JP6130778B2 - Method and apparatus for inspecting interface of composite structure - Google Patents
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Description
本発明は、セメント硬化体と鋼板とからなる複合構造体における界面の状態を検査する界面検査方法及び装置に関する。 The present invention relates to an interface inspection method and apparatus for inspecting an interface state in a composite structure including a hardened cement body and a steel plate.
セメント硬化体の１つであるコンクリートと鋼板とからなるコンクリート構造物における界面の状態を検査する手法として、打音法や超音波探傷法が知られている。
この打音法を利用して、コンクリート構造物をインパルスハンマーで打撃し、コンクリート中を伝搬した振動をマイクロホンで採取し、打撃音及び採取した振動の振幅比や、打撃音の周波数スペクトルと採取した周波数スペクトルとから求めた周波数重心に基づいて、コンクリート構造物の健全性を判定する方法が知られている（特許文献１参照）。
As a method for inspecting an interface state in a concrete structure made of concrete and steel plate, which is one of hardened cement bodies, a sounding method and an ultrasonic flaw detection method are known.
Using this sounding method, a concrete structure was struck with an impulse hammer, and the vibration propagated in the concrete was sampled with a microphone. A method for determining the soundness of a concrete structure based on the frequency center of gravity obtained from the frequency spectrum is known (see Patent Document 1).
また、超音波探傷法を利用して、合成床版の底鋼板に配置した超音波探触子から低周波数超音波を送信し、受信した反射波に基づいて腐食生成物や空隙の有無を検知すると共に、高周波数超音波を送信し、受信した反射波に基づいて底鋼板の板厚を検知することが知られている（特許文献２参照）。 In addition, by using ultrasonic flaw detection, low-frequency ultrasonic waves are transmitted from the ultrasonic probe placed on the bottom steel plate of the composite floor slab, and the presence of corrosion products and voids is detected based on the received reflected waves. In addition, it is known to transmit a high frequency ultrasonic wave and detect the thickness of the bottom steel plate based on the received reflected wave (see Patent Document 2).
このような打音法では、コンクリート構造物全体の界面状態を調査して界面状態の健全状態を把握することが可能となる。しかしながら、コンクリートと底鋼板とが密着している状態のコンクリート構造物の底鋼板を叩いたときの音とは異なる音、つまり異音が発生した場合に、その界面の状態が付着切れ、空洞等、詳細に区別するのは困難であった。また、超音波探傷法では、検査精度は高いものの局所的な検査となるため、コンクリート構造物全体に対して検査を実施するには作業効率が悪く、これらの点で改善が求められていた。なお、付着切れとは、コンクリートと底鋼板との接触が剥がれてしまい、底鋼板上にコンクリートが載っている状態のことである。 Such a percussion method makes it possible to investigate the interface state of the entire concrete structure and grasp the sound state of the interface state. However, when the sound that is different from the sound when hitting the bottom steel plate of the concrete structure in which the concrete and the bottom steel plate are in close contact with each other, that is, when an abnormal noise is generated, the interface state is not attached, the cavity, etc. It was difficult to distinguish in detail. In addition, the ultrasonic flaw detection method has a high inspection accuracy but is a local inspection, so that the work efficiency is poor to carry out the inspection on the whole concrete structure, and improvements have been demanded in these respects. In addition, a piece of adhesion is a state in which the contact between the concrete and the bottom steel plate is peeled off and the concrete is placed on the bottom steel plate.
本発明は、上述した課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、コンクリート構造物の界面状態を効率よく検査しつつ、検査精度を向上させることの可能な複合構造体の界面検査方法を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems. The object of the present invention is to provide a composite structure capable of improving the inspection accuracy while efficiently inspecting the interface state of a concrete structure. It is to provide an interface inspection method.
上記の目的を達成するべく、請求項１の複合構造体の界面検査方法は、セメント硬化体と鋼板とからなる複合構造体に対して打撃手段により振動を加え、前記複合構造体内からの反響音に基づいて前記複合構造体の界面の健全状態を判定する工程により界面に付着切れまたは空洞があると判定された第１の異音発生部に対して、前記打撃手段により打撃を加え、前記複合構造体内を伝搬する振動を集音手段により採取して信号波形を取得する工程と、取得した信号波形に対して包絡線検波を行い、包絡線を取得する工程と、取得した包絡線において、減衰が開始する時点から減衰が終了するまでの間に含まれる包絡線を減衰曲線とし、前記減衰曲線における減衰特性を表す減衰係数を演算し、その減衰係数に基づいて前記第１の異音発生部の滞水状態を判定する工程と、前記滞水状態を判定する工程で滞水の可能性があると判定された第２の異音発生部に対して、超音波発生手段により超音波を発生させて送信用探触子から前記複合構造体内に超音波を伝搬させ、受信用探触子で受信し、信号波形を取得する工程と、取得した信号波形を信号処理し、周波数に対する信号の振幅特性を取得する工程と、信号処理された信号波形における、前記複合構造体固有の周波数帯域の振幅に基づいて、前記複合構造体の第２の異音発生部における滞水の有無を判定する工程と、を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the interface inspection method for a composite structure according to claim 1 applies vibration to the composite structure composed of a hardened cement body and a steel plate by a striking means, and generates an echo sound from the composite structure. Based on the above, the first abnormal sound generating portion determined to have a bond failure or a cavity in the interface by the step of determining the sound state of the interface of the composite structure is hit by the hitting means, and the composite A step of acquiring a signal waveform by collecting vibrations propagating in the structure by a sound collecting means, a step of performing envelope detection on the acquired signal waveform to acquire an envelope, and an attenuation in the acquired envelope An envelope included from the time when the attenuation starts to the end of attenuation is used as an attenuation curve, an attenuation coefficient representing an attenuation characteristic in the attenuation curve is calculated, and the first abnormal noise generating unit is calculated based on the attenuation coefficient. of For the second abnormal sound generating unit determined to have a possibility of water stagnating in the step of determining the water state and the step of determining the stagnant state, an ultrasonic wave is generated by the ultrasonic wave generating means. Propagating ultrasonic waves from the transmitting probe into the composite structure, receiving the signal with the receiving probe, obtaining a signal waveform, processing the obtained signal waveform, and determining the amplitude characteristics of the signal with respect to frequency. And determining the presence or absence of water in the second abnormal sound generation part of the composite structure based on the amplitude of the frequency band unique to the composite structure in the signal waveform obtained by signal processing; It is characterized by having.
請求項２の複合構造体の界面検査方法では、請求項１において、前記包絡線を取得する工程は、前記打撃手段により加えられた振動に相当する信号波形を前記包絡線から除去する工程を含むことを特徴とする。
In the interface inspection method for a composite structure according to
請求項３の複合構造体の界面検査方法では、請求項１または２において、前記減衰係数は、前記減衰曲線における指数関数の変数に対する係数であることを特徴とする。
The composite structure interface inspection method according to
請求項４の複合構造体の界面検査方法では、請求項１乃至３のいずれかにおいて、前記減衰係数は、前記減衰曲線の振幅が、前記包絡線での減衰が開始する時間以降における前記減衰曲線の振幅となる第１の振幅から、前記第１の振幅よりも小さい前記減衰曲線における第２の振幅になるまでの時間幅であることを特徴とする。
5. The method for inspecting an interface of a composite structure according to
請求項５の複合構造体の界面検査方法では、請求項１乃至４のいずれかにおいて、取得した包絡線に対して周波数解析を行い、周波数に対する振幅特性の信号波形を取得する工程と、周波数解析を行って得られた信号波形において振幅が出現している周波数帯域と、その周波数帯域における振幅の大きさとに基づいて、前記第１の異音発生部の状態を判定する工程と、をさらに有することを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a composite structure interface inspection method according to any one of the first to fourth aspects, wherein a frequency analysis is performed on the acquired envelope, and a signal waveform having an amplitude characteristic with respect to the frequency is acquired. And a step of determining the state of the first abnormal noise generation unit based on the frequency band in which the amplitude appears in the signal waveform obtained by performing and the magnitude of the amplitude in the frequency band. It is characterized by that.
請求項６の複合構造体の界面検査装置は、セメント硬化体と鋼板とからなる複合構造体に対して振動を加える打撃手段と、前記打撃手段によって加えられた振動を採取する集音手段と、前記鋼板に配置し、超音波発生手段により前記複合構造体に超音波を送信する送信用探触子と、前記鋼板に配置し、前記複合構造体内を伝搬する超音波を受信する受信用探触子と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記打撃手段により打撃された、前記複合構造体の界面の状態が付着切れまたは空洞である部位から発生した振動を前記集音手段により採取して信号波形を取得する手段と、取得した信号波形に対して包絡線検波を行い、包絡線を取得する手段と、取得した包絡線において、減衰が開始する時点から減衰が終了するまでの間に含まれる包絡線を減衰曲線とし、前記減衰曲線における減衰特性を表す減衰係数を演算する手段と、演算された減衰係数に基づいて、前記付着切れまたは空洞である部位の滞水状態を判定する手段と、滞水の可能性があると判定された部位に対して前記送信用探触子から前記複合構造体内に超音波を伝搬させて前記受信用探触子で受信した信号波形を取得する手段と、取得した信号波形を信号処理し、周波数に対する信号の振幅特性を取得する手段と、信号処理された信号波形における、前記複合構造体固有の周波数帯域の振幅の大きさに基づいて、前記滞水の可能性があると判定された部位における滞水の有無を判定する手段と、を備えることを特徴とする。
The interface inspection apparatus for a composite structure according to
請求項１の複合構造体の界面検査方法によれば、打撃手段で複合構造体全体を検査し、その検査で付着切れまたは空洞があると判定された第１の異音発生部に対して打撃を加えて振動を採取して取得した信号波形の包絡線から得られる減衰曲線の減衰係数に基づいて付着切れまたは空洞の滞水状態を判定し、滞水の可能性があると判定された第２の異音発生部に対して超音波探傷を行い、複合構造体固有の周波数帯域の振幅に基づいて滞水の有無を判定する。
According to the interface inspection method for a composite structure according to
これにより、複合構造体全体から異音発生部を抽出した後に、その異音発生部に対して局所的な検査を行うことによって、異音発生部の詳細な状態を段階的に把握することが可能となり、検査精度を向上させることが可能となる。また、検査範囲を段階的に狭めていくので、超音波探傷による検査に要する作業を低減することができ、作業効率を向上させることができる。 Thereby, after extracting the abnormal sound generation part from the entire composite structure, the detailed state of the abnormal sound generation part can be grasped step by step by performing a local inspection on the abnormal sound generation part. This makes it possible to improve the inspection accuracy. Further, since the inspection range is narrowed step by step, the work required for inspection by ultrasonic flaw detection can be reduced, and work efficiency can be improved.
請求項６の複合構造体の界面検査装置によれば、上述した請求項１の複合構造体の界面検査方法と同様に、検査精度を向上させることができると共に、作業効率を向上させることができる。 According to the composite structure interface inspection apparatus of the sixth aspect, the inspection accuracy can be improved and the working efficiency can be improved as in the composite structure interface inspection method of the first aspect described above. .
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態に係る界面検査方法のたたき調査の概略図、図２は、本発明の実施形態に係る界面検査方法の打音検査を示す概略図、図４は、本発明の実施形態に係る界面検査方法の超音波探傷による検査を示す概略図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram of a tapping investigation of an interface inspection method according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a hammering inspection of the interface inspection method according to an embodiment of the present invention, and FIG. It is the schematic which shows the test | inspection by the ultrasonic flaw detection of the interface test | inspection method which concerns on this embodiment.
本発明に係る実施形態では、例えば橋梁の桁上部に設けられた複合構造体としての合成床版２の界面５の状態を検査する。合成床版２は、セメント硬化体としてのコンクリート３と、底鋼板４とからなり、検査対象となるのはコンクリート３と底鋼板４との界面５の状態である。コンクリート３は、硬化したコンクリートである。本発明で底鋼板４として用いる鋼板の厚さＤは、１〜１００ｍｍが好ましく、５〜２５ｍｍであるのがより好ましい。
In the embodiment according to the present invention, for example, the state of the
本発明に係る界面検査方法におけるたたき調査では、打撃手段としてのハンマー１０を用いて行う。ハンマー１０は、底鋼板４の外側面４ａ側から打撃を加えて合成床版２に振動を与えることができればよく、例えば鉄ハンマー、プラスチックハンマー、ゴムハンマー、木ハンマー等が挙げられる。
The tapping investigation in the interface inspection method according to the present invention is performed using a
界面５に付着切れまたは空洞が存在しない場合には、ハンマー１０で底鋼板４を叩くと、コンクリート３と底鋼板４とが密着しているため、ハンマー１０での打撃による反響音は高い音になる。一方、界面５の状態が付着切れまたは空洞である場合には、ハンマー１０で底鋼板４を叩くと、ハンマー１０での打撃による反響音は低い音になる。このようなたたき調査では、界面５が密着しているか否かを容易に識別することが可能となる。なお、本実施形態では、界面５の状態が付着切れまたは空洞である場合の反響音を異音とする。
In the case where the
図２に示すように、本発明に係る界面検査方法における打音検査では、界面検査装置としての打音検査装置１１を用いて検査を行う。打音検査装置１１は、ハンマー１０と、集音手段としてのマイクロホン１２と、アナログ／デジタル変換器（以下、Ａ／Ｄ変換器という）１６と、制御部としての演算装置１４と、表示器１５とを備えている。マイクロホン１２は、底鋼板４の外側面４ａ側に、ハンマー１０から離れた位置に配置され、合成床版２内を伝搬する振動を音として採取する。マイクロホン１２は、フード１３で覆われており、フード１３を底鋼板４に接触させることにより、外部からの音を遮断してノイズを低減することができる。マイクロホン１２で採取された音は、Ａ／Ｄ変換器１６によってデジタル信号に変換され、演算装置１４に入力される。
As shown in FIG. 2, in the hammering inspection in the interface inspection method according to the present invention, an inspection is performed using a
演算装置１４は、図示しないがＣＰＵ（Central Processing Unit）や、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリを含んで構成されている。演算装置１４は、包絡線取得部１４１、減衰パラメータ演算部１４２及び判定部１４３を有している。メモリには各種プログラムが記憶されており、ＣＰＵで各種プログラムを実行することによって、包絡線取得部１４１、減衰パラメータ演算部１４２及び判定部１４３の機能が発揮される。なお、演算装置１４は、包絡線取得部１４１、減衰パラメータ演算部１４２及び判定部１４３以外の機能も有しているが、本実施形態では説明を省略する。
Although not shown, the
包絡線取得部１４１は、マイクロホン１２で採取した音を信号処理して信号波形を取得し、その信号波形に対して包絡線検波を行い、包絡線を取得する。減衰パラメータ演算部１４２は、取得した包絡線を曲線近似して減衰曲線とし、減衰曲線における減衰係数としての減衰パラメータを演算する。判定部１４３では、求めた減衰パラメータに基づいて、界面５の異音発生部６の状態を判定する。また、包絡線を周波数解析して、振幅が現れている周波数帯域に基づいて界面５の異音発生部６の状態を判定する。判定部１４３で行う異音発生部６の判定では、第１の異音発生部としての異音発生部６の滞水状態、つまり滞水している付着切れと、空洞と、付着切れ或いは滞水している空洞との３種類を識別する。
The
演算装置１４には、出力装置として表示器１５が接続されている。表示器１５には、例えばマイクロホン１２で取得した信号波形を表示してもよいし、包絡線取得部１４１で取得した包絡線や、減衰パラメータ演算部１４２で曲線近似した減衰曲線等を表示するようにしてもよい。図示しないが、演算装置１４は、キーボード等の入力装置を有していてもよく、例えばパーソナルコンピュータであってもよい。
ところで、上記において、界面検査装置としての打音検査装置１１をハンマー１０で自動的に打音を発生させる装置を含んで構成するようにしてもよく、さらにハンマー１０とマイクロホン１２を一体に備えて構成するようにしてもよい。即ち、例えば、図３に示すような、ハンマー１０とマイクロホン１２とを一体にしたような界面検査ユニット１１０を用いるようにしてもよい。
A
By the way, in the above, the
界面検査ユニット１１０は、自動的に底鋼板４に打撃を加えて打音を発生させるソレノイドハンマーユニット（打撃手段）１１２、マイクロホン（集音手段）１１４、ソレノイドハンマーユニット１１２の作動を制御する打撃制御ユニット１１３、マイクロホン１１４で採取した音をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器１１５、バッテリ１１９、打撃制御ユニット１１３及びＡ／Ｄ変換器１１５と演算装置１４との電気信号の入出力を行う通信コネクタ１１７、打撃を実施するための打撃スイッチ１２０を備えて構成されている。
The
ソレノイドハンマーユニット１１２は、電磁ソレノイド１１２ｂに通電することでハンマー本体１１２ａを電磁ソレノイド１１２ｂ内でハンマー本体１１２ａの軸線方向に振動させて底鋼板４に打撃を加えるよう構成されており、例えば演算装置１４から打撃制御ユニット１１３へ送信する指令信号に応じて打撃力や打撃回数等が可変操作される。
なお、ハンマー本体１１２ａの先端部は対象物に応じて取り替えることが可能で、例えば通常プラスチックハンマーを使用する場合に対して本装置を使用する場合には、樹脂部材１１２ｃを取り付ける。
The
The tip of the
マイクロホン１１４はフード１１６で覆われており、フード１１６についても、底鋼板４に接触させることで、外部の音を遮断してノイズを低減可能である。
また、界面検査ユニット１１０には、界面検査ユニット１１０を底鋼板４に押し当てるべくハンドル１１１が設けられている。
底鋼板４に対向する面には、マグネット１２２を設けるのがよく、マグネット１２２で界面検査ユニット１１０を底鋼板４に固定することで作業性の向上を図ることが可能である。
The
The
A
図４に示すように、本発明の実施形態に係る界面検査方法における超音波探傷による検査では、界面検査装置としての超音波探傷装置２０を用いて検査を行う。超音波探傷装置２０は、送信用探触子２１、受信用探触子２２、超音波発生手段としてのパルサー／レシーバ２３、アナログ／デジタル変換器（以下、Ａ／Ｄ変換器という）２４、制御部としての演算装置２５、及び表示器１５を備えている。
As shown in FIG. 4, in the inspection by ultrasonic flaw detection in the interface inspection method according to the embodiment of the present invention, the inspection is performed using an ultrasonic
送信用探触子２１及び受信用探触子２２は、底鋼板４の外側面４ａに当接して配置される。送信用探触子２１は、所定の周波数の超音波を送受信するパルサー／レシーバ２３に接続され、パルサー／レシーバ２３から送信された超音波を底鋼板に送信する。パルサー／レシーバ２３は、２０ｋＨｚ〜１ＭＨｚの範囲で設定された周波数の超音波を送信用探触子２１に入力する。
The
受信用探触子２２は、パルサー／レシーバ２３に接続されており、底鋼板４内を反射する反射波を受信する。受信用探触子２２で受信した反射波は、パルサー／レシーバ２３で電気信号に変換される。電気信号に変換された反射波は、Ａ／Ｄ変換器２４でデジタル信号に変換され、演算装置２５で信号処理される。
The receiving
演算装置２５は、図示しないがＣＰＵ（Central Processing Unit）や、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリを含んで構成されている。信号処理部２５０及び判定部２５１を有している。メモリには各種プログラムが記憶されており、ＣＰＵで各種プログラムを実行することによって、信号処理部２５０及び判定部２５１の機能が発揮される。なお、演算装置２５は、信号処理部２５０及び判定部２５１以外の機能も有しているが、本実施形態では説明を省略する。
Although not shown, the
信号処理部２５０では、反射波の信号波形に対して周波数解析を行い、解析結果を表示器１５に表示する。判定部２５１では、信号処理部２５０で解析処理して得られた周波数特性から、コンクリート３と底鋼板４との界面５に存在する第２の異音発生部としての異音発生部６の滞水状態を判定する。判定部２５１で判定する異音発生部６の滞水状態とは、付着切れの状態、または滞水している空洞である。
The
以下、本発明の実施形態に係る複合構造体の界面検査方法について説明する。図５は、合成床版２のたたき調査を含む界面５の状態検査を示すフローチャート、図６は、本発明の実施形態に係る複合構造体の界面検査方法を示すフローチャート、図７（Ａ）は、合成床版２内を伝搬した振動をマイクロホンで採取した音の信号波形、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）で取得した信号波形から取得した包絡線の信号波形、図７（Ｃ）は、図７（Ｂ）の包絡線から打撃音に相当する信号を除去した包絡線と、その包絡線を曲線近似して得た減衰曲線とを示す図、図７（Ｄ）は、図７（Ｃ）を時間軸方向に拡大した図、図８（Ａ）は、異音発生部６が付着切れの場合の超音波探傷の概略図、図８（Ｂ）は、異音発生部６が滞水している空洞である場合の超音波探傷の概略図である。以下、図５〜図８に基づいて説明する。なお、後述するステップＳ３１〜Ｓ３８の各処理は演算装置１４で行われ、後述するステップＳ４０〜Ｓ４４の各処理は演算装置２５で行われる。
Hereinafter, an interface inspection method for a composite structure according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 is a flowchart showing the state inspection of the
ステップＳ１では、底鋼板４のたたき調査を実施する。詳しくは、ハンマー１０を用いて底鋼板４に打撃を加え、界面５の健全状態の調査を行う。
ステップＳ２では、ハンマー１０の打撃により異音が発生したか否かを判定する。当該判定結果が真（Ｙｅｓ）と判定された場合には、界面５の状態が異音発生部、つまり付着切れまたは空洞が形成されているとして、例えばマーキングする等して異音発生部６の位置を識別可能な状態にしてステップＳ３へ進む。当該判定結果が偽（Ｎｏ）と判定された場合には、異音発生部６は形成されていないとして本フローチャートを終了する。なお、ステップＳ１、Ｓ２のたたき調査は底鋼板４全体に対して行い、界面５の異音発生部６の位置を抽出する。
In step S1, a tapping survey of the
In step S <b> 2, it is determined whether or not an abnormal sound has occurred due to the
ステップＳ３では、合成床版２の界面５の状態を検査する。詳しくは、図６に示すフローチャートに基づいて説明する。
ステップＳ３１では、ステップＳ２で抽出された異音発生部６に対して打音検査を行う。詳しくは、ハンマー１０を用いて底鋼板４に打撃を加え、合成床版２内を伝搬した振動を音としてマイクロホン１２で採取する。マイクロホン１２で採取した音は、電気信号に変換され、例えば図７（Ａ）に示すような測定波形として演算装置１４に入力される。
In step S3, the state of the
In step S31, a sound hit inspection is performed on the
ステップＳ３２では、取得した測定波形の包絡線検波を行い、包絡線を取り出す。取り出された包絡線は、例えば図７（Ｂ）に示すような信号波形になる。
ステップＳ３３では、この取り出された包絡線から、ハンマー１０による打撃音に相当する信号波形を除去する。図７（Ｂ）に示すように、打撃音に相当する信号波形は、時間軸方向で見て、測定を開始してから最初に現れる最大振幅を有する信号波形として現れる。そこで、測定開始時間、即ち０秒から最大振幅が現れる測定時間までの時間幅ｄｔに含まれる信号波形を除去する。これにより、打撃音の影響を包絡線から除去できるので、検査精度をより向上させることが可能になる。
In step S32, envelope detection of the acquired measurement waveform is performed, and the envelope is extracted. The extracted envelope has a signal waveform as shown in FIG. 7B, for example.
In step S33, a signal waveform corresponding to the hitting sound from the
ステップＳ３４では、打撃音の影響を除去した包絡線に対して曲線近似を行い、減衰曲線を取得する。そしてこの減衰曲線から減衰係数としての減衰パラメータを演算する。減衰パラメータとは、後述する減衰曲線の減衰特性を表すパラメータである。詳しくは図７（Ｃ）に示すように、包絡線の減衰開始から減衰終了までの間に含まれる包絡線を指数関数で曲線近似する。この近似した曲線を、減衰曲線とする。この減衰曲線は、以下の式（１）のように定義される。
ｙ＝Ａｅ-(x-x0)/t ・・・（１）
In step S34, curve approximation is performed on the envelope from which the influence of the impact sound is removed, and an attenuation curve is obtained. Then, an attenuation parameter as an attenuation coefficient is calculated from the attenuation curve. The attenuation parameter is a parameter representing an attenuation characteristic of an attenuation curve described later. Specifically, as shown in FIG. 7C, the envelope included between the start of decay of the envelope and the end of decay is approximated by an exponential function. Let this approximated curve be an attenuation curve. This attenuation curve is defined as the following formula (1).
y = Ae- (x-x0) / t (1)
上記式（１）では、Ａ：指数関数の係数、ｘ：音の採取を開始してからの変化量、ｔ：時間をそれぞれ表している。この時間ｔは、指数関数の変化量ｘに対する係数であり、上記式（１）の減衰曲線の減衰特性を表している。従って時間ｔを減衰パラメータとする。ｘ0は音の採取を開始してから減衰開始位置までの変化量であるのがよいが、ｘ0は上記時間幅ｄＴ相当量で代用してもよい。なお、包絡線における減衰開始とは、減衰が終了している時点から包絡線を時間軸方向に溯っていくと包絡線の振幅は略等増幅していくが、この略等増幅していく等増幅線の変曲点となる時点のことを示している。 In the above formula (1), A: coefficient of exponential function, x: change amount from the start of sound collection, and t: time. This time t is a coefficient with respect to the change amount x of the exponential function, and represents the attenuation characteristic of the attenuation curve of the above equation (1). Therefore, the time t is set as an attenuation parameter. x 0 may be the amount of change from the start of sound collection to the attenuation start position, but x 0 may be substituted by the amount corresponding to the time width dT. Note that the start of attenuation in the envelope is that when the envelope is rolled in the time axis direction from the point of time when the attenuation ends, the amplitude of the envelope is substantially amplified. It shows the point of time when it becomes the inflection point of the amplification line.
ステップＳ３５では、ステップＳ３４で求めた減衰パラメータｔが第１の閾値未満か否かを判定する。ここで第１の閾値とは、界面５の異音発生部６の状態が、滞水している付着切れか、それ以外の状態かを区別可能な値である。当該判定結果が真（Ｙｅｓ）の場合には、減衰パラメータｔは第１の閾値未満であるとしてステップＳ３５へ進む。
In step S35, it is determined whether or not the attenuation parameter t obtained in step S34 is less than the first threshold value. Here, the first threshold value is a value that can distinguish whether the state of the abnormal
ステップＳ３６では、減衰パラメータｔは第１の閾値未満であったので、界面５の異音発生部６の状態は滞水している付着切れであると判定して、本フローチャートを終了する。
一方、ステップＳ３５の判定結果が偽（Ｎｏ）の場合には、減衰パラメータｔは第１の閾値以上であり、異音発生部６は空洞か、滞水している空洞または付着切れかとしてステップＳ３７へ進む。
In step S36, since the attenuation parameter t is less than the first threshold value, it is determined that the state of the abnormal
On the other hand, if the determination result in step S35 is false (No), the attenuation parameter t is equal to or greater than the first threshold value, and the abnormal
ステップＳ３７では、減衰パラメータｔが第２の閾値未満であるか否かを判定する。ここで第２の閾値とは、界面５の異音発生部６の状態が、空洞か、滞水している空洞または付着切れかを区別可能な値である。当該判定結果が偽（Ｎｏ）の場合には、減衰パラメータｔは第２の閾値以上であるとしてステップＳ３８へ進む。なお、第２の閾値は、第１の閾値より大きい値である。
ステップＳ３８では、減衰パラメータｔは第２の閾値以上であったので、界面５の異音発生部６の状態は空洞であると判定して、本フローチャートを終了する。
In step S37, it is determined whether or not the attenuation parameter t is less than the second threshold value. Here, the second threshold value is a value that can distinguish whether the state of the abnormal
In step S38, since the attenuation parameter t is equal to or greater than the second threshold value, it is determined that the abnormal
一方、ステップＳ３７の判定結果が真（Ｙｅｓ）の場合には、減衰パラメータｔは第２の閾値未満であるので、滞水の可能性があるとして、ステップＳ３９へ進む。
ステップＳ３９では、第２の閾値未満であると判定された異音発生部６に対して、超音波探傷を実施する。詳しくは第２の閾値未満であると判定された異音発生部６の位置に相当する底鋼板４の外側面４ａに送信用探触子２１及び受信用探触子２２を配置し、送信用探触子２１から底鋼板４に向けて超音波を送信し、底鋼板４からの反射波を受信用探触子２２で受信する。使用される超音波の周波数は、底鋼板４の厚さに応じて適宜選択される。
On the other hand, if the determination result in step S37 is true (Yes), the attenuation parameter t is less than the second threshold value, so there is a possibility of water stagnating and the process proceeds to step S39.
In step S39, ultrasonic flaw detection is performed on the
ステップＳ４０では、ステップＳ３９で受信した反射波の信号波形に対して周波数解析を行う。詳しくはステップＳ３９で取得した信号波形に対して高速フーリエ変換（Fast Fourier Transform、以下ＦＦＴという）を行い、周波数と振幅との特性、つまり周波数に対する振幅特性をグラフ化する。 In step S40, frequency analysis is performed on the signal waveform of the reflected wave received in step S39. Specifically, fast Fourier transform (hereinafter referred to as FFT) is performed on the signal waveform acquired in step S39, and the characteristics of frequency and amplitude, that is, the amplitude characteristics with respect to the frequency are graphed.
ステップＳ４１では、グラフから底鋼板４固有の周波数成分を取得する。後述する図１２（Ｃ）、図１２（Ｄ）に示すように、このグラフにおける特定の周波数帯域での振幅の大きさから、異音発生部６の状態を識別することができる。この特定の周波数帯域が、底鋼板４固有の周波数帯域である。
In step S41, a frequency component specific to the
図８（Ａ）に示すように、界面５の異音発生部６が付着切れである場合に超音波探傷を行うと、送信用探触子２１から送信された超音波は、底鋼板４からコンクリート３内へ抜けていかずに底鋼板４内で多重反射する。このため、受信用探触子２２で受信された信号波形に対してＦＦＴを行うことによって、多重反射した反射波は底鋼板４固有の周波数帯域の振幅として現れる。底鋼板４固有の周波数帯域は、以下の式（２）により求められる。
ｆ＝ｖ／（２×Ｄ） ・・・（２）
ここで、ｆ：底鋼板４固有の周波数帯域、ｖ：底鋼板４を伝搬する超音波の音速、Ｄ：底鋼板４の板厚をそれぞれ示している。
As shown in FIG. 8A, when ultrasonic flaw detection is performed when the abnormal
f = v / (2 × D) (2)
Here, f: the frequency band specific to the
一方で図８（Ｂ）に示すように、異音発生部６が滞水している空洞である場合に超音波探傷を行うと、送信用探触子２１から送信された超音波の一部が水中に抜けていってしまう。このため、受信用探触子２２で受信される反射波は、異音発生部６が付着切れである場合に比べて小さくなる。この反射波の信号波形には底鋼板４内で多重反射した成分も含まれており、この信号波形に対してＦＦＴを行うことによって底鋼板４固有の周波数帯域の振幅として現れる。この振幅の大きさは、送信用探触子から送信された超音波の一部が水中に抜けていってしまっているため、異音発生部６が付着切れの場合と比べて小さくなる。
On the other hand, as shown in FIG. 8B, when the ultrasonic flaw detection is performed when the
ステップＳ４２では、特定の周波数帯域における振幅の大きさが第３の閾値未満であるか否かを判定する。第３の閾値とは、滞水している空洞と付着切れとを区別可能な値である。異音発生部６の状態が滞水している空洞である場合、底鋼板４固有の周波数帯域における信号波形の振幅の大きさは異音発生部６が付着切れである場合に比べて小さくなる。従って第３の閾値にこの２つの状態を識別可能な値を設定することによって、滞水している空洞と付着切れとを識別することが可能となる。当該判定結果が真（Ｙｅｓ）の場合には、振幅の大きさが第３の閾値未満であるとしてステップＳ４３へ進む。
In step S42, it is determined whether the magnitude of the amplitude in the specific frequency band is less than a third threshold value. A 3rd threshold value is a value which can distinguish the cavity which has stagnated, and adhesion cut. When the abnormal
ステップＳ４３では、特定の周波数帯域における振幅の大きさが第３の閾値未満であったので、異音発生部６の状態は滞水している空洞であると判定する。
一方、ステップＳ４２の判定結果が偽（Ｎｏ）と判定された場合には、特定の周波数帯域における振幅の大きさが第３の閾値以上であるとしてステップＳ４４へ進む。
ステップＳ４４では、特定の周波数帯域における振幅の大きさが第３の閾値以上であったので、異音発生部６の状態は付着切れであると判定する。
In step S43, since the magnitude of the amplitude in the specific frequency band is less than the third threshold, it is determined that the state of the
On the other hand, when the determination result of step S42 is determined to be false (No), the process proceeds to step S44 assuming that the magnitude of the amplitude in the specific frequency band is greater than or equal to the third threshold value.
In step S44, since the magnitude of the amplitude in the specific frequency band is greater than or equal to the third threshold value, it is determined that the state of the
このように本実施形態では、合成床版２の底鋼板４全体に対してたたき調査を行って異音発生部６の位置を抽出し、抽出された異音発生部６に対して打音検査を行い、取得した信号波形から演算した減衰パラメータｔに基づいて異音発生部６の状態が滞水している付着切れ、空洞、または滞水している空洞若しくは付着切れかを識別する。この打音検査で滞水している空洞または付着切れと判定された異音発生部６に対して超音波探傷を行い、周波数解析を行った信号波形の振幅の大きさに基づいて、異音発生部６の状態が滞水している空洞か、付着切れかを識別する。
As described above, in the present embodiment, a tapping survey is performed on the entire
これにより、異音発生部６の状態を段階的に且つ詳細に識別していくことができるので、検査精度を向上させることができる。また、合成床版２全体に対してたたき調査を行って異音発生部６を抽出し、抽出した異音発生部６に対して打音検査を行い、打音検査で識別できなかった異音発生部６に対して超音波探傷による検査を行い、検査範囲を段階的に狭めていく。従って、超音波探傷による検査は局所的な検査となり、超音波探傷に要する作業を低減することができるので、作業効率を向上させることができる。
Thereby, since the state of the abnormal
＜変形例＞
次に、上記実施形態の変形例について以下に説明する。本変形例は、上記実施形態に対して、打音検査における減衰パラメータｔとして減衰時間を用いる点が異なっており、その他の構成については共通している。従って、共通点については説明を省略する。
<Modification>
Next, modifications of the above embodiment will be described below. The present modification is different from the above embodiment in that an attenuation time is used as the attenuation parameter t in the hammering test, and the other configurations are common. Therefore, description of common points is omitted.
図９は、打撃音に相当する信号波形を除去した包絡線を指数関数で曲線近似した減衰曲線を示す図である。この減衰曲線における減衰パラメータｔは、振幅の大きさが、包絡線における最大振幅Ａｍの第１の振幅としての１／α1から第２の振幅としての１／α2（α1、α2は１以上の実数であり、α1＜α2である）に減衰するまでに要する減衰時間Ｔで表される。減衰パラメータｔとして減衰時間Ｔを用いる場合、ステップＳ３５の判定に利用する第１の閾値は、異音発生部６の状態が滞水している付着切れまたはそれ以外の状態を判定可能な長さの減衰時間となり、ステップＳ３７で利用する第２の閾値は、異音発生部６の状態が空洞またはそれ以外の状態を判定可能な長さの減衰時間になる。
FIG. 9 is a diagram illustrating an attenuation curve obtained by approximating an envelope curve obtained by removing a signal waveform corresponding to an impact sound by an exponential function. The attenuation parameter t in the attenuation curve is such that the amplitude is 1 / α 1 as the first amplitude of the maximum amplitude Am in the envelope to 1 / α 2 (α 1 , α 2 as the second amplitude). It is a real number greater than or equal to 1 and is represented by a decay time T required to decay to α 1 <α 2 . When the attenuation time T is used as the attenuation parameter t, the first threshold value used for the determination in step S35 is a length that can determine whether the abnormal
合成床版２に打撃を加えてからこの打撃による振動が減衰し始めるまでには、若干の時間を要する。このため、ステップＳ３３で打撃音に相当する信号波形を包絡線から除去しても、減衰か開始するまでの間の信号波形がその包絡線に残ってしまう場合がある。そこで、包絡線における最大振幅Ａｍの１／α1となる振幅が、合成床版２に加えられた振動の減衰開始以降の時間における減衰曲線の振幅となるような値をα1に設定するのが好ましい。またα2は、α1より大きければよいが、最大振幅Ａｍの１／α2となる振幅が、減衰が終了する近傍における振幅となるような値に設定するのが好ましい。
これにより、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
It takes some time until the vibration caused by the impact starts to decay after the impact is applied to the
Thereby, the effect similar to the said embodiment can be acquired.
なお、上記実施形態では、打音法としてハンマー１０を用いて底鋼板４に打撃を加えることについて説明したが、これに限られず、外部より発せられた弾性波や鉄球等により振動を加える手段を用いてもよい。
また、上記実施形態では、コンクリート３と底鋼板４とからなる合成床版２を例として説明しているが、コンクリート３をセメント硬化体、例えばモルタルとしても、本発明の界面検査方法を適用可能である。
In the embodiment described above, the
In the above embodiment, the
さらに、上記実施形態では、受信用探触子２２で受信した信号波形に対してＦＦＴによる周波数解析を行っているが、周波数解析の代わりに、受信した信号波形の特定の周波数のみを通過させるバンドパスフィルタや、周波数解析の１つであるウェーブレット変換を行うようにしてもよい。特にウェーブレット変換では、超音波探傷で得られた受信信号を変換した後も、周波数と振幅との特性に加えて時間軸の情報が残るので、任意の成分同士の和、積等の解析方法を用いることが可能となるので好ましい。
Furthermore, in the above-described embodiment, frequency analysis by FFT is performed on the signal waveform received by the receiving
また、上記実施形態では、打音検査で用いる演算装置１４と、超音波探傷の検査で用いる演算装置２５とを分けて説明したが、包絡線取得部１４１、減衰パラメータ演算部１４２、判定部１４３、信号処理部２５０、及び判定部２５１を１つの演算装置に機能として持たせてもよい。
In the above-described embodiment, the
上述した実施形態で説明した界面検査方法を利用して、合成床版２の界面５に形成された異音発生部６の状態の検査を行った。
本実施例で行う界面検査方法の概略図を図１０に示す。図１０（Ａ）は界面５に形成された異音発生部６に対する打音検査の概略図、図１０（Ｂ）は界面５に形成された異音発生部６に対する超音波探傷による検査の概略図である。
Using the interface inspection method described in the above-described embodiment, the state of the
A schematic diagram of the interface inspection method performed in the present embodiment is shown in FIG. FIG. 10A is a schematic view of a sound hit inspection for the
図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）に示すように、合成床版２の界面５に異音発生部６を形成した。この異音発生部６として、広範囲にわたる付着切れを形成した。また、異音発生部６として、１辺の長さＷが２００ｍｍ、高さｈが３ｍｍの模擬空洞を形成した。また、図示しないが空洞及び付着切れに対して、それぞれが滞水している状態の異音発生部６も作製した。底鋼板４の厚さＤは８ｍｍとした。また、図１０（Ｂ）における超音波探傷で使用する超音波の周波数は、２５０ｋＨｚとした。
As shown in FIGS. 10 (A) and 10 (B), an
図１０（Ａ）に示すように、異音発生部６が形成されている位置を打撃位置とし、打撃位置から離間した位置にマイクロホン１２を配置し、ハンマー１０で打撃を与えて界面５の検査を行った。この打音検査は、滞水している付着切れ、付着切れ、及び空洞の３種類の異音発生部６に対して実施した。その結果を図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）に示す。
As shown in FIG. 10 (A), the position where the abnormal
その後、付着切れ及び滞水している空洞の２種類の異音発生部６に対して、図１０（Ｂ）に示すように異音発生部６が形成されている位置に送信用探触子２１及び受信用探触子２２を配置して、超音波探傷による検査を実施した。その結果を図１２（Ａ）〜図１２（Ｄ）に示す。
Thereafter, as shown in FIG. 10B, the transmitting probe is located at the position where the abnormal
図１１（Ａ）は滞水した付着切れに対して打音検査を行って取得した包絡線及び減衰曲線のグラフ、図１１（Ｂ）は付着切れに対して打音検査を行って取得した包絡線及び減衰曲線のグラフ、図１１（Ｃ）は空洞に対して打音検査を行って取得した包絡線及び減衰曲線のグラフである。なお、減衰パラメータｔの単位は［ｍｓ］である。また、ｘ0については、ここでは音の採取を開始してから減衰開始位置までの変化量を省略して便宜上０として示してある。 FIG. 11A is a graph of an envelope and an attenuation curve obtained by performing a hammering test on a stuck piece of water stuck, and FIG. 11B is an envelope obtained by performing a hammering test on the stuck piece. FIG. 11C is a graph of an envelope curve and an attenuation curve obtained by performing a hammering test on a cavity. The unit of the attenuation parameter t is [ms]. As for x 0, here shown as 0 for convenience omitted the amount of change to the attenuation start position from the start of the collected sounds.
図１１（Ａ）に示すように、滞水している付着切れにおける減衰曲線では、図１１（Ｂ）に示す付着切れの減衰曲線及び図１１（Ｃ）に示す空洞における減衰曲線よりも減衰する速度が速いことが判る。減衰パラメータｔは、滞水している付着切れの場合が最も小さく、約１．２４ｍｓであり、付着切れの場合には約５．０４ｍｓ、空洞の場合には１７．１５ｍｓであった。このように、包絡線を曲線近似した減衰曲線の減衰パラメータｔは、異音発生部６が滞水している付着切れの場合に最も小さく、異音発生部６が空洞である場合に最も大きくなる。本実施例では、例えば第１の閾値を２ｍｓとし、第２の閾値を１５ｍｓとすることで、異音発生部６の状態、つまり付着切れ、滞水している付着切れ、及び空洞の状態を識別することが可能となる。
As shown in FIG. 11 (A), the attenuation curve in the stuck adhesion that is stagnating is attenuated more than the decay curve in the stuck adhesion shown in FIG. 11 (B) and the attenuation curve in the cavity shown in FIG. 11 (C). You can see that the speed is fast. The attenuation parameter t was the smallest in the case of the adhering break that was stagnant, and was about 1.24 ms, in the case of the adhering interruption, about 5.04 ms, and in the case of the cavity, 17.15 ms. In this way, the attenuation parameter t of the attenuation curve obtained by approximating the envelope curve is the smallest when the abnormal
図１２（Ａ）は滞水した空洞に対して超音波探傷を行って得られた信号波形のグラフ、図１２（Ｂ）は図１２（Ａ）の信号波形に対して周波数解析を行って得られた周波数特性を示すグラフ、図１２（Ｃ）は付着切れに対して超音波探傷を行って得られた信号波形のグラフ、図１２（Ｄ）は図１２（Ｃ）の信号波形に対して周波数解析を行って得られた周波数特性を示すグラフである。 12A is a graph of a signal waveform obtained by performing ultrasonic flaw detection on a stagnant cavity, and FIG. 12B is obtained by performing frequency analysis on the signal waveform of FIG. 12C is a graph showing the frequency characteristics obtained, FIG. 12C is a graph of a signal waveform obtained by performing ultrasonic flaw detection on the attachment failure, and FIG. 12D is a graph showing the signal waveform of FIG. It is a graph which shows the frequency characteristic obtained by performing frequency analysis.
図１２（Ｂ）に示すように、滞水した空洞に対して超音波探傷を行って得られた周波数特性では、３００〜４５０ｋＨｚの周波数帯域に振幅が現れているものの、目立った大きさの振幅ではない。送信用探触子２１から底鋼板４に送信された超音波の振幅を１とすると、底鋼板４固有の周波数帯域の振幅の大きさは約０．２〜０．３である。図１２（Ｄ）に示すように、付着切れに対して超音波探傷を行って得られた周波数特性では、３００〜４５０ｋＨｚの周波数帯域に大きな振幅が現れている。送信用探触子２１から底鋼板４に送信された超音波の振幅を１とすると、底鋼板４固有の周波数帯域における振幅の大きさは約０．７である。本実施例では、例えば第３の閾値を０．６に設定することによって、滞水した空洞と付着切れとを識別することが可能となる。
As shown in FIG. 12 (B), in the frequency characteristics obtained by performing ultrasonic flaw detection on a stagnant cavity, although an amplitude appears in the frequency band of 300 to 450 kHz, the amplitude has a conspicuous size. is not. Assuming that the amplitude of the ultrasonic wave transmitted from the transmitting
２ 合成床版
３ コンクリート
４ 底鋼板
１０ ハンマー（打撃手段）
１２ マイクロホン（集音手段）
１４，２５ 演算装置
２１ 送信用探触子
２２ 受信用探触子
１１０ 界面検査ユニット
１１２ ソレノイドハンマーユニット（打撃手段）
１１４ マイクロホン（集音手段）
2
12 Microphone (sound collecting means)
14, 25
114 Microphone (sound collecting means)
Claims (6)
取得した信号波形に対して包絡線検波を行い、包絡線を取得する工程と、
取得した包絡線において、減衰が開始する時点から減衰が終了するまでの間に含まれる包絡線を減衰曲線とし、前記減衰曲線における減衰特性を表す減衰係数を演算し、その減衰係数に基づいて前記第１の異音発生部の滞水状態を判定する工程と、
前記滞水状態を判定する工程で滞水の可能性があると判定された第２の異音発生部に対して、超音波発生手段により超音波を発生させて送信用探触子から前記複合構造体内に超音波を伝搬させ、受信用探触子で受信し、信号波形を取得する工程と、
取得した信号波形を信号処理し、周波数に対する信号の振幅特性を取得する工程と、
信号処理された信号波形における、前記複合構造体固有の周波数帯域の振幅に基づいて、前記複合構造体の第２の異音発生部における滞水の有無を判定する工程と、
を有することを特徴とする複合構造体の界面検査方法。 The composite structure composed of hardened cement and steel plate is vibrated by striking means, and the adhesion to the interface is broken by the step of judging the sound state of the interface of the composite structure based on the echo sound from the composite structure. Alternatively, the first abnormal sound generation unit determined to have a cavity is hit by the hitting means, and the vibration propagating through the composite structure is sampled by the sound collecting means to obtain a signal waveform; ,
Performing envelope detection on the acquired signal waveform and acquiring the envelope; and
In the acquired envelope, an envelope included between the start of attenuation and the end of attenuation is used as an attenuation curve, an attenuation coefficient representing an attenuation characteristic in the attenuation curve is calculated, and the attenuation coefficient is calculated based on the attenuation coefficient. Determining the stagnant state of the first abnormal noise generating unit;
An ultrasonic wave is generated by an ultrasonic wave generation unit for the second abnormal sound generation unit that is determined to have a possibility of water leakage in the step of determining the water stagnation state, and the composite from the transmission probe. A step of propagating ultrasonic waves into the structure, receiving with a receiving probe, and acquiring a signal waveform;
Processing the acquired signal waveform to acquire the amplitude characteristic of the signal with respect to frequency; and
Determining the presence or absence of water in the second abnormal sound generating portion of the composite structure based on the amplitude of the frequency band unique to the composite structure in the signal waveform subjected to signal processing;
A method for inspecting an interface of a composite structure, comprising:
周波数解析を行って得られた信号波形において振幅が出現している周波数帯域と、その周波数帯域における振幅の大きさとに基づいて、前記第１の異音発生部の状態を判定する工程と、
をさらに有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の複合構造体の界面検査方法。 Performing a frequency analysis on the acquired envelope and acquiring a signal waveform of an amplitude characteristic with respect to the frequency; and
Determining the state of the first abnormal noise generation unit based on the frequency band in which the amplitude appears in the signal waveform obtained by performing the frequency analysis, and the magnitude of the amplitude in the frequency band;
The interface inspection method for a composite structure according to any one of claims 1 to 4, further comprising:
前記打撃手段によって加えられた振動を採取する集音手段と、
前記鋼板に配置し、超音波発生手段により前記複合構造体に超音波を送信する送信用探触子と、
前記鋼板に配置し、前記複合構造体内を伝搬する超音波を受信する受信用探触子と、
制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記打撃手段により打撃された、前記複合構造体の界面の状態が付着切れまたは空洞である部位から発生した振動を前記集音手段により採取して信号波形を取得する手段と、
取得した信号波形に対して包絡線検波を行い、包絡線を取得する手段と、
取得した包絡線において、減衰が開始する時点から減衰が終了するまでの間に含まれる包絡線を減衰曲線とし、前記減衰曲線における減衰特性を表す減衰係数を演算する手段と、
演算された減衰係数に基づいて、前記付着切れまたは空洞である部位の滞水状態を判定する手段と、
滞水の可能性があると判定された部位に対して前記送信用探触子から前記複合構造体内に超音波を伝搬させて前記受信用探触子で受信した信号波形を取得する手段と、
取得した信号波形を信号処理し、周波数に対する信号の振幅特性を取得する手段と、
信号処理された信号波形における、前記複合構造体固有の周波数帯域の振幅の大きさに基づいて、前記滞水の可能性があると判定された部位における滞水の有無を判定する手段と、
を備えることを特徴とする複合構造体の界面検査装置。 A striking means for applying vibration to a composite structure made of a hardened cement and a steel plate,
Sound collecting means for collecting vibration applied by the striking means;
A transmitting probe that is disposed on the steel plate and transmits ultrasonic waves to the composite structure by means of ultrasonic generation;
A receiving probe for receiving an ultrasonic wave disposed in the steel plate and propagating through the composite structure;
A control unit,
The controller is
Means for acquiring a signal waveform by collecting vibrations generated from a portion hit by the striking means and having a state where the interface of the composite structure is not attached or hollow, by the sound collecting means;
Means for performing envelope detection on the acquired signal waveform and acquiring the envelope;
In the acquired envelope, an envelope included between the start of attenuation and the end of attenuation is used as an attenuation curve, and a means for calculating an attenuation coefficient representing an attenuation characteristic in the attenuation curve;
Means for determining a stagnant state of a portion that is a piece of adhesion or a cavity based on the calculated attenuation coefficient;
Means for acquiring a signal waveform received by the receiving probe by propagating an ultrasonic wave from the transmitting probe to the complex structure with respect to a portion determined to have a possibility of stagnant water;
Means for processing the acquired signal waveform and acquiring the amplitude characteristic of the signal with respect to frequency;
Means for determining the presence or absence of water stagnation in a portion determined to have the possibility of water stagnation based on the amplitude of the frequency band specific to the composite structure in a signal processed signal waveform;
An interface inspection apparatus for a composite structure, comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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