JPH11183440A - コンクリートポール内の鉄筋破断位置検知装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】コンクリートポール内の鉄筋破断位置が正確に
かつ迅速に特定可能となり、検出作業の効率化ならびに
安全性の向上が図れるコンクリートポール内の鉄筋破断
位置検知装置及びその方法を提供することにある。 【解決手段】コンクリートポールに貼付けたシートの測
定ラインに沿って移動して電磁波形及び移動距離のエン
コーダ信号を出力する渦流探傷センサ２０と、基準信号
に対し、任意の位相を持つ信号を出力する移相器２２
と、移相器２２の出力が入力されセンサ２０からの電磁
信号を同期検波する同期検波器２３と、同期検波器２３
からの電磁信号及びエンコーダ信号が記録される記録部
２５と、記録部２５に記録されたエンコーダ信号及び電
磁波形から２次元画像を形成し、距離均一化処理、セグ
メント化処理、移動差分処理を行う波形演算部４０と、
波形演算部４０からの出力信号が加えられ鉄筋破断位置
を表示する表示部２６よりなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は渦流探傷法を用い
て、コンクリートポール（以下ＣＰと呼称する）内の鉄
筋破断を検知する際に、ＣＰの軸方向に複数の測定ライ
ンを設定し複数の測定ラインに沿ってセンサを移動させ
て電磁波形を測定し、装置本体に記録し、記録した波形
を２次元画像に変換し、距離均一化処理、移動差分処理
を行なうことにより鉄筋破断位置を精度よく迅速に検知
するＣＰ内の鉄筋破断位置検知装置及びその方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】電話ケーブルや電力ケーブルを各家庭ま
で設置するために、道路際にＣＰを建設しＣＰに、前記
電話ケーブルや電力ケーブルを設置している。図１６
（ａ）に示されているように、ＣＰ１１にはケーブル１
２による引張力１３が常時かけられている。ＣＰ１１の
両側からの引張力１３は均等になるように設計されてお
り、ＣＰ１１の両側からの引張力１３がお互いに打ち消
し合う均等な状態を平衡状態と呼んでいる。

【０００３】一方、図１６（ｂ）に示されているよう
に、例えば交差点において、ケーブル１２の布設方向が
曲がる場合がある。この場合、ＣＰ１１には平衡な引張
力が働かず、一方向への引張力１３が加わる。この力を
不平衡状態と呼んでいる。

【０００４】一般的には、不平衡状態では一方向に加わ
る力を打ち消すため、図１６（ｃ）に示されているよう
に、ケーブル１２によりＣＰ１１の一方向に加わる力に
対抗するように不平衡力の方向と逆方向に支線１４を設
置し平行状態を保つ。

【０００５】しかし、障害物がある場合には支線を設置
できない場合がある。このような場合にはＣＰに常時不
平衡力が加わる。ＣＰは、外力に対する強度は内部の鉄
筋で負担し、鉄筋の腐食を防ぐためにアルカリ性のコン
クリートで覆う構造である。コンクリートは空気中の炭
酸ガスや塩分などにより、コンクリートの表面から内部
に向かってアルカリ性から中性へと変化して行くことが
知られている。

【０００６】コンクリートが中性化すると、一般的には
コンクリート内の鉄筋が腐食し易くなり、鉄筋が細って
破断する。しかし、ＣＰに不平衡力が加わっていると、
鉄筋の減肉が進行する前に、突然、破断する場合があ
る。この現象を応力腐蝕割れと称する。応力腐蝕割れは
遅れ破壊の一種であり、ある日、突然何の前触れも無く
発生する。そこで、ＣＰに内蔵されている鉄筋の破断を
非破壊で調査する技術が望まれている。

【０００７】鉄筋の腐蝕を調査する方法として自然電位
法が知られている。しかし、自然電位法では調査する箇
所のコンクリートを削り、鉄筋を露出させる必要があ
る。そのため、作業性が悪いことは述べるまでもなく、
測定終了後、削ったコンクリートを補修する必要性が生
まれる。また、補修が十分でない場合には、該当箇所か
ら雨水や海岸地帯では海水に含まれる塩分などが進入
し、鉄筋が腐食する可能性も高い。このため、実際的な
測定には適さないと判断される。そこで、現在のところ
後述するような、Ａ法とＢ法の２種類の方法が提案され
ている。

【０００８】Ａ法：ＣＰ内の鉄筋量を測定するために、
円形の金属コイルでＣＰを挟み、インピーダンスを測定
する。ＣＰの鉄筋が細っている場合、インピーダンスが
変化する。この変化量で、ＣＰ内の鉄筋の腐食状況を把
握する。（特開平９−２１７８６号）Ｂ法：ＣＰ内の鉄
筋破断位置を検知する手法として、渦流探傷法がある
（特願平９−２３４８０４号）。

【０００９】渦流探傷法の原理を図１７に示す。まず、
交流電源１９により交流電流を供給されたコイル１５に
より磁界１６を発生させる。すると、金属１７面に渦電
流１８が発生し、この渦電流１８により再び磁界１６が
発生する。この時、金属１７面に傷などがあると、渦電
流１８により発生する磁界１６が変化する。前記磁界１
６の変化量により、金属１７面の傷を探知する。

【００１０】図１８はＣＰ内の鉄筋破断位置検知装置の
一例を示す構成説明図である。本鉄筋破断位置検知装置
は渦流探傷センサ２０、増幅器２１、移相器２２、同期
検波器２３、制御部２４、記録部２５及び表示部２６か
らなっている。すなわち、ＣＰの側面に沿ってセンサホ
ルダを移動させて渦流探傷センサ２０により測定した渦
電流により発生する磁界波形は増幅器２１で増幅されて
同期検波器２３に加えられる。この同期検波器２３は増
幅器２１の出力と移相器２２の出力を比較し、きず信号
を取り出し易くする回路である。移相器２２からは、基
準信号に対して任意の位相を持つ信号が出力される。

【００１１】特願平９−２３４８０４号では、事前作業
として図１９に示されているＩ型センサ２７でＣＰ１１
の螺旋鉄筋と主鉄筋の位置を検知する。その後、図２０
に示されているように、ＣＰ１１の主鉄筋２８の真上に
渦流探傷センサ２０Ａ，２０Ｂを配置し、このセンサ２
０Ａ，２０Ｂを主鉄筋２８に沿って矢印Ａ方向に移動さ
せることにより主鉄筋２８の破断２９を検知する。図に
おいて、３０はセンサ移動ガイド、３１は螺旋鉄筋、３
２は鉄筋破断位置検知装置本体である。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】前記Ａ法では、健全な
ＣＰのインピーダンスを基準値として、現在測定してい
るＣＰで得られるインピーダンスと比較する。しかし、
ＣＰの製造メーカは複数あり、それぞれ構造が異なる。
また、同一メーカ品でも、製造年度、ロッドなどにより
構造が異なる。

【００１３】従って、基準インピーダンスを、全てのＣ
Ｐで事前に調査する必要がある。しかし、実際には、測
定対象のＣＰのメーカ、製造年度などが測定現場でわか
らない場合が多い。また、円形コイルを使用するが、Ｃ
Ｐには足場ボルト、宣伝板（金属板）等があり、迅速な
測定は困難である。

【００１４】また、前記Ｂ法の渦流探傷法では、探査す
る前段作業としてＩ型センサにより主鉄筋と螺旋鉄筋の
位置を探査する必要がある。しかし、事前探査作業は時
間が掛かり、作業能率が著しく低下する。

【００１５】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、主鉄筋の位置を検知する前作業を必要とせずに、コ
ンクリートポール内の鉄筋破断位置が正確にかつ迅速に
特定可能となり、検出作業の効率化ならびに安全性の向
上が図れる、コンクリートポール内の鉄筋破断位置検知
装置及びその方法を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のコンクリートポール内の鉄筋破断位置検知装
置は、渦流探傷法を用いてコンクリートポールに内蔵さ
れている鉄筋の破断位置を検知する装置において、コン
クリートポールの表面に貼り付けた測定ラインシートの
測定ラインに沿って移動して電磁波形および移動距離を
含むエンコーダ信号を出力する渦流探傷センサと、基準
信号に対して任意の位相を持つ信号を出力する移相器
と、この移相器の出力及び前記渦流探傷センサからの出
力を比較して、不要信号を除去し、きず信号を取り出し
易くする同期検波器と、この同期検波器からの信号及
び、エンコーダ信号が記録される記録部と、この記録部
に記録されたエンコーダ信号及び電磁波形から２次元画
像を形成し、距離均一化処理、セグメント化処理、移動
差分処理を行う波形演算部と、この波形演算部からの出
力信号が加えられ鉄筋破断位置を表示する表示部とを具
備することを特徴とするものである。

【００１７】また本発明のコンクリートポール内の鉄筋
破断位置検知装置は、前記波形演算部が、記録部に記録
されたエンコーダ信号及び電磁波形についてエンコーダ
信号間の距離を同一にする距離均一化処理部と、この距
離均一化処理部の処理を測定した電磁波形毎に行い、横
軸が測定ライン、縦軸が渦流探傷センサの移動距離とし
て、２次元画像として表す２次元画像化部と、この２次
元画像化部で得られた２次元画像にセグメント化処理を
行うセグメント化部と、各測定ラインにおいて測定した
電磁波形に移動差分処理を行う移動差分処理部とからな
ることを特徴とするものである。

【００１８】また本発明のコンクリートポール内の鉄筋
破断位置検知装置は、前記距離均一化処理部として、鉄
筋からの電磁波形測定時に得られるエンコーダ信号間隔
を統一し、波形のサンプリング数を調整することによる
センサの移動距離の均一化機能を有する距離均一化処理
部を用いたことを特徴とするものである。

【００１９】また本発明のコンクリートポール内の鉄筋
破断位置検知装置は、前記２次元画像化部として、測定
した電磁波形の振幅値を二以上の振幅値幅で区切り、同
一の振幅値幅内の距離範囲を同一の表示色で表すことに
より、一つの電磁波形を一本の二色以上の多色線に変換
し、前記処理を測定した電磁波形毎に行い、横軸が測定
ライン、縦軸がセンサの移動距離として、２次元画像と
して表す２次元画像化部を用いたことを特徴とするもの
である。

【００２０】また本発明のコンクリートポール内の鉄筋
破断位置検知装置は、前記セグメント化部として、２次
元画像にラスタ走査を行い、同一セグメント探査エリア
を基準にセグメント化を行うセグメント化部を用いたこ
とを特徴とするものである。

【００２１】また本発明のコンクリートポール内の鉄筋
破断位置検知装置は、前記移動差分処理部として、各測
定ラインにおいて測定した電磁波形の測定開始位置を同
一にして移動差分処理を行う移動差分処理部を用いたこ
とを特徴とするものである。

【００２２】また本発明のコンクリートポール内の鉄筋
破断位置検知方法は、渦流探傷法により、コンクリート
ポールに内蔵されている鉄筋の破断位置を検知する方法
において、コンクリートポール表面に存在する亀裂を覆
い、かつ測定ラインがコンクリートポールの軸方向に平
行になるように測定ラインが明示されている測定ライン
シートを貼り付ける工程と、前記測定ラインに沿って渦
流探傷センサを移動させ、前記渦流探傷センサの測定を
所望の測定ラインで行う工程と、前記渦流探傷センサで
得られた電磁波形及びエンコーダ信号を鉄筋破断位置検
知装置本体に記録する工程と、前記鉄筋破断位置検知装
置本体に記録された前記電磁波形についてエンコーダ信
号間の距離を同一にする工程と、前記電磁波形のサンプ
リング数を平均挿入法もしくは平均削除法により挿入も
しくは削除する工程と、この工程で得られた電磁波形の
振幅値を一定幅に区切って２以上の段階に分け該段階毎
に２色以上に着色し、電磁波形を一本の多色線として表
現する工程と、前記多色線を重ね合わせて、測定ライン
とセンサ移動距離の２次元座標に置き換えて２次元画像
として表現する工程と、前記２次元画像についてラスタ
処理を施し、同一セグメント探査エリア内に特定色の座
標がある場合に同一のセグメントと認識する２次元画像
のセグメント化を行う工程と、前記セグメントの輪郭座
標の数を計測し、最大数のセグメントを螺旋鉄筋のセグ
メントとして認識する工程と、移動差分処理を探査ライ
ンの波形に対して行なう工程とを具備することを特徴と
する。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態例を詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態
例を示す構成説明図である。本発明の一実施形態例に係
るコンクリートポート内の鉄筋破断位置検知装置は、渦
流探傷センサ２０、増幅器２１、移相器２２、同期検波
器２３、制御部２４、記録部２５、表示部２６及び波形
演算部４０で構成されている。さらに前記波形演算部４
０は距離均一化処理部４１、２次元画像化部４２、セグ
メント化部４３、移動差分処理部４４からなっている。

【００２４】前記コンクリートポート内の鉄筋破断位置
検知装置の各部の働きを図１を用いて説明する。図３に
示すように、大地４５にはＣＰ１１が植設され、このＣ
Ｐ１１の表面には表面に存在する亀裂を覆い、かつ測定
ライン４７がＣＰ１１の軸方向に平行になるように測定
ライン４７が明示されている測定ラインシート４６が貼
り付けられる。この測定ラインシート４６にはＮＯ．
１，２，３，４，５，………，１９，２０の複数の測定
ライン４７が記載されている。そこで、測定ラインシー
ト４６の測定ライン４７に沿ってセンサホルダを移動さ
せて渦流探傷センサ２０で渦流探傷法により測定した渦
電流により発生する磁界の変化量の波形（電磁波形）は
増幅器２１で増幅されて同期検波器２３に加えられる。
この同期検波器２３には基準信号に対して任意の位相を
持つ信号が、移相器２２により加えられる。前記同期検
波器２３は前記移相器２２の出力及び前記渦流探傷セン
サ２０からの電磁信号を同期検波する。前記同期検波器
２３により同期検波された信号は制御部２４に供給さ
れ、この制御部２４では同期検波器２３から出力された
信号及びエンコーダ信号を記録部２５に記録する。また
前記制御部２４では前記記録部２５に記録された電磁波
形及びエンコーダ信号を波形演算部４０に供給してエン
コーダ信号及び電磁波形から２次元画像を形成し、距離
均一化処理、セグメント化処理、移動差分処理を行う。
この波形演算部４０からの出力信号は表示部２６に加え
られ鉄筋破断位置が表示される。

【００２５】前記波形演算部４０内の距離均一化処理部
４１は、主鉄筋からの電磁波形測定時に得られるエンコ
ーダ信号間隔を統一し、波形のサンプリング数を調整す
ることによるセンサの移動距離の均一化機能を有し、記
録部２５からエンコーダ信号が入力され電磁波形の測定
と同時に得られたエンコーダ信号間の距離を統一するた
め、波形のサンプリング点数を調整して２次元画像化部
４２に出力する。

【００２６】前記２次元画像化部４２では、測定した電
磁波形の振幅値を適当な二以上の振幅値幅で段階分けし
て区切り、同一の振幅値幅内の距離範囲を同一の表示色
で表すことによりそれぞれの段階を着色して色分けし、
一つの電磁波形を一本の二色以上の多色線に変換して一
次元の多色線で表現する処理を行う。前記処理を測定し
た電磁波形毎に全ての測定波形について行い、前記多色
線を重ね合わせて２次元画像を形成する。前記２次元画
像は横軸が測定ラインの位置、縦軸がセンサの移動距離
である。２次元画像化部４２で形成された２次元画像は
セグメント化部４３に出力される。

【００２７】前記セグメント化部４３では、螺旋鉄筋か
らの波形が画像に対して斜めに観測される。また、主鉄
筋の破断位置からの波形が測定される。２次元画像に対
しラスタ走査を行い、図１３（ａ）に示される同一セグ
メント探査エリアを基準にセグメント化を行う。セグメ
ント化部４３でセグメント化された信号は移動差分処理
部４４に出力される。

【００２８】前記移動差分処理部４４では、測定ライン
のＮｏ．ｎとＮｏ．ｎ＋１（ｎ＝１、２、３…１８）の
電磁波形を差分し、前記差分の結果を測定ラインのＮ
ｏ．ｎの結果に置き換える。この時、各測定ラインにお
いて測定したＮｏ．ｎの電磁波形の波形開始距離とＮ
ｏ．ｎ＋１の電磁波形の波形開始距離を同一にして移動
差分処理を行う。前記移動差分処理の結果、螺旋鉄筋の
波形が除去され、主鉄筋破断位置からの波形のみが残
る。

【００２９】前記移動差分処理部４４の出力信号が表示
部２６に加えられ鉄筋破断位置が表示される。次に、本
発明に係るコンクリートポート内の鉄筋破断位置検知方
法について図面を用いて説明する。

【００３０】図２は本発明に係るコンクリートポート内
の鉄筋破断位置検知方法のフローチャートである。 「ステップ１」図３に示されているように複数の測定ラ
イン４７を明示している測定ラインシート４６を、ＣＰ
１１の表面にひびが発生している箇所を含むように、か
つ、ＣＰ１１の長手方向に平行になるように取り付け
る。測定ラインシート４６に記載されている測定ライン
４７の間隔は、渦流探傷センサ２０の破断検知可能領域
４８を考慮して決定される。その模様を図４に示す。図
４に示すように、渦流探傷センサ２０が鉄筋の真上に無
くとも、主鉄筋２８の破断２９を検知することができ
る。

【００３１】「ステップ２」渦流探傷センサ２０を内蔵
しているセンサホルダ４９を各測定ライン４７にそって
移動させ、波形を受信する。この時、センサホルダ４９
の移動速度を変化させないように極力注意する。また、
センサホルダ４９が測定ライン４７から逸脱しないよう
にする。渦流探傷センサ２０としてＥ型センサを用いた
ＣＰ１１の探傷状況を図５に示す。図５（ａ）はＣＰ１
１の表面を示し、図５（ｂ）はＣＰ１１の断面について
示してある。

【００３２】上部記載の測定を測定ラインシート４６に
明示されている全ての測定ライン４７に対して行なう。
渦流探傷センサ２０で受信した全ての電磁波形を鉄筋破
断位置検知装置本体３２に記録する。また、センサホル
ダ４９内にはエンコーダが内蔵されており、センサホル
ダ４９が１cm移動する毎にエンコーダ信号を出力する。
このエンコーダ信号も記録する。

【００３３】エンコーダ信号と測定された波形との関係
を図６に示す。ここで、各エンコーダ信号５０間のサン
プリング座標に１、２、３…と数値が記入されている。
本実施形態例では、この数値を相対的座標と称する。

【００３４】「ステップ３」本実施形態例ではステップ
２において２０個の波形が記録される。各エンコーダ信
号間の距離は同じである。しかし、操作者が手動でセン
サホルダを移動させるため常に一定の移動速度にはでき
ない。

【００３５】従って、得られた波形とエンコーダ信号５
０との関係は図６のようになる。各エンコーダ信号５０
間の波形のサンプリング数が異なる。このサンプリング
数を同一にする必要がある。以下、その方法について述
べる。

【００３６】ここでは、本処理を距離均一処理と称す
る。図７は距離均一処理を行なう前の２つの電磁波形
と、各波形に対応するエンコーダ信号を示している。図
７（ａ）に示す測定ラインＮｏ．１のエンコーダ信号５
０と図７（ｂ）に示す測定ラインＮｏ．２のエンコーダ
信号５０の位置が一致していないことがわかる。そこ
で、各エンコーダ信号５０間の距離を一定値にするため
波形のサンプリング数を削除、もしくは増加させる。そ
の方法を以下に示す。

【００３７】本実施形態例の場合の各種条件は以下の通
りである。 ・測定長さ＝３０cm ・エンコーダ信号間隔＝１cm ・Ｓａ：（サンプリング点）＝２５６／１波形 ・Ｐｍ：（エンコーダ信号数）＝２９個 従って、平均したエンコーダ信号間のサンプリング数Ｓ
ｏは、 Ｓｏ＝Ｓａ／（Ｐｍ＋１） （１） で現される（注：小数点以下四捨五入）。本実施形態例
では、 Ｓｏ＋２５６／（２９＋１）＝９（サンプリング点数） となり、エンコーダ信号間のサンプリング数は９とな
る。図６では各エンコーダ信号５０間のサンプリング数
は、１１、７、１０であり、１１と１０はＳｏ＝９より
大きいので、それぞれサンプリング数を２個、１個削減
する必要がある。

【００３８】また、サンプリング数７では、Ｓｏ＝９よ
り小さいので、サンプリング数を２個増加させる必要が
ある。以下にその方法を示す。

【００３９】（１）サンプリング数をＮ個増加させる場
合増加させるサンプリング数はＳｏとの差から簡単に求
めることができる。次に増加させる相対的座標を決め
る。

【００４０】その模様を図８に示す。 Ｐｉ＝Ｓｍｘ／（Ｎ＋１） （２） Ｐｉ：増加させる座標の内、最小の相対的座標 Ｓｍｘ：処理前のエンコーダ信号間のサンプリング数 Ｎ：増加させるサンプリング数 （注：計算結果値は小数点以下四捨五入） 増加させる全ての相対的座標は、 ［（Ｐｉ×ｍ）＋１］（ｍ＝１、２、３、…） （３） となる。

【００４１】本実施形態例では、図８（ａ）に示されて
いる波形では、Ｓｍｘ＝７、Ｎ＝２、であるので Ｐｉ＝７／（２＋１）＝２ （注：四捨五入） （Ｐｉ×ｍ）＋１＝３、５ により、図８（ａ）の相対的座標２と３の間、及び相対
的座標４と５の間の座標にサンプリング点を挿入する。

【００４２】挿入するサンプリング座標値は、単純挿
入法と平均挿入法により計算される。その模様は図８
（ｂ）、（ｃ）に示している。単純挿入法では、図８
（ａ）の相対的座標２の値を、図８（ａ）の相対的座標
２と３の間に新たに設けられた座標の値とする。平均挿
入法では、図８（ａ）の相対的座標２と３のそれぞれの
値の平均値を、図８（ｃ）の相対的座標２と３の間に新
たに設定した座標の値とする。

【００４３】図８（ａ）の相対的座標４に対しても同様
の処理を行なう。図８（ｂ）と図８（ｃ）を比較する
と、図８（ｃ）の方が、より自然な波形となっているの
で、本実施形態例では平均挿入法を採用する。

【００４４】（２）サンプリング点数をＮ個削除させる
場合 削減させるべきサンプリング数はＳｏとの差から簡単に
もとまる。次に削減させる相対的座標を決める必要があ
る。

【００４５】その模様を図９に示す。 Ｐｉ＝Ｓｍｘ／（Ｎ＋１） （４） Ｐｉ：削減させる座標の内、最小の相対的座標 Ｓｍｘ：処理前のエンコーダ信号間のサンプリング数 Ｎ：削除するサンプリング数 （注：小数点以下四捨五入） を計算する。削除する全ての相対的座標は、 Ｐｉ×ｍ（ｍ＝１、２、３、…） となる。

【００４６】図９に示されている波形では、Ｓｍｘ＝１
１、Ｎ＝２であるので Ｐｉ＝１１／（２＋１）＝４ 従って、削除する相対的座標は、 Ｐｉ×ｍ＝４、８ となり、図９（ａ）の相対的座標４と８を削除する。

【００４７】削減する方法として、単純削除法と平
均削除法がある。その模様を図９（ｂ）、（ｃ）に示し
ている。単純削除法では、図９（ａ）の相対的座標４、
８を単純に削除する。

【００４８】平均削除法は、図９（ａ）の相対的座標４
と５の値の平均値を図９（ｃ）の相対的座標４の値とす
る。座標８にたいしても同様である。図９（ｂ）と図９
（ｃ）を比較すると、図９（ｃ）の方が、より自然な波
形となっているので、本実施形態例では平均削除法を採
用する。

【００４９】本処理を行った結果を図１０に示す。測定
ラインがそれぞれ異なる波形図１０（ａ）、（ｂ）に対
するエンコーダ信号５０のセンサ移動距離が同一となっ
ている。

【００５０】また、それにあわせて受信波形は、センサ
ホルダを一定速度で移動した時に得られる波形に復元さ
れている。 「ステップ４」観測された波形の振幅値５１が、ある一
定の振幅値５２をこえている距離範囲を黒色５３で表現
し、一つの波形を一つの色線に変換する。

【００５１】その模様を図１１（ａ）に示す。本処理を
全ての測定した波形に対し行い、横軸が走査ラインＮ
ｏ．、縦軸はセンサ移動距離として、２次元の画像を作
成する。

【００５２】その模様を図１１（ｂ）に示す。図１１
（ｂ）の縦軸であるセンサ移動距離は３０cmであり、か
つサンプリング数は、２５６点（２５６座標）である。

【００５３】「ステップ５」図１１の一部分を拡大した
図面を図１２に示す。桝目はサンプリング点座標を現
す。

【００５４】同図を斜めに横切っている座標群５４は、
螺旋鉄筋からの波形である。独立して存在している座標
５５は、鉄筋の破断位置からの波形である。次に、図１
２に対しセグメント化を行なう。セグメント化を行なう
に際し、探索するエリアを図１３（ａ）に示す。

【００５５】現在着目している座標５６に対し、図１３
（ａ）の探索エリア内に黒色の座標があれば同一のセグ
メントと判定する。本処理をラスタ走査しながら行なう
ことにより、図１３（ｂ）では２つのセグメント１、セ
グメント２が認識されている。

【００５６】「ステップ６」次に、図１３（ｂ）の各セ
グメントのエッジ（縁）座標５７の数をカウントする。
最もカウント数が大きなセグメントを螺旋鉄筋のセグメ
ント１と認識する。

【００５７】本実施形態例では、図１３（ｂ）に示され
ているように、セグメント１が螺旋鉄筋であると認識す
る。 「ステップ７」図１３に対し、測定ラインＮｏ．ｎとｎ
＋１の波形の差分を計算し、計算結果を測定ラインＮ
ｏ．ｎの値に上書きする。

【００５８】差分処理を行なう時には、図１４に示され
ているように、探査ラインｎの波形開始距離と、測定ラ
インｎ＋１の波形開始距離とを一致させることが必要で
ある。

【００５９】図１４（ａ）、（ｂ）では、ΔＬだけ、セ
ンサ移動距離に差がある。そこで、図１４（ｃ）、
（ｄ）のように、図１４（ｂ）の波形をΔＬだけ波形開
始距離を短くする。

【００６０】その結果を図１４（ｄ）に示す。波形開始
距離が図１４（ｃ）、（ｄ）で一致していることがわか
る。この状態で差分処理を行なえば、図１４（ｅ）に示
されているように螺旋鉄筋の波形を除去できる。

【００６１】本処理を移動差分処理と称する。移動差分
処理を測定ラインＮｏ．ｎとｎ＋１（ｎ＝１、２、…１
９）に対する波形に関して行った結果を図１５に示す。

【００６２】図１５に示されているように、セグメント
１に応じた螺旋鉄筋の波形が除去されており、セグメン
ト２に応じた主鉄筋破断の波形のみが観測される。以上
のように、健全なＣＰのインピーダンスを基準値として
測定する、調査前に螺旋鉄筋と主鉄筋の位置を検知する
等の事前作業を必要とせずに、まず測定ラインシートを
ＣＰに貼り付け、測定ラインシートに明示されている測
定ラインに沿って渦流探傷センサを移動させ、得られた
電磁波形を鉄筋破断位置検知装置本体で記録する。複数
の測定ラインにおいて同様に測定を行い電磁波形を記録
する。記録した各電磁波形から２次元画像を形成し、こ
の画像に対し、距離均一処理、セグメント化処理、移動
差分処理を行うことにより、簡易に鉄筋破断位置を検知
する。

【００６３】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、常
時、応力の加わった過酷な状態で使用されているコンク
リートポール内鉄筋の応力腐食割れ等による破断を事前
に検知することが可能となり、長期間使用して劣化した
コンクリートポールの倒壊の危険性を取り除くことがで
きる。

【００６４】さらに、本発明に係るコンクリートポール
内の鉄筋破断位置検知装置および鉄筋破断位置検知方法
によれば、測定ラインシートを利用して単純に測定ライ
ンに沿って渦流探傷センサを移動させる単純な作業工程
を実施することより、複数の波形を鉄筋破断位置検知装
置本体部に記録し、記録した波形を元に２次元画像を形
成し、距離均一処理、移動差分処理を施すため、コンク
リートポール内の鉄筋破断位置が正確にかつ迅速に特定
可能となり、検出作業の効率化ならびに柱上作業の安全
性の向上が図れる。

【００６５】また、操作者が、測定ラインシートをＣＰ
に取り付け測定ラインに沿ってセンサホルダを移動させ
た後はコンピュータが自動的に破断位置を表示する。こ
のため、鉄筋の破断の有無を判定する際に、操作者の熟
練度や経験が必要ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態例を示す構成説明図であ
る。

【図２】本発明に係るコンクリートポール内の鉄筋破断
位置検知方法の一例を示すフローチャートである。

【図３】本発明に係るコンクリートポールの表面に測定
ラインシートを設置した状態の一例を示す側面図であ
る。

【図４】本発明に係る測定ラインシートの測定ライン間
隔の一例を示す説明図である。

【図５】本発明に係るＥ型渦流探傷センサを測定ライン
に沿って測定している状況の一例を示す正面図及び断面
図である。

【図６】本発明に係る電磁波形とエンコーダ信号との関
係の一例を示す説明図である。

【図７】本発明に係る電磁波形に対応するエンコーダ信
号の一例を示す説明図である。

【図８】本発明に係る単純挿入法及び平均挿入法の一例
を示す説明図である。

【図９】本発明に係る単純削除法及び平均削除法の一例
を示す説明図である。

【図１０】本発明に係る平均削除法を行った結果の一例
を示す説明図である。

【図１１】本発明に係る２次元画像形成処理の一例を示
す説明図である。

【図１２】図１２の一部を拡大して示す説明図である。

【図１３】本発明に係るセグメント化の一例を示す説明
図である。

【図１４】本発明に係る移動差分処理の一例を示す説明
図である。

【図１５】本発明に係る移動差分処理結果の一例を示す
説明図である。

【図１６】従来のケーブル設置の一例を示す説明図であ
る。

【図１７】従来の渦流探傷法の原理を示す説明図であ
る。

【図１８】従来のコンクリートポール内の鉄筋破断位置
検知装置を示す構成説明図である。

【図１９】従来のコンクリートポール内の螺旋鉄筋と主
鉄筋の位置を検知する作業を示す構成説明図である。

【図２０】従来のコンクリートポール内の鉄筋破断位置
検知作業を示す斜視図である。

【符号の説明】

２０ Ｅ型渦流探傷センサ ２１ 増幅器 ２２ 移相器 ２３ 同期検波器 ２４ 制御部 ２５ 記録部 ２６ 表示部 ４０ 波形演算部 ４１ 距離均一化処理部 ４２ ２次元画像化部 ４３ セグメント化部 ４４ 移動差分処理部

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 渦流探傷法を用いてコンクリートポール
   に内蔵されている鉄筋の破断位置を検知する装置におい
   て、 コンクリートポールの表面に貼り付けた測定ラインシー
   トの測定ラインに沿って移動して電磁波形および移動距
   離を含むエンコーダ信号を出力する渦流探傷センサと、 基準信号に対して、任意の位相を持つ信号を出力する移
   相器と、 この移相器の出力及び前記渦流探傷センサからの電磁波
   形を同期検波する同期検波器と、 この同期検波器からの電磁信号及びエンコーダ信号が記
   録される記録部と、 この記録部に記録されたエンコーダ信号及び電磁波形か
   ら２次元画像を形成し、距離均一化処理、セグメント化
   処理、移動差分処理を行う波形演算部と、 この波形演算部からの出力信号が加えられ鉄筋破断位置
   を表示する表示部とを具備することを特徴とするコンク
   リートポール内の鉄筋破断位置検知装置。
2. 【請求項２】 前記波形演算部が、記録部に記録された
   エンコーダ信号の電磁波形についてエンコーダ信号間の
   距離を同一にする距離均一化処理部と、この距離均一化
   処理部の処理を測定した電磁波形毎に行い、横軸が測定
   ライン、縦軸が渦流探傷センサの移動距離として、２次
   元画像として表す２次元画像化部と、この２次元画像化
   部で得られた２次元画像にセグメント化処理を行うセグ
   メント化部と、各測定ラインにおいて測定した電磁波形
   に移動差分処理を行う移動差分処理部とからなることを
   特徴とする請求項１記載のコンクリートポール内の鉄筋
   破断位置検知装置。
3. 【請求項３】 距離均一化処理部として、鉄筋からの電
   磁波形測定時に得られるエンコーダ信号間隔を統一し、
   波形のサンプリング数を調整することによるセンサの移
   動距離の均一化機能を有する距離均一化処理部を用いた
   ことを特徴とする請求項２記載のコンクリートポール内
   の鉄筋破断位置検知装置。
4. 【請求項４】 ２次元画像化部として、測定した電磁波
   形の振幅値を二以上の振幅値幅で区切り、同一の振幅値
   幅内の距離範囲を同一の表示色で表すことにより、一つ
   の電磁波形を一本の二色以上の多色線に変換し、前記処
   理を測定した電磁波形毎に行い、横軸が測定ライン、縦
   軸がセンサの移動距離として、２次元画像として表す２
   次元画像化部を用いたことを特徴とする請求項２記載の
   コンクリートポール内の鉄筋破断位置検知装置。
5. 【請求項５】 セグメント化部として、２次元画像にラ
   スタ走査を行い、同一セグメント探査エリアを基準にセ
   グメント化を行うセグメント化部を用いたことを特徴と
   する請求項２記載のコンクリートポール内の鉄筋破断位
   置検知装置。
6. 【請求項６】 移動差分処理部として、各測定ラインに
   おいて測定した電磁波形の波形開始距離を同一にして移
   動差分処理を行う移動差分処理部を用いたことを特徴と
   する請求項２記載のコンクリートポール内の鉄筋破断位
   置検知装置。
7. 【請求項７】 渦流探傷法により、コンクリートポール
   に内蔵されている鉄筋の破断位置を検知する方法におい
   て、 コンクリートポール表面に存在する亀裂を覆い、かつ測
   定ラインがコンクリートポールの軸方向に平行になるよ
   うに測定ラインが明示されている測定ラインシートを貼
   り付ける工程と、 前記測定ラインに沿って渦流探傷センサを移動させ、前
   記渦流探傷センサの測定を所望の測定ラインで行う工程
   と、 前記渦流探傷センサで得られた横軸がエンコーダ信号の
   信号数、縦軸が電磁波の波形を鉄筋破断位置検知装置本
   体に記録する工程と、 前記鉄筋破断位置検知装置本体に記録された前記電磁波
   形についてエンコーダ信号間の距離を同一にする工程
   と、 前記電磁波形のサンプリング数を平均挿入法もしくは平
   均削除法により挿入もしくは削除する工程と、 この工程で得られた電磁波形の振幅値を一定幅に区切っ
   て２以上の段階に分け該段階毎に２色以上に着色し、電
   磁波形を一本の多色線として表現する工程と、 前記多色線を重ね合わせて、測定ラインとセンサ移動距
   離の２次元座標に置き換えて２次元画像として表現する
   工程と、 前記２次元画像についてラスタ処理を施し、同一セグメ
   ント探査エリア内に特定色の座標がある場合に同一のセ
   グメントと認識する２次元画像のセグメント化を行う工
   程と、 前記セグメントの輪郭座標の数を計測し、最大数のセグ
   メントを螺旋鉄筋のセグメントとして認識する工程と、 移動差分処理を探査ラインの波形に対して行なう工程と
   を具備することを特徴とするコンクリートポール内の鉄
   筋破断位置検知方法。