JP5815921B2 - Defect evaluation apparatus for underground structure, defect evaluation method for underground structure, and defect evaluation program for underground structure - Google Patents

Defect evaluation apparatus for underground structure, defect evaluation method for underground structure, and defect evaluation program for underground structure Download PDF

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Description

この発明は、土中構造物の欠陥評価装置、土中構造物の欠陥評価方法、および土中構造物の欠陥評価プログラムに関する。   The present invention relates to a soil structure defect evaluation apparatus, a soil structure defect evaluation method, and a soil structure defect evaluation program.

土中構造物の欠陥評価装置とは、パンザーマストなどの金属柱の土中埋設部において、特に地表近傍(以下、「地際」という)で発生が見込まれる腐食部の欠陥の評価を行う装置である。従来の欠陥における具体的な評価方法は、金属柱の露出部分から地際の腐食部で反射波を形成させるための所定の周波数に設定された超音波が探触子から発信され、発信された超音波による腐食部からの反射波を解析することにより評価を行っている。これらの土中構造物の欠陥評価装置のうち、下記の特許文献1には以下の内容が開示されている。特許文献1によれば、探触子から発信される所定の周波数の超音波による地際の腐食部からの反射波を受信して記憶する際に、この腐食部からの反射波とともに得られる土中埋設側の端部からの反射波も記憶し、記憶した腐食部および端部からの反射波のエコー高さを対比することにより、腐食による欠陥の程度の評価を行なっている。   Defect evaluation equipment for underground structures is an equipment that evaluates defects in corroded areas where metal pillars such as panzer masts are buried in the ground, especially near the surface of the earth (hereinafter referred to as “ground”). is there. A specific evaluation method for a conventional defect is that an ultrasonic wave set to a predetermined frequency for forming a reflected wave from an exposed portion of a metal column at a corroded portion on the ground is transmitted from the probe and transmitted. The evaluation is performed by analyzing the reflected wave from the corroded part caused by ultrasonic waves. Among these underground structure defect evaluation apparatuses, the following contents are disclosed in Patent Document 1 below. According to Patent Document 1, when receiving and storing a reflected wave from a corroded portion on the ground by ultrasonic waves of a predetermined frequency transmitted from a probe, soil obtained together with the reflected wave from the corroded portion. The reflected wave from the end portion on the buried side is also memorized, and the degree of defect due to corrosion is evaluated by comparing the stored corrosion portion and the echo height of the reflected wave from the end portion.

特開2004−361321号公報JP 2004-361321 A

しかしながら、特許文献1においては、地際の腐食部からの反射波を受信する際に、端部からの反射波も受信しているため、超音波が金属柱を伝搬しているうちに、散乱や減衰を繰り返し、端部からの反射波の波形データがほとんどノイズに埋もれてしまう場合があった。その結果、地際の腐食による欠陥の程度の評価は精度が低い場合があった。   However, in Patent Document 1, when receiving the reflected wave from the corroded portion on the ground, the reflected wave from the end is also received, so that the ultrasonic wave is scattered while propagating through the metal column. In some cases, the waveform data of the reflected wave from the end portion is almost buried in noise. As a result, the accuracy of the degree of defects due to subterranean corrosion was sometimes inaccurate.

この発明の目的は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、腐食による欠陥の程度をより精度よく評価することができる土中構造物の欠陥評価装置、土中構造物の欠陥評価方法、および土中構造物の欠陥評価プログラムを提供することである。   The object of the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and is a device for evaluating a defect in a soil structure that can more accurately evaluate the degree of a defect due to corrosion, and a defect in the soil structure. It is to provide an evaluation method and a defect evaluation program for a structure in the soil.

この発明に係る、土中部分に存在する金属柱の腐食による欠陥の程度を評価する土中構造物の欠陥評価装置は、金属柱の土中外部分に取付けられ、所定の周波数を有する超音波を土中側に向けて発信し、反射波を検出する探触子と、探触子により検出された反射波を受信する超音波探傷器とを含む。反射波は、金属柱の土中側の端部からの反射波であり、第1の周波数を有する端部反射波と、金属柱の土中側の腐食部からの反射波であり、第1の周波数より高い第2の周波数を有する腐食部反射波とを含む。超音波探傷器は、腐食部反射波および端部反射波を個別に受信する受信手段を含む。   According to the present invention, a defect evaluation apparatus for an underground structure that evaluates the degree of defects due to corrosion of a metal column existing in a soil portion is attached to an outer portion of the metal column in the soil and receives ultrasonic waves having a predetermined frequency. A probe for transmitting toward the soil side and detecting a reflected wave and an ultrasonic flaw detector for receiving the reflected wave detected by the probe are included. The reflected wave is a reflected wave from the end of the metal column on the soil side, is an end reflected wave having the first frequency, and is a reflected wave from the corroded portion of the metal column on the soil side. And a corroded portion reflected wave having a second frequency higher than the first frequency. The ultrasonic flaw detector includes receiving means for individually receiving the corrosion portion reflected wave and the end portion reflected wave.

好ましくは、受信手段は、腐食部反射波および端部反射波を選択的に受信させる切り替え手段を含む。   Preferably, the receiving means includes switching means for selectively receiving the corroded portion reflected wave and the end reflected wave.

さらに好ましくは、探触子により発信される超音波は、第1および第2の周波数を含む周波数の帯域を有する。   More preferably, the ultrasonic wave transmitted by the probe has a frequency band including the first and second frequencies.

さらに好ましくは、探触子より発信される超音波の周波数の帯域は定められており、探触子は、受信手段が腐食部反射波および端部反射波を受信するために複数用いられる。   More preferably, the frequency band of the ultrasonic wave transmitted from the probe is determined, and a plurality of probes are used for the reception means to receive the corroded portion reflected wave and the end reflected wave.

この発明の他の局面においては、土中部分に存在する金属柱の腐食による欠陥の程度を評価する土中構造物の欠陥評価方法は、金属柱の土中外部分から、所定の周波数を有する超音波を土中側に向けて発信するステップと、反射波を受信するステップとを含む。反射波は、金属柱の土中側の端部からの反射波であり、第1の周波数を有する端部反射波と、金属柱の土中側の腐食部からの反射波であり、第1の周波数より高い第2の周波数を有する腐食部反射波とを含む。反射波を受信するステップは、端部反射波および腐食部反射波を個別に受信するステップを含む。土中構造物の欠陥評価方法は、個別に受信した端部反射波および腐食部反射波に基づいて腐食による欠陥の程度を評価するステップをさらに含む。   In another aspect of the present invention, there is provided a method for evaluating a defect of an underground structure for evaluating a degree of a defect caused by corrosion of a metal column existing in a soil portion. The method includes a step of transmitting a sound wave toward the soil side and a step of receiving a reflected wave. The reflected wave is a reflected wave from the end of the metal column on the soil side, is an end reflected wave having the first frequency, and is a reflected wave from the corroded portion of the metal column on the soil side. And a corroded portion reflected wave having a second frequency higher than the first frequency. The step of receiving the reflected wave includes the step of individually receiving the edge reflected wave and the corroded portion reflected wave. The defect evaluation method for the structure in the soil further includes a step of evaluating the degree of the defect due to corrosion based on the individually received end reflected wave and corroded part reflected wave.

この発明のさらに他の局面においては、土中構造物の欠陥評価プログラムは、金属柱の土中外部分から所定の周波数を有する超音波を土中側に向けて発信し、受信手段により反射波を受信し、反射波に基づいて金属柱の土中部分に存在する腐食による欠陥の程度の評価をコンピュータに実行させる。反射波は、金属柱の土中側の端部からの反射波であり、第1の周波数を有する端部反射波と、金属柱の土中側の腐食部からの反射波であり、第1の周波数より高い第2の周波数を有する腐食部反射波とを含む。土中構造物の欠陥評価プログラムはコンピュータに対して、受信手段に、反射波に含まれる端部反射波および腐食部反射波を個別に受信させるステップと、個別に受信させた端部反射波および腐食部反射波に基づいて腐食による欠陥の程度を評価するステップとを実行させる。   In yet another aspect of the present invention, the soil structure defect evaluation program transmits an ultrasonic wave having a predetermined frequency from the outside of the metal column to the soil side, and receives the reflected wave by the receiving means. Based on the reflected wave, the computer is caused to evaluate the degree of defects due to corrosion existing in the soil portion of the metal column. The reflected wave is a reflected wave from the end of the metal column on the soil side, is an end reflected wave having the first frequency, and is a reflected wave from the corroded portion of the metal column on the soil side. And a corroded portion reflected wave having a second frequency higher than the first frequency. The defect evaluation program for the underground structure causes the computer to receive the end reflected wave and the corroded portion reflected wave included in the reflected wave individually, and the received end reflected wave and And a step of evaluating the degree of defects due to corrosion based on the reflected wave of the corroded portion.

この発明によると、金属柱の土中側の端部からの反射波であり、第1の周波数を有する端部反射波と、金属柱の土中側の腐食部からの反射波であり、第1の周波数より高い第2の周波数を有する腐食部反射波とを個別に受信するため、腐食による欠陥の程度をより精度よく評価することができる。   According to the present invention, the reflected wave from the end of the metal column on the soil side, the reflected wave from the end portion having the first frequency and the reflected wave from the corroded portion of the metal column on the soil side, Since the corrosion portion reflected wave having the second frequency higher than the frequency of 1 is individually received, the degree of defects due to corrosion can be more accurately evaluated.

土中構造物の欠陥評価装置をパンザーマストのような金属柱の欠陥検出に用いた場合の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example at the time of using the defect evaluation apparatus of an underground structure for the defect detection of a metal pillar like a panther mast. 超音波探傷器の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of an ultrasonic flaw detector. 超音波探傷器の動作手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement procedure of an ultrasonic flaw detector. 実験結果の要部を示す図の一例である。It is an example of the figure which shows the principal part of an experimental result. 波形データのデータ解析・評価の処理動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing operation | movement of the data analysis and evaluation of waveform data. 腐食部および端部の断面図とそれに対応する反射エコーの波形データを示す図である。It is a figure which shows the cross-sectional view of a corrosion part and an edge part, and the waveform data of the reflective echo corresponding to it. 解析部における詳細判定Aの処理の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement of the process of the detailed determination A in an analysis part.

以下、この発明の一実施形態について図面を参照して説明する。図1は、この発明に係る、土中構造物の欠陥評価装置をパンザーマストのような金属柱の欠陥の検出に用いた場合の例を示す模式図である。図1を参照して、パンザーマストのような金属柱31はその一部が土中に埋め込まれており、地際33で地上部34と土中部35に分かれる。土中構造物の欠陥評価装置は、金属柱31の地上部34において接触媒質15を介して設置された探触子10と、探触子10に接続された超音波探傷器20とを含む。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a case where a defect evaluation apparatus for an underground structure according to the present invention is used to detect a defect of a metal column such as a panther mast. Referring to FIG. 1, a part of a metal column 31 such as a panther mast is embedded in soil, and is divided into a ground portion 34 and a soil portion 35 at a ground 33. The underground structure defect evaluation apparatus includes a probe 10 installed on the ground portion 34 of the metal column 31 via the contact medium 15 and an ultrasonic flaw detector 20 connected to the probe 10.

探触子10は、所定の周波数を有する超音波信号を金属柱31の土中側へ入射、伝搬させて、土中において腐食し、減肉した腐食部13からと土中埋設側の端部32からとの反射波(以下、「反射エコー」という場合がある)12を受信する。超音波探傷器20は探触子10からの反射エコーに対応する波形データに基づいて、腐食部13における欠陥の程度の判定および評価を行う。   The probe 10 enters and propagates an ultrasonic signal having a predetermined frequency to the soil side of the metal column 31 and corrodes in the soil. A reflected wave 12 (hereinafter also referred to as “reflected echo”) 12 is received. The ultrasonic flaw detector 20 determines and evaluates the degree of defects in the corroded portion 13 based on the waveform data corresponding to the reflected echo from the probe 10.

なお、金属柱31の板厚は6mm以下であるのが好ましい。   In addition, it is preferable that the plate | board thickness of the metal pillar 31 is 6 mm or less.

ここで用いられる超音波は、腐食部13および端部32からの反射エコーを明確に受信するために外表面に接している土、コンクリート、および内表面に発生した腐食による凹凸等の表裏面の形状により生じる疑似エコーの影響が最も少なく、また、少なくとも端部32からの反射エコーとして検出され得るよう伝搬する必要がある。このため、測定には種々の超音波モードのうち、SH波(Shear Horizontal Wave)を適用するのが好ましい。SH波とは、粒子の動きは超音波の進行方向に垂直であり、探傷面(表面)に対して水平方向に振動する波のことである。   The ultrasonic waves used here are soil and concrete in contact with the outer surface in order to clearly receive the reflected echoes from the corroded portion 13 and the end portion 32, and the front and back surfaces such as irregularities caused by the corrosion generated on the inner surface. The influence of the pseudo echo caused by the shape is the least, and it is necessary to propagate at least so that it can be detected as a reflected echo from the end portion 32. For this reason, it is preferable to apply SH wave (Shear Horizontal Wave) among various ultrasonic modes for measurement. The SH wave is a wave whose particle motion is perpendicular to the traveling direction of the ultrasonic wave and vibrates in the horizontal direction with respect to the flaw detection surface (surface).

図2は、超音波探傷器20の構成を示すブロック図である。図2を参照して、超音波探傷器20は、超音波探傷器20全体を制御するCPU21と、CPU21を各構成部と接続するためのインターフェイス22と、超音波探傷器20の動作をオン、オフするスイッチ23と、探触子10へ電源を供給するパルサ24と、探触子10が検出した反射エコーを受信する受信器25と、受信器25により受信された反射エコーの情報を記憶するメモリ26と、受信器25で受信した腐食部13および端部32からの反射エコーの波形データを用いてデータ解析を行う解析部27と、反射エコーのような波形を表示する表示器28とを含む。   FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the ultrasonic flaw detector 20. With reference to FIG. 2, the ultrasonic flaw detector 20 turns on the operation of the CPU 21 that controls the entire ultrasonic flaw detector 20, the interface 22 for connecting the CPU 21 to each component, and the ultrasonic flaw detector 20. The switch 23 to be turned off, the pulser 24 for supplying power to the probe 10, the receiver 25 for receiving the reflected echo detected by the probe 10, and the information of the reflected echo received by the receiver 25 are stored. A memory 26, an analysis unit 27 that performs data analysis using the waveform data of the reflected echoes from the corroded part 13 and the end part 32 received by the receiver 25, and a display 28 that displays a waveform such as the reflected echoes. Including.

受信器25は、第1の周波数を有する反射エコーを受信する第1受信フィルタ25aと、第1より高い周波数を有する反射エコーを受信する第2受信フィルタ25bとを含む。これにより、第1および第2の周波数を有する反射エコーを個別に受信することができる。また、受信器25は切り替え部25cを含み、第1または第2の周波数を有する反射エコーを選択的に受信することができる。なお、切り替え部25cによる切り替えは手動および自動のどちらで切り替えられてもよい。また、受信器25は受信手段として作動し、切り替え部25cは切り替え手段として作動する。   The receiver 25 includes a first reception filter 25a that receives a reflected echo having a first frequency, and a second reception filter 25b that receives a reflected echo having a higher frequency than the first. Thereby, the reflected echoes having the first and second frequencies can be individually received. The receiver 25 includes a switching unit 25c, and can selectively receive a reflected echo having the first or second frequency. The switching by the switching unit 25c may be switched manually or automatically. The receiver 25 operates as a receiving unit, and the switching unit 25c operates as a switching unit.

次に、超音波探傷器20の動作について説明する。図3は、超音波探傷器20の動作手順を示すフローチャートである。図3を参照して、超音波探傷器20は、事前準備、探傷準備、探傷、データ解析・評価、および撤去・完了の各処理を行う。   Next, the operation of the ultrasonic flaw detector 20 will be described. FIG. 3 is a flowchart showing an operation procedure of the ultrasonic flaw detector 20. Referring to FIG. 3, the ultrasonic flaw detector 20 performs each process of pre-preparation, flaw detection preparation, flaw detection, data analysis / evaluation, and removal / completion.

事前準備においては、超音波探傷器20および内蔵されたシステムプログラムを起動し、図面等によりパンザーマストの端部32までの距離(たとえば約2000mm)を確認して、超音波探傷器20により測定すべき長さである、測定範囲を設定して予備調査を行う(図3におけるステップS11。以下ステップは省略する)。次いで、基準感度を調整し(S12)、探傷感度を調整する(S13)。なお、基準感度は、たとえば、板厚3mmの鉄板に直径10mmの貫通孔を開けた試験片を準備し、貫通孔から所定の距離(実際に測定する場合の位置関係を考慮して定めた距離、たとえば約300mm)離れた位置に探触子10を固定する。その貫通孔からの反射エコーを得て、反射エコーが表示器28上で80%のレベルになるよう調整される。   In advance preparation, the ultrasonic flaw detector 20 and the built-in system program are started, the distance to the end 32 of the panther mast (for example, about 2000 mm) is confirmed by a drawing or the like, and the ultrasonic flaw detector 20 should be used for measurement. A preliminary survey is performed by setting a measurement range, which is the length (step S11 in FIG. 3; the following steps are omitted). Next, the reference sensitivity is adjusted (S12), and the flaw detection sensitivity is adjusted (S13). In addition, the reference sensitivity is prepared, for example, by preparing a test piece in which a through hole having a diameter of 10 mm is formed in an iron plate having a thickness of 3 mm, and a predetermined distance from the through hole (a distance determined in consideration of a positional relationship in actual measurement) (For example, about 300 mm) The probe 10 is fixed to a position away. A reflected echo from the through hole is obtained, and the reflected echo is adjusted to a level of 80% on the display 28.

探傷準備処理においては、まず、超音波の入射の妨げとなる付着物の除去のような探傷面前処理を行う(S14)。次に、探触子10が地際33から上記した所定の距離(たとえば約300mm)の位置に配置できるよう探触子10の位置確認を行う(S15)。その後、接触媒質15を探触子10の取付け位置に塗布する(S16)。   In the flaw detection preparation process, first, a flaw detection surface pretreatment such as removal of deposits that obstruct the incidence of ultrasonic waves is performed (S14). Next, the position of the probe 10 is confirmed so that the probe 10 can be placed at the predetermined distance (for example, about 300 mm) from the ground 33 (S15). Thereafter, the contact medium 15 is applied to the attachment position of the probe 10 (S16).

探傷処理においては、スイッチ23がオンされることで測定が開始され、たとえば、350kHzのSH波を出力する探触子10を用いてパンザーマストの探傷を行う(S17)。   In the flaw detection process, measurement is started when the switch 23 is turned on, and for example, the panzer mast is flawed using the probe 10 that outputs a 350 kHz SH wave (S17).

データ解析・評価処理においては、地際33の腐食部13および端部32からの反射エコーの信号をそのまま生波形としてメモリ26に記憶することによりデータを採取し(S18)、リアルタイムで表示器28に表示しながらデータ解析を行う(S19)。解析した結果に基づいて腐食による欠陥の程度を、たとえば、健全、軽度、中度、および重度として表示して評価・判定を行う(S20)。   In the data analysis / evaluation process, data is collected by storing the reflected echo signals from the corroded portion 13 and the end portion 32 of the subsurface 33 as they are in the memory 26 as raw waveforms (S18), and the display 28 in real time. Data analysis is performed while displaying on the screen (S19). Based on the analysis result, the degree of defects due to corrosion is displayed as, for example, sound, mild, moderate, and severe, and evaluation / determination is performed (S20).

撤去・完了処理においては、探触子10をパンザーマストから外すとともに、超音波探傷器20を撤去し(S21)、接触媒質15を除去して処理を終了する(S22)。   In the removal / completion process, the probe 10 is removed from the panzer mast, the ultrasonic flaw detector 20 is removed (S21), the contact medium 15 is removed, and the process is terminated (S22).

次に、この発明の原理を説明する。図4は、発明者らが本願発明に至った実験結果の要部を示す図の一例である。探触子より周波数が350kHzの超音波を発信した場合において、地際の腐食部および端部からの反射エコーを周波数が200kHzおよび500kHzで受信したときの波形データを示す。横軸は探触子からのビーム路程であり、縦軸は反射エコーのエコー高さを表す。(A)は腐食部からの反射エコーを200kHzの周波数で受信したときの波形データであり、(B)は腐食部からの反射エコーを500kHzの周波数で受信したときの波形データである。また、(C)は端部からの反射エコーを200kHzの周波数で受信ときの波形データであり、(D)は端部からの反射エコーを500kHzの周波数で受信ときの波形データである。   Next, the principle of the present invention will be described. FIG. 4 is an example of a diagram showing a main part of an experimental result obtained by the inventors of the present invention. Waveform data when the echoes having a frequency of 350 kHz are transmitted from the probe and reflected echoes from the corroded portion and the end portion at the ground are received at frequencies of 200 kHz and 500 kHz are shown. The horizontal axis represents the beam path from the probe, and the vertical axis represents the echo height of the reflected echo. (A) is waveform data when the reflected echo from the corroded part is received at a frequency of 200 kHz, and (B) is waveform data when the reflected echo from the corroded part is received at a frequency of 500 kHz. (C) is waveform data when a reflected echo from the end is received at a frequency of 200 kHz, and (D) is waveform data when a reflected echo from the end is received at a frequency of 500 kHz.

(A)および(B)を参照して、(A)よりも(B)の方が、地際の腐食部反射エコーを検出するビーム路程においての波形の形状(丸で囲んだ部分)は鮮明であり、エコー高さ(ピーク値)も約2倍程度高い結果が得られていることより、波形データから解析するためのデータを検出するのに適しているということが判る。   Referring to (A) and (B), the shape of the waveform (the circled part) in the beam path for detecting the corroded part reflection echo is clearer in (B) than in (A). Since the echo height (peak value) is about twice as high, it can be seen that the echo height (peak value) is suitable for detecting data for analysis from the waveform data.

すなわち、地際の腐食部反射エコーの波形データを高い分解能で受信するための周波数は200kHzよりも500kHzの方が好ましいことが判る。   That is, it can be seen that the frequency for receiving the waveform data of the corroded part reflection echo at the ground with high resolution is preferably 500 kHz rather than 200 kHz.

また、同様に(C)および(D)を参照して、(D)よりも(C)の方が、端部反射エコーを検出するビーム路程においての波形の形状(丸で囲んだ部分)は鮮明であり、エコー高さ(ピーク値)も約2倍程度高い結果が得られていることより、波形データから解析するためのデータを検出するのに適しているということが判る。   Similarly, with reference to (C) and (D), the waveform shape (circled portion) in the beam path for detecting the end reflection echo is (C) rather than (D). Since the result is clear and the echo height (peak value) is about twice as high, it can be seen that it is suitable for detecting data for analysis from the waveform data.

すなわち、端部反射エコーの波形データを高い分解能で受信するための周波数は500kHzよりも200kHzの方が好ましいことが判る。   That is, it can be seen that the frequency for receiving the waveform data of the end reflection echo with high resolution is preferably 200 kHz rather than 500 kHz.

上記の結果は、金属柱などを伝搬する超音波において、周波数の高い超音波は波長が短いため、腐食などを捉えやすいが散乱や減衰もしやすい。一方、周波数の低い超音波は波長が長いため、腐食などを捉えにくいが散乱や減衰もしにくいという超音波の一般的な性質によるものである。従って、所望の反射エコーを高い分解能で受信するためには、超音波の伝搬する距離に応じて、すなわち、超音波の伝搬する距離が長ければ長いほど受信器では低い周波数で受信され、また、短ければ短いほど受信器では高い周波数で受信されるのが好ましい。このことより、端部反射エコーにおいては、探触子から端部までの距離が長いため、その距離に応じた低い周波数で受信されるのが好ましい。一方、地際の腐食部反射エコーにおいては、探触子から地際の腐食部までの距離が短いため、その距離に応じた高い周波数で受信されるのが好ましい。   As a result of the above, in the ultrasonic wave propagating through a metal column or the like, the ultrasonic wave having a high frequency has a short wavelength, so that it is easy to catch corrosion or the like but is also easily scattered or attenuated. On the other hand, since the ultrasonic wave with a low frequency has a long wavelength, it is due to the general property of the ultrasonic wave that it is difficult to catch corrosion or the like but is difficult to scatter or attenuate. Therefore, in order to receive a desired reflected echo with high resolution, the longer the ultrasonic wave propagation distance, the longer the ultrasonic wave propagation distance, the lower the frequency at which the receiver receives, It is preferable that the shorter the signal is, the higher the frequency is received by the receiver. Therefore, the end reflection echo has a long distance from the probe to the end, and is preferably received at a low frequency corresponding to the distance. On the other hand, since the distance from the probe to the corroded portion on the ground is short in the ground corroded portion reflection echo, it is preferably received at a high frequency corresponding to the distance.

上記の原理に鑑み、この実施形態においては、中心周波数がたとえば350kHzで、たとえば200〜500kHzの周波数の帯域(以下、「周波数帯域」という)を有するように作成した探触子を用いることで、受信器の受信する周波数である第1の周波数(200kHz)、および第2の周波数(500kHz)で、地際の腐食部および端部からの反射エコーを高い分解能で受信することができる。なお、この中心周波数およびその周波数帯域は一例であって、中心周波数およびその周波数帯域とも任意に設定してもよい。また、中心周波数とは特定の周波数帯域を有する超音波を探触子から発信させる際に設定される周波数のことである。   In view of the above principle, in this embodiment, by using a probe created so as to have a center frequency of, for example, 350 kHz and a frequency band of 200 to 500 kHz (hereinafter referred to as “frequency band”), for example, Reflected echoes from the corroded portion and the end portion at the ground can be received with high resolution at the first frequency (200 kHz) and the second frequency (500 kHz) that are received by the receiver. The center frequency and its frequency band are examples, and both the center frequency and its frequency band may be set arbitrarily. The center frequency is a frequency set when an ultrasonic wave having a specific frequency band is transmitted from the probe.

しかしながら、1つの探触子から発信される超音波が有する周波数帯域には限界、すなわち定めがある。従って、1つの探触子より発信される超音波が有する周波数帯域では、地際の腐食部反射エコーおよび端部反射エコーをともに形成できない、すなわち、ともに受信できない場合がある。この場合については後述する。   However, there is a limit, that is, a definition, in the frequency band that the ultrasonic wave transmitted from one probe has. Accordingly, in the frequency band of the ultrasonic wave transmitted from one probe, both the corroded portion reflected echo and the edge reflected echo cannot be formed, that is, they cannot be received together. This case will be described later.

次に、S18〜S20におけるデータ解析・評価処理について説明する。図5は、データ解析・評価処理における評価・判定の処理の動作(反射エコーの波形データの解析手順)を示すフローチャートである。この処理は、図2におけるCPU21の制御の下に、受信器25および解析部27が行う。なお、図3におけるS11およびS15に基づき、第1受信フィルタは周波数が200kHz、また、第2受信フィルタは周波数が500kHzで端部および地際の腐食部からの反射エコーを受信するものとする。また、上記のように、中心周波数が350kHzで周波数帯域が200〜500kHzの探触子を用いるものとする。   Next, the data analysis / evaluation process in S18 to S20 will be described. FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the evaluation / determination process (analysis procedure of the reflected echo waveform data) in the data analysis / evaluation process. This processing is performed by the receiver 25 and the analysis unit 27 under the control of the CPU 21 in FIG. Note that, based on S11 and S15 in FIG. 3, the first reception filter has a frequency of 200 kHz, and the second reception filter has a frequency of 500 kHz and receives reflected echoes from the edge portion and the corroded portion on the ground. Further, as described above, a probe having a center frequency of 350 kHz and a frequency band of 200 to 500 kHz is used.

図2および図5を参照して、まず、探触子10より超音波を発信する(S201)。次に、切り替え部25cにより受信器25を第2受信フィルタ25bで受信するようセットする(S202)。第2受信フィルタ25bで地際の腐食部反射エコーが認められた場合(S203おいてYES)、メモリ26に地際の腐食部反射エコーの波形データを記憶して、切り替え部25cにより受信器25を第1受信フィルタ25aで受信するようセットする(S204)。第1受信フィルタ25aで端部反射エコーの波形データを受信したら(S205)、メモリ26に波形データを記憶して、詳細判定Aを実行する(S301)。なお、詳細判定Aについては後述する。   With reference to FIG. 2 and FIG. 5, an ultrasonic wave is first transmitted from the probe 10 (S201). Next, the switching unit 25c sets the receiver 25 so as to be received by the second reception filter 25b (S202). If a ground corroded portion reflected echo is recognized by the second receiving filter 25b (YES in S203), the waveform data of the ground corroded portion reflected echo is stored in the memory 26, and the receiver 25 is switched by the switching unit 25c. Is received by the first reception filter 25a (S204). When the waveform data of the end reflection echo is received by the first reception filter 25a (S205), the waveform data is stored in the memory 26, and the detailed determination A is executed (S301). Detailed determination A will be described later.

第2受信フィルタ25bで腐食部反射エコーが認められない場合(S203おいてNO)、切り替え部25cにより受信器25を第1受信フィルタ25aで受信するようセットする(S206)。第1受信フィルタ25aで端部反射エコーが認められた場合(S207においてYES)、メモリ26に端部反射エコーの波形データを記憶して、正しい端部からの反射エコーか否かをビーム路程が合致するか否かで検討する(S208)。端部までのビーム路程と合致する場合(S208においてYES)、健全または微小な腐食と判定する(S209)。端部までのビーム路程と合致しない場合(S208においてNO)、測定エラーや特殊な腐食状況の可能性などが考えられるため、探傷条件に入力ミスがあるか否かを判定し(S210)、測定エラーまたは特殊な腐食状況の可能性があると判定するか(S211)、入力の修正後、評価判定を再開させる(S212)。また、第1受信フィルタ25aで端部反射エコーが認められない場合(S207においてNO)、S208におけるNOと同様、測定エラーや特殊な腐食状況の可能性などが考えられるため、探傷条件に入力ミスがあるか否かを判定し(S210)、測定エラーまたは特殊な腐食状況の可能性があると判定するのか(S211)、入力の修正後、評価判定を再開させる(S212)。   If the corroded portion reflection echo is not recognized by the second reception filter 25b (NO in S203), the switching unit 25c is set so that the receiver 25 is received by the first reception filter 25a (S206). When the end reflection echo is recognized by the first reception filter 25a (YES in S207), the waveform data of the end reflection echo is stored in the memory 26, and the beam path length determines whether or not the reflection echo is from the correct end. Whether or not they match is examined (S208). If it matches the beam path to the end (YES in S208), it is determined as sound or minute corrosion (S209). If it does not match the beam path to the end (NO in S208), there may be a measurement error or the possibility of a special corrosion condition. Therefore, it is determined whether or not there is an input error in the flaw detection conditions (S210). It is determined that there is a possibility of an error or a special corrosion situation (S211), or after the input is corrected, the evaluation determination is restarted (S212). In addition, when no end reflection echo is recognized by the first reception filter 25a (NO in S207), there is a possibility of a measurement error or a special corrosion situation as in the case of NO in S208. It is determined whether or not there is a possibility of a measurement error or a special corrosion situation (S211). After the input is corrected, the evaluation determination is restarted (S212).

次に、図5におけるS301の詳細判定Aについて説明する。図6は、金属柱31の土中埋設部の腐食部13における断面(A)と、地際の腐食による腐食部反射エコーの波形(B)との関係を示す図の一例であり、また、金属柱31の土中側の端部32における断面(C)と、端部32からの端部反射エコーの波形(D)との関係を示す図の一例である。また、図7は、図5のS301の詳細判定Aにおける解析部の処理の動作を示すフローチャートである。   Next, the detailed determination A in S301 in FIG. 5 will be described. FIG. 6 is an example of a diagram showing the relationship between the cross section (A) of the corroded portion 13 of the buried portion of the metal column 31 and the waveform (B) of the corroded portion reflected echo caused by the corrosion on the ground, It is an example of the figure which shows the relationship between the cross section (C) in the edge part 32 of the metal pillar 31 in the soil side, and the waveform (D) of the edge part reflection echo from the edge part 32. FIG. FIG. 7 is a flowchart showing the processing operation of the analysis unit in the detailed determination A in S301 of FIG.

図6および図7を参照して、詳細判定Aでは、まず、メモリに記憶されている地際の腐食部反射エコーの波形データのピーク値H1を検出する(図6における(B)、S311)。次に、特許文献1(段落番号0040、図5(C))に開示される「立ち上がりの角度係数θ」を算出する手順と同様、S311におけるピーク値H1を用いて、地際の腐食部反射エコーの波形データを正規化し、立ち上がりの角度係数θを算出する(S312)。なお、S312において正規化後に検出される地際の腐食部反射エコーのエコー高さをK−EH%と規定する(S313)。次に、端部反射エコーに対応する波形データを正規化し、正規化後に検出される端部反射エコーのエコー高さを検出し、T−EH%と規定する(S314)。なお、S314における正規化は、特許文献1(段落番号0046)に開示されるように、S312で地際の腐食部反射エコーが正規化されたときと同様の比率で行われる。次に、S312〜S314で算出した角度係数θ、地際の腐食部反射エコーのエコー高さK−EH%、および端部反射エコーのエコー高さT−EH%をパラメータとして評価ポイントを与える(S315)。それぞれのパラメータに与えられた評価ポイントから欠陥の程度の評価をする(S316)。なお、S313における地際の腐食部反射エコーのエコー高さK−EH%、およびS314における端部反射エコーのエコー高さT−EH%は、図3のS12において基準感度として調整されたエコー高さに対する、地際の腐食部および端部からの反射エコーのエコー高さの比である。   With reference to FIG. 6 and FIG. 7, in the detailed determination A, first, the peak value H1 of the waveform data of the corroded portion reflected echo stored in the memory is detected ((B), S311 in FIG. 6). . Next, in the same manner as the procedure for calculating the “rising angle coefficient θ” disclosed in Patent Document 1 (paragraph number 0040, FIG. 5C), using the peak value H1 in S311, the reflected part of the corroded area at the ground. The waveform data of the echo is normalized and the rising angle coefficient θ is calculated (S312). Note that the echo height of the corroded portion reflected echo detected after normalization in S312 is defined as K-EH% (S313). Next, the waveform data corresponding to the end reflection echo is normalized, the echo height of the end reflection echo detected after normalization is detected, and defined as T-EH% (S314). Note that the normalization in S314 is performed at the same ratio as when the ground corroded part echo is normalized in S312 as disclosed in Patent Document 1 (paragraph number 0046). Next, evaluation points are given using the angle coefficient θ calculated in S312 to S314, the echo height K-EH% of the corroded portion reflection echo, and the echo height T-EH% of the end portion reflection echo as parameters ( S315). The degree of defects is evaluated from the evaluation points given to the respective parameters (S316). Note that the echo height K-EH% of the corroded portion reflected echo at S313 and the echo height T-EH% of the end reflected echo at S314 are the echo heights adjusted as the reference sensitivity in S12 of FIG. Is the ratio of the echo height of reflected echoes from the corroded part and the edge part of the ground to the depth.

次に、S316における欠陥の程度の評価について説明する。以下の表1は、解析部による腐食の欠陥の程度の評価方法の一例を示し、特許文献1に開示されている評価方法(段落番号0052における表1)に基づいている。なお、表1における地際の腐食部反射エコーのエコー高さK−EH%は、地際の腐食の程度が大きいほど高い。また、端部反射エコーのエコー高さT−EH%は、地際の腐食の程度が大きいほど低い。これは特許文献1(段落番号0044)に開示されている、地際の腐食部および端部からの反射エコーのエコー高さの相関関係によるものである。   Next, the evaluation of the degree of defects in S316 will be described. Table 1 below shows an example of an evaluation method of the degree of corrosion defects by the analysis unit, and is based on the evaluation method disclosed in Patent Document 1 (Table 1 in Paragraph No. 0052). In addition, the echo height K-EH% of the corroded part reflection echo in Table 1 is higher as the degree of corrosiveness is larger. Further, the echo height T-EH% of the end reflection echo is lower as the degree of ground corrosion is larger. This is due to the correlation between the echo height of the reflected echo from the corroded portion and the end portion at the ground, which is disclosed in Patent Document 1 (paragraph number 0044).

Figure 0005815921
Figure 0005815921

表1を参照して、解析部は地際の腐食部反射エコーおよび端部反射エコーを用いて、立ち上がりの角度係数θ、地際の腐食部反射エコーのエコー高さK−EH%、および端部反射エコーのエコー高さT−EH%に基づく各評価ポイントの合計から、地際の腐食による欠陥の程度の評価を行う。たとえば、評価ポイントが低い方から、健全、軽度、中度および重度などの4段階で地際の腐食による欠陥の程度の評価を行う。   Referring to Table 1, the analysis unit uses the ground corroded portion reflection echo and the end portion reflected echo, and uses the rising angle coefficient θ, the echo height K-EH% of the corroded portion reflected echo, and the edge. From the total of the respective evaluation points based on the echo height T-EH% of the partial reflection echo, the degree of defects due to ground corrosion is evaluated. For example, the degree of defects due to subsurface corrosion is evaluated in four stages, such as soundness, mildness, mediumness, and severity, from the lowest evaluation point.

上記によれば、第1の周波数である200kHzの周波数を有する端部反射エコーと、第1の周波数より高い第2の周波数である500kHzの周波数を有する地際の腐食部反射エコーとを個別に受信するため、地際の腐食部反射エコーおよび端部反射エコーを高い分解能で受信することができる。従って、各々の高い分解能の波形データに基づいた精度の高い評価を行うことができる。   According to the above, the edge reflection echo having the frequency of 200 kHz that is the first frequency and the corroded reflection echo on the ground having the frequency of 500 kHz that is the second frequency higher than the first frequency are individually provided. In order to receive, the corroded part reflection echo and the edge reflection echo on the ground can be received with high resolution. Therefore, highly accurate evaluation can be performed based on each high-resolution waveform data.

なお、上記の実施形態において、地際の腐食部反射エコーを受信するために、第2受信フィルタが500kHz(ここでは、「周波数f1」という)の周波数を有する反射エコーを受信する場合について説明したが、これに限ることなく、所望の周波数である周波数f2(f2<f1)の反射エコーを受信するようにしてもよい。ここにおける周波数f2は、第1受信フィルタが200kHz(ここでは、「f0」という)の周波数を有する反射エコーを受信する場合、f0<f2<f1の関係式が成り立つ周波数である。たとえば、400kHzの周波数を有する反射エコーを受信するようにしてもよい。こうすることにより、地際と端部との中間部における腐食からの反射エコーを受信することができる。これにより、400kHzの周波数を有する反射エコーのエコー高さを用いてデータ解析・評価を行うことにより、中間部における腐食の欠陥の程度を評価することができる。   In the above embodiment, a case has been described in which the second reception filter receives a reflected echo having a frequency of 500 kHz (here, referred to as “frequency f1”) in order to receive a ground corroded portion reflected echo. However, the present invention is not limited to this, and a reflected echo having a desired frequency f2 (f2 <f1) may be received. The frequency f2 here is a frequency that satisfies the relational expression of f0 <f2 <f1 when the first reception filter receives a reflected echo having a frequency of 200 kHz (herein, “f0”). For example, a reflected echo having a frequency of 400 kHz may be received. By doing so, it is possible to receive reflected echoes from corrosion at the intermediate portion between the ground and the edge. Accordingly, the degree of corrosion defects in the intermediate portion can be evaluated by performing data analysis / evaluation using the echo height of the reflected echo having a frequency of 400 kHz.

次に、他の実施形態について説明する。この実施形態では、上記の実施形態で述べたように、1つの探触子で地際の腐食部反射エコーおよび端部反射エコーを受信できない場合について説明する。   Next, another embodiment will be described. In this embodiment, as described in the above embodiment, a case will be described in which a single probe cannot receive a corroded portion reflection echo and an end portion reflection echo on the ground.

上記の場合とは、たとえば、地際の腐食部反射エコーを受信する周波数が600kHzで、端部反射エコーを受信する周波数が100kHzである場合である。1つの探触子では200〜500kHzの周波数帯域を有する超音波を発信させることは可能だが、100〜600kHzの周波数帯域を有する超音波を発信させることはできない場合もありうる。このときは、1つの探触子から発信される超音波では、地際の腐食部反射エコーおよび端部反射エコーを受信することができない。   The case described above is, for example, a case where the frequency at which the corroded portion reflected echo is received is 600 kHz and the frequency at which the end reflected echo is received is 100 kHz. Although one probe can transmit an ultrasonic wave having a frequency band of 200 to 500 kHz, there may be a case where an ultrasonic wave having a frequency band of 100 to 600 kHz cannot be transmitted. At this time, the ultrasonic wave transmitted from one probe cannot receive the corroded portion reflected echo and the end reflected echo on the ground.

上記に鑑み、地際の腐食部反射エコーを受信する周波数と端部反射エコーを受信する周波数とを含む周波数帯域を、用いられる探触子に応じて複数に区分し、地際の腐食部反射エコーおよび端部反射エコーを受信する周波数を含む周波数帯域を有した異なる中心周波数の超音波を複数の探触子を用いて発信させる。また、各々の探触子に応じた受信器を有する複数の超音波探傷器を用いて、地際の腐食部反射エコーおよび端部反射エコーを受信する。こうすることにより、地際の腐食部反射エコーおよび端部反射エコーを受信するのに適した超音波を発信することができるため、地際の腐食部反射エコーおよび端部反射エコーを高い分解能で受信できる。   In view of the above, the frequency band including the frequency at which the corroded portion reflected echo is received and the frequency at which the end reflected echo is received is divided into a plurality of frequencies according to the probe used, and the corroded portion reflected at the surface. An ultrasonic wave having a different center frequency having a frequency band including a frequency for receiving the echo and the end reflection echo is transmitted using a plurality of probes. Moreover, the corroded part reflection echo and the edge reflection echo at the ground are received using a plurality of ultrasonic flaw detectors having a receiver corresponding to each probe. In this way, since it is possible to transmit ultrasonic waves suitable for receiving the eroded part reflection echo and the edge reflection echo at the subsurface, the erosion part reflection echo and the end reflection echo at the subsurface can be transmitted with high resolution. Can receive.

なお、この実施形態の構成において上記の実施形態と異なる点は、異なる中心周波数を発信する複数の探触子と、各探触子に応じた受信器を有する複数の超音波探傷器とを用いるという点である。具体的な構成は後述する。   The configuration of this embodiment is different from the above-described embodiment in that a plurality of probes that transmit different center frequencies and a plurality of ultrasonic flaw detectors having a receiver corresponding to each probe are used. That is the point. A specific configuration will be described later.

以下の表2は、探触子より発信される超音波の中心周波数と、その超音波が有する周波数帯域との関係の一例を示す。   Table 2 below shows an example of the relationship between the center frequency of the ultrasonic wave transmitted from the probe and the frequency band of the ultrasonic wave.

Figure 0005815921
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表2を参照して、たとえば、この実施形態においては、S11およびS15に基づいた結果、端部反射エコーおよび地際の腐食部反射エコーを高い分解能で受信するためには、100kHzおよび600kHzの周波数を有する超音波を発信し、第1および第2受信フィルタが100kHzおよび600kHzの周波数の反射エコーを受信する必要があることが分かっているものとする。   Referring to Table 2, for example, in this embodiment, as a result of S11 and S15, in order to receive the edge reflection echo and the ground corrosion reflection echo with high resolution, the frequencies of 100 kHz and 600 kHz Suppose that it is known that the first and second receiving filters need to receive reflected echoes at frequencies of 100 kHz and 600 kHz.

この実施形態における構成として、中心周波数が200kHzで周波数帯域が100〜300kHzの探触子Cと、探触子Cに応じた受信器Cを有する超音波探傷器Cとを準備する。受信器Cは、第1および第2受信フィルタにより100kHzおよび300kHzの周波数を有する反射エコーを受信する。また、中心周波数が500kHzで周波数帯域が300〜600kHzの探触子Dと、探触子Dに応じた受信器Dを有する超音波探傷器Dとを準備する。受信器Dは、第1および第2受信フィルタにより300kHzおよび600kHzの周波数を有する反射エコーを受信する。なお、探触子Cおよび探触子Dの動作、また、超音波探傷器Cおよび超音波探傷器Dの動作は、上記の実施形態と同様である。   As a configuration in this embodiment, a probe C having a center frequency of 200 kHz and a frequency band of 100 to 300 kHz and an ultrasonic flaw detector C having a receiver C corresponding to the probe C are prepared. The receiver C receives reflected echoes having frequencies of 100 kHz and 300 kHz by the first and second reception filters. In addition, a probe D having a center frequency of 500 kHz and a frequency band of 300 to 600 kHz and an ultrasonic flaw detector D having a receiver D corresponding to the probe D are prepared. The receiver D receives reflected echoes having frequencies of 300 kHz and 600 kHz by the first and second reception filters. The operations of the probe C and the probe D and the operations of the ultrasonic flaw detector C and the ultrasonic flaw detector D are the same as those in the above embodiment.

まず、探触子Cと受信器Cを有する超音波探傷器Cとを土中構造物の欠陥評価装置に適用する。次に、探触子Cより超音波を発信し、超音波の有する周波数帯域により反射エコーにおける端部反射エコーを第1受信フィルタにより受信器Cで受信する。次に、探触子Dと受信器Dを有する超音波探傷器Dとを土中構造物の欠陥評価装置に適用する。次に、探触子Dより超音波を発信し、超音波の有する周波数帯域により反射エコーにおける地際の腐食部反射エコーを第2受信フィルタにより受信器Dで受信する。   First, the probe C and the ultrasonic flaw detector C having the receiver C are applied to a defect evaluation apparatus for an underground structure. Next, an ultrasonic wave is transmitted from the probe C, and the end reflection echo in the reflection echo is received by the receiver C by the first reception filter in the frequency band of the ultrasonic wave. Next, the probe D and the ultrasonic flaw detector D having the receiver D are applied to a defect evaluation apparatus for an underground structure. Next, an ultrasonic wave is transmitted from the probe D, and the corroded portion reflected echo in the reflected echo is received by the receiver D by the second receiving filter in the frequency band of the ultrasonic wave.

上記によれば、中心周波数が200kHzおよび500kHzの2つの超音波を発信させ、各々の超音波が有する周波数帯域により、100kHzの周波数を有する端部反射エコーと、600kHzの周波数を有する地際の腐食部反射エコーとを個別に受信するため、地際の腐食部反射エコーおよび端部反射エコーを高い分解能で受信することができる。   According to the above, two ultrasonic waves having a center frequency of 200 kHz and 500 kHz are transmitted, and depending on the frequency band each ultrasonic wave has, an end reflection echo having a frequency of 100 kHz and a subsurface corrosion having a frequency of 600 kHz Since the partial reflection echo is received separately, the corroded portion reflection echo and the end reflection echo on the ground can be received with high resolution.

なお、上記の実施形態において、端部反射エコーおよび地際の腐食部反射エコーを受信するために、2つの探触子を用いて異なる中心周波数の超音波を発信する場合について説明したが、これに限ることなく、3つ以上の探触子を用いてもよい。上記の実施形態において、100kHzの周波数を有する端部反射エコーおよび600kHzの周波数を有する地際の腐食部反射エコーを受信するために、中心周波数が200kHzで周波数帯域が100〜300kHzの探触子Cおよび中心周波数が500kHzで周波数帯域が300〜600kHzの探触子Dを用いる場合について説明したが、たとえば、端部反射エコーを中心周波数が100kHzで周波数帯域が80〜100kHzの探触子Bにより受信し、地際の腐食部反射エコーを中心周波数が500kHzで周波数帯域が300〜600kHzの探触子Dにより受信して、中心周波数が200kHzで周波数帯域が100〜300kHzの探触子Cを用いて、地際と端部との中間部における腐食からの反射エコーも受信してもよい。   In the above embodiment, a case has been described in which ultrasonic waves having different center frequencies are transmitted using two probes in order to receive the edge reflection echo and the corroded portion reflection echo. Without limitation, three or more probes may be used. In the above embodiment, the probe C having a center frequency of 200 kHz and a frequency band of 100 to 300 kHz in order to receive an end reflection echo having a frequency of 100 kHz and a subsurface corrosion reflection echo having a frequency of 600 kHz. The probe D having the center frequency of 500 kHz and the frequency band of 300 to 600 kHz has been described. For example, the end reflection echo is received by the probe B having the center frequency of 100 kHz and the frequency band of 80 to 100 kHz. Then, the reflected echo on the ground is received by the probe D having a center frequency of 500 kHz and a frequency band of 300 to 600 kHz, and using the probe C having a center frequency of 200 kHz and a frequency band of 100 to 300 kHz. Even if it receives a reflection echo from corrosion at the middle between the edge and the edge There.

なお、上記の実施形態において、複数の探触子および探触子に応じた受信器を有する複数の超音波探傷器を用いる場合について説明したが、これに限ることなく、複数の探触子に対して1つの超音波探傷器を用いてもよい。たとえば、中心周波数が200kHzおよび500kHzの2つの探触子に対して、100kHzの周波数を有する端部反射エコーを受信する第1受信フィルタと、600kHzの周波数を有する地際の腐食部反射エコーを受信する第2受信フィルタとを、切り替え部により切り替えて受信する受信器を有する超音波探傷器を用いる。   In the above embodiment, a case has been described in which a plurality of ultrasonic flaw detectors having a plurality of probes and receivers corresponding to the probes are used. However, the present invention is not limited to this, and a plurality of probes are used. On the other hand, one ultrasonic flaw detector may be used. For example, for two probes having a center frequency of 200 kHz and 500 kHz, a first receiving filter that receives an end reflection echo having a frequency of 100 kHz and a corroded part reflection echo having a frequency of 600 kHz are received. An ultrasonic flaw detector having a receiver for switching and receiving the second reception filter by the switching unit is used.

なお、上記の実施形態において、受信器が第1および第2受信フィルタにより、地際の腐食部反射エコーおよび端部反射エコーを受信する場合について説明したが、これに限ることなく、地際の腐食部反射エコーを受信する周波数と端部反射エコーを受信する周波数との間の帯域において、受信器は所望の周波数を有する反射エコーを受信してもよい。こうすることにより、地際と端部との中間部における腐食の欠陥の程度の評価することができる。   In the above embodiment, the case where the receiver receives the corroded portion reflected echo and the end reflected echo at the ground by the first and second receiving filters has been described. In a band between the frequency at which the corroded portion reflected echo is received and the frequency at which the end portion reflected echo is received, the receiver may receive the reflected echo having a desired frequency. By doing so, it is possible to evaluate the degree of corrosion defects at the intermediate portion between the edge and the edge.

なお、探触子より発信される超音波は、一定の周波数帯域を有する場合について説明したが、これに限ることなく、周波数帯域を有さず、端部反射エコーおよび地際の腐食部反射エコーに対応する周波数の超音波であってもよい。   In addition, although the ultrasonic wave transmitted from the probe has been described for a case where it has a certain frequency band, the present invention is not limited to this, and there is no frequency band. May be an ultrasonic wave having a frequency corresponding to.

なお、探触子より発信される超音波は、所望の周波数に設定できるようにしてもよい。こうすることにより、地際と端部との間において、所望の位置に存在する腐食からの反射エコーを受信することができる。   In addition, you may enable it to set the ultrasonic wave transmitted from a probe to a desired frequency. By doing so, it is possible to receive a reflected echo from corrosion existing at a desired position between the ground and the edge.

なお、受信器が第1受信フィルタ、第2受信フィルタ、および切り替え部を含む構成で、切り替え部の切り替えにより端部反射エコーと地際の腐食部反射エコーとを選択的に、個別に受信する場合について説明したが、受信器が第1の周波数を有する端部反射エコーを受信する第1の受信器と、第1より高い第2の周波数を有する地際の腐食部反射エコーを受信する第2の受信器とを別個に設ける構成で、端部反射エコーと地際の腐食部反射エコーとを個別に、同時に受信してもよい。   The receiver includes the first reception filter, the second reception filter, and the switching unit, and selectively receives the edge reflection echo and the corroded part reflection echo individually by switching the switching unit. As described, the receiver receives a first receiver that receives an end reflection echo having a first frequency, and a first receiver that receives a submerged corrosion reflection echo having a second frequency higher than the first. In the configuration in which the two receivers are separately provided, the end reflection echo and the ground corrosion reflection echo may be received individually and simultaneously.

図面を参照してこの発明の一実施形態を説明したが、本発明は、図示した実施形態に限定されるものではない。本発明と同一の範囲内において、または均等の範囲内において、図示した実施形態に対して種々の変更を加えることが可能である。   Although one embodiment of the present invention has been described with reference to the drawings, the present invention is not limited to the illustrated embodiment. Various modifications can be made to the illustrated embodiment within the same scope or equivalent scope as the present invention.

10 探触子、11 SH波、12 反射エコー、13 腐食部、15 接触媒質、20 超音波探傷器、21 CPU、24 パルサ、25 受信器、25a 第1受信フィルタ、25b 第2受信フィルタ、25c 切り替え部、26 メモリ、27 解析部、28 表示器、31 金属柱、32 端部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Probe, 11 SH wave, 12 Reflected echo, 13 Corrosion part, 15 Contact medium, 20 Ultrasonic flaw detector, 21 CPU, 24 Pulser, 25 Receiver, 25a 1st receiving filter, 25b 2nd receiving filter, 25c Switching unit, 26 memory, 27 analysis unit, 28 display, 31 metal pillar, 32 end.

Claims (6)

土中部分に存在する金属柱の腐食による欠陥の程度を評価する土中構造物の欠陥評価装置であって、
前記金属柱の土中外部分に取付けられ、所定の周波数を有する超音波を土中側に向けて発信し、反射波を検出する探触子を含み、
前記超音波はSH波であり、
前記探触子により検出された前記反射波を受信する超音波探傷器とを含み、
前記反射波は、
前記金属柱の土中側の端部からの反射波であり、土中側の端部から前記超音波探傷器までの距離に応じた第1の周波数を有する端部反射波と、
前記金属柱の土中側の腐食部からの反射波であり、土中側の腐食部から前記超音波探傷器までの距離に応じた前記第1の周波数より高い第2の周波数を有する腐食部反射波とを含み、
前記超音波探傷器は、前記腐食部反射波および前記端部反射波を個別に受信する受信手段を含み、
前記受信手段が個別に受信した前記端部反射波および前記腐食部反射波に基づいて腐食による欠陥の程度を評価する、土中構造物の欠陥評価装置。
A device for evaluating defects in soil structures that evaluates the degree of defects due to corrosion of metal columns present in the soil,
A probe that is attached to an outer portion of the metal pillar in the soil, transmits an ultrasonic wave having a predetermined frequency toward the soil side, and detects a reflected wave;
The ultrasonic waves are SH waves,
An ultrasonic flaw detector for receiving the reflected wave detected by the probe,
The reflected wave is
The reflected wave from the end of the metal column in the soil side, the end reflected wave having a first frequency according to the distance from the end of the soil side to the ultrasonic flaw detector,
A corroded portion that is a reflected wave from a corroded portion on the soil side of the metal column and has a second frequency higher than the first frequency according to a distance from the corroded portion on the soil side to the ultrasonic flaw detector. Including reflected waves,
The ultrasonic flaw detector is viewing contains a receiving means said receiving the corroded portions reflected wave and the end reflected waves separately,
A soil structure defect evaluation apparatus that evaluates the degree of defects due to corrosion based on the edge reflected waves and the corroded portion reflected waves individually received by the receiving means .
前記受信手段は、前記腐食部反射波および前記端部反射波を選択的に受信させる切り替え手段を含む、請求項1に記載の土中構造物の欠陥評価装置。   2. The underground structure defect evaluation apparatus according to claim 1, wherein the reception unit includes a switching unit that selectively receives the corroded portion reflected wave and the end portion reflected wave. 前記探触子により発信される超音波は、前記第1および前記第2の周波数を含む周波数の帯域を有する、請求項1または2に記載の土中構造物の欠陥評価装置。   The subsurface structure defect evaluation apparatus according to claim 1, wherein the ultrasonic wave transmitted by the probe has a frequency band including the first and second frequencies. 前記探触子より発信される超音波の周波数の帯域は定められており、
前記探触子は、前記受信手段が前記腐食部反射波および前記端部反射波を受信するために複数用いられる、請求項1〜3のいずれかに記載の土中構造物の欠陥評価装置。
The frequency band of the ultrasonic wave transmitted from the probe is determined,
The said probe is a defect evaluation apparatus of the underground structure in any one of Claims 1-3 used in order for the said receiving means to receive the said corrosion part reflected wave and the said edge part reflected wave.
土中部分に存在する金属柱の腐食による欠陥の程度を評価する土中構造物の欠陥評価方法であって、
前記金属柱の土中外部分から、所定の周波数を有する超音波を土中側に向けて発信するステップを含み、
前記超音波はSH波であり、
反射波を受信するステップとを含み、
前記反射波は、前記金属柱の土中側の端部からの反射波であり、土中側の端部から前記超音波探傷器までの距離に応じた第1の周波数を有する端部反射波と、前記金属柱の土中側の腐食部からの反射波であり、土中側の腐食部から前記超音波探傷器までの距離に応じた前記第1の周波数より高い第2の周波数を有する腐食部反射波とを含み、
前記反射波を受信するステップは、前記端部反射波および前記腐食部反射波を個別に受信するステップを含み、
個別に受信した前記端部反射波および前記腐食部反射波に基づいて腐食による欠陥の程度を評価するステップを含む、
土中構造物の欠陥評価方法。
A method for evaluating a defect in a soil structure for evaluating a degree of a defect caused by corrosion of a metal column existing in a soil part,
Transmitting the ultrasonic wave having a predetermined frequency from the outside portion of the metal column to the soil side,
The ultrasonic waves are SH waves,
Receiving the reflected wave,
The reflected wave is a reflected wave from an end of the metal column on the soil side, and an end reflected wave having a first frequency according to the distance from the end of the soil side to the ultrasonic flaw detector. And a reflected wave from the corroded portion on the soil side of the metal column, and has a second frequency higher than the first frequency according to the distance from the corroded portion on the soil side to the ultrasonic flaw detector. Including the corroded part reflected wave,
Receiving the reflected wave includes individually receiving the edge reflected wave and the corroded reflected wave;
Assessing the degree of defects due to corrosion based on the individually received end reflected waves and the corroded part reflected waves,
Defect evaluation method for underground structures.
金属柱の土中外部分から所定の周波数を有する超音波を土中側に向けて発信し、受信手段により反射波を受信し、前記反射波に基づいて前記金属柱の土中部分に存在する腐食による欠陥の程度の評価をコンピュータに実行させる、土中構造物の欠陥評価プログラムであって、
前記超音波はSH波であり、
前記反射波は、前記金属柱の土中側の端部からの反射波であり、土中側の端部から前記超音波探傷器までの距離に応じた第1の周波数を有する端部反射波と、前記金属柱の土中側の腐食部からの反射波であり、土中側の腐食部から前記超音波探傷器までの距離に応じた前記第1の周波数より高い第2の周波数を有する腐食部反射波とを含み、
前記土中構造物の欠陥評価プログラムはコンピュータに対して、
前記受信手段に、前記反射波に含まれる前記端部反射波および前記腐食部反射波を個別に受信させるステップと、
前記個別に受信させた前記端部反射波および前記腐食部反射波に基づいて腐食による欠陥の程度を評価するステップとを実行させる、
土中構造物の欠陥評価プログラム。
Corrosion existing in the soil portion of the metal column based on the reflected wave by transmitting an ultrasonic wave having a predetermined frequency from the soil outer portion of the metal column toward the soil side and receiving a reflected wave by the receiving means. A defect evaluation program for underground structures, which causes a computer to evaluate the degree of defects by
The ultrasonic waves are SH waves,
The reflected wave is a reflected wave from an end of the metal column on the soil side, and an end reflected wave having a first frequency according to the distance from the end of the soil side to the ultrasonic flaw detector. And a reflected wave from the corroded portion on the soil side of the metal column, and has a second frequency higher than the first frequency according to the distance from the corroded portion on the soil side to the ultrasonic flaw detector. Including the corroded part reflected wave,
The underground structure defect evaluation program is for a computer,
Causing the receiving means to individually receive the end portion reflected wave and the corroded portion reflected wave included in the reflected wave;
Performing the step of evaluating the degree of defects due to corrosion based on the individually received end reflected waves and the corroded portion reflected waves.
Defect evaluation program for underground structures.
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