したハンガーロープ４の定着構造とともに示している。図４は磁束検出装置10が備える先端磁極17Ａの平面図を，図５は磁束検出装置10が備える先端磁極17Ｂの平面図を，それぞれ示している。

磁束検出装置10は，ハンガーロープ４の一部を磁化し，ハンガーロープ４を含む磁気回路を形成するための磁化器を含む。磁束検出装置10の磁化器は，円筒状のボビン11およびその両端に固定された環状のフランジ部12と，ボビン11の周面にボビン両端の環状フランジ部12間の全体にわたって巻回された励磁コイル13と，ボビン11の中心孔14に通された断面円形のヨーク軸（鉄心）15と，両環状フランジ部12の外面のそれぞれに着脱自在に固定され，ボビン11（励磁コイル13）の両端からボビン11の長手方向と直交する方向に伸びる一対のヨーク16Ａ，16Ｂと，ヨーク16Ａ，16Ｂの先端のそれぞれに着脱自在に固定された先端磁極17Ａ，17Ｂを備えている。

環状フランジ部12の中心にはボビン11の中心孔14と連通する通過孔12ａがあけられており，ヨーク軸15はボビン11の中心孔14および両側の環状フランジ部12の通過孔12ａを通り，両環状フランジ部12のそれぞれの外にはみ出る長さを持つ。励磁コイル13に電流を流すことで発生する磁界によってヨーク軸15が磁化される。

ヨーク16Ａ，16Ｂはこの実施例では角柱状のもので，その一端側面が環状フランジ部12に着脱自在に固定されている。環状フランジ部12に固定されるヨーク16Ａ，16Ｂの側面には円柱状の凹部16ａが形成されており，この凹部16ａにヨーク軸15の端部が差し込まれている。

ヨーク16Ａ，16Ｂ，および先端磁極17Ａ，17Ｂの素材には，たとえば高い透磁率を持つパーマロイ（Ｆｅ－Ｎｉ系合金），または高飽和磁束密度を示すパーメンジュール（Ｆｅ－Ｃｏ系合金）が用いられる。ヨーク16Ａ，16Ｂと先端磁極17Ａ，17Ｂとは同一素材であってもよいし，素材を異ならせてもよい。もっとも，比較的価格の安い機械構造用炭素鋼を用いることもできる。

先端磁極17Ａ，17Ｂはヨーク16Ａ，16Ｂの先端に着脱自在に固定される。図４を参照して，先端磁極17Ａはハンガーロープ４の直径にほぼ等しい（少し大きくてもよい）寸法を持つ凹部（Ｕ溝）17ａを備え，この凹部17ａ内にハンガーロープ４が通される。ハンガーロープ４は先端磁極17Ａの凹部17ａに広く接触する。図５を参照して，先端磁極17Ｂはソケット５の外周面の一部形状に沿う形状を備える凹部17ｂを備え，先端磁極17Ｂの凹部17ｂはソケット５の外周面に広く接触する。先端磁極17Ａの凹部17ａはハンガーロープ４の直径に応じて，先端磁極17Ｂの凹部17ｂはソケット５の形状および大きさに応じて，それぞれ適宜設計される。先端磁極17Ａの凹部17ａはロープ４の直径の１／２以上の深さ（高さ）を確保するのが好ましい。また，先端磁極17Ａのロープ４の長手方向に沿う長さは対向面を大きくするためにロープ４の直径の１．５倍以上確保するのが好ましい。先端磁極17Ｂについてもソケット５の半周程度を覆う凹部17ｂとするのが好ましく，長手方向の長さはロープ４の直径の１.５倍以上確保するのが好ましい。

図３に戻って，上述したように，励磁コイル13に電流を流すことで発生する磁界によってヨーク軸15が磁化される。励磁コイル13（ヨーク軸15），ヨーク16Ａ，先端磁極17Ａ，ハンガーロープ４，ソケット５，先端磁極17Ｂ，ヨーク16Ｂによって磁気回路が構成される。

磁束検出装置10は３つのサーチコイル（磁束センサ）21，22および23と，一つのホール素子（磁界センサ）24とを備えている。測定精度向上のためにハンガーロープ４を取り囲むように多数個のホール素子24を配置してもよい。

３つのサーチコイル21，22，23のうち，サーチコイル21，22はヨーク16Ａ，16Ｂのそれぞれの根本付近（先端磁極17Ａ，17Ｂの近く）に巻き付けられる。サーチコイル23は２つの先端磁極17Ａ，17Ｂの間に挟まれ，かつ外に露出しているロープ４の末端部付近（橋桁２を構成するブラケット２Ａの近く）に巻き付けられる。

図６は先端磁極17Ａの近くに設けられたサーチコイル21によって計測される磁束（縦軸）とホール素子24によって測定される磁界の強さ（横軸）との関係を示すグラフである。図７は，先端磁極17Ｂの近くに設けられたサーチコイル22によって計測される磁束（縦軸）とホール素子24によって測定される磁界の強さ（横軸）との関係を示すグラフである。サーチコイル21は先端磁極17Ａの近くに設けられているので，先端磁極17Ａを通る磁束（鎖交磁束数）に応じた電圧を出力し，この出力電圧にしたがって先端磁極17Ａを通る磁束が検知される。同様に，サーチコイル22は先端磁極17Ｂの近くに設けられるので，先端磁極17Ｂを通る磁束に応じた電圧を出力し，この出力電圧にしたがって先端磁極17Ｂを通る磁束が検知される。

図６を参照して，図６のグラフには２つの磁化曲線（ヒステリシス曲線）31，32が描かれている。磁化曲線31はロープ４と先端磁極17Ａとを接触（密着）させたときの測定値を，磁化曲線32はロープ４と先端磁極17Ａとをわずかに離間させたときの測定値を，それぞれ示している。励磁コイル13に流す電流を増加および減少させることによって先端磁極17Ａの近くのヨーク16Ａを流れる磁束が変化し，サーチコイル21と鎖交する磁束の変化に応じた起電力（誘起電圧）がサーチコイル21に生じる。この起電力に基づいて磁束Φが計測される。磁界の強さＨの計測には，磁界の強さに比例した出力電圧が得られるホール素子24が用いられる。

２つの磁化曲線31，32を比較して，ロープ４と先端磁極17Ａを接触させたとき（曲線31）とわずかに離間させたとき（曲線32）とでは，所定の磁界の強さ，たとえば20ｋＡ／ｍの磁界の強さおよび－20ｋＡ／ｍの磁界の強さの下でサーチコイル21によって測定される磁束Φが異なっている。すなわち，所定の磁界の強さの下において先端磁極17Ａの近くのヨーク16Ａの根本付近に巻き付けられたサーチコイル21によって計測される磁束に基づいて，先端磁極17Ａとロープ４との接触度合い（密着状態）を把握することができる。たとえば，20ｋＡ／ｍおよび－20ｋＡ／ｍの磁界の強さを先端磁極17Ａと先端磁極17Ｂの間に位置するロープ４に加えたときにサーチコイル21によって計測される磁束が所定の範囲（図６において一対の破線で示す範囲）にあるかどうかが確認され，所定範囲内にあればロープ４と先端磁極17Ａとはしっかりと接触（密着）していると判断することができ，上記所定範囲を外れていればロープ４と先端磁極17Ａとは接触していない（隙間がある）と判断することができる。所定範囲を外れている場合には先端磁極17Ａの位置を調整する，またはロープ４の直径に応じた凹部17ａを備える，より適切な先端磁極17Ａに交換するといった処理が行われる。このように，先端磁極17Ａの近くに設けられたサーチコイル21によって計測される磁束を観測することによって，先端磁極17Ａからロープ４に流れる磁束の均一化を図ることができ，後述するロープ定着部の腐食度測定の精度を向上させることができる。

図７を参照して，図７のグラフにも２つの磁化曲線33，34が描かれている。磁化曲線33はソケット５と先端磁極17Ｂとを接触（密着）させたときの先端磁極17Ｂの近くのヨーク16Ｂの根本付近に巻き付けられたサーチコイル22による測定値を，磁化曲線34はソケット５と先端磁極17Ｂとをわずかに離間させたときのサーチコイル22による測定値を，それぞれ示している。ソケット５と先端磁極17Ｂについても，これらを接触させたとき（曲線33）とわずかに離間させたとき（曲線34）とでは，20ｋＡ／ｍの磁界の強さおよび－20ｋＡ／ｍの磁界の強さの下でサーチコイル22によって測定される磁束Φが異なっている。たとえば20ｋＡ／ｍおよび－20ｋＡ／ｍの磁界の強さを先端磁極17Ａと先端磁極17Ｂの間に位置するロープ４に加えたときにサーチコイル22によって計測される磁束が所定範囲（図７において一対の破線で示す範囲）にあるかどうかが確認され，所定範囲内にあればソケット５と先端磁極17Ｂとは接触（密着）していると判断することができ，上記所定範囲を外れていればソケット５と先端磁極17Ｂとは接触していないと判断することができる。所定範囲を外れている場合に先端磁極17Ｂの位置を調整するまたはより適切なものに交換するといった処理が行われ，これによってソケット５から先端磁極17Ｂに流れる磁束の均一化を図ることができ，後述するロープ定着部の腐食度測定の精度を向上させることができる。

図８は橋桁２を構成するブラケット２Ａ近くのロープ４に巻き付けられたサーチコイル23によって計測される磁束（縦軸）とホール素子24によって測定される磁界の強さ（横軸）との関係を示すグラフ35である。

ロープ４を磁化したときの磁界の強さをＨとする。磁化されたロープ４を通る磁束をΦ，その磁束密度をＢとする。ロープ４の透磁率をμ，その断面積をＡとすると次式が成り立つ。

Ｂ＝μＨ＝Φ／Ａ ‥‥式(1)

式(1) を変形すると次式が得られる。

Ａ＝Φ／μＨ ‥‥式(2)

透磁率μおよび磁界の強さＨを一定とすると，ロープ４の断面積Ａは磁束Φに比例する。

たとえば，ホール素子24によって検出される，先端磁極17Ａと先端磁極17Ｂの間に位置するロープ４の磁界の強さを20ｋＡ／ｍとしたときの磁束がサーチコイル23によって検知される（サーチコイル23からの出力電圧にしたがって磁束が検知される）。磁界の強さＨを一定とすることで計測される磁束はロープ４の断面積と比例するので，磁束（磁束の変化）を検出すれば，それによってロープ４の断面積（断面積の変化），すなわちロープ４の腐食の有無およびその程度（腐食度）を知ることができる。サーチコイル23およびホール素子24は先端磁極17Ａ，17Ｂからの影響をできるだけ避けるために，両磁極17Ａ，17Ｂから所定距離以上離れた箇所，たとえばロープ４を構成するストランドのピッチを基準にして１／２ピッチ以上，両磁極17Ａ，17Ｂから離れた箇所に設置するとよい。

サーチコイル23は，支圧板７，ロックプレート８および調整プレート９が設けられている関係上，ソケット５からやや離れた箇所に設けられている。しかしながら，次に説明するように，支圧板７，ロックプレート８および調整プレート９によって隠れているソケット５により近いロープ４の定着部の腐食度（ソケット５の近くの部分のロープ４の断面積の減少）を，ソケット５からやや離れた箇所に設けられたサーチコイル23によっても十分に検出することができる。

図１１はロープ４の定着部（ソケット５の口元部５ａの箇所のロープ４）の断面積変化率（横軸）と磁束変化率（縦軸）の関係を示すグラフである。図１１には符号41～43で示す３つのグラフが示されている。符号41で示すグラフ（実線）は，ソケット５からやや離れた支圧板７の上方に設けられたサーチコイル23を用いたとき（図３参照）の測定結果である。符号42で示すグラフ（破線）は図９に示すようにソケット５の口元部５ａの近くに設けたサーチコイル23を用いたときの測定結果である。符号43で示すグラフ（一点鎖線）は図１０に示すように支圧板７，ロックプレート８および調整プレート９を取り外し，ソケット５の口元部５ａの近くにサーチコイル23を設け（図１０において図示略），さらにソケット５の口元部５ａの近くにソレノイド（磁化器）61を設けたときの測定結果である。ロープ４の断面積は，ここではソケット５の口元部５ａ箇所のロープ４の外面に鋼線Ｃを張り付けることによって便宜的に変化させた（図９参照）。

３つのグラフ41，42，43を参照して，ソケット５の口元部５ａの近くにサーチコイル23を設けかつソレノイド61を設けたもの（グラフ43，図１０参照）（全磁束法）が，最も感度よく磁束の変化を測定することができている。しかしながら，支圧板７，ロックプレート８および調整プレート９を取り外さなければならない。橋梁が設置されている現場において支圧板７，ロックプレート８および調整プレート９を取り外すためには足場の設置を含む大がかりの作業を必要とする。

ソケット５の口元部５ａの近くにサーチコイル23を設けた場合（グラフ42，図９参照）も比較的高い感度で磁束の変化を検出することができている。しかしながら，支圧板７，ロックプレート８および調整プレート９が存在するので，図９に示すようにソケット５の口元部５ａの近くにサーチコイル23およびホール素子24を設ける場合には，あらかじめロープ４と支圧板７，ロックプレート８および調整プレート９との間のすき間を埋めているシール材を取り除き，サーチコイル23およびホール素子24が入る空間を作らなければならない。橋梁が設置されている現場においてロープ４と支圧板７，ロックプレート８および調整プレート９との間のすき間を埋めているシール材を取り除くには，かなりの時間が必要とされる。

感度はやや低いものの，ソケット５の口元部５ａからやや離れた支圧板７の上方にサーチコイル23を設けた場合（グラフ41，図３参照）であっても，ソケット５の口元部５ａの近くにおけるロープ４の断面積の変化に応じた磁束の変化を検出することができている。グラフ41を参照して，０．５％程度の磁束変化を検出することができれば，それは４～５パーセントの断面積の変化（すなわち腐食）がロープ４に発生していることを意味する。このように，ソケット５の口元部５ａからやや離れた支圧板７の上方にサーチコイル23を設けたとしても，ソケット５の口元部５ａの近くにおけるロープ４の断面積変化，すなわちロープ定着部の腐食の有無および程度を十分に検知できることが分かる。支圧板７，ロックプレート８および調整プレート９を取り外す必要がなく，ロープ４と支圧板７，ロックプレート８および調整プレート９との間のすき間を埋めているシール材を取り除く必要もないので，ソケット５の口元部５ａの近くのロープ４の腐食度を，少ない労力で検知することができる。

もっとも，ソケット５の口元部５ａからやや離れた支圧板７の上方にサーチコイル23を設けると，ソケット５の口元部５ａの近くのロープ４の腐食度を検知する感度は，上述のようにやや低くなる。このため，ロープ４の腐食に起因する磁束の変化以外の要因に基づく磁束の変化を極力除去することが重要である。このために，先端磁極17Ａ，17Ｂの近くに巻き付けられたサーチコイル21，22が用いて先端磁極17Ａとロープ４，先端磁極17Ｂとソケット５の接触度合い（密着の程度）を確認することが重要である。

先端磁極17Ａとロープ４，先端磁極17Ｂとソケット５の接触度合い確認した後，一度ロープ４およびソケット５を消磁し，その後に再度ロープ４およびソケット５を磁化するとさらに精度よくロープ４の腐食度を検知することができる。消磁は励磁コイル13に交流電流を通電することによって行うことができる。

４ ハンガーロープ
５ ソケット
５ａ 口元部
10 磁束検出装置
13 励磁コイル
15 ヨーク軸
16Ａ，16Ｂ ヨーク
17Ａ，17Ｂ 先端磁極
17ａ，17ｂ 凹部
21，22，23 サーチコイル（磁束センサ）
24 ホール素子（磁界センサ）

Claims (10)

1. 励磁コイル，上記励磁コイルの中心孔に挿通されたヨーク軸，上記ヨーク軸の両端に接続された１対のヨーク，および上記１対のヨークの先端にそれぞれ接続された第１，第２の１対の先端磁極を備え，
   第１の先端磁極が磁性ロープの外形に沿う形状の凹部を備えており，
   第２の先端磁極が上記磁性ロープの端部に定着された磁性ソケットの外形に沿う形状の凹部を備えている，
   極間磁化器。
2. 上記第１および第２の先端磁極のそれぞれが，上記１対のヨークのそれぞれに対して着脱自在である，
   請求項１に記載の極間磁化器。
3. 端部に磁性ソケットが定着された磁性ロープの定着部の磁束を検出する装置であって，
   磁力を発生する磁化器，および
   磁化器が発生した磁力によって磁化される磁性ロープを通る磁束を検出する第１の磁束センサを備え，
   上記磁化器が，励磁コイル，上記励磁コイルの中心孔に挿通されたヨーク軸，上記ヨーク軸の両端に接続された１対のヨーク，および上記１対のヨークの先端にそれぞれ接続された第１，第２の１対の先端磁極を備え，上記励磁コイルに電流を流すことによって，上記ヨーク軸，１対のヨーク，１対の先端磁極，１対の先端磁極の間に位置する磁性ロープ，および磁性ソケットを含む磁気回路を形成するものであり，
   第１の先端磁極が磁性ロープの外形に沿う形状の凹部を備えており，
   第２の先端磁極が上記磁性ロープの端部に定着された磁性ソケットの外形に沿う形状の凹部を備えている，
   磁性ロープの定着部の磁束検出装置。
4. 上記第１および第２の先端磁極のそれぞれが，上記１対のヨークのそれぞれに対して着脱自在である，
   請求項３に記載の磁性ロープの定着部の磁束検出装置。
5. 上記第１の先端磁極を通る磁束を検出する第２の磁束センサ，および上記第２の先端磁極を通る磁束を検出する第３の磁束センサを備えている，
   請求項３に記載の磁性ロープの定着部の磁束検出装置。
6. 上記第１の磁束センサが，上記第１の先端磁極と上記第２の先端磁極の間に位置する上記磁性ロープに巻き付けられたサーチコイルである，
   請求項３に記載の磁性ロープの定着部の磁束検出装置。
7. 上記第２の磁束センサが，上記第１の先端磁極が接続されたヨークに巻き付けられたサーチコイルであり，上記第３の磁束センサが上記第２の先端磁極が接続されたヨークに巻き付けられたサーチコイルである，
   請求項３に記載の磁性ロープの定着部の磁束検出装置。
8. 上記第１および第２の先端磁極の間に位置する磁性ロープに設けられる磁界センサを備えている，
   請求項３に記載の磁性ロープの定着部の磁束検出装置。
9. 励磁コイル，上記励磁コイルの中心孔に挿通されたヨーク軸，上記ヨーク軸の両端に接続された１対のヨーク，および上記１対のヨークの先端にそれぞれ接続された第１，第２の１対の先端磁極を備える磁化器を用意し，
   第１の先端磁極が備える凹部内に磁性ロープを入れ，第２の先端磁極が備える凹部内に上記磁性ロープの端部に定着された磁性ソケットを入れ，
   上記磁化器の励磁コイルに電流を流すことによって，上記第１および第２の先端磁極間の磁界の強さが所定値となるように上記磁性ロープおよび上記磁性ソケットを磁化し，
   上記第１の先端磁極を通る磁束が所定範囲に収まるように上記第１の先端磁極と上記磁性ロープの接触度合いを調整し，上記第２の先端磁極を通る磁束が所定範囲に収まるように上記第２の先端磁極と上記磁性ソケットの接触度合いを調整し，
   上記第１の先端磁極と上記第２の先端磁極の間に位置する上記磁性ロープに磁束センサを取り付け，
   上記磁化器の励磁コイルに流す電流を調整することによって，上記磁束センサからの出力信号に基づいて上記磁性ロープおよび上記磁性ソケットを含む磁気回路についての磁化曲線を取得する，
   磁性ロープの定着部の磁化曲線取得方法。
10. 上記第１の先端磁極と上記磁性ロープの接触度合いを調整し，かつ上記第２の先端磁極と上記磁性ソケットの接触度合いを調整した後，上記磁性ロープおよび上記磁性ソケットを消磁する，
    請求項９に記載の磁性ロープの定着部の磁化曲線取得方法。

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