WO2018105242A1 - 監視方法、監視システム、および、構造物、建築物または移動体 - Google Patents

監視方法、監視システム、および、構造物、建築物または移動体 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a monitoring method, a monitoring system, and a structure, a building, or a moving body.
  • ⁇ Deterioration of structures such as walls and roads should be detected as soon as possible and necessary maintenance should be performed. For that purpose, it is important that the structure can be easily monitored.
  • Patent Document 1 describes that a concrete lining surface of a tunnel is washed and thermally dried and then photographed with an infrared camera to detect damage to the lining surface.
  • Patent Document 1 cannot easily detect deterioration of a structure or the like.
  • the method of Patent Document 1 requires time and labor since it requires cleaning and heat drying of the surface to be inspected.
  • An object of the present invention is to easily detect deterioration of a structure or the like.
  • the monitoring method of the present invention includes: Infrared sensor detects the infrared rays emitted from the area where the paint film is applied on the surface of the object,
  • the coating film includes porous ceramic particles and a binder,
  • the ceramic particles comprise a A a R b Al c O 4 , A a R b Ga c O 4, R x Al y O 12, and R x Ga y O compound represented by any one of formula 12 ,
  • A is one or more elements selected from the group consisting of Ca, Sr, and Ba;
  • R is one or more elements selected from the group consisting of rare earth elements, a is 0.9 or more and 1.1 or less, b is 0.9 or more and 1.1 or less, c is 0.9 or more and 1.1 or less, and x is 2.9 or more and 3.1 or less.
  • y is 4.9 or more and 5.1 or less,
  • the porosity of the ceramic particles is 20% or more and 40% or less.
  • the monitoring system of the present invention includes: An infrared sensor that detects infrared rays emitted from the area of the surface of the object to which the paint film is attached,
  • the coating film includes porous ceramic particles and a binder,
  • the ceramic particles comprise a A a R b Al c O 4 , A a R b Ga c O 4, R x Al y O 12, and R x Ga y O compound represented by any one of formula 12 ,
  • A is one or more elements selected from the group consisting of Ca, Sr, and Ba;
  • R is one or more elements selected from the group consisting of rare earth elements, a is 0.9 or more and 1.1 or less, b is 0.9 or more and 1.1 or less, c is 0.9 or more and 1.1 or less, and x is 2.9 or more and 3.1 or less.
  • y is 4.9 or more and 5.1 or less,
  • the porosity of the ceramic particles is 20% or more and 40% or less.
  • the structure, building or moving body of the present invention is Having a paint film on at least a part of the surface,
  • the coating film includes porous ceramic particles and a binder,
  • the ceramic particles comprise a A a R b Al c O 4 , A a R b Ga c O 4, R x Al y O 12, and R x Ga y O compound represented by any one of formula 12 ,
  • A is one or more elements selected from the group consisting of Ca, Sr, and Ba;
  • R is one or more elements selected from the group consisting of rare earth elements, a is 0.9 or more and 1.1 or less, b is 0.9 or more and 1.1 or less, c is 0.9 or more and 1.1 or less, and x is 2.9 or more and 3.1 or less.
  • y is 4.9 or more and 5.1 or less,
  • the porosity of the ceramic particles is 20% or more and 40% or less.
  • FIG. 1 It is a figure for demonstrating the monitoring method which concerns on embodiment.
  • (A) And (b) is a figure which shows the example of a target object.
  • (A) And (b) is a figure which shows the example of a target object.
  • the surface of the Yb 3 Al 5 O 12 pellet is a diagram showing a result of observation with a scanning electron microscope.
  • the detection means 44 of the monitoring system 40 is not a hardware unit configuration but a functional unit block.
  • the detection means 44 of the monitoring system 40 is centered on the CPU of any computer, memory, a program for realizing the components shown in the figure loaded in the memory, a storage medium such as a hard disk for storing the program, and a network connection interface. Realized by any combination of hardware and software. There are various modifications of the implementation method and apparatus.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining a monitoring method according to the present embodiment.
  • infrared rays emitted from the region of the surface of the object to which the paint film 20 is applied are detected by the infrared sensor 42.
  • the coating film 20 includes porous ceramic particles 22 and a binder 24, and the ceramic particles 22 include A a R b Al c O 4 , A a R b Ga c O 4 , R x Al y O 12 , and A compound represented by any composition formula of R x Ga y O 12 is included.
  • A is one or more elements selected from the group consisting of Ca, Sr, and Ba
  • R is one or more elements selected from the group consisting of rare earth elements.
  • a is 0.9 or more and 1.1 or less
  • b is 0.9 or more and 1.1 or less
  • c is 0.9 or more and 1.1 or less
  • x is 2.9 or more and 3.1.
  • y is 4.9 or more and 5.1 or less.
  • the porosity of the ceramic particles 22 is 20% or more and 40% or less. This will be described in detail below.
  • FIG. 2A, FIG. 2B, FIG. 3A, and FIG. 3B are diagrams showing examples of the target object 10.
  • FIG. The object 10 is, for example, a structure 10a, a building 10b, or a moving body 10c.
  • the structure 10a include a bridge, a tunnel, a road surface, a steel pillar, a steel tower, a dike, a fence, a platform, and a play facility.
  • Examples of the building 10b include a building, a house, a warehouse, and other facilities.
  • Examples of the moving body 10c include a ship, a vehicle, and an aircraft. Although it does not specifically limit as a material which comprises the surface of the target object 10, Concrete, porcelain, a plastic, a stone, a metal, wood etc.
  • the object 10 is a bridge in the example of FIG. 2 (a), a tunnel in the example of FIG. 2 (b), a building in the example of FIG. 3 (a), and a ship in the example of FIG. 3 (b). It is.
  • the surface 11 of the object 10 can be a monitoring target.
  • the infrared sensor 42 is, for example, a sensor using a photodiode or an infrared camera.
  • the ceramic particles 22 included in the paint according to the present embodiment have a characteristic that the emissivity and transmittance of light at a specific wavelength in the infrared band are small. Therefore, the infrared intensity detected by the infrared sensor 42 is small on the surface of the coating film 20.
  • a defect such as cracking, cracking, peeling or twisting occurs in the coating film 20
  • infrared rays are emitted from the gaps in the coating film 20.
  • the strength of the coating film 20 may be adjusted by adjusting the components of the coating material and the structure of the ceramic particles 22, so that the coating film 20 is more likely to have defects than the surface of the object 10. By doing so, it is possible to detect the sign of the object 10 before the object 10 is actually cracked by a load such as a tensile stress, a compressive stress, and a strain.
  • Ceramics have a characteristic of low emissivity in a specific wavelength region. However, since ceramics also have transparency, there has been a problem that the radiation of the material existing on the back surface of the ceramics is transmitted.
  • the ceramic particles 22 included in the paint according to the present embodiment have a characteristic that the emissivity and transmittance of light at a specific wavelength in the infrared band are small. Specifically, the porosity of the ceramic particles 22 is 20% or more. Thereby, since infrared rays can be scattered before light is transmitted, there is little transmission of infrared rays. Therefore, the surface on which the paint is applied has less infrared emission at a specific wavelength.
  • the ceramic particles 22 have pores and dense portions.
  • the dense part is made of a sintered body of ceramic crystals, and the pores are formed in the gaps of the ceramic crystals. That is, it can be said that the ceramic particles 22 are polycrystalline sintered bodies.
  • the pores include portions connected inside the ceramic particles 22 but not linearly continuous.
  • the size of the pores of the ceramic particles 22 is not particularly limited.
  • the cross-sectional area of the pores is 5 ⁇ m 2 or less. The cross-sectional area of the pores can be confirmed by observing the cross section of the ceramic particles 22 with an electron microscope, for example.
  • the maximum value of the radiation intensity in the wavelength region of 800 nm or more and 1100 nm or less of the coating film 20 in the present embodiment is twice or more, more preferably three times or more of the radiation intensity in the region on the longer wavelength side than 1100 nm.
  • the temperature at which the radiation intensity is measured is not particularly limited, and it is not necessary to have such wavelength selectivity in the entire temperature range.
  • the thermal radiation characteristic of the coating film 20 should just have said wavelength selectivity under at least one temperature condition.
  • the temperature at which the radiation intensity in the wavelength region of 800 nm or more and 1100 nm or less is measured is the same as the temperature at which the radiation intensity in the region longer than 1100 nm is measured.
  • the wavelength region longer than 1100 nm is, for example, a wavelength region exceeding 1100 nm and not exceeding 1700 nm.
  • the maximum value of the radiation intensity in the wavelength region of 800 nm or more and 1100 nm or less is more than twice the radiation intensity in the wavelength region longer than 1100 nm.
  • the maximum value of the radiation intensity in the wavelength region of 800 nm or more and 1100 nm or less It means that the value is at least twice the maximum value of the radiation intensity in the wavelength region longer than 1100 nm.
  • the ceramic particles 22 are represented by either formula of A a R b Al c O 4 , A a R b Ga c O 4, R x Al y O 12 , and R x Ga y O 12, Compounds.
  • This compound is, for example, a crystal.
  • the main component of the ceramic particles 22 is preferably a crystal represented by the above composition.
  • a a R b Al c O 4 , A a R b Ga c O 4 , R x Al it is preferable y O 12, and R x Ga y O 12 content represented by the crystal in any composition formula of is 75 wt% or more.
  • A is one or more elements selected from the group consisting of Ca, Sr, and Ba
  • R is one or more elements selected from the group consisting of rare earth elements.
  • R can be a lanthanoid, for example.
  • the lanthanoid is, for example, one or more selected from the group consisting of Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, and Yb.
  • Lanthanoid ion radiation can be used, for example, for calibration of sensors and cameras. Further, by setting R to Yb of a lanthanoid, it is possible to reduce other near-infrared radiation while showing the radiation of Yb 3+ ions.
  • the crystal has a garnet-type structure for example represented by a composition of R x Al y O 12 or R x Ga y O 12.
  • the composition and structure of the crystals contained in the ceramic particles 22 can be confirmed by, for example, an X-ray diffraction method.
  • the porosity of the ceramic particles 22 is 20% or more and 40% or less.
  • the porosity of the ceramic particles 22 is 20% or more, the emission of infrared rays due to the transmission of radiation from the object 10 can be sufficiently reduced.
  • the porosity of the ceramic particles 22 is more preferably 35% or less.
  • the porosity of the ceramic particles 22 is more preferably 25% or more, and more preferably 30% or more, from the viewpoint of facilitating defects in the coating film 20 and easy detection of signs of damage to the object 10. More preferably.
  • the “porosity” of the ceramic particles 22 is the ratio of the total volume of the gaps existing in the ceramic particles 22 to the total volume of the ceramic particles 22.
  • the porosity of the ceramic particles 22 can be measured, for example, as follows.
  • a resin is applied to the surface of the ceramic particles 22, dried, and the weight in air is measured.
  • the ceramic particles 22 coated with the resin are placed in a liquid, and the weight in the liquid is measured. Using these, the actual density of the ceramic particles 22 is measured.
  • the theoretical density is obtained by calculation from the weight, crystal structure, and volume of the ceramic particles 22.
  • the theoretical density of the ceramic particles 22 is a theoretical density when it is assumed that there are no pores in the ceramic particles 22.
  • the porosity of the ceramic particles 22 can be determined using the above actual density and theoretical density.
  • liquid can be prevented from entering the pores by applying a resin to the surface of the ceramic particles 22.
  • the kind of resin applied to the surface of the ceramic particle 22 is not particularly limited. However, since it is applied to the surface, it is preferable that the specific gravity is small and the viscosity is high. Moreover, it is preferable not to react with the liquid used for the Archimedes method.
  • the resin for example, an acrylic resin or a cellulose resin can be used.
  • Ceramic particles 22 can be manufactured as follows, for example. A plurality of materials containing elements contained in the ceramic particles 22, for example, oxides, are prepared and weighed to a stoichiometric ratio so as to obtain crystals having any one of the above composition formulas. However, from the viewpoint of stability in the air, carbonate is preferably used as the material containing an alkaline earth metal element. Alkaline earth metal carbonates change to oxides when fired in air, so they may be weighed by the stoichiometric ratio of alkaline earth metals.
  • a polycrystal is obtained by mixing and firing the materials. Thereafter, the polycrystalline body is pulverized to obtain primary particles. Furthermore, the primary particles are press-molded and, for example, fired (sintered) again to obtain pellets.
  • the ceramic particles 22 are obtained by roughly pulverizing the pellets.
  • the primary particles obtained by pulverizing the polycrystalline body preferably have a large particle size. If it does so, a clearance gap will be easy to be formed between a primary particle and a primary particle, and a big void
  • the primary particles have large particle size variation.
  • the primary particles and the primary particles can be easily connected, so that sintering is facilitated.
  • the particle size variation of the primary particles is small and the particle size is large, sintering at a high temperature or for a long time is required.
  • the proportion of particles having a large particle size is larger than the proportion of particles having a small particle size.
  • the porosity of the ceramic particles 22 can be adjusted by adjusting the particle size of the primary particles, the pressure in press molding, the firing temperature at the time of pellet formation, and the like.
  • the sintering temperature during pellet formation is preferably 1350 ° C. or higher and 1400 ° C. or lower.
  • the sintering temperature at the time of pellet formation is preferably 1250 ° C. or higher and 1300 ° C. or lower.
  • the sintering temperature By setting the sintering temperature to be equal to or higher than the lower limit, the sintering time can be kept short and the cost can be reduced.
  • the sintering temperature By setting the sintering temperature to the upper limit or less, a sintered body having a suitable porosity can be stably obtained without lowering the porosity or melting the fired body.
  • the particle size of the ceramic particles 22 is not particularly limited, but the maximum peak in the particle size distribution curve of the ceramic particles 22 is preferably located in the range of 5 ⁇ m to 100 ⁇ m. If it does so, while being easy to fix the ceramic particle 22 uniformly with respect to the target object 10, it becomes easy to produce a defect in the coating film 20, and it can make it easy to detect the precursor of the damage of the target object 10.
  • the maximum peak in the particle size distribution curve of the ceramic particles 22 is more preferably in the range of 10 ⁇ m to 60 ⁇ m, and still more preferably in the range of 20 ⁇ m to 50 ⁇ m.
  • the content of the ceramic particles 22 with respect to the coating film 20 of the paint is preferably 75% by weight or more and 92% by weight or less. Then, the ceramic particles 22 can be sufficiently bound by the binder 24 and the infrared rays from the object 10 can be sufficiently shielded by the ceramic particles 22.
  • the content ratio of the ceramic particles 22 with respect to the coating film 20 is determined by, for example, heating the coating film 20 at a high temperature to ash components such as the binder 24 and then calculating the ratio of the weight before and after ashing. Can be sought.
  • the binder 24 binds the ceramic particles 22 to each other in the paint film 20.
  • the binder 24 includes a resin.
  • the binder 24 does not enter the pores of the ceramic particles 22 in the coating material and the coating film 20 of the coating material.
  • the state of the binder 24 is not particularly limited, and the binder 24 may enter at least part of the pores of the ceramic particles 22 in at least one of the paint and the paint film 20.
  • the refractive index of the binder 24 is preferably 1.0 or more and 1.4 or less. If the refractive index of the binder 24 is 1.0 or more and 1.4 or less, the influence on the light transmission suppressing effect in the infrared band of the ceramic particles 22 is small even when the binder 24 enters the pores.
  • the binder 24 may be a fluororesin. Especially, it is preferable that the binder 24 contains an amorphous fluororesin, and it is more preferable that it is an amorphous fluororesin. If it does so, the refractive index of the binder 24 can be made low.
  • the light absorption rate of the binder 24 is preferably 0.1 or less over a wavelength range of 1200 nm to 1700 nm. Since the absorptance and emissivity of the substance become equal, the infrared emissivity of the binder 24 can be lowered by setting the absorptivity in the wavelength range of 1200 nm to 1700 nm to 0.1 or less. As a result, the infrared radiation of the coating film 20 can be reduced.
  • the paint may contain pigments, solvents, plasticizers, dispersing agents, thickeners, and other additives in addition to the ceramic particles 22 and the binder 24.
  • the total content of these additives is, for example, 5% by weight or less based on the coating film 20 of the paint.
  • the paint can be obtained by mixing the ceramic particles 22, the binder 24 and other components as required.
  • the paint can be applied to the surface of the object 10 and used.
  • the object 10 is covered with a coating film 20 of the paint as the binder 24 is solidified or cured. Then, for example, in an infrared detection image obtained by imaging the object 10, a crack or the like of the coating film 20 can be easily found. As a result, damage to the object 10 can be detected at an early stage, or a sign of damage to the object 10 can be detected. Can be.
  • the thickness of the coating film 20 is preferably 50 ⁇ m or more, and more preferably 100 ⁇ m or more.
  • the thickness of the coating film 20 is preferably 500 ⁇ m or less, and more preferably 200 ⁇ m or less. If it does so, it can make it easy to produce the defect in the coating film 20, and it becomes easy to detect the precursor of the damage of the target object 10.
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating a functional configuration of the monitoring system 40 according to this embodiment.
  • the monitoring method of this embodiment is implement
  • the monitoring system 40 includes an infrared sensor 42 and detection means 44.
  • the infrared sensor 42 detects infrared rays radiated from a region of the surface of the object 10 to which the paint film 20 is applied.
  • the detection means 44 detects the deterioration of the coating film 20 by analyzing the detection result of the infrared sensor 42.
  • the coating film 20 includes the porous ceramic particles 22 and the binder 24, and the ceramic particles 22 include A a R b Al c O 4 , A a R b Ga c O 4 , and R x Al y.
  • a compound represented by any composition formula of O 12 and R x Ga y O 12 is included.
  • A is one or more elements selected from the group consisting of Ca, Sr, and Ba
  • R is one or more elements selected from the group consisting of rare earth elements.
  • a is 0.9 or more and 1.1 or less
  • b is 0.9 or more and 1.1 or less
  • c is 0.9 or more and 1.1 or less
  • x is 2.9 or more and 3.1.
  • y is 4.9 or more and 5.1 or less.
  • the porosity of the ceramic particles 22 is 20% or more and 40% or less. This will be described in detail below.
  • the coating film 20 is formed in advance in at least a part of the region to be inspected.
  • the infrared sensor 42 is an infrared camera
  • the infrared sensor 42 outputs image data as a detection result. In this image, the contrast corresponding to the detected infrared intensity is shown.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a hardware configuration of the monitoring system 40.
  • the detection means 44 is mounted using the integrated circuit 100.
  • the integrated circuit 100 is, for example, a SoC (System On Chip).
  • the integrated circuit 100 includes a bus 102, a processor 104, a memory 106, a storage device 108, an input / output interface 110, and a network interface 112.
  • the bus 102 is a data transmission path through which the processor 104, the memory 106, the storage device 108, the input / output interface 110, and the network interface 112 transmit / receive data to / from each other.
  • the method of connecting the processors 104 and the like is not limited to bus connection.
  • the processor 104 is an arithmetic processing device realized using a microprocessor or the like.
  • the memory 106 is a memory realized using a RAM (Random Access Memory) or the like.
  • the storage device 108 is a storage device realized using a ROM (Read Only Memory) or a flash memory.
  • the input / output interface 110 is an interface for connecting the integrated circuit 100 to peripheral devices.
  • an infrared sensor 42, a display unit 46, and an input unit 48 are connected to the input / output interface 110.
  • the display unit 46 is, for example, a monitor that displays the processing result of the detection unit 44
  • the input unit 48 is an input device that instructs the detection unit 44 to perform processing, for example.
  • the network interface 112 is an interface for connecting the integrated circuit 100 to a communication network.
  • This communication network is, for example, a CAN (Controller Area Network) communication network.
  • a method of connecting the network interface 112 to the communication network may be a wireless connection or a wired connection.
  • the storage device 108 stores a program module for realizing the function of the detection means 44.
  • the processor 104 reads out the program module to the memory 106 and executes it, thereby realizing the function of the detection unit 44.
  • the hardware configuration of the integrated circuit 100 is not limited to the configuration shown in the figure.
  • the program module may be stored in the memory 106.
  • the integrated circuit 100 may not include the storage device 108.
  • the infrared sensor 42 may be a fixed camera or a movable camera that can change the area to be imaged.
  • the detecting means 44 acquires and processes image data from the infrared sensor 42 to detect the deterioration of the coating film 20 and monitor the presence or absence of the deterioration of the object 10. An example of a method by which the detection unit 44 detects the deterioration of the coating film 20 will be described below.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of an image obtained by the infrared sensor 42.
  • the detected high intensity part is represented by black and the low part is represented by white.
  • the region where the coating film 20 is formed is displayed in white in the image because there is little infrared radiation or transmission.
  • a crack occurs in the coating film 20
  • a gap is formed in the coating film 20 as shown in the figure, and infrared transmission from the object 10 increases. Therefore, infrared rays are detected with high intensity and displayed black.
  • the detecting means 44 specifically binarizes the image acquired from the infrared sensor 42. And the area
  • the infrared detection intensity in the area where the coating film 20 is formed is particularly small, the area where the coating film 20 is formed and the area where the coating film 20 is not formed can be separated with low noise.
  • the detection means 44 calculates the area of the region where the extracted coating film 20 is not formed from the image, and when the calculated area is larger than a predetermined reference area, the object 10 is deteriorated. judge. Information indicating the reference area is held in advance in the storage device 108, for example, and can be read and used by the detection means 44. Note that the case where the object 10 has deteriorated means that the object 10 has already had defects such as cracks and cracks, and the object 10 has not yet been defective, but a defect will occur soon. May be included. Further, the detection unit 44 may perform pattern matching on the image to detect cracks and peeling.
  • the detection means 44 may determine the type of load applied to the object 10 based on the shape pattern of the region where the coating film 20 is not formed. For example, a matching process using a pattern stored in advance in the storage device 108 is performed on the binarized image. Specifically, for example, when the region where the coating film 20 is not formed includes a plurality of linear regions, the detection unit 44 determines that shear stress or tensile stress is applied to the object 10, When the area
  • the monitoring method according to the present embodiment is realized by using the following structure 10a, building 10b, or moving body 10c.
  • the structure 10a, the building 10b, or the moving body 10c has a paint film 20 on at least a part of its surface.
  • the coating film 20 includes the porous ceramic particles 22 and the binder 24, and the ceramic particles 22 include A a R b Al c O 4 , A a R b Ga c O 4 , and R x Al y.
  • a compound represented by any composition formula of O 12 and R x Ga y O 12 is included.
  • A is one or more elements selected from the group consisting of Ca, Sr, and Ba
  • R is one or more elements selected from the group consisting of rare earth elements.
  • a is 0.9 or more and 1.1 or less
  • b is 0.9 or more and 1.1 or less
  • c is 0.9 or more and 1.1 or less
  • x is 2.9 or more and 3.1.
  • y is 4.9 or more and 5.1 or less.
  • the porosity of the ceramic particles 22 is 20% or more and 40% or less.
  • the ceramic particles 22 emit less infrared rays. Moreover, the infrared rays from the object 10 can also be blocked by the scattering (reflection) of the ceramic particles 22. Therefore, infrared emission from the surface of the coating film 20 is reduced. And degradation of the target object 10 is easily detectable by forming such a coating film 20 in advance on the target object 10, and performing detection by an infrared sensor or an infrared camera.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating the radiation characteristics of the Yb 3 Al 5 O 12 pellet according to the example.
  • the radiant intensity from the surface of the SiC ceramic at 1107 ° C. is indicated by a solid line
  • the radiant intensity from the surface of the Yb 3 Al 5 O 12 pellet at 1070 ° C. is indicated by a broken line.
  • SiC ceramics are gray bodies with an emissivity of about 0.9.
  • Yb 3 Al 5 O 12 pellets are polycrystalline sintered bodies of crystals represented by the composition formula of Yb 3 Al 5 O 12 and are formed into pellets.
  • SiC ceramics serving as a heat source were installed on the back surface of the pellets.
  • the component in which the radiation from SiC has passed through the pellet is also regarded as the radiation from the pellet.
  • FIG. 8 is a diagram showing a result of observing the surface of the Yb 3 Al 5 O 12 pellet with a scanning electron microscope. From this figure, it can be seen that the pellet has a dense portion 222a made of primary particles and holes 221a.
  • each spectrum has a peak corresponding to the 2 F 5/2 ⁇ 2 F 7/2 transition of Yb 3+ 4f electrons in the wavelength range of 800 nm to 1200 nm.
  • the emissivity in the wavelength band of 1200 nm to 1700 nm is particularly low. As long as the porosity is maintained, not only pellets but also particulate polycrystals exhibit the same characteristics.
  • the pellet was pulverized to obtain ceramic particles, which were mixed with a binder to produce a paint as described in the embodiment.
  • the porosity of the ceramic particles was in the range of 20% to 40%.
  • Infrared sensor detects the infrared rays emitted from the area where the paint film is applied on the surface of the object
  • the coating film includes porous ceramic particles and a binder,
  • the ceramic particles comprise a A a R b Al c O 4 , A a R b Ga c O 4, R x Al y O 12, and R x Ga y O compound represented by any one of formula 12 ,
  • A is one or more elements selected from the group consisting of Ca, Sr, and Ba;
  • R is one or more elements selected from the group consisting of rare earth elements, a is 0.9 or more and 1.1 or less, b is 0.9 or more and 1.1 or less, c is 0.9 or more and 1.1 or less, and x is 2.9 or more and 3.1 or less.
  • a monitoring method in which a porosity of the ceramic particles is 20% or more and 40% or less. 1-2. 1-1.
  • the monitoring method described in The monitoring method wherein the thickness of the coating film is 200 ⁇ m or less. 1-3. 1-1. Or 1-2.
  • the maximum peak in the particle size distribution curve of the ceramic particles is a monitoring method located within a range of 5 ⁇ m to 100 ⁇ m. 1-4. 1-1. To 1-3.
  • the porosity of the ceramic particles is 30% or more. 1-5. 1-1. To 1-4.
  • the content of the ceramic particles in the coating film is 75% by weight or more and 92% by weight or less. 1-6. 1-1. To 1-5.
  • the refractive index of the binder is 1.0 or more and 1.4 or less. 1-7. 1-1. To 1-6.
  • the light absorption rate of the binder is 0.1 or less over a wavelength range of 1200 nm to 1700 nm. 1-8. 1-1.
  • the binder includes a resin. 1-9. 1-8.
  • the binder includes an amorphous fluororesin. 1-10. 1-1. To 1-9.
  • the ceramic particles are a polycrystalline sintered body. 1-11. 1-1. To 1-10.
  • the object is a structure, a building, or a moving body. 2-1.
  • the coating film includes porous ceramic particles and a binder,
  • the ceramic particles comprise a A a R b Al c O 4 , A a R b Ga c O 4, R x Al y O 12, and R x Ga y O compound represented by any one of formula 12 ,
  • A is one or more elements selected from the group consisting of Ca, Sr, and Ba;
  • R is one or more elements selected from the group consisting of rare earth elements, a is 0.9 or more and 1.1 or less, b is 0.9 or more and 1.1 or less, c is 0.9 or more and 1.1 or less, and x is 2.9 or more and 3.1 or less.
  • the monitoring system in which the porosity of the ceramic particles is 20% or more and 40% or less. 2-2. 2-1.
  • the maximum peak in the particle size distribution curve of the ceramic particles is a monitoring system located within a range of 5 ⁇ m to 100 ⁇ m. 2-4. 2-1. To 2-3.
  • the monitoring system according to any one of A monitoring system in which the porosity of the ceramic particles is 30% or more. 2-5. 2-1. To 2-4.
  • the monitoring system according to any one of The monitoring system whose content rate of the said ceramic particle with respect to the said coating film is 75 to 92 weight%. 2-6. 2-1. To 2-5.
  • the refractive index of the binder is 1.0 or more and 1.4 or less. 2-7. 2-1. To 2-6.
  • the light absorption rate of the binder is 0.1 or less over a wavelength range of 1200 nm to 1700 nm. 2-8. 2-1. To 2-7.
  • the binder comprises a resin. 2-9. 2-8.
  • the binder includes an amorphous fluororesin. 2-10. 2-1. To 2-9.
  • the ceramic particles are a polycrystalline sintered body. 2-11. 2-1. To 2-10.
  • the monitoring system according to any one of The monitoring object is a structure, a building, or a moving body. 3-1.
  • the coating film includes porous ceramic particles and a binder,
  • the ceramic particles comprise a A a R b Al c O 4 , A a R b Ga c O 4, R x Al y O 12, and R x Ga y O a compound represented by any one of formula 12 ,
  • A is one or more elements selected from the group consisting of Ca, Sr, and Ba;
  • R is one or more elements selected from the group consisting of rare earth elements, a is 0.9 or more and 1.1 or less, b is 0.9 or more and 1.1 or less, c is 0.9 or more and 1.1 or less, and x is 2.9 or more and 3.1 or less.
  • And y is 4.9 or more and 5.1 or less, A structure, a building, or a moving body in which the porosity of the ceramic particles is 20% to 40%. 3-2. 3-1.
  • 3-2. In the structure, building or moving body described in The maximum peak in the particle size distribution curve of the ceramic particles is a structure, a building, or a moving body located within a range of 5 ⁇ m to 100 ⁇ m. 3-4. 3-1. To 3-3.
  • building or moving body according to any one of The binder is a structure, a building or a moving body containing resin. 3-9. 3-8.
  • building or moving body described in The binder is a structure, a building, or a moving body containing an amorphous fluororesin. 3-10. 3-1.
  • building or moving body according to any one of The ceramic particles are a structure, a building or a moving body which is a polycrystalline sintered body.

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Abstract

対象物の表面のうち塗料の塗膜（２０）が付された領域から放射される赤外線が赤外線センサ（４２）で検出される。塗膜（２０）は、多孔質のセラミック粒子（２２）と、バインダー（２４）とを含み、セラミック粒子（２２）は、ＡａＲｂＡｌｃＯ４、ＡａＲｂＧａｃＯ４、ＲｘＡｌｙＯ１２、およびＲｘＧａｙＯ１２のいずれかの組成式で表される化合物を含む。ここで、ＡはＣａ、Ｓｒ、およびＢａからなる群から選択される一以上の元素であり、Ｒは希土類元素からなる群から選択される一以上の元素である。また、ａは０．９以上１．１以下であり、ｂは０．９以上１．１以下であり、ｃは０．９以上１．１以下であり、ｘは２．９以上３．１以下であり、ｙは４．９以上５．１以下である。そして、セラミック粒子（２２）の空孔率は２０％以上４０％以下である。

Description

監視方法、監視システム、および、構造物、建築物または移動体
　本発明は監視方法、監視システム、および、構造物、建築物または移動体に関する。
　壁面、路面等の構造の劣化はできるだけ早期に発見し、必要なメンテナンスを行うことが求められる。そのためには、構造の監視が容易に行えることが重要である。
　特許文献１には、トンネルのコンクリート覆工面を洗浄し、熱乾燥した後に赤外線カメラで撮影して、覆工面の損傷を検出することが記載されている。
特開２００２－２６７４３２号公報
　しかし特許文献１の技術では、構造物等の劣化を容易に検出することはできなかった。たとえば、特許文献１の方法は、検査対象とする面の洗浄や熱乾燥を必要とするため、時間も手間もかかるものであった。
　本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、構造物等の劣化を容易に検出することにある。
　本発明の監視方法は、
　対象物の表面のうち塗料の塗膜が付された領域から放射される赤外線を赤外線センサで検出し、
　前記塗膜は、多孔質のセラミック粒子と、バインダーとを含み、
　前記セラミック粒子は、ＡａＲｂＡｌｃＯ４、ＡａＲｂＧａｃＯ４、ＲｘＡｌｙＯ１２、およびＲｘＧａｙＯ１２のいずれかの組成式で表される化合物を含み、
　ＡはＣａ、Ｓｒ、およびＢａからなる群から選択される一以上の元素であり、
　Ｒは希土類元素からなる群から選択される一以上の元素であり、
　ａは０．９以上１．１以下であり、ｂは０．９以上１．１以下であり、ｃは０．９以上１．１以下であり、ｘは２．９以上３．１以下であり、ｙは４．９以上５．１以下であり、
　前記セラミック粒子の空孔率が２０％以上４０％以下である。
　本発明の監視システムは、
　対象物の表面のうち塗料の塗膜が付された領域から放射される赤外線を検出する赤外線センサを備え、
　前記塗膜は、多孔質のセラミック粒子と、バインダーとを含み、
　前記セラミック粒子は、ＡａＲｂＡｌｃＯ４、ＡａＲｂＧａｃＯ４、ＲｘＡｌｙＯ１２、およびＲｘＧａｙＯ１２のいずれかの組成式で表される化合物を含み、
　ＡはＣａ、Ｓｒ、およびＢａからなる群から選択される一以上の元素であり、
　Ｒは希土類元素からなる群から選択される一以上の元素であり、
　ａは０．９以上１．１以下であり、ｂは０．９以上１．１以下であり、ｃは０．９以上１．１以下であり、ｘは２．９以上３．１以下であり、ｙは４．９以上５．１以下であり、
　前記セラミック粒子の空孔率が２０％以上４０％以下である。
　本発明の構造物、建築物または移動体は、
　表面の少なくとも一部に塗料の塗膜を有し、
　前記塗膜は、多孔質のセラミック粒子と、バインダーとを含み、
　前記セラミック粒子は、ＡａＲｂＡｌｃＯ４、ＡａＲｂＧａｃＯ４、ＲｘＡｌｙＯ１２、およびＲｘＧａｙＯ１２のいずれかの組成式で表される化合物を含み、
　ＡはＣａ、Ｓｒ、およびＢａからなる群から選択される一以上の元素であり、
　Ｒは希土類元素からなる群から選択される一以上の元素であり、
　ａは０．９以上１．１以下であり、ｂは０．９以上１．１以下であり、ｃは０．９以上１．１以下であり、ｘは２．９以上３．１以下であり、ｙは４．９以上５．１以下であり、
　前記セラミック粒子の空孔率が２０％以上４０％以下である。
　本発明によれば、構造物等の劣化を容易に検出することができる。
　上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。
実施形態に係る監視方法を説明するための図である。 （ａ）および（ｂ）は、対象物の例を示す図である。 （ａ）および（ｂ）は、対象物の例を示す図である。 実施形態に係る監視システムの機能構成を例示するブロック図である。 実施形態に係る監視システムのハードウエア構成を例示する図である。 赤外線センサにより得られた画像の例を示す図である。 実施例に係るＹｂ３Ａｌ５Ｏ１２ペレットの放射特性を示す図である。 Ｙｂ３Ａｌ５Ｏ１２ペレットの表面を走査型電子顕微鏡で観察した結果を示す図である。
　以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
　なお、以下に示す説明において、監視システム４０の検出手段４４は、ハードウエア単位の構成ではなく、機能単位のブロックを示している。監視システム４０の検出手段４４は、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、メモリにロードされた本図の構成要素を実現するプログラム、そのプログラムを格納するハードディスクなどの記憶メディア、ネットワーク接続用インタフェースを中心にハードウエアとソフトウエアの任意の組合せによって実現される。そして、その実現方法、装置には様々な変形例がある。
（実施形態）
　図１は、本実施形態に係る監視方法を説明するための図である。本方法では、対象物の表面のうち塗料の塗膜２０が付された領域から放射される赤外線が赤外線センサ４２で検出される。塗膜２０は、多孔質のセラミック粒子２２と、バインダー２４とを含み、セラミック粒子２２は、ＡａＲｂＡｌｃＯ４、ＡａＲｂＧａｃＯ４、ＲｘＡｌｙＯ１２、およびＲｘＧａｙＯ１２のいずれかの組成式で表される化合物を含む。ここで、ＡはＣａ、Ｓｒ、およびＢａからなる群から選択される一以上の元素であり、Ｒは希土類元素からなる群から選択される一以上の元素である。また、ａは０．９以上１．１以下であり、ｂは０．９以上１．１以下であり、ｃは０．９以上１．１以下であり、ｘは２．９以上３．１以下であり、ｙは４．９以上５．１以下である。そして、セラミック粒子２２の空孔率は２０％以上４０％以下である。以下に詳しく説明する。
　図２（ａ）、図２（ｂ）、図３（ａ）および図３（ｂ）は、対象物１０の例を示す図である。対象物１０はたとえば構造物１０ａ、建築物１０ｂ、または移動体１０ｃである。構造物１０ａとしては、橋、トンネル、路面、鉄柱、鉄塔、堤防、塀、プラットホーム、遊戯設備等が挙げられる。建築物１０ｂとしては、ビル、家屋、倉庫、その他の施設等が挙げられる。移動体１０ｃとしては、船舶、車両、航空機等が挙げられる。対象物１０の表面を構成する材料としては、特に限定されないが、コンクリート、磁器、プラスチック、石、金属、木材等が挙げられる。対象物１０は、図２（ａ）の例において橋であり、図２（ｂ）の例においてトンネルであり、図３（ａ）の例においてビルであり、図３（ｂ）の例において船舶である。各例において、たとえば対象物１０の面１１を監視対象とすることができる。
　赤外線センサ４２はたとえばフォトダイオードを用いたセンサや赤外線カメラである。本実施形態に係る塗料に含まれるセラミック粒子２２は、赤外線帯域の特定波長における光の放射率や透過率が小さいという特性を有する。したがって、赤外線センサ４２で検出される赤外線強度は塗膜２０の表面では小さい。一方、塗膜２０に、割れ、亀裂、剥がれ、ヨレ等の欠陥が生じた場合、塗膜２０の隙間からは赤外線が放射される。そして、赤外線センサ４２の検出結果では、塗膜２０が形成されている領域と、亀裂等が生じている領域とのコントラストが強く現れる。よって、微細なクラック等も容易に発見することができる。
　また、本実施形態に係る方法では、劣化検知のための振動センサや歪みセンサを設置する必要がなく、電源確保や電池交換の必要もない。赤外線センサ４２を用いて所定のタイミングで（たとえば定期的に）、予め塗膜２０が形成された表面を検査すればよい。たとえば赤外線センサ４２を遠隔操作が可能な飛行体に取り付けて移動させながら検査を行うことで、人が作業しにくい場所の監視も可能となる。
　さらに、塗料の成分やセラミック粒子２２の構造を調整することにより塗膜２０の強度を調整し、対象物１０の表面よりも塗膜２０に欠陥が入りやすくしてもよい。そうすれば、実際に対象物１０に、引っ張り応力、圧縮応力、歪み等の負荷によるヒビ等が生じる前に、その予兆を検知することができる。
　セラミックスは、特定波長領域において放射率が小さいという特性を持つ。しかし、セラミックスは透過性も有するために、セラミックスの裏面に存在する材料の放射を透過してしまうという課題があった。本実施形態に係る塗料に含まれるセラミック粒子２２は、赤外線帯域の特定波長における光の放射率や透過率が小さいという特性を有する。具体的には、セラミック粒子２２の空孔率が２０％以上である。これにより、光が透過される前に赤外線を散乱させることができるため赤外線の透過が少ない。したがって、塗料を塗布した表面は特定波長における赤外線放出が少なくなる。
　セラミック粒子２２は空孔と緻密部を有する。緻密部は、セラミック結晶の焼結体からなり、空孔は、セラミック結晶の隙間に形成されている。すなわち、セラミック粒子２２は多結晶焼結体であるといえる。たとえば空孔は、セラミック粒子２２の内部で連結しているが直線的に連続していない部分を含む。セラミック粒子２２の空孔の大きさは特に限定されないが、たとえば空孔の断面積は５μｍ２以下である。空孔の断面積は、たとえば電子顕微鏡でセラミック粒子２２の断面を観察することで確認できる。
　塗膜２０の熱放射特性の例について、以下に説明する。たとえば、本実施形態における塗膜２０の８００ｎｍ以上１１００ｎｍ以下の波長領域における放射強度の最大値は、１１００ｎｍより長波長側の領域における放射強度の２倍以上であり、より好ましくは３倍以上である。ここで、放射強度を測定する温度は特に限定されず、全温度領域でこのような波長選択性を有する必要は無い。少なくとも一つの温度条件の下で塗膜２０の熱放射特性が、上記の波長選択性を有していればよい。ただし、８００ｎｍ以上１１００ｎｍ以下の波長領域における放射強度を測定する温度と、１１００ｎｍより長波長側の領域における放射強度を測定する温度は同一とする。
　ここで、１１００ｎｍより長波長側の波長領域とは、たとえば１１００ｎｍ超過１７００ｎｍ以下の波長領域である。また、８００ｎｍ以上１１００ｎｍ以下の波長領域における放射強度の最大値が、１１００ｎｍより長波長側の波長領域における放射強度の２倍以上であるとは、たとえば８００ｎｍ以上１１００ｎｍ以下の波長領域における放射強度の最大値が、１１００ｎｍより長波長側の波長領域における放射強度の最大値の２倍以上であることをいう。
　上記した通り、セラミック粒子２２は、ＡａＲｂＡｌｃＯ４、ＡａＲｂＧａｃＯ４、ＲｘＡｌｙＯ１２、およびＲｘＧａｙＯ１２のいずれかの組成式で表される化合物を含む。この化合物はたとえば結晶である。特に、セラミック粒子２２の主成分が上記の組成で表される結晶であることが好ましく、たとえばセラミック粒子２２において、ＡａＲｂＡｌｃＯ４、ＡａＲｂＧａｃＯ４、ＲｘＡｌｙＯ１２、およびＲｘＧａｙＯ１２のいずれかの組成式で表される結晶の含有率が７５重量％以上であることが好ましい。ここで、ＡはＣａ、Ｓｒ、およびＢａからなる群から選択される一以上の元素であり、Ｒは希土類元素からなる群から選択される一以上の元素である。なかでもＲはたとえばランタノイドとすることができる。ランタノイドはたとえばＰｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、およびＹｂからなる群から選択される一以上である。ランタノイドイオンの放射は、例えばセンサやカメラのキャリブレーションに使用できる。また、ＲをランタノイドのＹｂとすることで、Ｙｂ３＋イオンの放射を示したまま、それ以外の近赤外領域の放射を低減できる。
　ＡａＲｂＡｌｃＯ４またはＡａＲｂＧａｃＯ４の組成で表される結晶はたとえばＫ２ＮｉＦ４型構造を有する。また、ＲｘＡｌｙＯ１２またはＲｘＧａｙＯ１２の組成で表される結晶はたとえばガーネット型構造を有する。セラミック粒子２２に含まれる結晶の組成および構造は、たとえばＸ線回折法によって確認できる。
　上記した通り、セラミック粒子２２の空孔率は２０％以上４０％以下である。セラミック粒子２２の空孔率を２０％以上とすることにより対象物１０からの放射の透過に起因する赤外線の放出を十分低減できる。また、セラミック粒子２２の空孔率を４０％以下とすることにより、塗料中でのセラミック粒子２２の強度を保つことができると共に、Ｒ３＋の放射を保つことができる。セラミック粒子２２の空孔率は３５％以下であることがより好ましい。一方、塗膜２０に欠陥が生じやすくし、対象物１０の損傷の予兆を検知しやすくする観点から、セラミック粒子２２の空孔率は２５％以上であることがより好ましく、３０％以上であることがさらに好ましい。
　セラミック粒子２２の「空孔率」は、セラミック粒子２２の全体積に対するセラミック粒子２２内に存在する隙間の全体積の割合である。空孔率は以下の式を用いて算出される。
空孔率＝１－（セラミックの実密度／セラミックの理論密度）
　ここで、セラミック粒子２２の空孔率の測定は、たとえば以下のように行うことができる。
　まず、セラミック粒子２２の表面に樹脂を塗布し、乾燥させ、空気中での重量を測定する。次いで、樹脂を塗布したセラミック粒子２２を液体中に入れ、液体中での重量を測定する。これらを用いて、セラミック粒子２２の実密度を測定する。
　また、セラミック粒子２２の重量、結晶構造、体積から理論密度を計算により求める。セラミック粒子２２の理論密度は、セラミック粒子２２に空孔が存在しないと仮定した場合の理論的な密度である。上記の実密度と理論密度とを用いて、セラミック粒子２２の空孔率を求めることができる。
　本測定において、セラミック粒子２２の表面に樹脂を塗布することにより、空孔への液体の侵入を防ぐことができる。セラミック粒子２２の表面に塗布する樹脂の種類は特に限定されない。ただし、表面に塗布することから、比重が小さく粘性の高いものであることが好ましい。また、アルキメデス法に用いる液体と反応しないことが好ましい。樹脂としては、例えばアクリル樹脂やセルロース系樹脂などを用いることができる。
　セラミック粒子２２はたとえば以下のように製造できる。セラミック粒子２２に含まれる元素を含有する複数の材料、たとえば酸化物を準備し、上記したいずれかの組成式の結晶を得るような量論比に秤量する。ただし、空気中での安定性の観点から、アルカリ土類金属の元素を含有する材料としては、炭酸塩が好適に用いられる。アルカリ土類金属の炭酸塩は、空気中での焼成時に酸化物に変化するので、アルカリ土類金属の量論比で秤量すればよい。
　そして、材料を混合して焼成することにより多結晶体を得る。その後、多結晶体を粉砕して一次粒子を得る。さらに一次粒子をプレス成型してたとえば再度焼成（焼結）し、ペレットを得る。ペレットを粗く砕くことにより、セラミック粒子２２が得られる。
　多結晶体を粉砕して得る一次粒子は、その粒径サイズが大きいことが好ましい。そうすれば一次粒子と一次粒子との間に隙間が形成されやすく、大きな空孔を作ることができる。くわえて、塗膜２０に欠陥が生じやすくすることができ、対象物１０の損傷の予兆を検知しやすくなる。
　また、一次粒子は、粒径ばらつきが大きいことが好ましい。粒径の小さな粒子を含むことにより、一次粒子と一次粒子との連結が容易になるため焼結しやすくなる。一方、一次粒子の粒径ばらつきが小さく、かつ、粒径サイズが大きい場合には、高温下または長時間での焼結が必要となる。なお、空孔率と焼結時間とのバランスを考慮して、粒径の大きな粒子の割合が、粒径の小さな粒子の割合よりも多いことが好ましい。
　また、たとえば一次粒子の粒径やプレス成型での圧力、ペレット形成時の焼成温度等を調整することにより、セラミック粒子２２の空孔率を調整することができる。たとえば、セラミック粒子２２に含まれる化合物が組成式ＡａＲｂＡｌｃＯ４で表される場合、ペレット形成時の焼結温度は１３５０℃以上１４００℃以下であることが好ましい。また、セラミック粒子２２に含まれる化合物が組成式ＡａＲｂＧａｃＯ４で表される場合、ペレット形成時の焼結温度は１２５０℃以上１３００℃以下であることが好ましい。焼結温度を下限以上とすることで、焼結時間を短く抑え、コスト低減が図れる。焼結温度を上限以下とすることで、空孔率が低下したり、焼成体が溶融したりすることなく、好適な空孔率の焼結体を安定して得られる。
　セラミック粒子２２の粒径は特に限定されないが、セラミック粒子２２の粒径分布曲線における最大ピークは、５μｍ以上１００μｍ以下の範囲内に位置することが好ましい。そうすれば、セラミック粒子２２が対象物１０に対して均一に固定されやすくなるとともに、塗膜２０に欠陥が生じやすくなり、対象物１０の損傷の予兆を検知しやすくすることができる。セラミック粒子２２の粒径分布曲線における最大ピークは、１０μｍ以上６０μｍ以下の範囲内に位置することがより好ましく、２０μｍ以上５０μｍ以下の範囲内に位置することがさらに好ましい。
　また、塗料の塗膜２０に対するセラミック粒子２２の含有率は、７５重量％以上９２重量％以下であることが好ましい。そうすれば、バインダー２４でセラミック粒子２２を十分結合することができるとともに、対象物１０からの赤外線をセラミック粒子２２で十分遮蔽できる。塗料の塗膜２０に対するセラミック粒子２２の含有率は、たとえば塗料の塗膜２０を高温加熱し、バインダー２４等の成分を灰化させ、その後、灰化の前後の重量の比率を計算することにより求めることができる。
　バインダー２４は塗料の塗膜２０においてセラミック粒子２２を互いに結合する。たとえばバインダー２４は樹脂を含む。セラミック粒子２２の赤外線帯域における光の放射率や透過率を低く維持するために、塗料および塗料の塗膜２０において、セラミック粒子２２の空孔にはバインダー２４が入り込んでいないことが好ましい。ただし、バインダー２４の状態は特に限定されず、バインダー２４は塗料および塗料の塗膜２０の少なくとも一方において、セラミック粒子２２の空孔の少なくとも一部に入り込んでいても良い。また、バインダー２４の屈折率は１．０以上１．４以下であることが好ましい。バインダー２４の屈折率が１．０以上１．４以下であれば、空孔にバインダー２４が入り込んだ場合にもセラミック粒子２２の赤外線帯域における光の透過抑制効果に対する影響が小さい。
　バインダー２４としては、フッ素樹脂が挙げられる。なかでもバインダー２４は非晶性フッ素樹脂を含むことが好ましく、非晶性フッ素樹脂であることがより好ましい。そうすれば、バインダー２４の屈折率を低くすることができる。
　バインダー２４の光の吸収率は１２００ｎｍ以上１７００ｎｍ以下の波長範囲にわたって、０．１以下であることが好ましい。物質の吸収率と放射率とは等しくなることから、１２００ｎｍ以上１７００ｎｍ以下の波長範囲における吸収率を０．１以下とすることにより、バインダー２４の赤外線の放射率を低くすることができる。ひいては、塗膜２０の赤外線の放射を低減することができる。
　塗料は、セラミック粒子２２およびバインダー２４の他に顔料、溶剤、可塑剤、分散材、増粘剤、その他の添加剤を含んでも良い。これらの添加剤の含有量の合計は、たとえば塗料の塗膜２０に対して５重量％以下である。
　塗料は、セラミック粒子２２、バインダー２４および必要に応じてその他の成分を混合することにより得ることができる。
　塗料は、対象物１０の表面に塗布して用いることができる。対象物１０はバインダー２４が固化又は硬化することにより塗料の塗膜２０で覆われる。そうすると、たとえば対象物１０を撮像した赤外線検出画像において、塗膜２０のクラック等を容易に発見でき、ひいては、対象物１０の損傷を早期に発見したり、対象物１０の損傷の予兆を検知したりすることができる。
　対象物１０からの赤外線の透過を抑制する観点から、塗膜２０の厚さは５０μｍ以上であることが好ましく、１００μｍ以上であることがより好ましい。一方、塗膜２０の厚さは５００μｍ以下であることが好ましく、２００μｍ以下であることがより好ましい。そうすれば、塗膜２０に欠陥が生じやすくすることができ、対象物１０の損傷の予兆を検知しやすくなる。
　図４は、本実施形態に係る監視システム４０の機能構成を例示するブロック図である。本実施形態の監視方法は、たとえば以下のような監視システム４０により実現される。監視システム４０は、赤外線センサ４２および検出手段４４を備える。赤外線センサ４２は、対象物１０の表面のうち塗料の塗膜２０が付された領域から放射される赤外線を検出する。検出手段４４は、赤外線センサ４２の検出結果を分析することにより、塗膜２０の劣化を検出する。上記した通り、塗膜２０は、多孔質のセラミック粒子２２と、バインダー２４とを含み、セラミック粒子２２は、ＡａＲｂＡｌｃＯ４、ＡａＲｂＧａｃＯ４、ＲｘＡｌｙＯ１２、およびＲｘＧａｙＯ１２のいずれかの組成式で表される化合物を含む。ここで、ＡはＣａ、Ｓｒ、およびＢａからなる群から選択される一以上の元素であり、Ｒは希土類元素からなる群から選択される一以上の元素である。また、ａは０．９以上１．１以下であり、ｂは０．９以上１．１以下であり、ｃは０．９以上１．１以下であり、ｘは２．９以上３．１以下であり、ｙは４．９以上５．１以下である。そして、セラミック粒子２２の空孔率は２０％以上４０％以下である。以下に詳しく説明する。
　検査対象とする領域の少なくとも一部には、塗膜２０が予め形成されている。赤外線センサ４２が赤外線カメラである場合、赤外線センサ４２は検出結果として画像データを出力する。この画像では、検出された赤外線強度に応じたコントラストが示されている。
　図５は、監視システム４０のハードウエア構成を例示する図である。本図において、検出手段４４は集積回路１００を用いて実装されている。集積回路１００は、例えば SoC（System On Chip）である。
　集積回路１００は、バス１０２、プロセッサ１０４、メモリ１０６、ストレージデバイス１０８、入出力インタフェース１１０、及びネットワークインタフェース１１２を有する。バス１０２は、プロセッサ１０４、メモリ１０６、ストレージデバイス１０８、入出力インタフェース１１０、及びネットワークインタフェース１１２が、相互にデータを送受信するためのデータ伝送路である。ただし、プロセッサ１０４などを互いに接続する方法は、バス接続に限定されない。プロセッサ１０４は、マイクロプロセッサなどを用いて実現される演算処理装置である。メモリ１０６は、RAM（Random Access Memory）などを用いて実現されるメモリである。ストレージデバイス１０８は、ROM（Read Only Memory）やフラッシュメモリなどを用いて実現されるストレージデバイスである。
　入出力インタフェース１１０は、集積回路１００を周辺デバイスと接続するためのインタフェースである。本図において、入出力インタフェース１１０には赤外線センサ４２、表示部４６、および入力部４８が接続されている。表示部４６は、たとえば検出手段４４の処理結果を表示するモニタであり、入力部４８は、たとえば検出手段４４に処理を指示する入力装置である。
　ネットワークインタフェース１１２は、集積回路１００を通信網に接続するためのインタフェースである。この通信網は、例えば CAN（Controller Area Network）通信網である。なお、ネットワークインタフェース１１２が通信網に接続する方法は、無線接続であってもよいし、有線接続であってもよい。
　ストレージデバイス１０８は、検出手段４４の機能を実現するためのプログラムモジュールを記憶している。プロセッサ１０４は、このプログラムモジュールをメモリ１０６に読み出して実行することで、検出手段４４の機能を実現する。
　集積回路１００のハードウエア構成は本図に示した構成に限定されない。例えば、プログラムモジュールはメモリ１０６に格納されてもよい。この場合、集積回路１００は、ストレージデバイス１０８を備えていなくてもよい。
　図４に戻り、監視システム４０の動作について以下に説明する。監視システム４０において、赤外線センサ４２は固定カメラでも良いし、撮像する領域を変化させることができる可動カメラでも良い。
　検出手段４４は赤外線センサ４２から画像データを取得し、処理することで、塗膜２０の劣化を検出し、対象物１０の劣化の有無を監視する。検出手段４４が塗膜２０の劣化を検出する方法の例について、以下に説明する。
　図６は、赤外線センサ４２により得られた画像の例を示す図である。本図において、検出された強度が高い部分を黒で、低い部分を白で表してる。たとえば、塗膜２０が形成されている領域は、赤外線の放射や透過が少ないことから、画像中で白く表示される。一方、塗膜２０にひび割れが生じた場合、本図のように塗膜２０に隙間ができ、対象物１０からの赤外線の透過が大きくなる。したがって、赤外線が強い強度で検出され、黒く表示される。
　たとえば検出手段４４は具体的には赤外線センサ４２から取得した画像を二値化する。そして、二値化した画像のうち、赤外線強度が高い領域を、塗膜２０が形成されていない領域として抽出する。ここで、塗膜２０が形成されている領域における赤外線の検出強度は特に小さいことから、塗膜２０が形成されている領域と、形成されていない領域とを低ノイズで分離することができる。
　さらに検出手段４４は、抽出した塗膜２０が形成されていない領域の面積を画像から算出し、算出した面積が予め定められた基準面積よりも大きい場合、対象物１０に劣化が生じていると判定する。基準面積を示す情報は、たとえば予めストレージデバイス１０８に保持されており、それを検出手段４４が読み出して用いることができる。なお、対象物１０に劣化が生じている場合とは、対象物１０にすでにヒビや割れなどの欠陥が生じている場合と、まだ対象物１０に欠陥は生じていないが近いうちに欠陥が生じると推測される場合とを含んでよい。また、検出手段４４は、画像に対してパターンマッチングを行い、ヒビや剥がれを検出してもよい。
　また、検出手段４４は、塗膜２０が形成されていない領域の形状パターンに基づいて、対象物１０に加わっている負荷の種類を判定してもよい。たとえば、二値化した画像に対して予めストレージデバイス１０８に記憶されたパターンでのマッチング処理を行う。具体的にはたとえば検出手段４４は、塗膜２０が形成されていない領域がおよそ平行な方向の線状領域を複数含む場合、対象物１０にせん断応力や引張応力が加わっていると判定し、塗膜２０が形成されていない領域が面状領域、すなわち、塗膜２０が剥がれた領域を含む場合、対象物１０に圧縮応力が加わっていると判定できる。
　また、本実施形態に係る監視方法は、以下のような構造物１０ａ、建築物１０ｂ、または移動体１０ｃを用いて実現される。構造物１０ａ、建築物１０ｂ、または移動体１０ｃは、表面の少なくとも一部に塗料の塗膜２０を有する。上記した通り、塗膜２０は、多孔質のセラミック粒子２２と、バインダー２４とを含み、セラミック粒子２２は、ＡａＲｂＡｌｃＯ４、ＡａＲｂＧａｃＯ４、ＲｘＡｌｙＯ１２、およびＲｘＧａｙＯ１２のいずれかの組成式で表される化合物を含む。ここで、ＡはＣａ、Ｓｒ、およびＢａからなる群から選択される一以上の元素であり、Ｒは希土類元素からなる群から選択される一以上の元素である。また、ａは０．９以上１．１以下であり、ｂは０．９以上１．１以下であり、ｃは０．９以上１．１以下であり、ｘは２．９以上３．１以下であり、ｙは４．９以上５．１以下である。そして、セラミック粒子２２の空孔率が２０％以上４０％以下である。
　次に、本実施形態の作用および効果について説明する。本実施形態に係る監視方法によれば、セラミック粒子２２は赤外線の放出が少ない。また、対象物１０からの赤外線もセラミック粒子２２が散乱（反射）することにより遮ることができる。したがって、塗膜２０の表面からは赤外線放出が少なくなる。そして、対象物１０に予めこのような塗膜２０を形成し、赤外線センサや赤外線カメラによる検出を行うことにより、対象物１０の劣化を容易に検知することができる。
　以下、本実施形態を、実施例を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態は、これらの実施例の記載に何ら限定されるものではない。
　図７は、実施例に係るＹｂ３Ａｌ５Ｏ１２ペレットの放射特性を示す図である。本図中、１１０７℃のＳｉＣセラミックスの表面からの放射強度を実線で示し、１０７０℃のＹｂ３Ａｌ５Ｏ１２ペレットの表面からの放射強度を破線で示している。ＳｉＣセラミックスは、放射率約０．９の灰色体である。Ｙｂ３Ａｌ５Ｏ１２ペレットは、Ｙｂ３Ａｌ５Ｏ１２の組成式で表される結晶の多結晶焼結体であり、ペレット状に成形されている。Ｙｂ３Ａｌ５Ｏ１２ペレットの測定では、ペレット裏面に熱源となるＳｉＣセラミックスを設置して測定した。本図では、ＳｉＣからの放射がペレットを透過した成分も、ペレットからの放射とみなして示している。
　図８は、Ｙｂ３Ａｌ５Ｏ１２ペレットの表面を走査型電子顕微鏡で観察した結果を示す図である。本図から、ペレットが一次粒子からなる緻密部２２２ａと、空孔２２１ａとを有することが分かる。
　図７から分かるように、各スペクトルはＹｂ３＋の４ｆ電子の２Ｆ５／２→２Ｆ７／２遷移に相当するピークを８００ｎｍ以上１２００ｎｍ以下の波長範囲に有する。そして、１２００ｎｍ以上１７００ｎｍ以下の波長帯の放射率が特に低くなっている。なお、空孔率が保持される限り、ペレットに限らず、粒子状の多結晶であっても同様の特性を奏する。
　本ペレットを粉砕して、セラミック粒子を得、バインダーと混合して実施形態で説明したような塗料を作製した。なお、セラミック粒子の空孔率は２０％以上４０％以下の範囲内であった。この塗料を基材に塗布して赤外線カメラで撮影したところ、塗料を塗布していない場合に比べて検出される赤外線強度が小さかった。
　以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
　上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
１－１．
　対象物の表面のうち塗料の塗膜が付された領域から放射される赤外線を赤外線センサで検出し、
　前記塗膜は、多孔質のセラミック粒子と、バインダーとを含み、
　前記セラミック粒子は、ＡａＲｂＡｌｃＯ４、ＡａＲｂＧａｃＯ４、ＲｘＡｌｙＯ１２、およびＲｘＧａｙＯ１２のいずれかの組成式で表される化合物を含み、
　ＡはＣａ、Ｓｒ、およびＢａからなる群から選択される一以上の元素であり、
　Ｒは希土類元素からなる群から選択される一以上の元素であり、
　ａは０．９以上１．１以下であり、ｂは０．９以上１．１以下であり、ｃは０．９以上１．１以下であり、ｘは２．９以上３．１以下であり、ｙは４．９以上５．１以下であり、
　前記セラミック粒子の空孔率が２０％以上４０％以下である監視方法。
１－２．　１－１．に記載の監視方法において、
　前記塗膜の厚さは２００μｍ以下である監視方法。
１－３．　１－１．または１－２．に記載の監視方法において、
　前記セラミック粒子の粒径分布曲線における最大ピークは、５μｍ以上１００μｍ以下の範囲内に位置する監視方法。
１－４．　１－１．から１－３．のいずれか一つに記載の監視方法において、
　前記セラミック粒子の空孔率が３０％以上である監視方法。
１－５．　１－１．から１－４．のいずれか一つに記載の監視方法において、
　前記塗膜に対する前記セラミック粒子の含有率は、７５重量％以上９２重量％以下である監視方法。
１－６．　１－１．から１－５．のいずれか一つに記載の監視方法において、
　前記バインダーの屈折率は１．０以上１．４以下である監視方法。
１－７．　１－１．から１－６．のいずれか一つに記載の監視方法において、
　１２００ｎｍ以上１７００ｎｍ以下の波長範囲にわたって、前記バインダーの光の吸収率が０．１以下である監視方法。
１－８．　１－１．から１－７．のいずれか一つに記載の監視方法において、
　前記バインダーは樹脂を含む監視方法。
１－９．　１－８．に記載の監視方法において、
　前記バインダーは、非晶性フッ素樹脂を含む監視方法。
１－１０．　１－１．から１－９．のいずれか一つに記載の監視方法において、
　前記セラミック粒子は多結晶焼結体である監視方法。
１－１１．　１－１．から１－１０．のいずれか一つに記載の監視方法において、
　前記対象物は、構造物、建築物、または移動体である監視方法。
２－１．　対象物の表面のうち塗料の塗膜が付された領域から放射される赤外線を検出する赤外線センサと、
　前記赤外線センサの検出結果を分析することにより、前記塗膜の劣化を検出する検出手段とを備え、
　前記塗膜は、多孔質のセラミック粒子と、バインダーとを含み、
　前記セラミック粒子は、ＡａＲｂＡｌｃＯ４、ＡａＲｂＧａｃＯ４、ＲｘＡｌｙＯ１２、およびＲｘＧａｙＯ１２のいずれかの組成式で表される化合物を含み、
　ＡはＣａ、Ｓｒ、およびＢａからなる群から選択される一以上の元素であり、
　Ｒは希土類元素からなる群から選択される一以上の元素であり、
　ａは０．９以上１．１以下であり、ｂは０．９以上１．１以下であり、ｃは０．９以上１．１以下であり、ｘは２．９以上３．１以下であり、ｙは４．９以上５．１以下であり、
　前記セラミック粒子の空孔率が２０％以上４０％以下である監視システム。
２－２．　２－１．に記載の監視システムにおいて、
　前記塗膜の厚さは２００μｍ以下である監視システム。
２－３．　２－１．または２－２．に記載の監視システムにおいて、
　前記セラミック粒子の粒径分布曲線における最大ピークは、５μｍ以上１００μｍ以下の範囲内に位置する監視システム。
２－４．　２－１．から２－３．のいずれか一つに記載の監視システムにおいて、
　前記セラミック粒子の空孔率が３０％以上である監視システム。
２－５．　２－１．から２－４．のいずれか一つに記載の監視システムにおいて、
　前記塗膜に対する前記セラミック粒子の含有率は、７５重量％以上９２重量％以下である監視システム。
２－６．　２－１．から２－５．のいずれか一つに記載の監視システムにおいて、
　前記バインダーの屈折率は１．０以上１．４以下である監視システム。
２－７．　２－１．から２－６．のいずれか一つに記載の監視システムにおいて、
　１２００ｎｍ以上１７００ｎｍ以下の波長範囲にわたって、前記バインダーの光の吸収率が０．１以下である監視システム。
２－８．　２－１．から２－７．のいずれか一つに記載の監視システムにおいて、
　前記バインダーは樹脂を含む監視システム。
２－９．　２－８．に記載の監視システムにおいて、
　前記バインダーは、非晶性フッ素樹脂を含む監視システム。
２－１０．　２－１．から２－９．のいずれか一つに記載の監視システムにおいて、
　前記セラミック粒子は多結晶焼結体である監視システム。
２－１１．　２－１．から２－１０．のいずれか一つに記載の監視システムにおいて、
　前記対象物は、構造物、建築物、または移動体である監視システム。
３－１．　表面の少なくとも一部に塗料の塗膜を有し、
　前記塗膜は、多孔質のセラミック粒子と、バインダーとを含み、
　前記セラミック粒子は、ＡａＲｂＡｌｃＯ４、ＡａＲｂＧａｃＯ４、ＲｘＡｌｙＯ１２、およびＲｘＧａｙＯ１２のいずれかの組成式で表される化合物を含み、
　ＡはＣａ、Ｓｒ、およびＢａからなる群から選択される一以上の元素であり、
　Ｒは希土類元素からなる群から選択される一以上の元素であり、
　ａは０．９以上１．１以下であり、ｂは０．９以上１．１以下であり、ｃは０．９以上１．１以下であり、ｘは２．９以上３．１以下であり、ｙは４．９以上５．１以下であり、
　前記セラミック粒子の空孔率が２０％以上４０％以下である構造物、建築物または移動体。
３－２．　３－１．に記載の構造物、建築物または移動体において、
　前記塗膜の厚さは２００μｍ以下である構造物、建築物または移動体。
３－３．　３－１．または３－２．に記載の構造物、建築物または移動体において、
　前記セラミック粒子の粒径分布曲線における最大ピークは、５μｍ以上１００μｍ以下の範囲内に位置する構造物、建築物または移動体。
３－４．　３－１．から３－３．のいずれか一つに記載の構造物、建築物または移動体において、
　前記セラミック粒子の空孔率が３０％以上である構造物、建築物または移動体。
３－５．　３－１．から３－４．のいずれか一つに記載の構造物、建築物または移動体において、
　前記塗膜に対する前記セラミック粒子の含有率は、７５重量％以上９２重量％以下である構造物、建築物または移動体。
３－６．　３－１．から３－５．のいずれか一つに記載の構造物、建築物または移動体において、
　前記バインダーの屈折率は１．０以上１．４以下である構造物、建築物または移動体。
３－７．　３－１．から３－６．のいずれか一つに記載の構造物、建築物または移動体において、
　１２００ｎｍ以上１７００ｎｍ以下の波長範囲にわたって、前記バインダーの光の吸収率が０．１以下である構造物、建築物または移動体。
３－８．　３－１．から３－７．のいずれか一つに記載の構造物、建築物または移動体において、
　前記バインダーは樹脂を含む構造物、建築物または移動体。
３－９．　３－８．に記載の構造物、建築物または移動体において、
　前記バインダーは、非晶性フッ素樹脂を含む構造物、建築物または移動体。
３－１０．　３－１．から３－９．のいずれか一つに記載の構造物、建築物または移動体において、
　前記セラミック粒子は多結晶焼結体である構造物、建築物または移動体。
　この出願は、２０１６年１２月７日に出願された日本出願特願２０１６－２３７６６５号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

Claims (25)

  1. 　対象物の表面のうち塗料の塗膜が付された領域から放射される赤外線を赤外線センサで検出し、
    　前記塗膜は、多孔質のセラミック粒子と、バインダーとを含み、
    　前記セラミック粒子は、ＡａＲｂＡｌｃＯ４、ＡａＲｂＧａｃＯ４、ＲｘＡｌｙＯ１２、およびＲｘＧａｙＯ１２のいずれかの組成式で表される化合物を含み、
    　ＡはＣａ、Ｓｒ、およびＢａからなる群から選択される一以上の元素であり、
    　Ｒは希土類元素からなる群から選択される一以上の元素であり、
    　ａは０．９以上１．１以下であり、ｂは０．９以上１．１以下であり、ｃは０．９以上１．１以下であり、ｘは２．９以上３．１以下であり、ｙは４．９以上５．１以下であり、
    　前記セラミック粒子の空孔率が２０％以上４０％以下である監視方法。
  2. 　請求項１に記載の監視方法において、
    　前記塗膜の厚さは２００μｍ以下である監視方法。
  3. 　請求項１または２に記載の監視方法において、
    　前記セラミック粒子の粒径分布曲線における最大ピークは、５μｍ以上１００μｍ以下の範囲内に位置する監視方法。
  4. 　請求項１から３のいずれか一項に記載の監視方法において、
    　前記セラミック粒子の空孔率が３０％以上である監視方法。
  5. 　請求項１から４のいずれか一項に記載の監視方法において、
    　前記塗膜に対する前記セラミック粒子の含有率は、７５重量％以上９２重量％以下である監視方法。
  6. 　請求項１から５のいずれか一項に記載の監視方法において、
    　前記バインダーの屈折率は１．０以上１．４以下である監視方法。
  7. 　請求項１から６のいずれか一項に記載の監視方法において、
    　１２００ｎｍ以上１７００ｎｍ以下の波長範囲にわたって、前記バインダーの光の吸収率が０．１以下である監視方法。
  8. 　請求項１から７のいずれか一項に記載の監視方法において、
    　前記バインダーは樹脂を含む監視方法。
  9. 　請求項８に記載の監視方法において、
    　前記バインダーは、非晶性フッ素樹脂を含む監視方法。
  10. 　請求項１から９のいずれか一項に記載の監視方法において、
    　前記セラミック粒子は多結晶焼結体である監視方法。
  11. 　請求項１から１０のいずれか一項に記載の監視方法において、
    　前記対象物は、構造物、建築物、または移動体である監視方法。
  12. 　請求項１から１１のいずれか一項に記載の監視方法において、
    　検出手段によって、前記赤外線センサの検出結果を分析することにより、前記塗膜の劣化を検出する監視方法。
  13. 　請求項１２に記載の監視方法において、
    　前記検出手段によって、前記赤外線センサの検出結果を分析することにより、前記塗膜が形成されていない領域の面積を算出し、算出された面積に基づいて、前記塗膜の劣化の有無を判定する監視方法。
  14. 　請求項１３に記載の監視方法において、
    　前記検出手段によって、前記赤外線センサにより得られた画像を二値化し、二値化された画像に基づいて、前記塗膜が形成されていない領域の面積を算出する監視方法。
  15. 　請求項１から１１のいずれか一項に記載の監視方法において、
    　検出手段によって、前記赤外線センサの検出結果を分析することにより、前記対象物に加わっている負荷の種類を判定する監視方法。
  16. 　請求項１５に記載の監視方法において、
    　前記検出手段によって、前記赤外線センサの検出結果を分析することにより、前記塗膜が形成されていない領域の形状パターンを抽出し、抽出された形状パターンに基づいて、前記負荷の種類を判定する監視方法。
  17. 　請求項１６に記載の監視方法において、
    　前記検出手段によって、前記赤外線センサにより得られた画像を二値化し、二値化された画像に基づいて、前記塗膜が形成されていない領域の形状パターンを抽出する監視方法。
  18. 　対象物の表面のうち塗料の塗膜が付された領域から放射される赤外線を検出する赤外線センサを備え、
    　前記塗膜は、多孔質のセラミック粒子と、バインダーとを含み、
    　前記セラミック粒子は、ＡａＲｂＡｌｃＯ４、ＡａＲｂＧａｃＯ４、ＲｘＡｌｙＯ１２、およびＲｘＧａｙＯ１２のいずれかの組成式で表される化合物を含み、
    　ＡはＣａ、Ｓｒ、およびＢａからなる群から選択される一以上の元素であり、
    　Ｒは希土類元素からなる群から選択される一以上の元素であり、
    　ａは０．９以上１．１以下であり、ｂは０．９以上１．１以下であり、ｃは０．９以上１．１以下であり、ｘは２．９以上３．１以下であり、ｙは４．９以上５．１以下であり、
    　前記セラミック粒子の空孔率が２０％以上４０％以下である監視システム。
  19. 　請求項１８に記載の監視システムにおいて、
    　前記赤外線センサの検出結果を分析することにより、前記塗膜の劣化を検出する検出手段をさらに備える監視システム。
  20. 　請求項１９に記載の監視システムにおいて、
    　前記検出手段は、前記赤外線センサの検出結果を分析することにより、前記塗膜が形成されていない領域の面積を算出し、算出された面積に基づいて、前記塗膜の劣化の有無を判定する監視システム。
  21. 　請求項２０に記載の監視システムにおいて、
    　前記検出手段は、前記赤外線センサにより得られた画像を二値化し、二値化された画像に基づいて、前記塗膜が形成されていない領域の面積を算出する監視システム。
  22. 　請求項１８に記載の監視システムにおいて、
    　前記赤外線センサの検出結果を分析することにより、前記対象物に加わっている負荷の種類を判定する検出手段をさらに備える監視システム。
  23. 　請求項２２に記載の監視システムにおいて、
    　前記検出手段は、前記赤外線センサの検出結果を分析することにより、前記塗膜が形成されていない領域の形状パターンを抽出し、抽出された形状パターンに基づいて、前記負荷の種類を判定する監視システム。
  24. 　請求項２３に記載の監視システムにおいて、
    　前記検出手段は、前記赤外線センサにより得られた画像を二値化し、二値化された画像に基づいて、前記塗膜が形成されていない領域の形状パターンを抽出する監視システム。
  25. 　表面の少なくとも一部に塗料の塗膜を有し、
    　前記塗膜は、多孔質のセラミック粒子と、バインダーとを含み、
    　前記セラミック粒子は、ＡａＲｂＡｌｃＯ４、ＡａＲｂＧａｃＯ４、ＲｘＡｌｙＯ１２、およびＲｘＧａｙＯ１２のいずれかの組成式で表される化合物を含み、
    　ＡはＣａ、Ｓｒ、およびＢａからなる群から選択される一以上の元素であり、
    　Ｒは希土類元素からなる群から選択される一以上の元素であり、
    　ａは０．９以上１．１以下であり、ｂは０．９以上１．１以下であり、ｃは０．９以上１．１以下であり、ｘは２．９以上３．１以下であり、ｙは４．９以上５．１以下であり、
    　前記セラミック粒子の空孔率が２０％以上４０％以下である構造物、建築物または移動体。
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