JP6931603B2 - 金属埋設深さ計測方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は金属埋設深さ計測方法及び装置に関し，とくに構造物内部に所要ピッチで埋設された金属の埋設深さを非破壊的に計測する方法及び装置に関する。

ビル，道路，ダム，堤防等のコンクリート構造物は，コンクリート表面から所要深さに鉄筋，鉄骨，鉄板，その他の金属を埋設して耐久性，安定性，耐火性等を確保しており，必要な場合に金属の埋設深さ（コンクリート表面から金属までの深さ）を検査することが求められる。例えば鉄筋コンクリート構造物では，構造物の耐久性等を確保する上で鉄筋の埋設深さが重要な役割を果たしており，その不足が懸念される場合等に鉄筋の埋設深さ（以下，かぶり厚さということがある）を検査することが必要となる。構造物の表面からコンクリートをはつり取り，金属を露出させたうえでかぶり厚さを計測する検査（はつり検査）も可能であるが，構造物を部分的に破壊するので適用が難しいことも多く，かぶり厚さを非破壊的に検査できる方法が開発されている。

従来の非破壊的なかぶり厚さの計測方法の一例は，電磁波が比誘電率の境界面で反射する性質を利用して，構造物の内部の境界面（コンクリートと金属との電気的不連続面）を検出する電磁波レーダー法である（特許文献１，２参照）。具体的には，コンクリート構造物の表面に一対の送信機及び受信機を所定オフセット間隔で並置し，送信機から構造物内部に電磁波を入射して内部不連続面からの反射波を受信機で受信し，入射波に対する反射波の時間遅れ（往復走時）とオフセット間隔とコンクリート内部の電磁波伝搬速度とから不連続面の深度（かぶり厚さ）を算出する。ただし，コンクリート内部の含水状態等の影響によって比誘電率が変化し，電磁波伝搬速度が変化するため，電磁波レーダー法はコンクリート状態の影響を受けやすく，かぶり厚さを精度よく求めることが難しい問題点がある。

従来の非破壊的なかぶり厚さの計測方法の他の一例は，コンクリート構造物の表面から励磁磁界を印加したときに内部の金属（鉄筋）が応答する性質を利用して，構造物内部の鉄筋のかぶり厚さを非破壊的に検出する電磁誘導法である（特許文献３，４参照）。具体的には，鉄筋コンクリート構造物の表面に励磁コイル及び検出コイル，又はそれらが同一コイルで兼用されたコイルを設置し，励磁コイルから構造物内部に励磁磁界を発生させて内部の鉄筋を励磁させ，励磁された鉄筋の発生する二次磁界を検出コイルで検出し，検出した二次磁界の強度（検出レベルの絶対値）から鉄筋のかぶり厚さを計測する。電磁誘導法は，コンクリート状態の影響を受けにくく，電磁波レーダー法に比してかぶり厚さを高い精度で求めることが期待できる。

特開２００５−２９２０６９号公報 特開２００３−３１５００４号公報 特公平７−０１１５８１号公報 特開２０１１−０６９６６７号公報

しかし，従来の電磁誘導法による金属埋設深さ（かぶり厚さ）の計測方法は，埋設深さが比較的小さい場合（例えば建築物の上部構造のように鉄筋のかぶり厚さが１００ｍｍ未満の比較的浅い部分）には適用できるが，埋設深さが大きい場合（例えば基礎杭のように鉄筋のかぶり厚さが２００〜３００ｍｍ程度の比較的深い部分等）には適用が難しい問題点がある。埋設深さが大きい場合に電磁誘導法の適用が難しい理由は，磁界の伝搬距離が長くなるので磁界の距離減衰によって計測精度が低下するからである。また他の理由として，構造物内部の金属（鉄筋）は通常所要ピッチで近接して並設されるため，埋設深さが大きくなるに従って見かけ上のピッチが狭くなり，隣接する金属の影響によって電磁誘導法の計測精度が低下する問題点もある。

構造物内部の金属のピッチが狭くなると電磁誘導法の計測精度が低下する理由を，鉄筋コンクリート構造物内部の電磁誘導による簡易２次元の距離減衰伝達特性モデルを示す図１２を参照して，本発明の理解に必要な程度で説明する。図１２に示す電磁誘導法のプローブ１０は，励磁コイル１１と検出コイル１５とが同じコイルで兼用され，そのコイル（１１＋１５）に励磁装置１２がケーブル１３を介して接続されるように構成されたものであり，構造物１の表面に設置されている。また，プローブ１０の鉛直下方の構造物１の内部には，構造物表面と平行な所要深さＬの平面上に複数の金属２ｉ，２（ｉ＋１），２（ｉ＋２），……が所要ピッチＳで規則的に埋設されている。コイル（１１＋１５）と各金属２ｉとの間の距離ｄｉ，及びコイル（１１＋１５）と各金属２ｉとを結ぶ直線が鉛直線となす角度θｉは，それぞれ各金属２の埋設深さＬとピッチＳとから算出することができる。

図１２において，励磁装置１２によりコイル（１１＋１５）に励磁磁界を発生させて各金属２ｉを励磁するが，各金属２ｉの励磁の強さＢｉはプローブ１０から金属２ｉまでの距離ｄｉと励磁磁界の伝達特性Ｄｔ（θｉ），ｑｔとを用いて，近似的に（１）式のように表すことができる。（１）式において，Ａｔは励磁装置１２による励磁の大きさ（比例定数）を表し，Ｄｔ（θｉ）はプローブ１０の角度依存特性を表し，ｑｔは励磁磁界の距離減衰特性（指数）を表す。励磁磁界の角度依存特性Ｄｔ（θｉ）及び距離減衰特性ｑｔは，プローブ１０の形状等に依存するパラメータである。
Ｂｉ＝Ａｔ・Ｄｔ（θｉ）・（１／ｄｉ^ｑｔ） ………………………………（１）

他方，励磁磁界により励磁された各金属２は，電磁誘導（渦電流誘起）及び磁化により二次磁界を発生する。コイル（１１＋１５）により検出される各金属２ｉからの二次磁界の強さＨｉは，二次磁界の伝達特性Ｄｒ（θｉ），ｑｒを用いて，近似的に（２）式のように表すことができる。（２）式において，Ａｒは励磁の強さに比例して生じる二次磁界源の大きさ（比例定数）を表し，Ｄｒ（θｉ）は二次磁界源である各金属２ｉの角度依存特性を表し，ｑｒは二次磁界の距離減衰特性（指数）を表す。二次磁界の角度依存特性Ｄｒ（θｉ）及び距離減衰特性ｑｒは，プローブ１０の形状等に依存するパラメータである。コイル（１１＋１５）により検出される二次磁界の強度（検出レベル）Ｈは，一次の伝達近似により，各金属２ｉからの二次磁界Ｈｉの単純加算値として（３）式のように表すことができる。
Ｈｉ＝Ａｒ・Ｂｉ・Ｄｒ（θｉ）・（１／ｄｉ^ｑｒ） ………………………（２）
Ｈ＝ΣＨｉ …………………………………………………………………………（３）

（３）式は，コイル（１１＋１５）の二次磁界強度ＨがピッチＳ及び埋設深さＬの関係式であることを示している。そこで，図１２において金属２のピッチＳを３００ｍｍ，１５０ｍｍ，７５ｍｍ，２５ｍｍ，１０ｍｍ，１ｍｍ（金属板相当）と切り替えながら，（３）式によりコイル（１１＋１５）で検出される二次磁界強度Ｈと埋設深さＬとの関係式を算出した数値シミュレーション結果を図１３及び図１４に示す。図１３は，プローブ１０の角度依存特性Ｄｔ（θｉ）及び二次磁界源の角度依存特性Ｄｒ（θｉ）をそれぞれｃｏｓθｉで近似し，距離減衰特性ｑｔ及び二次磁界源の距離減衰特性ｑｒをそれぞれ３としたシミュレーション結果である。また図１４は，角度依存特性Ｄｔ（θｉ），Ｄｒ（θｉ）をｃｏｓθｉで近似する点は同じであるが，距離減衰特性ｑｔ，ｑｒを２としたシミュレーション結果である。

図１３及び図１４のシミュレーション結果は何れも，金属２の埋設深さＬが大きくなるとコイル（１１＋１５）で検出される二次磁界強度Ｈが距離減衰により小さくなることを示している。また，ピッチＳが狭くなると二次磁界強度Ｈは大きくなるが，ピッチＳが狭くなるにつれて二次磁界強度Ｈが急激に変動することを示している。すなわち，埋設深さＬが大きくなると見かけ上のピッチＳが狭くなり，二次磁界強度Ｈが小さくなると共に急激に変動するようになるので，二次磁界強度Ｈから埋設深さＬを計測する精度が低下する。このため，鉄筋コンクリート構造物の基礎杭のような埋設深さＬが大きい部分は，電磁誘導法によって金属２の埋設深さを精度よく計測することが難しくなる。

近年は，構造物の品質確保・品質管理の観点から，構造物の様々な部位の鉄筋その他の金属の埋設深さを高い精度で計測する要望が高まっており，構造物の上部構造だけでなく基礎杭等についても金属埋設深さを精度よく計測することが求められている。ピッチＳが狭くても，また埋設深さＬが大きくなっても，埋設深さＬを精度よく計測できる技術の開発が求められている。

そこで本発明の目的は，構造物内部に深く埋設され又は狭いピッチで埋設された金属の埋設深さを精度よく計測する方法及び装置を提供することにある。

図１の実施例及び図３の流れ図を参照するに，本発明による金属埋設深さ計測方法は，金属２が所要ピッチＳで埋設された構造物１の表面に励磁コイル１１と複数の検出コイル１５ｍ，１５ｎとを所定間隔Ｗで配置し（図３のステップＳ００２），励磁コイル１１の発生する励磁磁界Ｂで構造物１の内部の金属２を励磁すると共に各検出コイル１５ｍ，１５ｎで金属２の二次磁界Ｈｍ，Ｈｎを検出し（図３のステップＳ００３），各検出コイル１５ｍ，１５ｎの検出磁界強度Ｈｍ，Ｈｎの相対比Ｒ（＝Ｈｎ／Ｈｍ）に基づき構造物内部の金属２の埋設深さＬを計測してなるものである（図３のステップＳ００４）。

また，図１の実施例を参照するに，本発明による金属埋設深さ計測装置は，金属２が所要ピッチＳで埋設された構造物１の表面に所定間隔Ｗで配置する励磁コイル１１と複数の検出コイル１５ｍ，１５ｎ，励磁コイル１１に励磁磁界Ｂを発生させる励磁装置１２，各検出コイル１５ｍ，１５ｎで検出された構造物内部の金属２の二次磁界強度Ｈｍ，Ｈｎの相対比Ｒ（＝Ｈｎ／Ｈｍ）を算出する算出手段２３，及び相対比Ｒに基づき構造物内部の金属２の埋設深さＬを計測する計測手段２４を備えてなるものである。

好ましい実施例では，図５に示すように，励磁装置１２により励磁コイル１１を断続的に励磁させ，各検出コイル１５ｍ，１５ｎにより励磁磁界Ｂの遮断時の金属２の二次磁界Ｈｍ，Ｈｎを検出する。

更に好ましい実施例では，図１に示すように，金属２の所要ピッチＳを仮定又は想定したうえで予め求めた各検出コイル１５ｍ，１５ｎの検出磁界強度Ｈｍ，Ｈｎの相対比Ｒ（＝Ｈｎ／Ｈｍ）と金属２の埋設深さＬとの関係式（例えば，所要ピッチＳを１ｍｍ以下と仮定した図７の関係式Ｆ１）を記憶する記憶手段２１を設け（図３のステップＳ００１参照），計測手段２４により構造物１の表面に配置した各検出コイル１５ｍ，１５ｎの検出磁界強度Ｈｍ，Ｈｎの相対比Ｒ（＝Ｈｎ／Ｈｍ）と関係式Ｆとから構造物内部の金属２の埋設深さＬを計測する（図３のステップＳ００４参照）。

望ましい実施例では，図１に示すように，励磁コイル１１と複数の検出コイル１５ｍ，１５ｎとの所定間隔Ｗを変更する間隔調整手段４１を設け，励磁コイル１１と各検出コイル１５ｍ，１５ｎとの所定間隔Ｗを変えながら予め求めた各検出コイル１５ｍ，１５ｎの二次磁界強度Ｈｍ，Ｈｎの相対比Ｒ（＝Ｈｎ／Ｈｍ）と金属２の埋設深さＬとの関係式Ｆ（例えば，所要ピッチＳを１ｍｍ以下と仮定した図７の関係式Ｆ１と図８の関係式Ｆ２）を記憶手段２１に記憶し，算出手段２３により構造物１の表面に配置した励磁コイル１１と複数の検出コイル１５ｍ，１５ｎとの所定間隔Ｗを変えながら各検出コイル１５ｍ，１５ｎの検出磁界強度Ｈｍ，Ｈｎの相対比Ｒ（＝Ｈｎ／Ｈｍ）を算出し，計測手段２４により異なる所定間隔Ｗにおける各検出コイル１５ｍ，１５ｎの検出磁界強度Ｈｍ，Ｈｎの相対比Ｒと関係式Ｆとから構造物内部の金属２の埋設深さＬを計測する（図３のステップＳ００６〜Ｓ００９参照）。

他の望ましい実施例では，図４に示すように，励磁コイル１１及び複数の検出コイル１５ｍ，１５ｎを構造物表面に浮かせて配置すると共に構造物表面との浮上距離Ｐを変更する浮上調整手段４２，４３を設け，算出手段２３により励磁コイル１１及び複数の検出コイル１５ｍ，１５ｎと構造物表面からの浮上距離Ｐを変えながら各検出コイル１５ｍ，１５ｎの検出磁界強度Ｈｍ，Ｈｎの相対比Ｒ（＝Ｈｎ／Ｈｍ）を算出し，計測手段２４により異なる浮上距離Ｐにおける各検出コイル１５ｍ，１５ｎの検出磁界強度Ｈｍ，Ｈｎの相対比Ｒと関係式Ｆ（例えば，所要ピッチＳを１ｍｍ以下と仮定した図７の関係式Ｆ１と図１０の関係式Ｆ４）とから構造物内部の金属２の埋設深さＬを計測する（図３のステップＳ００６〜Ｓ００９参照）。

本発明による金属埋設深さ計測方法及び装置は，金属２が所要ピッチＳで埋設された構造物１の表面に励磁コイル１１と複数の検出コイル１５ｍ，１５ｎとを所定間隔Ｗで配置し，励磁コイル１１の発生する励磁磁界Ｂで構造物１の内部の金属２を励磁すると共に各検出コイル１５ｍ，１５ｎで金属２の二次磁界Ｈｍ，Ｈｎを検出し，各検出コイル１５ｍ，１５ｎの検出磁界強度Ｈｍ，Ｈｎの相対比Ｒ（＝Ｈｎ／Ｈｍ）に基づき構造物内部の金属２の埋設深さＬを計測するので，次の有利な効果を奏する。

（イ）各検出コイル１５の検出磁界強度Ｈ（絶対値）は金属２の埋設深さＬが大きくなると値が小さくなり，金属２のピッチＳが狭くなると値が大きく変動するが，複数の検出コイル１５ｍ，１５ｎの検出磁界強度Ｈｍ，Ｈｎの相対比Ｒは，金属２の埋設深さＬが大きくなっても値が小さくならず，ピッチＳが狭くなっても値が大きく変動しないので，相対比Ｒに基づき深く埋設された金属２の埋設深さＬを精度よく計測することができる。
（ロ）また，相対比Ｒは金属２のピッチＳに対する依存性が小さく，とくに金属２の埋設深さＬが深くなるほど依存性が小さくなるので，相対比Ｒに基づくことでピッチＳの狭い金属２の埋設深さＬを精度よく計測することができる。
（ハ）構造物内部の金属２のピッチＳが不明であっても，金属２のピッチＳを仮定又は想定したうえで相対比Ｒと埋設深さＬとの関係式Ｆを予め求めることにより，金属２の埋設深さＬを計測することができる

（ニ）例えば，金属２のピッチＳが狭くなると相対比Ｒの値はピッチＳが１ｍｍ以下の場合（複数の金属２が連続した金属板５に相当する場合）に近付くので，ピッチＳが１ｍｍ以下であると仮定又は想定して関係式Ｆを予め求めておくことにより，ピッチＳが不明の金属２の相対比Ｒから埋設深さＬを計測することができる。
（ホ）ピッチＳが１ｍｍ以下の関係式Ｆを用いると，金属２のピッチＳが比較的広い場合又は埋設深さＬが比較的浅い場合等には誤差を生じうるが，コイル１１，１５ｍ，１５ｎの所定間隔Ｗを変更することで金属２のピッチＳに対する相対比Ｒの依存性が変化するので，異なる所定間隔Ｗの関係式Ｆを利用して金属２の埋設深さＬを計測することにより，ピッチＳが不明の金属２の埋設深さＬを精度よく計測することができる。
（ヘ）或いは，コイル１１，１５ｍ，１５ｎの所定間隔Ｗを変更しなくても，コイル１１，１５ｍ，１５ｎを構造物表面に浮かせて配置すると共に構造物表面との浮上距離Ｐを変更し，異なる浮上距離Ｐの相対比Ｒを利用して金属２の埋設深さＬを計測することにより，ピッチＳが不明の金属２の埋設深さＬを精度よく計測することができる。

以下，添付図面を参照して本発明を実施するための形態及び実施例を説明する。
本発明による金属埋設深さ計測装置の一実施例の説明図である。 各検出コイルの検出磁界強度の相対比Ｒと埋設深さＬとの関係式Ｆを設定する方法の一例の説明図である。 本発明による金属埋設深さ計測方法の手順を示す流れ図の一例である。 本発明による金属埋設深さ計測装置の他の実施例の説明図である。 本発明で用いる励磁コイル及び検出コイルの一例の説明図である。 本発明による金属埋設深さ計測方法がピッチＳの影響を受けにくいことの説明図である。 各検出コイルの検出磁界強度の相対比Ｒと金属埋設深さＬ及びピッチＳとの関係を示す曲線グラフの一例である（各検出コイルの所定間隔Ｗ＝１００ｍｍ，距離減衰特性＝３，構造物表面の浮上距離Ｐ＝０とした場合）。 各検出コイルの検出磁界強度の相対比Ｒと金属埋設深さＬ及びピッチＳとの関係を示す曲線グラフの他の一例である（各検出コイルの所定間隔Ｗ＝３００ｍｍ，距離減衰特性＝３，構造物表面の浮上距離Ｐ＝０とした場合）。 各検出コイルの検出磁界強度の相対比Ｒと金属埋設深さＬ及びピッチＳとの関係を示す曲線グラフの更に他の一例である（各検出コイルの所定間隔Ｗ＝１００ｍｍ，距離減衰特性＝２，構造物表面の浮上距離Ｐ＝０とした場合）。 各検出コイルの検出磁界強度の相対比Ｒと金属埋設深さＬ及びピッチＳとの関係を示す曲線グラフの更に他の一例である（各検出コイルの所定間隔Ｗ＝１００ｍｍ，距離減衰特性＝３，構造物表面の浮上距離Ｐ＝１５０ｍｍとした場合）。 各検出コイルの検出磁界強度の相対比Ｒと金属埋設深さＬ及びピッチＳとの関係を示す曲線グラフの更に他の一例である（各検出コイルの所定間隔Ｗ＝３００ｍｍ，距離減衰特性＝３，構造物表面の浮上距離Ｐ＝１５０ｍｍとした場合）。 従来の電磁誘導による距離減衰伝達特性モデルを用いた計測原理の説明図である。 距離減衰特性（指数）を３とした場合における，電磁誘導法の検出磁界強度（絶対値）と金属埋設深さＬ及びピッチＳとの関係を示す曲線グラフの一例である。 距離減衰特性（指数）を２とした場合における，電磁誘導法の検出磁界強度（絶対値）と金属埋設深さＬ及びピッチＳとの関係を示す曲線グラフの一例である。

図１は，鉄筋コンクリート構造物１の内部の鉄筋２の埋設深さ（かぶり厚さ）Ｌの計測に本発明の計測装置を適用した実施例を示す。図示例の計測装置は，励磁コイル１１と，励磁コイル１１に励磁磁界Ｂを発生させる励磁装置１２と，複数の検出コイル１５ｍ，１５ｎと，各検出コイル１５ｍ，１５ｎに接続されたコンピュータ２０とを含んでいる。各検出コイル１５ｍ，１５ｎの検出値（検出電圧）Ｖをコンピュータ２０に入力し，コンピュータ２０により構造物内部の金属２の埋設深さＬを計測する。図示例のコンピュータ２０は，後述する関係式Ｆ等を記憶する記憶手段２１と，算出した埋設深さＬを表示するディスプレイ，プリンタ等の出力装置３０とを有する。なお，励磁装置１２はコンピュータ２０と分離された独立の構成とすることもできるが，図示例では励磁装置１２をコンピュータ２０に組み込まれた一体の構成としている。

図１の鉄筋コンクリート構造物１の内部には，構造物表面とほぼ平行な一定深さの平面上に，複数の鉄筋２ｉ，２（ｉ＋１），２（ｉ＋２），……が所要ピッチＳで規則的に埋設されている。以下，金属２を鉄筋とした図示例を参照して本発明を説明するが，本発明の適用対象の構造物１は鉄筋コンクリート構造物に限らず，適用対象の金属２も鉄筋に限定されるわけではない。鉄骨，鉄板その他の金属２が所要ピッチＳで埋設された構造物１に本発明を広く適用することができ，その金属２の埋設深さＬを計測することができる。

図示例の励磁コイル１１は，従来の電磁誘導法の励磁プローブ１０と同様に，一方の検出コイル１５ｍと同一コイルを兼用して一体的に構成されており，構造物１の表面に設置する。また，図示例の検出コイル１５ｎは，単独で検出プローブ１６を構成しており，励磁プローブ１０から所定間隔Ｗだけ離れた構造物１の表面に設置する。ただし，励磁コイル１１と検出コイル１５ｍとは必ずしも一体的に構成されている必要はなく，励磁コイル１１と励磁装置１２とにより励磁プローブ１０を構成し，検出コイル１５ｍ，１５ｎはそれぞれ単独の検出プローブとしてもよい。その場合は，励磁コイル１１と複数の検出コイル１５ｍ，１５ｎとをそれぞれ所定間隔Ｗｍ，Ｗｎだけ離して構造物表面に設置する。

励磁コイル１１は，励磁装置１２により励磁されて構造物内部に励磁磁界Ｂを発生する。その励磁磁界Ｂに応答して構造物内部の各金属２は渦電流誘起による二次磁界を発生し，その二次磁界が検出コイル１５ｍ，１５ｎにより検出される。図１２を参照して上述した構造物内部の電磁誘導による簡易２次元の距離減衰伝達特性モデルを用いると，図１の各検出コイル１５ｍ，１５ｎにより検出される二次磁界強度Ｈｍ，Ｈｎは，各金属２が励磁コイル１１及び検出コイル１５ｍ，１５ｎの鉛直下方に存在すると仮定すると，各金属２ｉからの二次磁界Ｈｉの総和として，それぞれ近似的に（１１）式及び（１２）式のように表すことができる。

Ｈｍ＝ΣＨｉ
＝Σ（Ａｒ・Ｂｉ・Ｄｒ（θｉｍ）・（１／ｄｉｍ^ｑｒ）） …………（１１）
Ｈｎ＝ΣＨｉ
＝Σ（Ａｒ・Ｂｉ・Ｄｒ（θｉｎ）・（１／ｄｉｎ^ｑｒ）） …………（１２）

（１１）式及び（１２）式において，Ｂｉは（１）式で定まる励磁磁界Ｂによる各金属２ｉの励磁の強さ，比例定数Ａｒは励磁の強さに比例して生じる二次磁界源の大きさを表す。磁界の角度依存特性Ｄｒ（θｉｍ），Ｄｒ（θｉｎ），及び距離減衰特性ｑｒｍ，ｑｒｎは，それぞれコイル１１，１５ｍ，１５ｎの形状等に依存するパラメータである。検出コイル１５ｍ，１５ｎから各金属２ｉまでの距離ｄｉｍ，ｄｉｎ，及び検出コイル１５ｍ，１５ｎと各金属２ｉとを結ぶ直線が鉛直線となす角度θｉｍ及びθｉｎは，いずれも埋設深さＬ及びピッチＳから算出することができる。

好ましくは，励磁装置１２により励磁コイル１１を断続的に励磁させ，各検出コイル１５ｍ，１５ｎにより励磁磁界Ｂの遮断時の金属２の二次磁界Ｈｍ，Ｈｎを検出する。図５（Ａ）は，励磁装置１２からのパルス信号（ＯＮ／ＯＦＦ信号）により励磁コイル１１を断続的に励磁する方式（パルス励磁方式）の励磁プローブ１０の一例を示す。図示例の励磁プローブ１０は，励磁コイル１１と検出コイル１５ｍとを一体のプローブコイル（１１＋１５）として構成したものであり，励磁装置１２の励磁信号（パルス）を加えることによりプローブコイル（励磁コイル１１）に励磁磁界を発生させ，励磁信号（パルス）の遮断時にプローブコイル（検出コイル１５ｍ）に生じる誘起電圧Ｖを検出手段２２に入力して金属２の二次磁界Ｈを検出する。検出手段２２の一例は，プローブ１０の内蔵回路又はコンピュータ２０の内蔵プログラムである。

図５（Ｂ）は，プローブコイル（検出コイル１５ｍ）の動作シークエンスを示す。励磁信号がパルス（電位）の立下り時に急速に遮断されると，構造物内部の励磁磁界に急激な変化が起こり，プローブコイル（検出コイル１５ｍ）自身に誘起電圧Ｖ１が発生すると同時に，構造物内部の金属２に電磁誘導（渦電流誘起）により渦電流磁束が発生する。この金属２の渦電流磁束は，等価的にプローブコイルのインダクタンスを変化させ（逆誘起電圧の発生），プローブコイル（検出コイル１５ｍ）の誘起電圧レベルをＶ１からＶ２に低下させる。この誘起電圧Ｖ２への変化が（１１）式の二次磁界強度Ｈｍに相当する。検出手段２２は，例えば金属２が存在しない場合の検出コイル１５ｎの誘起電圧Ｖ１（零点較正）を予め記憶し，誘起電圧Ｖ２への変化を金属２の二次磁界強度Ｈｍとして検出する。

また図５（Ｃ）は，検出コイル１５ｎの動作シークエンスを示す。励磁磁界の急激な遮断は，プローブコイル（励磁コイル１１）から所定間隔Ｗだけ離れた検出コイル１５ｎにも誘起電圧Ｖ１を発生させるが，構造物内部に金属２が存在する場合は，その金属２の渦電流磁束の影響により検出コイル１５ｎの誘起電圧レベルがＶ１からＶ２に低下する。この誘起電圧Ｖ２への変化が（１２）式の二次磁界強度Ｈｎに相当する。検出手段２２は，例えば金属２が存在しない場合の検出コイル１５ｎの誘起電圧Ｖ１（零点較正）を予め記憶し，誘起電圧Ｖ２への変化を金属２の二次磁界強度Ｈｎとして検出する。

図５に示すようなパルス励磁方式は，励磁コイル１１を常時駆動する必要がなく，励磁磁界を遮断する瞬間の急激な磁界変化を利用して金属２の二次磁界強度Ｈｍ，Ｈｎを検出するので，検出の省電力化を図ることができる。ただし，本発明で用いる励磁装置１２はパルス方式に限定されるわけではなく，例えば特定の周波数の励磁によって励磁コイル１１を連続的に励磁する方式とすることも可能である。その場合は，検出コイル１５ｍ，１５ｎにより励磁磁界Ｂと構造物内部の金属２の二次磁界Ｈｍ，Ｈｎとが重畳された磁界が検出されるので，検出手段２２において検出された重畳磁界から励磁磁界Ｂを除算することにより金属２の二次磁界強度Ｈｍ，Ｈｎを検出する。

図１に示すように，各検出コイル１５ｍ，１５ｎの検出電圧Ｖ（誘起電圧）をコンピュータ２０に入力する。図示例のコンピュータ２０は，内蔵プログラムとして，各検出コイル１５ｍ，１５ｎの検出電圧Ｖから上述したように金属２の二次磁界強度Ｈｍ，Ｈｎを検出する検出手段２２と，金属２の二次磁界強度Ｈｍ，Ｈｎの相対比Ｒ（＝Ｈｎ／Ｈｍ，（１３）式参照）を算出する算出手段２３と，その相対比Ｒに基づき構造物内部の金属２の埋設深さＬを計測する計測手段２４と，算出した埋設深さＬを出力装置３０に表示する出力手段２５とを有する。（１３）式は，相対比ＲとピッチＳ及び埋設深さＬとの関係式を示していることになる。
Ｒ＝Ｈｎ／Ｈｍ ……………………………………………………………………（１３）

各検出コイル１５ｍ，１５ｎで検出される二次磁界強度Ｈｍ，Ｈｎは，上述したように金属２の埋設深さＬが大きくなるほど距離減衰によって値が小さくなり，金属２のピッチＳが狭くなると値が大きく変動する。それに対して（１３）式の二次磁界強度Ｈｍ，Ｈｎの相対比Ｒは，埋設深さＬが大きくなっても値が小さくならず，ピッチＳが狭くなっても値が大きく変動しない。従って，相対比Ｒに基づくことで，深く埋設された金属２又はピッチＳの狭い金属２の埋設深さＬを精度よく計測できる。

（１３）式の相対比Ｒに基づき金属２の埋設深さＬを精度よく計測できることを，図１の簡易２次元距離減衰伝達特性モデルを参照して説明する。図１において，構造物内部の金属２のピッチＳを図６（Ａ）〜（Ｃ）に示すように３００ｍｍ，１５０ｍｍ，７５ｍｍ，２５ｍｍ，１０ｍｍ，１ｍｍに切り替えながら，相対比Ｒと埋設深さＬ及びピッチＳとの関係を算出した数値シミュレーション結果を図７及び図８に示す。図７は，検出コイル１５ｍ，１５ｎの所定間隔Ｗ＝１００ｍｍで構造物表面に載置し，磁界の角度依存特性Ｄｔ（θｉ），Ｄｒ（θｉ）をｃｏｓθｉで近似し，磁界の距離減衰特性ｑｔ，ｑｒを３とした場合のシミュレーション結果である。また図８は，角度依存特性Ｄｔ（θｉ），Ｄｒ（θｉ）をｃｏｓθｉで近似し，距離減衰特性ｑｔ，ｑｒを３とした点は図７と同じであるが，検出コイル１５ｍ，１５ｎを所定間隔Ｗ＝３００ｍｍで構造物表面に載置した場合のシミュレーション結果である。

図７及び図８のシミュレーション結果は，金属２の埋設深さＬが深くなるほど相対比Ｒが大きくなり，しかもピッチＳが狭くなるほど相対比Ｒが大きくなることを示している。従って，例えば構造物内部の金属２のピッチＳが既知である場合に，そのピッチＳに対応する相対比Ｒと埋設深さＬとの関係式（（１３）式）を用いることにより，比較的深い金属２やピッチＳの狭い金属２の埋設深さＬをコンピュータ２０の計測手段２４により精度よく計測することができる。

また，構造物内部の金属２のピッチＳが不明であっても，金属２のピッチＳを仮定又は想定したうえで相対比Ｒと埋設深さＬとの関係式（（１３）式）を求めることにより，金属２の埋設深さＬをコンピュータ２０の計測手段２４で計測することができる。例えば，図７のシミュレーション結果は，相対比ＲのピッチＳに対する依存性が小さく，とくに金属２の埋設深さＬが深くなるほどピッチＳに対する依存性が顕著に小さくなることを示しており，例えばピッチＳが７５ｍｍ以下になると，ピッチＳに拘わらず相対比ＲはピッチＳが１ｍｍ（複数の金属２が連続した金属板５に相当する場合）とほぼ同じ値に近付く。図８のシミュレーション結果も，相対比ＲのピッチＳに対する依存性が小さく，例えばピッチＳが１５０ｍｍ以下になると相対比ＲはピッチＳが１ｍｍ以下の場合に近付くことを示している。従って，例えばピッチＳが最小限であると仮定又は想定し，図２のようにピッチＳが１ｍｍ以下の金属板５の埋設深さＬと相対比Ｒとの関係式Ｆ１（図７参照）を求めておけば，その関係式Ｆ１と相対比Ｒとに基づき，コンピュータ２０の計測手段２４によりピッチＳが不明の金属２の埋設深さＬを計測することができる。

もっとも，構造物内部の金属２のピッチＳは必ずしも１ｍｍ以下を仮定又は想定する必要はなく，必要な計測精度に準じた金属２のピッチＳを仮定又は想定して関係式Ｆ１を設定することができる。例えばピッチＳが比較的狭い７５ｍｍ，又は２５ｍｍであると仮定又は想定して関係式Ｆ１を設定する（図７及び図８参照）。また，ピッチＳは必ずしも一定であると仮定又は想定する必要はなく，鉄筋等の金属２がランダムなピッチＳで配置されていると仮定又は想定して関係式Ｆ１を設定することも可能である。関係式Ｆ１の設定当初の計測精度が低い場合であっても，その関係式Ｆ１を用いて実施した計測誤差を何らかの方法（例えば直接計測との対比等）で検出し，その検出した誤差に準じて間接的に関係式Ｆ１を補正していくことも考えられる。

なお，図７及び図８のように異なる所定間隔Ｗにおける検出コイル１５ｍ，１５ｎの二次磁界強度Ｈｍ，Ｈｎの相対比Ｒを検出する場合は，図１に示すように，励磁コイル１１及び複数の検出コイル１５ｍ，１５ｎの所定間隔Ｗを変更する間隔調整手段４１を設けることができる。間隔調整手段４１によりコイル１１，１５ｍ，１５ｎの所定間隔Ｗを変更しながら，励磁コイル１１により励磁磁界を発生させ，各検出コイル１５ｍ，１５ｎにより二次磁界強度Ｈｍ，Ｈｎを検出することにより，コンピュータ２０の算出手段２３により異なる所定間隔Ｗにおける相対比Ｒを算出することができる。

図３は，図１の計測装置を用いて構造物内部の金属２の埋設深さＬを計測する方法の流れ図の一例を示す。先ずステップＳ００１において，例えば電磁誘導による距離減衰伝達特性モデルＤを用いて（３）式のような各検出コイル１５ｍ，１５ｎの検出磁界強度Ｈｍ，Ｈｎの相対比Ｒと金属２の埋設深さＬとの関係式Ｆを求め，コンピュータ２０の記憶手段２１に記憶する。例えば構造物内部の金属２のピッチＳが既知である場合は，そのピッチＳに対応した関係式Ｆを求めて記憶する。また，金属２のピッチＳが不明である場合は，例えばピッチＳが１ｍｍ以下であると仮定又は想定し，図２のような金属板５の埋設深さＬ（対向間隙Ｇ）と相対比Ｒとの関係式Ｆ１（図７参照）を求めて記憶する。

図３のステップＳ００１において距離減衰伝達特性モデルＤを用いて関係式Ｆを設定する場合は，励磁コイル１１及び検出コイル１５ｍ，１５ｎの形状等に依存するパラメータ，例えば（３）式の角度依存特性Ｄｒ（θｉｍ）及びＤｒ（θｉｎ），距離減衰特性ｑｒｍ及びｑｒｎ等を，予め工場又は実験室等において事前に較正することができる。例えば図９は，角度依存特性Ｄｔ（θｉ），Ｄｒ（θｉ）をｃｏｓθｉで近似し，検出コイル１５ｍ，１５ｎの所定間隔Ｗを３００ｍｍとした点は図７と同じであるが，距離減衰特性ｑｔ，ｑｒを２としたシミュレーション結果を示す。事前の較正により距離減衰特性ｑｔ，ｑｒが２であると判明した時は，図７及び図８の関係式に代えて，図９の関係式を記憶手段２１に記憶する。

或いは，図３のステップＳ００１において，図２のような金属板５に励磁コイル１１及び検出コイル１５ｍ，１５ｎを対向させ，金属板５とコイル１１，１５ｍ，１５ｎとの対向間隙Ｇを変えながら各検出コイル１５ｍ，１５ｎで検出される金属板５の二次磁界強度Ｈｍ，Ｈｎの相対比Ｒを算出することにより，相対比Ｒと金属２の埋設深さＬ（対向間隙Ｇ）との関係式Ｆ１を実験的に求めて記憶手段２１に記憶してもよい。上述したように，相対比ＲのピッチＳに対する依存性は小さいので，ピッチＳがゼロの金属板５（若しくは例えば１ｍｍ程度の小さいピッチＳで並べた鉄筋等の金属）との対向間隙Ｇ（埋設深さＬ）と相対比Ｒとの関係式Ｆ１を求めておけば，その関係式Ｆ１を用いてピッチＳが不明の金属２の埋設深さＬを計測することができる。

図３のステップＳ００１において関係式Ｆを実験的に設定する場合は，図２に示すように，金属板５とコイル１１，１５ｍ，１５ｎとの対向間隙Ｇを計測する対向間隙計測手段２７をコンピュータ２０に接続し，コンピュータ２０に内蔵プログラムとして関係式設定手段２６を設けることができる。例えば，金属板５（又は複数の金属２）とコイル１１，１５ｍ，１５ｎとの対向間隙Ｇを変えながら，対向間隙計測手段２７で計測された対向間隙Ｇと各検出コイル１５ｍ，１５ｎで検出された電圧とをコンピュータ２０に入力し，関係式設定手段２６により各検出コイル１５ｍ，１５ｎで検出される金属板５（又は複数の金属２）の二次磁界強度Ｈｍ，Ｈｎの相対比Ｒと対向間隙Ｇとの関係式Ｆ１を設定して記憶手段２に記憶する。

次いで図３のステップＳ００２において，構造物１の表面に励磁コイル１１と複数の検出コイル１５ｍ，１５ｎとを所定間隔Ｗ（例えば図７に示す間隔１００ｍｍ）で配置する。ステップＳ００３において励磁コイル１１に励磁磁界Ｂを発生させて構造物１の内部の金属２を励磁し，励磁された金属２の発生する二次磁界Ｈｍ，Ｈｎを各検出コイル１５ｍ，１５ｎで検出し，各検出コイル１５ｍ，１５ｎの検出電圧をコンピュータ２０に入力する。コンピュータ２０の検出手段２２により各検出コイル１５ｍ，１５ｎの検出電圧から金属２の二次磁界強度Ｈｍ，Ｈｎを検出し，算出手段２３により二次磁界強度Ｈｍ，Ｈｎの相対比Ｒを算出する。

図３のステップＳ００４において，記憶手段２１に記憶した関係式Ｆと算出手段２３で算出した相対比Ｒとから，コンピュータ２０の計測手段２４により構造物内部の金属２の埋設深さＬを計測する。例えば構造物内部の金属２のピッチＳが既知である場合は，ステップＳ００１で設定したそのピッチＳに対応する関係式に基づき，構造物内部の金属２の埋設深さＬを計測する。或いは構造物内部の金属２のピッチＳが不明である場合は，ステップＳ００１で設定したピッチＳが例えば１ｍｍ以下の関係式Ｆ１（図７参照）に基づき，ピッチＳが未知の金属２の埋設深さＬを計測する。

図３のステップＳ００５において構造物内部の金属２のピッチＳが不明であるか否かを判断し，ピッチＳが既知である場合はステップＳ０１０に進み，ステップＳ００４で算出した埋設深さＬを出力装置３０に表示する。ピッチＳが不明である場合はステップＳ００６に進み，間隔調整手段４１により励磁コイル１１及び複数の検出コイル１５ｍ，１５ｎの所定間隔Ｗを変更したうえで，ステップＳ００３〜Ｓ００４と同様に金属２の埋設深さＬの計測を繰り返す（ステップＳ００７〜Ｓ００８）。

上述したように，相対比Ｒは金属２のピッチＳに対する依存性が小さいので，金属２のピッチＳが不明であっても，ピッチＳが１ｍｍ以下の関係式Ｆ１（図７参照）に基づき金属２の埋設深さＬを計測できるが，ピッチＳが比較的広い場合等には計測結果に誤差が含まれる。例えば，図７において相対比Ｒが０．７である場合に，関係式Ｆ１に基づき埋設深さがＬ１（≒１３０ｍｍ）であると計測されるが，仮に構造物内部の金属２の真のピッチＳが１５０ｍｍ程度であるとすると，真の埋設深さＬ０（≒１７０ｍｍ）との間に誤差ΔＬ（≒４０ｍｍ）を生じる。

図３のステップＳ００７〜Ｓ００８は，励磁コイル１１と複数の検出コイル１５ｍ，１５ｎとの所定間隔Ｗを変えることで金属２のピッチＳに対する相対比Ｒの依存性が変化することを利用するため，ステップＳ００３〜Ｓ００４と異なる所定間隔Ｗで金属２の埋設深さＬを計測する。例えば所定間隔Ｗを３００ｍｍとした図８の関係式Ｆ２は，所定間隔Ｗを１００ｍｍとした図７の関係式Ｆ１に比して，ピッチＳに対する相対比Ｒの依存性が更に小さくなっている。異なる所定間隔Ｗの関係式Ｆ１，Ｆ２を利用して金属２の埋設深さＬを計測することにより，ピッチＳが不明の金属２の埋設深さＬの計測精度を高めることができる。

異なる所定間隔Ｗの関係式Ｆ１，Ｆ２を利用する場合は，図３のステップＳ００１において，励磁コイル１１と複数の検出コイル１５ｍ，１５ｎとの所定間隔Ｗを変えながら，例えば図２のような金属板５の埋設深さＬ（対向間隙Ｇ）と相対比Ｒとの関係式Ｆ１，Ｆ２（例えば図７の関係式Ｆ１と図８の関係式Ｆ２）を求め，異なる所定間隔Ｗの関係式Ｆ１，Ｆ２をコンピュータ２０の記憶手段２１に記憶しておく。そしてステップＳ００６において例えば間隔調整手段４１によりコイル１１，１５ｍ，１５ｎの所定間隔Ｗを例えば１００ｍｍ（図７）から３００ｍｍ（図８）に広げたのち，ステップＳ００７において励磁コイル１１を励磁して構造物内部の金属２を励磁し，各検出コイル１５ｍ，１５ｎで金属２の発生する二次磁界Ｈｍ，Ｈｎを検出し，各検出コイル１５ｍ，１５ｎで検出された二次磁界強度Ｈｍ，Ｈｎの相対比Ｒを算出する。

図３のステップＳ００８において，広げた所定間隔Ｗの関係式Ｆ２（図８）と相対比Ｒとから，コンピュータ２０の計測手段２４により構造物内部の金属２の埋設深さＬを計測する。例えば，図８において相対比Ｒが０．１程度であれば，関係式Ｆ２に基づき埋設深さがＬ１（≒１３０ｍｍ）であると計測される。或いは相対比Ｒが０．２程度であれば，関係式Ｆ２に基づき埋設深さがＬ２（≒１６０ｍｍ）であると計測される。

次いでステップＳ００９において，異なる所定間隔Ｗの関係式Ｆ１，Ｆ２に基づき計測した金属２の埋設深さＬの相違が，許容誤差内であるか否かを判断する。例えば，ステップＳ００４において所定間隔Ｗ＝１００ｍｍの関係式Ｆ１（図７）に基づき埋設深さがＬ１（≒１３０ｍｍ）であると計測され，ステップＳ００８において所定間隔Ｗ＝３００ｍｍの関係式Ｆ２（図８）に基づき埋設深さが同じＬ１であると計測された場合は，埋設深さＬの相違が許容誤差内であると判断してステップＳ０１０に進み，ステップＳ００４及びＳ００８で算出した埋設深さＬを出力装置３０に表示する。

或いは，ステップＳ００４において所定間隔Ｗ＝１００ｍｍの関係式Ｆ１（図７）に基づき埋設深さがＬ１（≒１３０ｍｍ）であると計測されたが，ステップＳ００８において所定間隔Ｗ＝３００ｍｍの関係式Ｆ２（図８）に基づき埋設深さがＬ２（≒１６０ｍｍ）であると計測された場合は，ステップＳ００９において埋設深さＬの相違（≒３０ｍｍ）が許容誤差内であるか否かを判断する。埋設深さＬの相違が許容誤差内であると判断される場合はステップＳ０１０に進み，ステップＳ００８で算出した埋設深さＬを出力装置３０に表示する。埋設深さＬの相違が許容誤差を超えたと判断される場合はステップＳ００６に戻り，間隔調整手段４１によりコイル１１，１５ｍ，１５ｎの所定間隔Ｗを変更したうえで上述したステップＳ００７〜Ｓ００８を繰り返す。ステップＳ００９における許容誤差は，必要とされる金属２の埋設深さＬの計測精度に応じて，例えばステップＳ００１において設定することができる。

図８において，相対比Ｒが０．２程度であれば関係式Ｆ２に基づき埋設深さがＬ２（≒１６０ｍｍ）であると計測されるが，仮に構造物内部の金属２の真のピッチＳが１５０ｍｍ程度であるとすると，真の埋設深さＬ０（≒１７０ｍｍ）との間に誤差ΔＬ（≒１０ｍｍ）を生じる。この図８の誤差ΔＬは，上述した図７において想定される誤差ΔＬ（≒４０ｍｍ）よりは小さいが，コイル１１，１５ｍ，１５ｎの所定間隔Ｗを例えば４００ｍｍに広げてステップＳ００７〜Ｓ００８を繰り返すことにより，埋設深さＬの計測値を真の埋設深さＬ０に更に近付けることができる。すなわち，異なる所定間隔Ｗの相対比Ｒ及び関係式Ｆを利用して金属２の埋設深さＬを計測することにより，ピッチＳが不明の金属２の埋設深さＬを精度よく計測することができる。

こうして本発明の目的である「構造物内部に深く埋設され又は狭いピッチで埋設された金属の埋設深さを精度よく計測する方法及び装置」の提供を達成することができる。

図４は，鉄筋コンクリート構造物１の内部の鉄筋２の埋設深さ（かぶり厚さ）Ｌの計測に適用した本発明の計測装置の他の実施例を示す。図４の実施例においても，上述した図１の実施例と同様に，検出コイル１５ｍ，１５ｎで検出される二次磁界強度Ｈｍ，Ｈｎの相対比Ｒが構造物内部の金属２のピッチＳに対する依存性が小さいことを利用して，上述した図３の流れ図に沿って相対比ＲからピッチＳが不明の金属２の埋設深さＬを計測する。

ただし，図１の実施例では励磁コイル１１及び検出コイル１５ｍ，１５ｎの異なる所定間隔Ｗにおける相対比Ｒを利用して金属２の埋設深さＬを計測することにより，ピッチＳが不明の金属２の埋設深さＬの計測精度を高めているのに対し，図４の実施例では，各コイル１１，１５ｍ，１５ｎの所定間隔Ｗを変更することに代えて，各コイル１１，１５ｍ，１５ｎを構造物表面に浮かせて配置すると共に構造物表面との浮上距離Ｐを変更し，構造物表面から異なる浮上距離Ｐで検出される二次磁界強度Ｈｍ，Ｈｎの相対比Ｒを利用して金属２の埋設深さＬを計測することにより，ピッチＳが不明の金属２の埋設深さＬの計測精度を高めている。

図４の計測装置は，図１の計測装置と同様の励磁コイル１１と励磁装置１２と複数の検出コイル１５ｍ，１５ｎとコンピュータ２０とを有すると共に，励磁コイル１１及び複数の検出コイル１５ｍ，１５ｎを構造物表面に浮かせて配置する浮上台４３と，構造物表面と励磁コイル１１及び複数の検出コイル１５ｍ，１５ｎとの浮上距離Ｐを変更する浮上調整手段４２とを有する。浮上調整手段４２により構造物表面からのコイル１１，１５ｍ，１５ｎの浮上距離Ｐを変更しながら，励磁コイル１１により励磁磁界を発生させ，各検出コイル１５ｍ，１５ｎにより二次磁界強度Ｈｍ，Ｈｎを検出することにより，コンピュータ２０の算出手段２３により構造物表面から異なる浮上距離Ｐにおける相対比Ｒを算出する。

構造物表面からのコイル１１，１５ｍ，１５ｎの浮上距離Ｐを変えることで金属２のピッチＳに対する相対比Ｒの依存性が変化するので，そのことを利用してピッチＳが不明の金属２の埋設深さＬの計測精度を高めることができる。例えば，図７は構造物表面からの浮上距離Ｐを０ｍｍとした場合（検出コイル１５ｍ，１５ｎを構造物表面に所定間隔Ｗ＝１００ｍｍで載置した場合）の埋設深さＬと相対比Ｒとの関係式Ｆ１を示しているのに対し，図１０は構造物表面からの浮上距離Ｐを１５０ｍｍとした場合（検出コイルの所定間隔Ｗは１００ｍｍのまま）の埋設深さＬと相対比Ｒとの関係式Ｆ４を示しており，図７の関係式Ｆ１に比して図１０の関係式Ｆ４はピッチＳに対する相対比Ｒの依存性が更に小さくなっていることが分かる。図１０の関係式Ｆ４は，図７の関係式Ｆ１を浮上距離Ｐだけ右側に移動したものであり，関係式Ｆ１から簡単に導き出すことができる。

また，図８は構造物表面からの浮上距離Ｐを０ｍｍとした場合（検出コイル１５ｍ，１５ｎを構造物表面に所定間隔Ｗ＝３００ｍｍで載置した場合）の埋設深さＬと相対比Ｒとの関係式Ｆ１を示しているのに対し，図１１は構造物表面からの浮上距離Ｐを１５０ｍｍとした場合（検出コイルの所定間隔Ｗは３００ｍｍのまま）の埋設深さＬと相対比Ｒとの関係式Ｆ４を示しており，図８の関係式Ｆ２に比して図１１の関係式Ｆ５はピッチＳに対する相対比Ｒの依存性が小さくなっていることが分かる。図１１の関係式Ｆ５も，図８の関係式Ｆ２を浮上距離Ｐだけ右側に移動したものであり，関係式Ｆ２から導き出すことができる。

図４の計測装置を用いて構造物内部の金属２の埋設深さＬを計測する場合は，上述した図１の実施例の場合と同様に，図３のステップＳ００１において，構造物表面からの浮上距離Ｐを変えながら金属２の埋設深さＬ（対向間隙Ｇ）と相対比Ｒとの関係式Ｆ１，Ｆ４（又は関係式Ｆ２，Ｆ５）を求め，異なる浮上距離Ｐの関係式Ｆ１，Ｆ４（又はＦ２，Ｆ５）をコンピュータ２０の記憶手段２１に記憶する。次いで，ステップＳ００２において励磁コイル１１と複数の検出コイル１５ｍ，１５ｎとを構造物１の表面に接触させて（例えば図７に示す浮上間隔０ｍｍ）で配置する。ステップＳ００３において励磁コイル１１を励磁して金属２の二次磁界Ｈｍ，Ｈｎを各検出コイル１５ｍ，１５ｎで検出し，コンピュータ２０の算出手段２３により二次磁界強度Ｈｍ，Ｈｎの相対比Ｒを算出し，ステップＳ００４において記憶手段２１の関係式Ｆと相対比Ｒとから構造物内部の金属２の埋設深さＬを計測する。

図３のステップＳ００５において構造物内部の金属２のピッチＳが不明であるか否かを判断し，ピッチＳが不明である場合はステップＳ００６に進み，浮上調整手段４２により構造物表面からのコイル１１，１５ｍ，１５ｎの浮上距離Ｐを例えば０ｍｍ（図７）から１５０ｍｍ（図１０）に広げる。その後，ステップＳ００７において励磁コイル１１を励磁して金属２の二次磁界Ｈｍ，Ｈｎを各検出コイル１５ｍ，１５ｎで検出し，二次磁界強度Ｈｍ，Ｈｎの相対比Ｒを算出する。ステップＳ００８において，広げた浮上距離Ｐの関係式Ｆ４（図１０）と相対比Ｒとから造物内部の金属２の埋設深さＬを計測する。例えば，図１０において相対比Ｒが０．９１程度であれば関係式Ｆ４に基づき埋設深さがＬ１（≒１３０ｍｍ）であると計測され，相対比Ｒが０．９２程度であれば関係式Ｆ４に基づき埋設深さがＬ２（≒１６０ｍｍ）であると計測される。

次いでステップＳ００９において，異なる浮上距離Ｐの関係式Ｆ１，Ｆ４に基づき計測した金属２の埋設深さＬの相違が，許容誤差内であるか否かを判断する。例えば，ステップＳ００４において浮上距離Ｐ＝０ｍｍの関係式Ｆ１（図７）に基づき埋設深さがＬ１（≒１３０ｍｍ）であると計測され，ステップＳ００８において浮上距離Ｐ＝１５０ｍｍの関係式Ｆ４（図１０）に基づき埋設深さが同じＬ１であると計測された場合は，埋設深さＬの相違が許容誤差内であると判断してステップＳ０１０に進み，ステップＳ００４及びＳ００８で算出した埋設深さＬを出力装置３０に表示する。

或いは，ステップＳ００４において浮上距離Ｐ＝０ｍｍの関係式Ｆ１（図７）に基づき埋設深さがＬ１（≒１３０ｍｍ）であると計測されたが，ステップＳ００８において浮上距離Ｐ＝１５０ｍｍの関係式Ｆ４（図１０）に基づき埋設深さがＬ２（≒１６０ｍｍ）であると計測された場合は，ステップＳ００９において埋設深さＬの相違（≒３０ｍｍ）が許容誤差内であるか否かを判断する。埋設深さＬの相違が許容誤差内であると判断される場合はステップＳ０１０に進み，ステップＳ００８で算出した埋設深さＬを出力装置３０に表示する。埋設深さＬの相違が許容誤差を超えたと判断される場合はステップＳ００６に戻り，浮上調整手段４２により構造物表面からのコイル１１，１５ｍ，１５ｎの浮上距離Ｐを変更したうえで上述したステップＳ００７〜Ｓ００８を繰り返す。ステップＳ００９における許容誤差は，必要とされる金属２の埋設深さＬの計測精度に応じて，例えばステップＳ００１において設定することができる。

図１０においても，仮に構造物内部の金属２の真のピッチＳが１５０ｍｍ程度であるとすると，真の埋設深さＬ０（≒１７０ｍｍ）との間に誤差ΔＬ（≒１０ｍｍ）を生じうる。この図１０の誤差ΔＬは，上述した図７において想定される誤差ΔＬ（≒４０ｍｍ）よりは小さいが，構造物表面からのコイル１１，１５ｍ，１５ｎの浮上距離Ｐを例えば２００ｍｍに広げてステップＳ００７〜Ｓ００８を繰り返すことにより，埋設深さＬの計測値を真の埋設深さＬ０に更に近付けることができる。すなわち，異なる浮上距離Ｐで検出される相対比Ｒ及び関係式Ｆを利用して金属２の埋設深さＬを計測することにより，ピッチＳが不明の金属２の埋設深さＬを精度よく計測することができる。

１…構造物（コンクリート構造物） ２…金属（鉄筋）
５…金属板 １０…励磁プローブ（励磁兼検出プローブ）
１１…励磁アンテナ １２…励磁装置
１３…ケーブル
１５，１５ｍ，１５ｎ…検出アンテナ １６…検出プローブ
２０…コンピュータ ２１…記憶手段
２２…検出手段 ２３…算出手段
２４…計測手段 ２５…出力手段
２６…関係式設定手段 ２７…対向間隙計測手段
３０…出力装置
４１…間隔調整手段 ４２…離隔調整手段
４３…設置台
Ｂ…励磁磁界強度 Ｇ…対向間隙
Ｈ…二次磁界強度（検出磁界強度） Ｌ…所定深さ
Ｐ…離隔距離 Ｒ…相対比
Ｗ…所定間隔

Claims (10)

1. 金属が所要ピッチで埋設された構造物表面に励磁コイルと複数の検出コイルとを所定間隔で配置し，前記励磁コイルの発生する励磁磁界で構造物内部の金属を励磁すると共に前記各検出コイルで金属の二次磁界を検出し，前記各検出コイルの検出磁界強度の相対比に基づき構造物内部の金属の埋設深さを計測してなる金属埋設深さ計測方法。
2. 請求項１の方法において，前記励磁コイルにより励磁磁界を断続的に発生させ，前記各検出コイルにより励磁磁界の遮断時の金属の二次磁界を検出してなる金属埋設深さ計測方法。
3. 請求項１又は２の方法において，前記金属の所要ピッチを仮定又は想定したうえで前記各検出コイルの検出磁界強度の相対比と金属の埋設深さとの関係式を予め求め，前記構造物表面に配置した各検出コイルの検出磁界強度の相対比と前記関係式とから構造物内部の金属の埋設深さを計測してなる金属埋設深さ計測方法。
4. 請求項３の方法において，前記励磁コイルと各検出コイルとの所定間隔を変えながら前記各検出コイルの検出磁界強度の相対比と金属の埋設深さとの関係式を予め求め，前記構造物表面に配置した励磁コイルと複数の検出コイルとの所定間隔を変えながら各検出コイルの検出磁界強度の相対比を検出し，前記異なる所定間隔における各検出コイルの検出磁界強度の相対比と前記関係式とから構造物内部の金属の埋設深さを計測してなる金属埋設深さ計測方法。
5. 請求項３の方法において，前記励磁コイル及び複数の検出コイルを構造物表面に浮かせて配置し，前記励磁コイル及び複数の検出コイルの構造物表面からの浮上距離を変えながら各検出コイルの検出磁界強度の相対比を検出し，前記異なる浮上距離における各検出コイルの検出磁界強度の相対比と前記関係式とから構造物内部の金属の埋設深さを計測してなる金属埋設深さ計測方法。
6. 金属が所要ピッチで埋設された構造物表面に所定間隔で配置する励磁コイルと複数の検出コイル，前記励磁コイルに励磁磁界を発生させる励磁装置，前記各検出コイルで検出された構造物内部の金属の二次磁界強度の相対比を算出する算出手段，及び前記相対比に基づき構造物内部の金属の埋設深さを計測する計測手段を備えてなる金属埋設深さ計測装置。
7. 請求項６の装置において，前記励磁装置により励磁コイルを断続的に励磁させ，前記各検出コイルにより励磁磁界の遮断時の金属の二次磁界を検出してなる金属埋設深さ計測装置。
8. 請求項６又は７の装置において，前記金属の所要ピッチを仮定又は想定したうえで予め求めた前記各検出コイルの検出磁界強度の相対比と金属の埋設深さとの関係式を記憶する記憶手段を設け，前記計測手段により構造物表面に配置した各検出コイルの検出磁界強度の相対比と前記関係式とから構造物内部の金属の埋設深さを計測してなる金属埋設深さ計測装置。
9. 請求項８の装置において，前記励磁コイルと複数の検出コイルとの所定間隔を変更する間隔調整手段を設け，前記励磁コイルと各検出コイルとの所定間隔を変えながら予め求めた前記各検出コイルの検出磁界強度の相対比と金属の埋設深さとの関係式を記憶手段に記憶し，前記算出手段により構造物表面に配置した励磁コイルと複数の検出コイルとの所定間隔を変えながら各検出コイルの検出磁界強度の相対比を算出し，前記計測手段により異なる所定間隔における各検出コイルの検出磁界強度の相対比と前記関係式とから構造物内部の金属の埋設深さを計測してなる金属埋設深さ計測装置。
10. 請求項８の装置において，前記励磁コイル及び複数の検出コイルを構造物表面に浮かせて配置すると共に当該構造物表面との浮上距離を変更する浮上調整手段を設け，前記算出手段により励磁コイル及び複数の検出コイルの構造物表面からの浮上距離を変えながら各検出コイルの検出磁界強度の相対比を算出し，前記計測手段により異なる浮上距離における各検出コイルの検出磁界強度の相対比と前記関係式とから構造物内部の金属の埋設深さを計測してなる金属埋設深さ計測装置。

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