JPH06147874A - 打撃音を用いたコンクリート厚さ測定方法 - Google Patents
打撃音を用いたコンクリート厚さ測定方法Info
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- JPH06147874A JPH06147874A JP32600692A JP32600692A JPH06147874A JP H06147874 A JPH06147874 A JP H06147874A JP 32600692 A JP32600692 A JP 32600692A JP 32600692 A JP32600692 A JP 32600692A JP H06147874 A JPH06147874 A JP H06147874A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、コンクリート表面を打撃ハンマに
より打撃して、その打撃音を検出してコンクリートの厚
みを測定する方法において、通常の音響用マイクロフォ
ンを使用して厚みを測定できる改良された測定方法を明
らかにするものである。 【構成】 本発明は、２０ＫＨＺ以下の周波数帯域に明
確な共振特性を有しないフードに囲繞されたマイクロフ
ォンを、そのフードの先端が打撃部に近接した位置のコ
ンクリート表面に近接ないしは接触させた状態で配置し
て、打撃ハンマの打撃から直接に生じる一次的な空気振
動音ではなく、打撃ハンマの打撃によりコンクリート内
部を通過してコンクリート表面に放射される二次的な打
撃音を集音して、分析装置により打撃音の縦波共振周波
数特性を検出してコンクリートの厚さを測定することを
特徴とする。
より打撃して、その打撃音を検出してコンクリートの厚
みを測定する方法において、通常の音響用マイクロフォ
ンを使用して厚みを測定できる改良された測定方法を明
らかにするものである。 【構成】 本発明は、２０ＫＨＺ以下の周波数帯域に明
確な共振特性を有しないフードに囲繞されたマイクロフ
ォンを、そのフードの先端が打撃部に近接した位置のコ
ンクリート表面に近接ないしは接触させた状態で配置し
て、打撃ハンマの打撃から直接に生じる一次的な空気振
動音ではなく、打撃ハンマの打撃によりコンクリート内
部を通過してコンクリート表面に放射される二次的な打
撃音を集音して、分析装置により打撃音の縦波共振周波
数特性を検出してコンクリートの厚さを測定することを
特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、コンクリート建造物に
おけるコンクリート厚みを打撃音により測定する方法及
びその装置に関する。
おけるコンクリート厚みを打撃音により測定する方法及
びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】コンクリート建造物におけるコンクリー
ト厚みを測定する方法としては、古くは、穿孔サンプリ
ングによる方法が取られていたが、近年では、非破壊検
査が主流となり、特開昭５２−３３７５５号、同６３−
２４７６０８号、同６４−６５４０７号、特開平３−１
２５０９号、同３−１３８１０号公報などに記載のよう
な（超）音波を利用した測定方法が行われている。これ
らは（超）音波発信子により発射された音波の反射音な
いしは共振周波数を解析してコンクリートの厚みを計測
したり、或いは、内部空洞の存在などを検出するもので
ある。
ト厚みを測定する方法としては、古くは、穿孔サンプリ
ングによる方法が取られていたが、近年では、非破壊検
査が主流となり、特開昭５２−３３７５５号、同６３−
２４７６０８号、同６４−６５４０７号、特開平３−１
２５０９号、同３−１３８１０号公報などに記載のよう
な（超）音波を利用した測定方法が行われている。これ
らは（超）音波発信子により発射された音波の反射音な
いしは共振周波数を解析してコンクリートの厚みを計測
したり、或いは、内部空洞の存在などを検出するもので
ある。
【０００３】他方、打撃音を解析してコンクリート内部
の空隙の存在や、岩盤など浮き石を検出する方法が特公
平４−１０９８７号公報に開示されている。
の空隙の存在や、岩盤など浮き石を検出する方法が特公
平４−１０９８７号公報に開示されている。
【０００４】この方法は、コンクリート建造物或いは岩
盤などの被調査体を打診し、その打診音を採音して、こ
の打診音の音響周波数帯全域の音響エネルギーと、その
周波数帯域即ち５００ＨZ 近傍及び２５００ＨZ 近傍の
周波数帯域の部分のみの音響エネルギーとを比較し、そ
の比較値の大きさに応じて被調査体の内部亀裂や内部空
隙の有無を判定するものである。
盤などの被調査体を打診し、その打診音を採音して、こ
の打診音の音響周波数帯全域の音響エネルギーと、その
周波数帯域即ち５００ＨZ 近傍及び２５００ＨZ 近傍の
周波数帯域の部分のみの音響エネルギーとを比較し、そ
の比較値の大きさに応じて被調査体の内部亀裂や内部空
隙の有無を判定するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】超音波を利用した非破
壊検査法でコンクリートの厚みを測定するには、従来の
装置では、コンクリート中にパルス波を効果的に入力す
るために、コンクリート表面が平滑であること、センサ
ーとコンクリート表面との間にグリスなどの接触剤を塗
布する必要がある、などの制約があり、任意の点での検
査が困難である場合があり、また、一か所の検査に手間
がかかる難点があった。
壊検査法でコンクリートの厚みを測定するには、従来の
装置では、コンクリート中にパルス波を効果的に入力す
るために、コンクリート表面が平滑であること、センサ
ーとコンクリート表面との間にグリスなどの接触剤を塗
布する必要がある、などの制約があり、任意の点での検
査が困難である場合があり、また、一か所の検査に手間
がかかる難点があった。
【０００６】本発明は、上記に鑑み、コンクリート厚み
の非破壊検査を簡略な操作で効率よく行うことができる
改良された打撃音を用いたコンクリート厚さ測定方法及
び装置を明らかにすることを目的とするものである。
の非破壊検査を簡略な操作で効率よく行うことができる
改良された打撃音を用いたコンクリート厚さ測定方法及
び装置を明らかにすることを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係るコンクリー
ト厚さ測定方法は、厚さを測定しようとする任意のコン
クリート表面を打撃ハンマにより打撃して、その打撃音
の縦波共振周波数を検出してコンクリートの厚みを測定
する方法において、２０ＫＨZ 以下の周波数帯域に明確
な共振特性を有しないフードに囲繞されたマイクロフォ
ンを、そのフードの先端が打撃部に近接した位置のコン
クリート表面に近接ないしは接触させた状態で配置し
て、打撃ハンマの打撃から直接に生じる一次的な空気振
動音ではなく、打撃ハンマの打撃によりコンクリート内
部を通過してコンクリート表面に放射される二次的な打
撃音を集音して、分析装置により打撃音の縦波共振周波
数特性を検出してコンクリートの厚さを測定すること、
を特徴とする。
ト厚さ測定方法は、厚さを測定しようとする任意のコン
クリート表面を打撃ハンマにより打撃して、その打撃音
の縦波共振周波数を検出してコンクリートの厚みを測定
する方法において、２０ＫＨZ 以下の周波数帯域に明確
な共振特性を有しないフードに囲繞されたマイクロフォ
ンを、そのフードの先端が打撃部に近接した位置のコン
クリート表面に近接ないしは接触させた状態で配置し
て、打撃ハンマの打撃から直接に生じる一次的な空気振
動音ではなく、打撃ハンマの打撃によりコンクリート内
部を通過してコンクリート表面に放射される二次的な打
撃音を集音して、分析装置により打撃音の縦波共振周波
数特性を検出してコンクリートの厚さを測定すること、
を特徴とする。
【０００８】
【発明の具体的構成】次に、本発明の具体的構成を図面
に従って詳細に説明する。
に従って詳細に説明する。
【０００９】図１は、本発明の方法によるにコンクリー
ト厚さ測定の説明図であり、図中において１０は打撃ハ
ンマであり、検査しようとする任意のコンクリート面を
打撃して、打撃面で発生し空気中を伝播する一次的な打
撃音ではなく、打撃により発生したコンクリート内部の
打撃波が再びコンクリート面から放射される二次的な打
撃音をマイクロフォン２０の集音部２１を通して採音
し、これを分析装置２２により分析してコンクリート厚
みを測定する。
ト厚さ測定の説明図であり、図中において１０は打撃ハ
ンマであり、検査しようとする任意のコンクリート面を
打撃して、打撃面で発生し空気中を伝播する一次的な打
撃音ではなく、打撃により発生したコンクリート内部の
打撃波が再びコンクリート面から放射される二次的な打
撃音をマイクロフォン２０の集音部２１を通して採音
し、これを分析装置２２により分析してコンクリート厚
みを測定する。
【００１０】打撃ハンマ１０による打撃エネルギは、あ
る程度の大きさのエネルギであればよく、特に一定であ
る必要はないが、打撃ハンマ１０の硬度が高く打撃が衝
撃的であることが比較的高周波の振動をコンクリートに
発生させることになるので望ましい。
る程度の大きさのエネルギであればよく、特に一定であ
る必要はないが、打撃ハンマ１０の硬度が高く打撃が衝
撃的であることが比較的高周波の振動をコンクリートに
発生させることになるので望ましい。
【００１１】尚、打撃ハンマ１０の打撃部は球形である
ことが、打撃をコンクリート面に対して直角に行う上で
好ましく、また、打撃ハンマ１０の握り部分からの音響
放射ができるだけ小さくするため、ゴムなどで被覆する
ことが好ましい。
ことが、打撃をコンクリート面に対して直角に行う上で
好ましく、また、打撃ハンマ１０の握り部分からの音響
放射ができるだけ小さくするため、ゴムなどで被覆する
ことが好ましい。
【００１２】打撃ハンマ１０の打撃は、人力によると機
械によるとを問わない。
械によるとを問わない。
【００１３】マイクロフォン２０としては、通常の音響
用マイクロフォンを利用することができるが、周波数特
性がフラットなものを利用することが望ましい。また、
コンクリートの厚さと縦波共振周波数との間には、６０
ｃｍ→３．３ＫＨＺ、５０ｃｍ→４．０ＫＨＺ、４０ｃ
ｍ→５．０ＫＨＺ、３０ｃｍ→６．７ＫＨＺ、２０ｃｍ
→１０．０ＫＨＺの関係があることが知見されているの
で、例えば±５ｃｍ程度の測定誤差が許される場合に
は、上記周波数部分に共振するマイクロフォンを利用す
ることにより、共振現象の卓越した部分の周波数を読む
ことにより容易にコンクリートの厚みを測定することが
できる。
用マイクロフォンを利用することができるが、周波数特
性がフラットなものを利用することが望ましい。また、
コンクリートの厚さと縦波共振周波数との間には、６０
ｃｍ→３．３ＫＨＺ、５０ｃｍ→４．０ＫＨＺ、４０ｃ
ｍ→５．０ＫＨＺ、３０ｃｍ→６．７ＫＨＺ、２０ｃｍ
→１０．０ＫＨＺの関係があることが知見されているの
で、例えば±５ｃｍ程度の測定誤差が許される場合に
は、上記周波数部分に共振するマイクロフォンを利用す
ることにより、共振現象の卓越した部分の周波数を読む
ことにより容易にコンクリートの厚みを測定することが
できる。
【００１４】図示のように、マイクロフォン２０の少な
くとも集音部２１の周囲はフード２３により囲繞してコ
ンクリート面から放射される音を効率よく採音できるよ
うにする。
くとも集音部２１の周囲はフード２３により囲繞してコ
ンクリート面から放射される音を効率よく採音できるよ
うにする。
【００１５】フード２３を利用すると、特定の周波数に
共振を生じることがあり、これが測定の障害となること
がある。共振を生じる原因としては、フード２３の内
部容積、フード２３の口径及びフード内壁面での反
射、コンクリート面からマイクロフォン２０の集音部
２１までの距離、などが考えられる。
共振を生じることがあり、これが測定の障害となること
がある。共振を生じる原因としては、フード２３の内
部容積、フード２３の口径及びフード内壁面での反
射、コンクリート面からマイクロフォン２０の集音部
２１までの距離、などが考えられる。
【００１６】実験によると、測定しようとするコンクリ
ートの厚みを１０ｃｍ程度以上と仮定すると、測定する
音の範囲はおよそ２０ＫＨＺ 以下であり、これ以上の
周波数帯域で共振が生じても測定結果に悪影響を与えな
いことが判明した。そこで、２０ＫＨＺ 以下の周波数
帯域に明確な共振特性を持たないようにフードを製作す
ればよいことになるが、これは、上記した〜の項目
を変化させることで可能である。例えば、（ａ）入射し
た音響波を乱反射させるために、フード内壁面に凹凸を
設ける、（ｂ）マイクロフォン２０の集音部２１をコン
クリート面に近づける、などの手法が採用可能である
が、これに限定されるものではない。
ートの厚みを１０ｃｍ程度以上と仮定すると、測定する
音の範囲はおよそ２０ＫＨＺ 以下であり、これ以上の
周波数帯域で共振が生じても測定結果に悪影響を与えな
いことが判明した。そこで、２０ＫＨＺ 以下の周波数
帯域に明確な共振特性を持たないようにフードを製作す
ればよいことになるが、これは、上記した〜の項目
を変化させることで可能である。例えば、（ａ）入射し
た音響波を乱反射させるために、フード内壁面に凹凸を
設ける、（ｂ）マイクロフォン２０の集音部２１をコン
クリート面に近づける、などの手法が採用可能である
が、これに限定されるものではない。
【００１７】また、フード２３としては、内壁面に細か
い凹凸を形成したゴム或いはプラスチック製のものを利
用し、少なくともコンクリート面に接触する部分には柔
軟な材質のものを用いることが好ましい。
い凹凸を形成したゴム或いはプラスチック製のものを利
用し、少なくともコンクリート面に接触する部分には柔
軟な材質のものを用いることが好ましい。
【００１８】フード２３の形状は、図示のような釣鐘状
のものに限定されるものではなく、角錐形状、その他の
形状のものであってよい。
のものに限定されるものではなく、角錐形状、その他の
形状のものであってよい。
【００１９】尚、フード２３として、コンクリートの健
全性評価を目的としては０〜０．３ＫＨＺの範囲に共振
のないことが要求され、コンクリートの厚み測定を目的
とするものでは３〜１０ＫＨＺ の範囲に共振のないこ
とが要求され、後述するように、コンクリートの健全性
評価機能を合わせ持つ態様では、０〜０．３ＫＨＺの範
囲でも共振のないことが要求される。
全性評価を目的としては０〜０．３ＫＨＺの範囲に共振
のないことが要求され、コンクリートの厚み測定を目的
とするものでは３〜１０ＫＨＺ の範囲に共振のないこ
とが要求され、後述するように、コンクリートの健全性
評価機能を合わせ持つ態様では、０〜０．３ＫＨＺの範
囲でも共振のないことが要求される。
【００２０】分析装置２２としては、基本的には周波数
分布の読み取れるＦＦＴアナライザであればよい。な
お、上記したコンクリート厚さと縦波共振周波数との関
係数値を利用する場合にはバンドパスフィルタを用いた
簡単な専用測定器を構成することも可能である。
分布の読み取れるＦＦＴアナライザであればよい。な
お、上記したコンクリート厚さと縦波共振周波数との関
係数値を利用する場合にはバンドパスフィルタを用いた
簡単な専用測定器を構成することも可能である。
【００２１】打撃音を利用したコンクリートの健全性評
価では、打撃音の利用周波数範囲を０〜３ＫＨＺに設定
しており、本発明にかかる厚さ測定では、コンクリート
の厚さの範囲を２０ｃｍ〜６０ｃｍとした場合で３〜１
０ＫＨＺに設定されている。そこで、本発明の方法を実
施する装置に0〜3KHzの周波数に対応した機能を付加す
ることにより、コンクリートの健全性評価にも利用する
ことが可能となる。尚、９０ｃｍの厚みのコンクリート
で縦波共振周波数が２．１ＫＨＺであることを確認して
おり、コンクリート健全性評価機能を付加することは、
コンクリートの厚み測定の測定可能範囲を増大すること
にもなる。
価では、打撃音の利用周波数範囲を０〜３ＫＨＺに設定
しており、本発明にかかる厚さ測定では、コンクリート
の厚さの範囲を２０ｃｍ〜６０ｃｍとした場合で３〜１
０ＫＨＺに設定されている。そこで、本発明の方法を実
施する装置に0〜3KHzの周波数に対応した機能を付加す
ることにより、コンクリートの健全性評価にも利用する
ことが可能となる。尚、９０ｃｍの厚みのコンクリート
で縦波共振周波数が２．１ＫＨＺであることを確認して
おり、コンクリート健全性評価機能を付加することは、
コンクリートの厚み測定の測定可能範囲を増大すること
にもなる。
【００２２】
【発明の効果】従来、超音波センサにより測定していた
縦波共振法によるコンクリート厚さ測定技術を、音響用
マイクロフォンを使用したものに変更できることにな
り、マイクロフォン設置の手間が省けるため迅速な測
定が可能となった、高価なセンサに代えて音響用マイ
クロフォンを利用できるので安価な装置とすることが可
能である、打撃ハンマの打撃音によるコンクリート健全
性調査システムに組み込むことが可能であり、コンクリ
ートの健全性と共に、コンクリートの厚さを測定するこ
とができ、コンクリート健全性調査システムのグレード
アップを計ることができる、などの効果が期待でき、頭
記した課題が解決される。
縦波共振法によるコンクリート厚さ測定技術を、音響用
マイクロフォンを使用したものに変更できることにな
り、マイクロフォン設置の手間が省けるため迅速な測
定が可能となった、高価なセンサに代えて音響用マイ
クロフォンを利用できるので安価な装置とすることが可
能である、打撃ハンマの打撃音によるコンクリート健全
性調査システムに組み込むことが可能であり、コンクリ
ートの健全性と共に、コンクリートの厚さを測定するこ
とができ、コンクリート健全性調査システムのグレード
アップを計ることができる、などの効果が期待でき、頭
記した課題が解決される。
【図１】本発明の方法によるコンクリート厚さ測定の説
明図
明図
１０−打撃ハンマ ２０−マイクロフォン ２１−マクロフォンの集音部 ２２−分析装置 ２３−フード
Claims (1)
- 【請求項１】 厚さを測定しようとする任意のコンクリ
ート表面を打撃ハンマにより打撃して、その打撃音の縦
波共振周波数を検出してコンクリートの厚みを測定する
方法において、２０ＫＨＺ 以下の周波数帯域に明確な
共振特性を有しないフードに囲繞されたマイクロフォン
を、そのフードの先端が打撃部に近接した位置のコンク
リート表面に近接ないしは接触させた状態で配置して、
打撃ハンマの打撃から直接に生じる一次的な空気振動音
ではなく、打撃ハンマの打撃によりコンクリート内部を
通過してコンクリート表面に放射される二次的な打撃音
を集音して、分析装置により打撃音の縦波共振周波数特
性を検出してコンクリートの厚さを測定することを特徴
とする打撃音を用いたコンクリート厚さ測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4326006A JP2824725B2 (ja) | 1992-11-11 | 1992-11-11 | 打撃音を用いたコンクリート厚さ測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4326006A JP2824725B2 (ja) | 1992-11-11 | 1992-11-11 | 打撃音を用いたコンクリート厚さ測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06147874A true JPH06147874A (ja) | 1994-05-27 |
| JP2824725B2 JP2824725B2 (ja) | 1998-11-18 |
Family
ID=18183046
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4326006A Expired - Fee Related JP2824725B2 (ja) | 1992-11-11 | 1992-11-11 | 打撃音を用いたコンクリート厚さ測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2824725B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10143047A1 (de) * | 2001-09-03 | 2002-11-28 | Siemens Ag | Bestimmung der Schichtdicke eines abgeschiedenen Stoffes |
| CN110441394A (zh) * | 2019-08-08 | 2019-11-12 | 上海市建筑科学研究院 | 基于声音指标的既有外墙外保温系统检测方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4577957B2 (ja) * | 2000-08-10 | 2010-11-10 | 三菱電機株式会社 | トンネル診断装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57175952A (en) * | 1981-04-24 | 1982-10-29 | Kyoei Giken:Kk | Non-destructive test device of non-metallic object by impulsive elastic wave |
| JPS6465407A (en) * | 1987-09-07 | 1989-03-10 | Touyoko Erumesu Kk | Measuring instrument for thickness of concrete and position of internal cracking |
-
1992
- 1992-11-11 JP JP4326006A patent/JP2824725B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57175952A (en) * | 1981-04-24 | 1982-10-29 | Kyoei Giken:Kk | Non-destructive test device of non-metallic object by impulsive elastic wave |
| JPS6465407A (en) * | 1987-09-07 | 1989-03-10 | Touyoko Erumesu Kk | Measuring instrument for thickness of concrete and position of internal cracking |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10143047A1 (de) * | 2001-09-03 | 2002-11-28 | Siemens Ag | Bestimmung der Schichtdicke eines abgeschiedenen Stoffes |
| CN110441394A (zh) * | 2019-08-08 | 2019-11-12 | 上海市建筑科学研究院 | 基于声音指标的既有外墙外保温系统检测方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2824725B2 (ja) | 1998-11-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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