JP3403961B2 - コンクリートポール内の鉄筋破断検知装置及び方法 - Google Patents
コンクリートポール内の鉄筋破断検知装置及び方法Info
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- JP3403961B2 JP3403961B2 JP00104799A JP104799A JP3403961B2 JP 3403961 B2 JP3403961 B2 JP 3403961B2 JP 00104799 A JP00104799 A JP 00104799A JP 104799 A JP104799 A JP 104799A JP 3403961 B2 JP3403961 B2 JP 3403961B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、共鳴法を用いてコ
ンクリートポール内の鉄筋破断を検知する際に、送信コ
イルにスイープ信号を送信し、当該スイープ信号に対応
した磁束が発生し、当該磁束により、コンクリートポー
ル内の鉄筋に誘導電流が誘起される。当該誘導電流は磁
束を再び発生させ、当該磁束により受信コイルに電流が
誘導される。この受信コイルに誘導された電流のスペク
トル特性から鉄筋破断有無を精度よく検知するコンクリ
ートポール内の鉄筋破断検知装置及び方法に関する。
ンクリートポール内の鉄筋破断を検知する際に、送信コ
イルにスイープ信号を送信し、当該スイープ信号に対応
した磁束が発生し、当該磁束により、コンクリートポー
ル内の鉄筋に誘導電流が誘起される。当該誘導電流は磁
束を再び発生させ、当該磁束により受信コイルに電流が
誘導される。この受信コイルに誘導された電流のスペク
トル特性から鉄筋破断有無を精度よく検知するコンクリ
ートポール内の鉄筋破断検知装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１１（ａ）に示されているように、電
話ケーブル、電力ケーブルを各家庭に敷設するために、
道路際の地面３にコンクリートポール（以下ＣＰと記
す）１を建設し、このＣＰ１に電話ケーブル２などを敷
設している。
話ケーブル、電力ケーブルを各家庭に敷設するために、
道路際の地面３にコンクリートポール（以下ＣＰと記
す）１を建設し、このＣＰ１に電話ケーブル２などを敷
設している。
【０００３】図１１（ｂ）に示すようにＣＰ１は主鉄筋
４と螺旋鉄筋５およびコンクリート８で構成されてい
る。図１２（ａ）に示されているように、車両事故など
でコンクリート８にひび７が発生すると、そのひび７か
ら水が進入し主鉄筋４がさびる場合が想定される。主鉄
筋４が少しさびた状態で再び過大な力がＣＰ１に加わる
と、応力腐蝕割れにより主鉄筋４が破断する。図１２
（ｂ）に示すように、主鉄筋４の破断６が多数発生する
とＣＰ１が折損する可能性がある。
４と螺旋鉄筋５およびコンクリート８で構成されてい
る。図１２（ａ）に示されているように、車両事故など
でコンクリート８にひび７が発生すると、そのひび７か
ら水が進入し主鉄筋４がさびる場合が想定される。主鉄
筋４が少しさびた状態で再び過大な力がＣＰ１に加わる
と、応力腐蝕割れにより主鉄筋４が破断する。図１２
（ｂ）に示すように、主鉄筋４の破断６が多数発生する
とＣＰ１が折損する可能性がある。
【０００４】特開平９−２１７８６号公報では、ＣＰに
コイルを巻き、そのコイルに信号を流した時のコイルの
インピーダンスを測定する事によりＣＰの鉄量を推定す
る方法が説明されている。しかし、この方法の目的は通
常の鉄筋腐蝕により鉄筋の鉄成分が減少し、その減少の
程度を測定することにある。一方、応力腐蝕割れにより
発生した鉄筋破断間隔は０．２ｍｍ程度であり、鉄成分
の減少率はほぼ０％である。従って、特開平９−２１７
８６号公報に記載された方法では鉄筋の破断を検知でき
ない。
コイルを巻き、そのコイルに信号を流した時のコイルの
インピーダンスを測定する事によりＣＰの鉄量を推定す
る方法が説明されている。しかし、この方法の目的は通
常の鉄筋腐蝕により鉄筋の鉄成分が減少し、その減少の
程度を測定することにある。一方、応力腐蝕割れにより
発生した鉄筋破断間隔は０．２ｍｍ程度であり、鉄成分
の減少率はほぼ０％である。従って、特開平９−２１７
８６号公報に記載された方法では鉄筋の破断を検知でき
ない。
【０００５】また、特願平１０−１９３２６８号では、
送信コイルと受信コイルをＣＰのひび割れを間にはさむ
ように取り付け、送信コイルからスイープ信号を発生さ
せたときに受信コイルで受信した磁束の応答により鉄筋
破断を検知する方法が説明されている。しかし、この方
法では、図８に示されるように、送信コイル１０と受信
コイル１３の間に看板４０などの金属物体が存在した場
合には磁束５０が乱れる。図において、１４は増幅部、
１５は信号処理部、１６は判定部、１７は表示部、１９
は信号発生出力部である。その結果、図９（ｃ）に示さ
れている受信コイルで誘導された電流の周波数特性の基
準ピーク周波数ｆ１が変化し、図１０（ｃ）に示すよう
になる。図１０（ｃ）と図９（ｃ）に示されているスペ
クトル特性は異なるため、基準ピーク周波数ｆ１を用い
ることにより、鉄筋４の破断６を検知することが困難と
なる、という欠点がある。図９（ａ）及び図１０（ａ）
は鉄筋破断のあるコンクリートポールの鉄筋配置図、図
９（ｂ）及び図１０（ｂ）は鉄筋破断のあるコンクリー
トポールの等価回路図、図９（ｃ）及び図１０（ｃ）は
鉄筋破断のあるコンクリートポールの等価回路図の共鳴
周波数を示す特性図である。
送信コイルと受信コイルをＣＰのひび割れを間にはさむ
ように取り付け、送信コイルからスイープ信号を発生さ
せたときに受信コイルで受信した磁束の応答により鉄筋
破断を検知する方法が説明されている。しかし、この方
法では、図８に示されるように、送信コイル１０と受信
コイル１３の間に看板４０などの金属物体が存在した場
合には磁束５０が乱れる。図において、１４は増幅部、
１５は信号処理部、１６は判定部、１７は表示部、１９
は信号発生出力部である。その結果、図９（ｃ）に示さ
れている受信コイルで誘導された電流の周波数特性の基
準ピーク周波数ｆ１が変化し、図１０（ｃ）に示すよう
になる。図１０（ｃ）と図９（ｃ）に示されているスペ
クトル特性は異なるため、基準ピーク周波数ｆ１を用い
ることにより、鉄筋４の破断６を検知することが困難と
なる、という欠点がある。図９（ａ）及び図１０（ａ）
は鉄筋破断のあるコンクリートポールの鉄筋配置図、図
９（ｂ）及び図１０（ｂ）は鉄筋破断のあるコンクリー
トポールの等価回路図、図９（ｃ）及び図１０（ｃ）は
鉄筋破断のあるコンクリートポールの等価回路図の共鳴
周波数を示す特性図である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】特開平９−２１７８６
号公報では、ＣＰに一つのコイルを巻き、そのコイルに
信号を流した時のコイルのインピーダンスを測定する事
により、ＣＰの鉄量を推定する方法を提案している。し
かし、この方法では応力腐蝕割れによる鉄筋破断の状態
の検知は困難であった。
号公報では、ＣＰに一つのコイルを巻き、そのコイルに
信号を流した時のコイルのインピーダンスを測定する事
により、ＣＰの鉄量を推定する方法を提案している。し
かし、この方法では応力腐蝕割れによる鉄筋破断の状態
の検知は困難であった。
【０００７】特願平１０−１９３２６８号では、送信コ
イルと受信コイルをＣＰのひび割れを間にはさむように
取り付け、送信コイルからスイープ信号を発生させたと
きに受信コイルで受信した磁束の応答により鉄筋破断を
検知する方法が説明されている。しかし、この方法で
は、送信コイルと受信コイルの間に看板などの金属物体
が存在した場合には主鉄筋の検知は困難であった。
イルと受信コイルをＣＰのひび割れを間にはさむように
取り付け、送信コイルからスイープ信号を発生させたと
きに受信コイルで受信した磁束の応答により鉄筋破断を
検知する方法が説明されている。しかし、この方法で
は、送信コイルと受信コイルの間に看板などの金属物体
が存在した場合には主鉄筋の検知は困難であった。
【０００８】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、ＣＰに看板等がある場合にも、ＣＰの主鉄筋の破断
状態を精度良く検知することができ、ＣＰ折損による事
故を未然に防ぐことができるコンクリートポール内の鉄
筋破断検知装置及び方法を提供することを目的とする。
で、ＣＰに看板等がある場合にも、ＣＰの主鉄筋の破断
状態を精度良く検知することができ、ＣＰ折損による事
故を未然に防ぐことができるコンクリートポール内の鉄
筋破断検知装置及び方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、コンクリートポール内の鉄筋破断検知装置
において、スイープ信号を送信コイルに出力する信号発
生出力部と、前記信号発生出力部から出力されたスイー
プ信号に応じた磁束をコンクリートポール内に出力し、
コンクリートポール内の鉄筋に誘導電流を発生する送信
コイルと、前記コンクリートポール内の鉄筋に流れる誘
導電流により発生した磁束が引き寄せられ外部へ放射す
る送信側の強磁性部材と、前記送信側の強磁性部材から
放射された磁束が誘導されて入射される受信側の強磁性
部材と、前記受信側の強磁性部材に入射された磁束によ
り電流が誘導される受信コイルと、前記受信コイルに誘
導された電流を増幅する増幅器と、前記増幅器で増幅さ
れた電流を周波数スペクトルに変換し、スペクトルピー
ク周波数を検出する信号処理部と、前記信号処理部で得
られたスペクトルピーク周波数と基準スペクトルピーク
周波数とを比較し、前記コンクリートポール内の鉄筋の
破断の有無を判断する判定部と、前記判定部で判断した
内容を表示する表示部とを具備することを特徴とするも
のである。
に本発明は、コンクリートポール内の鉄筋破断検知装置
において、スイープ信号を送信コイルに出力する信号発
生出力部と、前記信号発生出力部から出力されたスイー
プ信号に応じた磁束をコンクリートポール内に出力し、
コンクリートポール内の鉄筋に誘導電流を発生する送信
コイルと、前記コンクリートポール内の鉄筋に流れる誘
導電流により発生した磁束が引き寄せられ外部へ放射す
る送信側の強磁性部材と、前記送信側の強磁性部材から
放射された磁束が誘導されて入射される受信側の強磁性
部材と、前記受信側の強磁性部材に入射された磁束によ
り電流が誘導される受信コイルと、前記受信コイルに誘
導された電流を増幅する増幅器と、前記増幅器で増幅さ
れた電流を周波数スペクトルに変換し、スペクトルピー
ク周波数を検出する信号処理部と、前記信号処理部で得
られたスペクトルピーク周波数と基準スペクトルピーク
周波数とを比較し、前記コンクリートポール内の鉄筋の
破断の有無を判断する判定部と、前記判定部で判断した
内容を表示する表示部とを具備することを特徴とするも
のである。
【００１０】また本発明は前記コンクリートポール内の
鉄筋破断検知装置において、強磁性部材が強磁性体のフ
ェライト板よりなることを特徴とするものである。
鉄筋破断検知装置において、強磁性部材が強磁性体のフ
ェライト板よりなることを特徴とするものである。
【００１１】また本発明は前記コンクリートポール内の
鉄筋破断検知装置において、フェライト板として、先端
にとがった個所を設けたフェライト板を用いることを特
徴とするものである。
鉄筋破断検知装置において、フェライト板として、先端
にとがった個所を設けたフェライト板を用いることを特
徴とするものである。
【００１２】また本発明は前記コンクリートポール内の
鉄筋破断検知装置において、フェライト板にコンクリー
トポールの外周に巻き付けて取り付けるとめ具を設けた
ことを特徴とするものである。
鉄筋破断検知装置において、フェライト板にコンクリー
トポールの外周に巻き付けて取り付けるとめ具を設けた
ことを特徴とするものである。
【００１３】また本発明は、コンクリートポール内の鉄
筋破断検知方法において、信号発生出力部からスイープ
信号を送信コイルに出力する第１のステップと、前記送
信コイルで信号発生出力部から出力されたスイープ信号
に応じた磁束をコンクリートポール内に出力し、コンク
リートポール内の鉄筋に誘導電流を発生する第２のステ
ップと、前記コンクリートポール内の鉄筋に流れる誘導
電流により発生した磁束を送信側の強磁性部材に引き寄
せて外部へ放射する第３のステップと、前記送信側の強
磁性部材から放射された磁束を受信側の強磁性部材に誘
導して入射する第４のステップと、前記受信側の強磁性
部材に入射された磁束により受信コイルに電流を誘導す
る第５のステップと、前記受信コイルに誘導された電流
を増幅器で増幅する第６のステップと、前記増幅器で増
幅された電流を信号処理部で周波数スペクトルに変換
し、スペクトルピーク周波数を検出する第７のステップ
と、前記信号処理部で得られたスペクトルピーク周波数
を判定部で基準スペクトルピーク周波数と比較し、前記
コンクリートポール内の鉄筋の破断の有無を判断する第
８のステップと、前記判定部で判断した内容を表示部で
表示する第９のステップとを具備することを特徴とす
る。
筋破断検知方法において、信号発生出力部からスイープ
信号を送信コイルに出力する第１のステップと、前記送
信コイルで信号発生出力部から出力されたスイープ信号
に応じた磁束をコンクリートポール内に出力し、コンク
リートポール内の鉄筋に誘導電流を発生する第２のステ
ップと、前記コンクリートポール内の鉄筋に流れる誘導
電流により発生した磁束を送信側の強磁性部材に引き寄
せて外部へ放射する第３のステップと、前記送信側の強
磁性部材から放射された磁束を受信側の強磁性部材に誘
導して入射する第４のステップと、前記受信側の強磁性
部材に入射された磁束により受信コイルに電流を誘導す
る第５のステップと、前記受信コイルに誘導された電流
を増幅器で増幅する第６のステップと、前記増幅器で増
幅された電流を信号処理部で周波数スペクトルに変換
し、スペクトルピーク周波数を検出する第７のステップ
と、前記信号処理部で得られたスペクトルピーク周波数
を判定部で基準スペクトルピーク周波数と比較し、前記
コンクリートポール内の鉄筋の破断の有無を判断する第
８のステップと、前記判定部で判断した内容を表示部で
表示する第９のステップとを具備することを特徴とす
る。
【００１４】また本発明は、共鳴法により、コンクリー
トポールに含まれる主鉄筋の破断を検知するコンクリー
トポール内の鉄筋破断検知方法において、コンクリート
ポールの表面にひびが存在する箇所を挟むように、送信
コイルと受信コイルをコンクリートポールに設置する第
１のステップと、前記送信コイルと受信コイルの両者を
挟むコンクリートポールに強磁性体である先端がとがっ
ているフェライト板を取りつける第２のステップと、信
号発生出力部からスイープ信号を送信コイルに出力する
第３のステップと、前記第３のステップでスイープ信号
に応じた磁束が送信コイルから発生することによりコン
クリートポール内の鉄筋に誘導電流が発生し、この誘導
電流は再び磁束を発生させ、この発生した磁束は前記送
信側のフェライト板に誘導され、このフェライト板のと
がった先端から空間に漏れ出し、この漏れ出した磁束は
前記受信側のフェライト板に誘導され、この誘導された
磁束により受信コイルに電流が誘導される第４のステッ
プと、前記第４のステップで受信コイルに誘導された電
流を周波数スペクトルに変換し、スペクトルピーク周波
数を検出する第５のステップと、前記第５のステップで
得られたスペクトルピーク周波数と基準スペクトルピー
ク周波数とを比較し、両者の値が異なれば当該コンクリ
ートポールの鉄筋には破断が有ると判断し、また、両者
の値が等しければ当該コンクリートポールの鉄筋には破
断が無いと判断する第６のステップと、前記第６のステ
ップでコンクリートポール内の鉄筋に破断があると判断
した場合には、表示部において、『破断有り』と表示
し、かつ、ブザー部においてブザー音を数秒鳴動させ、
また、コンクリートポール内の鉄筋に破断が無いと判断
した場合には、表示部において、『破断無し』と表示
し、かつ、ブザー部においてブザー音は鳴動させない第
７のステップとを具備することを特徴とする。
トポールに含まれる主鉄筋の破断を検知するコンクリー
トポール内の鉄筋破断検知方法において、コンクリート
ポールの表面にひびが存在する箇所を挟むように、送信
コイルと受信コイルをコンクリートポールに設置する第
１のステップと、前記送信コイルと受信コイルの両者を
挟むコンクリートポールに強磁性体である先端がとがっ
ているフェライト板を取りつける第２のステップと、信
号発生出力部からスイープ信号を送信コイルに出力する
第３のステップと、前記第３のステップでスイープ信号
に応じた磁束が送信コイルから発生することによりコン
クリートポール内の鉄筋に誘導電流が発生し、この誘導
電流は再び磁束を発生させ、この発生した磁束は前記送
信側のフェライト板に誘導され、このフェライト板のと
がった先端から空間に漏れ出し、この漏れ出した磁束は
前記受信側のフェライト板に誘導され、この誘導された
磁束により受信コイルに電流が誘導される第４のステッ
プと、前記第４のステップで受信コイルに誘導された電
流を周波数スペクトルに変換し、スペクトルピーク周波
数を検出する第５のステップと、前記第５のステップで
得られたスペクトルピーク周波数と基準スペクトルピー
ク周波数とを比較し、両者の値が異なれば当該コンクリ
ートポールの鉄筋には破断が有ると判断し、また、両者
の値が等しければ当該コンクリートポールの鉄筋には破
断が無いと判断する第６のステップと、前記第６のステ
ップでコンクリートポール内の鉄筋に破断があると判断
した場合には、表示部において、『破断有り』と表示
し、かつ、ブザー部においてブザー音を数秒鳴動させ、
また、コンクリートポール内の鉄筋に破断が無いと判断
した場合には、表示部において、『破断無し』と表示
し、かつ、ブザー部においてブザー音は鳴動させない第
７のステップとを具備することを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態例を詳細に説明する。図中、同一部分は同一符号
を付してその説明を省略する。
の形態例を詳細に説明する。図中、同一部分は同一符号
を付してその説明を省略する。
【００１６】図１は本発明のフローチャートである。図
１にそって、以下に本発明を説明する。
１にそって、以下に本発明を説明する。
【００１７】「ステップ１」ＣＰ１表面のひび７の位置
を目視で確認する。
を目視で確認する。
【００１８】「ステップ２」図２は、本方法を実現する
ための概略図である。
ための概略図である。
【００１９】ステップ１で確認したひび７を間に挟むよ
うに、送信コイル１０と受信コイル１３をＣＰ１に設定
する。その模様を図２に示す。送信コイル１０と受信コ
イル１３は図３に示されているように、コイルＡ部２１
およびコイルＢ部２２よりなり、コイルＡ部２１とコイ
ルＢ部をつなぎあわせて使用する。このようにすること
により、ＣＰ１に簡易に送信コイル１０および受信コイ
ル１３を設置できる。図３のコイルＡ部２１およびコイ
ルＢ部２２の接続面は図４に示すとうりである。すなわ
ち、コネクタ（Ａ）２６とコネクタ（Ｂ）２５とが電気
的に接続される。簡単に接続できるようにするため、ガ
イドピン２３がある。そのガイドピン２３を受ける穴２
４がある。これらガイドピン２３と穴２４の位置を最初
に合わせておき、その後、力を加えれば簡易にコネクタ
（Ａ）２６とコネクタ（Ｂ）２５を接続することができ
る。２７、２８はコイルを外部装置へ接続するための接
続端子である。
うに、送信コイル１０と受信コイル１３をＣＰ１に設定
する。その模様を図２に示す。送信コイル１０と受信コ
イル１３は図３に示されているように、コイルＡ部２１
およびコイルＢ部２２よりなり、コイルＡ部２１とコイ
ルＢ部をつなぎあわせて使用する。このようにすること
により、ＣＰ１に簡易に送信コイル１０および受信コイ
ル１３を設置できる。図３のコイルＡ部２１およびコイ
ルＢ部２２の接続面は図４に示すとうりである。すなわ
ち、コネクタ（Ａ）２６とコネクタ（Ｂ）２５とが電気
的に接続される。簡単に接続できるようにするため、ガ
イドピン２３がある。そのガイドピン２３を受ける穴２
４がある。これらガイドピン２３と穴２４の位置を最初
に合わせておき、その後、力を加えれば簡易にコネクタ
（Ａ）２６とコネクタ（Ｂ）２５を接続することができ
る。２７、２８はコイルを外部装置へ接続するための接
続端子である。
【００２０】図２に示すように、スイープ信号を送信コ
イル１０に送信する信号発生出力部１９を送信コイル１
０に接続する。受信コイル１３で受信した波形は増幅部
１４に送信される。増幅部１４の次は、信号を周波数ス
ペクトルに変換する信号処理（ＦＦＴ：Ｆａｓｔ Ｆｏ
ｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ）部１５、
鉄筋４の破断状態を判定する判定部１６、そして、判定
結果を表示する表示部（ブザー部を含む）１７からなっ
ており、順次接続する。
イル１０に送信する信号発生出力部１９を送信コイル１
０に接続する。受信コイル１３で受信した波形は増幅部
１４に送信される。増幅部１４の次は、信号を周波数ス
ペクトルに変換する信号処理（ＦＦＴ：Ｆａｓｔ Ｆｏ
ｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ）部１５、
鉄筋４の破断状態を判定する判定部１６、そして、判定
結果を表示する表示部（ブザー部を含む）１７からなっ
ており、順次接続する。
【００２１】「ステップ３」図２に示すように、送信コ
イル１０と受信コイル１３の間に看板４０などの金属物
体がある場合は、送信コイル１０の下側及び、受信コイ
ルの上側にそれぞれ強磁性体であるフェライト板３０を
取り付ける。この場合、図２（ｂ）、（ｃ）に示すよう
に、フェライト板３０の後部にはとめ具３１が設けら
れ、このとめ具３１がＣＰ１の外周に巻き付けられて、
フェライト板３０がＣＰ１に取り付けられる。磁束５０
は強磁性体のフェライト板３０に引き寄せられ、その
後、フェライト板３０先端のとがった個所から優先的に
漏れて行き、外部に放射される。従って、フェライト板
５０の長さを、ＣＰ１からの看板４０の出っ張り距離の
２から３倍にすることにより磁束５０を看板４０などへ
誘導させないことが可能である。これにより、看板４０
の存在、位置などが測定場所毎に異なっても、それら金
属物体の影響を受けない。
イル１０と受信コイル１３の間に看板４０などの金属物
体がある場合は、送信コイル１０の下側及び、受信コイ
ルの上側にそれぞれ強磁性体であるフェライト板３０を
取り付ける。この場合、図２（ｂ）、（ｃ）に示すよう
に、フェライト板３０の後部にはとめ具３１が設けら
れ、このとめ具３１がＣＰ１の外周に巻き付けられて、
フェライト板３０がＣＰ１に取り付けられる。磁束５０
は強磁性体のフェライト板３０に引き寄せられ、その
後、フェライト板３０先端のとがった個所から優先的に
漏れて行き、外部に放射される。従って、フェライト板
５０の長さを、ＣＰ１からの看板４０の出っ張り距離の
２から３倍にすることにより磁束５０を看板４０などへ
誘導させないことが可能である。これにより、看板４０
の存在、位置などが測定場所毎に異なっても、それら金
属物体の影響を受けない。
【００２２】「ステップ４」信号発生出力部１９からス
イープ信号を送信コイル１０に流す。スイープ信号の一
例を図５に示す。すなわち、周波数ｆmin 〜ｆmax まで
周波数を連続的に変化させる。なお、出力波形は正弦波
またはその他の波形であっても可能である。
イープ信号を送信コイル１０に流す。スイープ信号の一
例を図５に示す。すなわち、周波数ｆmin 〜ｆmax まで
周波数を連続的に変化させる。なお、出力波形は正弦波
またはその他の波形であっても可能である。
【００２３】「ステップ５」以下、フェライト板３０を
使用した場合を説明する。
使用した場合を説明する。
【００２４】送信コイル１０により発生した磁界により
鉄筋に誘導電流が発生し、その誘導電流により発生した
磁束をフェライト板３０に誘導して入射し、受信コイル
１３で受信する。受信した信号は増幅器１４で増幅さ
れ、その後、信号処理部１５で周波数スペクトルに変換
し、スペクトルピーク周波数を検出する。
鉄筋に誘導電流が発生し、その誘導電流により発生した
磁束をフェライト板３０に誘導して入射し、受信コイル
１３で受信する。受信した信号は増幅器１４で増幅さ
れ、その後、信号処理部１５で周波数スペクトルに変換
し、スペクトルピーク周波数を検出する。
【００２５】その模様を図６及び図７に示す。
【００２６】図６（ａ）は主鉄筋４に破断がない正常な
ＣＰ１の主鉄筋４及び螺旋鉄筋５の配置を示す。この鉄
筋配置は図６（ｂ）の抵抗Ｒｏ、インダクタンスＬｏ、
静電容量Ｃ01で構成される共鳴回路と等価と考えられ
る。信号発生出力部１９からスイープ信号が発生し、こ
のスイープ信号に対応する磁界が送信コイル１０により
発生する。この送信コイル１０から発生した磁界はＣＰ
１内の主鉄筋４及び螺旋鉄筋５に誘導電流を発生させ
る。
ＣＰ１の主鉄筋４及び螺旋鉄筋５の配置を示す。この鉄
筋配置は図６（ｂ）の抵抗Ｒｏ、インダクタンスＬｏ、
静電容量Ｃ01で構成される共鳴回路と等価と考えられ
る。信号発生出力部１９からスイープ信号が発生し、こ
のスイープ信号に対応する磁界が送信コイル１０により
発生する。この送信コイル１０から発生した磁界はＣＰ
１内の主鉄筋４及び螺旋鉄筋５に誘導電流を発生させ
る。
【００２７】従って、図６（ｃ）に示されているように
横軸を周波数、縦軸をスペクトルパワーで表現すると、
ある特定の周波数ｆ01で共鳴を起こす。共鳴周波数は以
下の式で表現できる。
横軸を周波数、縦軸をスペクトルパワーで表現すると、
ある特定の周波数ｆ01で共鳴を起こす。共鳴周波数は以
下の式で表現できる。
【００２８】
ｆ01＝１／√｛Ｌｏ×Ｃ01｝ …（１）
図７に示すように、鉄筋の破断６により、図７（ｂ）に
示すように、抵抗Ｒ１、インダクタンスＬ１、静電容量
Ｃ１１が変化し、静電容量Ｃ１１がＣ01より増加すると
考えられる。従って、共鳴周波数は図７（ｃ）で示され
ているように、ｆ01より小さい周波数ｆ11でスペクトル
パワーが大きくなる。破断の状態から複数のスペクトル
ピークが発生する場合もある。鉄筋破断箇所が１、２箇
所程度の場合、共鳴周波数ｆ01は変化しない場合がある
が、１、２箇所程度の鉄筋破断ではＣＰは折損しないた
め特に問題は無い。
示すように、抵抗Ｒ１、インダクタンスＬ１、静電容量
Ｃ１１が変化し、静電容量Ｃ１１がＣ01より増加すると
考えられる。従って、共鳴周波数は図７（ｃ）で示され
ているように、ｆ01より小さい周波数ｆ11でスペクトル
パワーが大きくなる。破断の状態から複数のスペクトル
ピークが発生する場合もある。鉄筋破断箇所が１、２箇
所程度の場合、共鳴周波数ｆ01は変化しない場合がある
が、１、２箇所程度の鉄筋破断ではＣＰは折損しないた
め特に問題は無い。
【００２９】「ステップ６」上ステップでカウントした
スペクトルピーク周波数を元に、主鉄筋４の破断状態を
検知する。
スペクトルピーク周波数を元に、主鉄筋４の破断状態を
検知する。
【００３０】得られたスペクトル情報を利用し、判定部
１６において主鉄筋４が破断しているかどうか判定す
る。判定する基準は以下のとうりである。なお、あらか
じめ正常なＣＰを用いて破断のない場合のスペクトルピ
ークｆ01を測定して判定部に記憶させておくこととす
る。
１６において主鉄筋４が破断しているかどうか判定す
る。判定する基準は以下のとうりである。なお、あらか
じめ正常なＣＰを用いて破断のない場合のスペクトルピ
ークｆ01を測定して判定部に記憶させておくこととす
る。
【００３１】（１）スペクトルピークｆ01以外にスペク
トルピークｆ11がある。
トルピークｆ11がある。
【００３２】（２）複数のスペクトルピークがある。
【００３３】尚、看板４０等がない場合には、フェライ
ト板がない場合の基準周波数ｆ0と検知したピーク周波
数を比較しても主鉄筋の破断の有無を判定することがで
きる。
ト板がない場合の基準周波数ｆ0と検知したピーク周波
数を比較しても主鉄筋の破断の有無を判定することがで
きる。
【００３４】「ステップ７」主鉄筋に破断がある場合に
は、表示部１７において『破断あり』と表示させ、かつ
ブザー音を発生させ操作者に報知する。破断が無い場合
は、表示部において『破断なし（正常）』と表示する。
は、表示部１７において『破断あり』と表示させ、かつ
ブザー音を発生させ操作者に報知する。破断が無い場合
は、表示部において『破断なし（正常）』と表示する。
【００３５】上記ステップ１〜７のステップからなる方
法により、主鉄筋４の破断６の程度がわかる。
法により、主鉄筋４の破断６の程度がわかる。
【００３６】以上のように、ＣＰ１の表面に発生してい
るひび７が入るように送信コイル１０と受信コイル１３
をＣＰ１に設置し、送信コイル１０と受信コイル１３の
間に看板４０などの金属物体がＣＰ１に取り付けられて
いる場合は、これら送信コイル１０及び受信コイル１３
を間にはさむように先端がとがっている強磁性体である
フェライト板３０をＣＰ１に取り付け、ＣＰ１に取り付
けられている看板４０など金属物体に磁束が伝わらない
ようにし、信号発生出力部１９から周波数をスイープし
たスイープ信号を送信コイル１０に送信し、送信コイル
１０は当該スイープ信号に応じた磁束を発生させ、当該
磁束はＣＰ１内の鉄筋に誘導電流を発生させ、ＣＰ１内
部は一種のＬ，Ｃ，Ｒ共鳴回路と考えられ信号発生出力
部１９から送信されるスイープ信号の特定の周波数で共
鳴現象を起こし、また、主鉄筋の破断が数箇所で発生し
ている場合には、この共鳴周波数が変化し、この共鳴周
波数の変化を受信コイル１３で検知することにより、測
定しているＣＰ１の主鉄筋破断状態を判定する スイープ信号を送信コイル１０に供給し、送信コイル１
０から発生された磁束により、誘導電流がＣＰ１内部の
鉄筋に発生し、当該誘導電流により発生する磁束をＣＰ
１に取り付けた強磁性体であるフェライト板３０に磁束
５０を導き、当該磁束５０を受信コイル１３により受信
することを利用することにより、ＣＰ１の主鉄筋４の破
断状態を精度良く検知することができる。
るひび７が入るように送信コイル１０と受信コイル１３
をＣＰ１に設置し、送信コイル１０と受信コイル１３の
間に看板４０などの金属物体がＣＰ１に取り付けられて
いる場合は、これら送信コイル１０及び受信コイル１３
を間にはさむように先端がとがっている強磁性体である
フェライト板３０をＣＰ１に取り付け、ＣＰ１に取り付
けられている看板４０など金属物体に磁束が伝わらない
ようにし、信号発生出力部１９から周波数をスイープし
たスイープ信号を送信コイル１０に送信し、送信コイル
１０は当該スイープ信号に応じた磁束を発生させ、当該
磁束はＣＰ１内の鉄筋に誘導電流を発生させ、ＣＰ１内
部は一種のＬ，Ｃ，Ｒ共鳴回路と考えられ信号発生出力
部１９から送信されるスイープ信号の特定の周波数で共
鳴現象を起こし、また、主鉄筋の破断が数箇所で発生し
ている場合には、この共鳴周波数が変化し、この共鳴周
波数の変化を受信コイル１３で検知することにより、測
定しているＣＰ１の主鉄筋破断状態を判定する スイープ信号を送信コイル１０に供給し、送信コイル１
０から発生された磁束により、誘導電流がＣＰ１内部の
鉄筋に発生し、当該誘導電流により発生する磁束をＣＰ
１に取り付けた強磁性体であるフェライト板３０に磁束
５０を導き、当該磁束５０を受信コイル１３により受信
することを利用することにより、ＣＰ１の主鉄筋４の破
断状態を精度良く検知することができる。
【００３７】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば以下の
効果が得られる。
効果が得られる。
【００３８】（１）ＣＰに看板等がある場合にもそれら
の影響を排除してＣＰの鉄筋破断を精度よく検知できる
ため、ＣＰ折損による事故を未然に防ぐことができる。
の影響を排除してＣＰの鉄筋破断を精度よく検知できる
ため、ＣＰ折損による事故を未然に防ぐことができる。
【００３９】（２）各種作業を行なうためにＣＰに作業
者が昇降する場合、あらかじめＣＰの鉄筋破断を測定し
ておけば、昇降した時にＣＰが倒壊することを避ける事
ができ、人命を救うことができる。
者が昇降する場合、あらかじめＣＰの鉄筋破断を測定し
ておけば、昇降した時にＣＰが倒壊することを避ける事
ができ、人命を救うことができる。
【００４０】（３）測定作業は単純で簡単である。
【００４１】（４）計測者による判定のばらつきが無
い。
い。
【図１】本発明の一実施形態例を示すフローチャートで
ある。
ある。
【図２】本発明の一実施形態例を示す構成説明図であ
る。
る。
【図３】本発明に係る送信コイル及び受信コイルの一例
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
【図４】本発明に係る送信コイル及び受信コイルの端部
接合面の一例を示す端面図である。
接合面の一例を示す端面図である。
【図５】本発明に係るスイープ信号の周波数変位の一例
を示す特性図である。
を示す特性図である。
【図６】本発明に係るコンクリートポールの一例を示す
説明図で、（ａ）正常なコンクリートポールの鉄筋配置
図、（ｂ）正常なコンクリートポールの等価回路図、
（ｃ）正常なコンクリートポールの等価回路図の共鳴周
波数を示す特性図である。
説明図で、（ａ）正常なコンクリートポールの鉄筋配置
図、（ｂ）正常なコンクリートポールの等価回路図、
（ｃ）正常なコンクリートポールの等価回路図の共鳴周
波数を示す特性図である。
【図７】本発明に係るコンクリートポールの他の例を示
す説明図で、（ａ）鉄筋破断のあるコンクリートポール
の鉄筋配置図、（ｂ）鉄筋破断のあるコンクリートポー
ルの等価回路図、（ｃ）鉄筋破断のあるコンクリートポ
ールの等価回路図の共鳴周波数を示す特性図である。
す説明図で、（ａ）鉄筋破断のあるコンクリートポール
の鉄筋配置図、（ｂ）鉄筋破断のあるコンクリートポー
ルの等価回路図、（ｃ）鉄筋破断のあるコンクリートポ
ールの等価回路図の共鳴周波数を示す特性図である。
【図８】従来のコンクリートポール内の鉄筋破断検知方
法を示す構成説明図である。
法を示す構成説明図である。
【図９】従来のコンクリートポールの一例を示す説明図
で、（ａ）鉄筋破断のあるコンクリートポールの鉄筋配
置図、（ｂ）鉄筋破断のあるコンクリートポールの等価
回路図、（ｃ）鉄筋破断のあるコンクリートポールの等
価回路図の共鳴周波数を示す特性図である。
で、（ａ）鉄筋破断のあるコンクリートポールの鉄筋配
置図、（ｂ）鉄筋破断のあるコンクリートポールの等価
回路図、（ｃ）鉄筋破断のあるコンクリートポールの等
価回路図の共鳴周波数を示す特性図である。
【図１０】従来のコンクリートポールに看板等の金属物
体がある場合の例を示す説明図で、（ａ）鉄筋破断のあ
るコンクリートポールの鉄筋配置図、（ｂ）鉄筋破断の
あるコンクリートポールの等価回路図、（ｃ）鉄筋破断
のあるコンクリートポールの等価回路図の共鳴周波数を
示す特性図である。
体がある場合の例を示す説明図で、（ａ）鉄筋破断のあ
るコンクリートポールの鉄筋配置図、（ｂ）鉄筋破断の
あるコンクリートポールの等価回路図、（ｃ）鉄筋破断
のあるコンクリートポールの等価回路図の共鳴周波数を
示す特性図である。
【図１１】従来のコンクリートポールの一例を示す説明
図で、（ａ）コンクリートポールにケーブルが敷設され
た状況を示す正面図、（ｂ）コンクリートポールの配筋
図である。
図で、（ａ）コンクリートポールにケーブルが敷設され
た状況を示す正面図、（ｂ）コンクリートポールの配筋
図である。
【図１２】従来のコンクリートポールの一例を示す説明
図で、（ａ）コンクリートポールのひびの発生例を示す
正面図、（ｂ）コンクリートポールの鉄筋の破断例を示
す配筋図である。
図で、（ａ）コンクリートポールのひびの発生例を示す
正面図、（ｂ）コンクリートポールの鉄筋の破断例を示
す配筋図である。
１ コンクリートポール（ＣＰ）
２ ケーブル
３地面
４ 主鉄筋
５ 螺旋鉄筋
６ 破断
７ ひび
８ コンクリート
１０ 送信コイル
１３ 受信コイル
１４ 増幅部
１５信号処理部
１６ 判定部
１７ 表示部
１９ 電源部
２１ コイルＡ部
２２ コイルＢ部
２３ ガイドピン
２４ ガイドピン挿入口
２５ コネクタ（Ｂ）
２６ コネクタ（Ａ）
２７ 接続端子
２８ 接続端子
３０ フェライト板
４０ 看板
５０ 磁束
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開2000−28583（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−183440（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−21786（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−72481（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−72256（ＪＰ，Ａ)
永島裕二他，渦流探傷法を用いたコン
クリートポール内鉄筋破断検知技術の検
討（その１），1998年電子情報通信学会
総合大会講演論文集，1998年 ３月 ６
日
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01N 27/72 - 27/90
ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (6)
- 【請求項１】 コンクリートポール内の鉄筋破断検知装
置において、 スイープ信号を送信コイルに出力する信号発生出力部
と、 前記信号発生出力部から出力されたスイープ信号に応じ
た磁束をコンクリートポール内に出力し、コンクリート
ポール内の鉄筋に誘導電流を発生する送信コイルと、 前記コンクリートポール内の鉄筋に流れる誘導電流によ
り発生した磁束が引き寄せられ外部へ放射する送信側の
強磁性部材と、 前記送信側の強磁性部材から放射された磁束が誘導され
て入射される受信側の強磁性部材と、 前記受信側の強磁性部材に入射された磁束により電流が
誘導される受信コイルと、 前記受信コイルに誘導された電流を増幅する増幅器と、 前記増幅器で増幅された電流を周波数スペクトルに変換
し、スペクトルピーク周波数を検出する信号処理部と、 前記信号処理部で得られたスペクトルピーク周波数と基
準スペクトルピーク周波数とを比較し、前記コンクリー
トポール内の鉄筋の破断の有無を判断する判定部と、 前記判定部で判断した内容を表示する表示部とを具備す
ることを特徴とするコンクリートポール内の鉄筋破断検
知装置。 - 【請求項２】 強磁性部材が強磁性体のフェライト板よ
りなることを特徴とする請求項１記載のコンクリートポ
ール内の鉄筋破断検知装置。 - 【請求項３】 フェライト板として、先端にとがった個
所を設けたフェライト板を用いることを特徴とする請求
項２記載のコンクリートポール内の鉄筋破断検知装置。 - 【請求項４】 フェライト板にコンクリートポールの外
周に巻き付けて取り付けるとめ具を設けたことを特徴と
する請求項２記載のコンクリートポール内の鉄筋破断検
知装置。 - 【請求項５】 コンクリートポール内の鉄筋破断検知方
法において、 信号発生出力部からスイープ信号を送信コイルに出力す
る第１のステップと、 前記送信コイルで信号発生出力部から出力されたスイー
プ信号に応じた磁束をコンクリートポール内に出力し、
コンクリートポール内の鉄筋に誘導電流を発生する第２
のステップと、 前記コンクリートポール内の鉄筋に流れる誘導電流によ
り発生した磁束を送信側の強磁性部材に引き寄せて外部
へ放射する第３のステップと、 前記送信側の強磁性部材から放射された磁束を受信側の
強磁性部材に誘導して入射する第４のステップと、 前記受信側の強磁性部材に入射された磁束により受信コ
イルに電流を誘導する第５のステップと、 前記受信コイルに誘導された電流を増幅器で増幅する第
６のステップと、 前記増幅器で増幅された電流を信号処理部で周波数スペ
クトルに変換し、スペクトルピーク周波数を検出する第
７のステップと、 前記信号処理部で得られたスペクトルピーク周波数を判
定部で基準スペクトルピーク周波数と比較し、前記コン
クリートポール内の鉄筋の破断の有無を判断する第８の
ステップと、 前記判定部で判断した内容を表示部で表示する第９のス
テップとを具備することを特徴とするコンクリートポー
ル内の鉄筋破断検知方法。 - 【請求項６】 共鳴法により、コンクリートポールに含
まれる主鉄筋の破断を検知するコンクリートポール内の
鉄筋破断検知方法において、 コンクリートポールの表面にひびが存在する箇所を挟む
ように、送信コイルと受信コイルをコンクリートポール
に設置する第１のステップと、 前記送信コイルと受信コイルの両者を挟むコンクリート
ポールに強磁性体である先端がとがっているフェライト
板を取りつける第２のステップと、 信号発生出力部からスイープ信号を送信コイルに出力す
る第３のステップと、 前記第３のステップでスイープ信号に応じた磁束が送信
コイルから発生することによりコンクリートポール内の
鉄筋に誘導電流が発生し、この誘導電流は再び磁束を発
生させ、この発生した磁束は前記送信側のフェライト板
に誘導され、このフェライト板のとがった先端から空間
に漏れ出し、この漏れ出した磁束は前記受信側のフェラ
イト板に誘導され、この誘導された磁束により受信コイ
ルに電流が誘導される第４のステップと、 前記第４のステップで受信コイルに誘導された電流を周
波数スペクトルに変換し、スペクトルピーク周波数を検
出する第５のステップと、 前記第５のステップで得られたスペクトルピーク周波数
と基準スペクトルピーク周波数とを比較し、両者の値が
異なれば当該コンクリートポールの鉄筋には破断が有る
と判断し、また、両者の値が等しければ当該コンクリー
トポールの鉄筋には破断が無いと判断する第６のステッ
プと、 前記第６のステップでコンクリートポール内の鉄筋に破
断があると判断した場合には、表示部において、破断が
有る旨表示し、又はブザー部においてブザー音を鳴動さ
せ、また、コンクリートポール内の鉄筋に破断が無いと
判断した場合には、表示部において、破断が無い旨表示
し、又はブザー部においてブザー音は鳴動させない第７
のステップとを具備することを特徴とするコンクリート
ポール内の鉄筋破断検知方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00104799A JP3403961B2 (ja) | 1999-01-06 | 1999-01-06 | コンクリートポール内の鉄筋破断検知装置及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00104799A JP3403961B2 (ja) | 1999-01-06 | 1999-01-06 | コンクリートポール内の鉄筋破断検知装置及び方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000199755A JP2000199755A (ja) | 2000-07-18 |
| JP3403961B2 true JP3403961B2 (ja) | 2003-05-06 |
Family
ID=11490651
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00104799A Expired - Fee Related JP3403961B2 (ja) | 1999-01-06 | 1999-01-06 | コンクリートポール内の鉄筋破断検知装置及び方法 |
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| JP2004251644A (ja) * | 2003-02-18 | 2004-09-09 | Yazaki Corp | 鉄筋コンクリート柱の鉄筋破断検出方法 |
| JP2004279372A (ja) * | 2003-03-19 | 2004-10-07 | Yazaki Corp | 破断検出方法 |
| JP4852473B2 (ja) * | 2007-05-22 | 2012-01-11 | 日本電信電話株式会社 | 鉄筋診断装置とそれを用いた鉄筋診断方法 |
| JP2010048723A (ja) * | 2008-08-22 | 2010-03-04 | Kobe Steel Ltd | 鉄筋腐食検査方法，鉄筋腐食検査装置 |
| JP5113706B2 (ja) * | 2008-09-30 | 2013-01-09 | 一般財団法人電力中央研究所 | 渦電流探傷用コイルの接続具並びに渦電流探傷センサー |
| JP5225911B2 (ja) * | 2009-03-27 | 2013-07-03 | 一般財団法人電力中央研究所 | 渦電流探傷用コイルの接続具並びに渦電流探傷センサー |
| JP6805986B2 (ja) * | 2017-07-10 | 2020-12-23 | 株式会社島津製作所 | 磁性体の検査装置 |
| US11009425B1 (en) | 2019-11-27 | 2021-05-18 | Matergenics, Inc. | Electrochemical crack detector |
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|---|---|---|---|---|
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| JPH0921786A (ja) * | 1995-07-05 | 1997-01-21 | Kansai Electric Power Co Inc:The | コンクリート柱鉄筋の非破壊診断法 |
| JP3448191B2 (ja) * | 1997-08-29 | 2003-09-16 | 日本電信電話株式会社 | 鉄筋破断検出器及び鉄筋破断検出方法 |
| JP3437074B2 (ja) * | 1997-12-17 | 2003-08-18 | 日本電信電話株式会社 | コンクリートポール内の鉄筋破断位置検知装置及びその方法 |
| JP3403941B2 (ja) * | 1998-07-08 | 2003-05-06 | 日本電信電話株式会社 | コンクリートポール内鉄筋の破断検知装置及び検知方法 |
-
1999
- 1999-01-06 JP JP00104799A patent/JP3403961B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 永島裕二他，渦流探傷法を用いたコンクリートポール内鉄筋破断検知技術の検討（その１），１９９８年電子情報通信学会総合大会講演論文集，１９９８年 ３月 ６日 |
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| JP2000199755A (ja) | 2000-07-18 |
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