JPS60174949A - 共鳴波空隙検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、固体中に介在する空隙の存在、あるいは異
材相互間の接着状況の良否を非破壊的に効率よく確実に
検知できる共鳴波空隙検知方法お。

よびその装置に関するものである・。

従来、コンクリート構造物等の建設用の固体、アスファ
ルト舗装した道路床板等の固体中に介在する空隙やタイ
ル張υ等の異材間の接着不良を検出する方法として、ハ
ンマー打音法、電磁波法、赤外線法、Ｘ線透過法、熱線
法、振動法、超音波法など多くの手法が試みられてきた
。しかしこれらの方法は装置が大型で実用性がないか、
建設、道路−における固体に関しては感度が不充分で適
確表結果を得るに至らず構造物内の空隙や異材間の接着
不良が発見できずキれが原因となって経済的損失や災害
を被っていた。

この発明は、上記にかんがみなされたもので、被測定用
の固体のもつ固有振動によって生ずる空隙や、異材間の
接着不良個所の特に可聴音域の低周波に対する共鳴現象
を利用して、建設、道路等における固体内に存在する空
隙や異材間の接着不良個所の発見に好適で、適確かつ効
率よく検知することが可能な共鳴波空隙検知方法および
その装置を提供することを目的とする。

以下、図面を参照してこの発明による一実施例について
説明する。

第１図は一実施例を示すブロック回路図である。

１は波動送信器（以下送信器と云う）で、探触子２、振
動子３．コネクタ４．金属ケース５によって構成され、
探触子２は図示の場合コーン型の固体で先端側をコンク
リート等の被測定用の固体Ｓの表面に接触させる。

振動子３は例えばチタン酸バリウム等のたわみ形の圧電
素子によって構成され数ＫＨｚ　乃至数１００ＫＨｚの
多数の基本振動数をもち、非共振振動で駆動された場合
可聴音域の音響周波数から数１００ＫＨ２に至る幅広い
周波数の波動を発生する０６は音響周波数すなわちほぼ
可聴音域の周波数を発振する発振器である。なおこの発
振器６は衝撃波のような矩形波、三角波等のパルス的な
波形信号を出力する長調波発振器でもよい。７は波動受
信器（以下受信器と云う）で送信器１と同様な構成で、
探触子８．振動子９．コネクタ１０．金属ケース１１か
らなシその説明は省略する。

１２は受信器７からの信号を増幅する増幅器である。１
３は送信器１を駆動する発振器６の出力波形と受信器７
からの受信信号波形を観測するたメツオシロスコープで
ある。

上記における結線について述べると、発振器６の出力は
コネクタ４を介して送信器１に接続されるとともにオシ
ロスコープ１３に接続される。受信器７の出力はコネク
タ１０を介して増幅器１２の入力側に接続され、増幅器
１２の出力側はオシロスコープ１３に接続される。

以上のような構成の実施例の作用について述べる。送信
器１の探触子２と受信器Ｉの探触子８とを被測定用の固
体Ｓの検査箇所をはさんで固体Ｓの表面に押圧し、次に
送信器１．受信器７９発振器６．増幅器１２．オシロス
コープ１３を作動状態にする。

振動子３は発振器６からの可聴周波数の帯域をもつ長調
周波による非共振駆動を受けて、帯域の広い波動が振動
子３の先端からコンクリート等の固体Ｓ内を伝ばんして
、受信側の探触子８に到シ、振動子９によって電気信号
に変換されコネクタ１０を介して増幅器１２に入力され
増幅されてオシロスフープ１３によってその波形が観測
される◇ここでアスファルト舗装した道路床板を実測し
た例について第３図、第４図を参照して説明する。

今、検査しようとする固体Ｓ内に何ら異状なく、均一な
状態のときは第３図の観測波形Ａのように共振波形のな
い均一な小さな波動として観測される。

もし、固体Ｓ内に空胴あるいは異材間の接着不良等によ
るはく離空隙が存在すると、上述の多数の基本振動数を
含む波動の中の少なくとも一つの振動が空隙にの固有振
動数と一致すると、空隙Ｋに共鳴現象を起させ、この空
＠Ｋから大きな振幅の波動が発生し、矢印Ｐのように固
体Ｓ内を伝播して受信器７の探触子８を介して振動子９
に伝わる。

この場合の観測波形は第４図Ｂに示すように大きな振幅
の波形として観測され、この波形を選別することによシ
、空隙にや異材間の接着不良箇所の有無を検知すること
ができる。

第２図は他の実施例を示すものであるが、第１図と対応
する部分に同一符号を利してその説明を省略する。

この実施例では、第１図における円錐状の探触子２，８
の代りに回転可能に支持した球体の探触子１４．１５を
それぞれ用いたもので、固体Ｓに接触させながら送信器
１．受信器７を移動させることができるから空隙の検知
作業が容易で能率がよい。

なお、発振器６を送信器１内にまた増幅器１２を受信器
７内にそれぞれ設けてもよい。

以上のようにこの発明によれば、低周波域に多数の基本
振動数を有する波動を被測定固体内に送信して、固体内
に存在する比較的低い振動数に共鳴する空隙や接着不良
箇所を感度よく検知できるように構成したから、従来発
見の困難であったコンクリート、舗装道路、タイル張シ
等の不良箇所の検知を確実かつ容易にし、危険の防止に
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による装置の一実施例を示すブロック
図、第２図陰同°じく他の実施例を示すブロック図、第
３図はオシロスコープによる観測波形図の実測例で固体
内に異状のない場合を示し、第４図は同じく固体内には
く離空隙のある場合を示す。 １・・・・・・・・・波動送信器 ３．９・・・・・・振動子 ２、８．１４．１５・・・探触子 ６・・・・・・・・・発　振　器 ７・・・・・・・・・波動受信器 １２・・・・・・・・・増幅器 Ｓ・・・・・・・・・固　体 Ｋ・・・・・・・・・空　隙 第７図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）多数の基本振動数を有する振動子を非共振駆動して
   固体内に波動を送憚し、この波動を受信することによシ
   固体内に存在する空隙の共鳴現象を観測して前記空隙を
   検知することを特徴とする共鳴波空隙検知方法。 ２）数ＫＨｚから数１００ＫＨｚの間に基本振動数を有
   するたわみ杉の圧電素子とこの圧電素子を非共振駆動す
   る発振器と前記圧電素子の振動を固体内に伝達する探触
   子とを有する波動送信器と、前記圧電素子と同形の振動
   子とこの振動子に固体からの波動を伝達する探触子とこ
   の伝達された波動による信号を増幅する増幅器とを有す
   る波動受信器とを備え、前記波動受信器の出力を観測し
   て固体内の空隙を検知することを特徴とする共鳴波空隙
   検知装置。 ３）前記各探触子は球体を回転可能に支持して構成した
   ことを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の共鳴波
   空隙検知装置。