JP3163378U - 鉄筋破断検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】安価であるとともに、鉄筋破断箇所の検出に、広い範囲の探査が不要な、コンクリート電柱など、鉄筋を内部に有する鉄筋コンクリートの、鉄筋破断検査装置を提供する。【解決手段】空隙４２を有する弧状の鉄芯４０と、空隙に設けられたホール素子５０とを備えて構成される。鉄芯は、磁束を集束する。ホール素子は、鉄芯に集束された磁束に応じた電気信号を出力する。また、ホール素子から出力される電気信号を増幅するオペアンプ６０を備える。【選択図】図１

Description

この考案は、コンクリート電柱など、鉄筋を内部に有する鉄筋コンクリートの、鉄筋破断箇所を検出する鉄筋破断検査装置に関する。

コンクリート電柱などの鉄筋コンクリートの鉄筋を、強力な永久磁石等で外部から磁化させると、鉄筋破断箇所から磁束が漏れる。この漏れ出る磁束（以下、単に漏れ磁束と称する。）は微量であるため、この微量の漏れ磁束を測定して、鉄筋破断箇所を検出する装置として、ＭＩセンサまたはフラックスゲート型センサが用いられている（例えば、特許文献１参照）。

また、汎用的な磁界センサとしてホール素子が知られている。

特許第３７３４８２２号公報

しかしながら、ＭＩセンサ又はフラックスゲート型センサを用いる鉄筋破断検査装置は、高価であるので、多数導入することは容易ではない。

一方、ホール素子を用いる場合、素子からの出力信号に対する増幅率を高める必要があるので、安定度が低くなり、その結果、調整が難しいという課題がある。

さらに、従来技術では、鉄筋自体の位置が分からないため、鉄筋破断箇所を検出するために、鉄筋コンクリートの表面全体など、広い範囲を探査する必要がある。

この考案は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、この考案の目的は、安価であるとともに、鉄筋破断箇所の検出に、広い範囲の探査が不要な、鉄筋破断検査装置を提供することにある。

上述した目的を達成するために、この考案の鉄筋破断検査装置は、空隙を有する弧状の鉄芯と、空隙に設けられたホール素子とを備えて構成される。鉄芯は、磁束を集束する。ホール素子は、鉄芯に集束された磁束に応じた電気信号を出力する。

この考案の鉄筋破断検査装置は、分割型直流電流センサとして知られるホールＣＴの、ホール素子を内蔵する部分を利用して構成することができるので、安価での提供が可能である。また、この考案の鉄筋破断検査装置によれば、鉄筋破断箇所以外の場所での磁束を測定できるので、鉄筋位置が分かり、この結果、鉄筋に沿った位置の探査で鉄筋破断箇所を検出することができる。すなわち、この考案の鉄筋破断検査装置を用いると、広い範囲の探査が不要になる。

この考案の鉄筋破断検査装置の模式図である。 鉄筋破断検査方法を説明する模式図である。

以下、図を参照して、この考案の実施の形態について説明するが、各構成要素の形状、大きさ及び配置関係については、この考案が理解できる程度に概略的に示したものに過ぎない。また、以下、この考案の好適な構成例につき説明するが、各構成要素の材質及び数値的条件などは、単なる好適例にすぎない。従って、この考案は以下の実施の形態に限定されるものではなく、この考案の構成の範囲を逸脱せずにこの考案の効果を達成できる多くの変更又は変形を行うことができる。

（構成）
図１を参照して、この考案の鉄筋破断検査装置について説明する。図１は、この考案の鉄筋破断検査装置の模式図である。図１（Ａ）は、外観を示している。また、図１（Ｂ）は、内部の基本構成図である。

鉄筋破断検査装置１０は、コンクリート電柱など、鉄筋を内部に有する鉄筋コンクリートの、鉄筋破断箇所を検出するのに用いることができる。

鉄筋破断検査装置１０は、内部に鉄筋破断検出回路を備えるとともに、電源回路２０、信号強度を示すレベルメータ３０、鉄筋破断箇所の検出を知らせるブザー（図示を省略する。）等を備えている。

鉄筋破断検査回路１１は、空隙４２を有する弧状の鉄芯（コア）４０と、空隙４２に設けられたホール素子５０とを備えて構成される。

鉄芯４０は、周囲の磁束を集束する。ホール素子５０は、いわゆるホール効果を利用して磁界を検出する素子であり、鉄芯４０に集束された磁束に応じた電気信号を出力する。この電気信号の信号強度と極性は、磁界の強さとその向きを示している。

鉄筋破断検査回路１１は、ホール素子５０から出力される電気信号を増幅する演算増幅器（オペアンプ）６０を備えるのが良い。

なお、鉄芯４０が一度磁化されると、残留磁束が発生するので、その値によりゼロ点が変化することがある。また、ホール素子５０の出力電圧レベルは低いため、電源電圧の変化や、残留磁束により、鉄筋破断個所の検出に影響を及ぼす恐れがある。また、鉄筋破断検査装置１０を、鉄芯を備えない構成とした場合であっても、センサが収納されるケースに用いられるネジの磁化や、電池電圧の変動などにより、測定ごとにゼロ点調整を行う必要がある。

これに対し、鉄筋破断検査回路１１は、従来周知の、分割型直流電流センサとして用いられるホールＣＴ（例えば、Ｕ＿ＲＤ社のＨＣＳ−ＡＰ−ＣＬシリーズや、ＨＣＳ−ＡＰＣＬＳシリーズ）を用いて構成する、すなわち、ホールＣＴを構成する鉄芯を分割した一方の、ホール素子を内蔵する部分を用いて構成することができる。このような分割型電流センサを用いて鉄筋破断検査装置を構成すると、ゼロ点変動や、電源電圧の変動が抑制され、安定度が優れる。

この考案の鉄筋破断検査装置は、分割型直流電流センサとして知られるホールＣＴを分割して得られる一方の、ホール素子を内蔵する部分を利用して構成することができるので、安価での提供が可能である。

（検査方法）
図２を参照して、この鉄筋破断検査装置１０を用いた、検査方法を説明する。図２は、鉄筋破断検査方法を説明する模式図である。図２（Ａ）は、鉄筋を磁化させる過程を示している。図２（Ｂ）は、この考案に係る鉄筋破断検査装置を用いた場合の例を示し、図２（Ｃ）は、比較のため、従来の検査装置を用いた場合の例を示している。なお、図２（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）では、断面を示すハッチングを省略している。

この検査方法では、先ず、コンクリート電柱など、鉄筋１１０を内部に有する鉄筋コンクリート１００の表面１００ａ上で永久磁石１２０を動かして、内部の鉄筋１１０を磁化させる。この場合、両端にＮ極及びＳ極を有する永久磁石１２０を、その磁力線の方向が鉄筋１１０の延在方向（図２（Ａ）中、矢印Ｉで示す。）となるように配置し、鉄筋１１０の延在方向に動かす（図２（Ａ））。

次に、この考案に係る鉄筋破断検査装置を用いて、鉄筋破断箇所の探索を行う（図２（Ｂ））。この過程では、弧状の鉄芯４０の両端部４０ａ及び４０ｂを結ぶ方向が、鉄筋１１０の延在方向となるように、鉄筋破断検査装置を配置する。なお、図２（Ｂ）では、鉄筋破断検査装置として、鉄芯４０及びホール素子５０を示している。

鉄筋破断検査装置を、鉄筋１１０の延在方向に直交する方向に、鉄筋コンクリート１００の表面上を動かすなどして、磁化された鉄筋１１０に起因する磁界を検出すると、磁界の強さなどから鉄筋位置がわかる。その後、鉄筋１１０に沿って、鉄筋破断検査装置を動かすと、鉄筋破断箇所（図２（Ｂ）中、Ａで示す。）において、鉄芯４０に集束される磁束の向きが反転する。すなわち、鉄筋破断箇所以外（図２（Ｂ）中、Ｂで示す。）では、鉄芯４０の一方の端部４０ａがＳ極となるのに対し、鉄筋破断箇所では、鉄芯４０一方の端部４０ａがＮ極となる。従って、この鉄芯４０に集束される磁束の向きと強さの変化により、鉄筋破断箇所を検出することができる。

従来の鉄筋破断検査装置では、磁気センサ９０を２つ用いて、鉄筋破断箇所付近に発生する、極性の異なる漏れ磁束を検出している（図２（Ｃ））。この場合、磁気センサ９０は、鉄筋コンクリート１００の表面１００ａに対して直角方向の磁束を測定するので、鉄筋破断箇所付近（図２（Ｃ）中、Ａで示す。）でしか磁束の検出ができない。従って、鉄筋破断箇所を検出するにあたり、鉄筋コンクリートの表面全体にわたる広い範囲を探索する必要がある。

これに対し、この考案の鉄筋破断検査装置によれば、磁化された鉄筋に起因する磁界を、鉄筋破断箇所以外の場所においても検出できるので、鉄筋位置が分かり、この結果、鉄筋１１０に沿った位置の探査によって、鉄筋破断箇所を検出することができる。すなわち、この考案の鉄筋破断検査装置によれば、鉄筋位置が分かった後は、鉄筋コンクリートの表面のうち、鉄筋に沿った場所の探査のみで良く、広い範囲の探査が不要になる。

１０ 鉄筋破断検査装置
１１ 鉄筋破断検査回路
２０ 電源回路
３０ レベルメータ
４０ 鉄芯
４２ 空隙
５０ ホール素子
６０ 演算増幅器（オペアンプ）

Claims (3)

1. 磁束を集束する、空隙を有する弧状の鉄芯と、
   前記鉄芯に集束された磁束に応じた電気信号を出力する、前記空隙に設けられたホール素子と
   を備えて構成される鉄筋破断検査装置。
2. 前記ホール素子から出力される電気信号を増幅する演算増幅器
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の鉄筋破断検査装置。
3. 当該鉄筋破断検査装置は、
   ホールＣＴを構成する鉄芯を分割して得られる一方の、ホール素子を内蔵する部分を用いて構成される
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の鉄筋破断検査装置。

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