WO2021251129A1

WO2021251129A1 - 磁性体検査装置、及び、磁性体検査方法

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Publication number: WO2021251129A1
Application number: PCT/JP2021/019773
Authority: WO
Inventors: 大地千葉
Original assignee: 国立大学法人大阪大学
Priority date: 2020-06-09
Filing date: 2021-05-25
Publication date: 2021-12-16
Also published as: US20230213480A1; JPWO2021251129A1

Abstract

磁石（１０）と、電気的信号を出力する磁気センサ（２０）と、を有する磁性体検査装置（１）、及び、磁性体検査方法であって、上記磁気センサ（２０）によって電気的信号が少なくとも２つ取得され、取得された２つの電気的信号の差分が出力されることによって、非磁性体の内部に存在している磁性体を非破壊で検知することができる磁性体検査装置、及び、磁性体検査方法に関する。

Description

磁性体検査装置、及び、磁性体検査方法

　本発明は、コンクリート構造物、断熱材、保護材などの非磁性体の内部に存在する磁性体の位置、破断の有無等を検査するための磁性体検査装置、及び、磁性体検査方法に関する。

　近年、高度経済成長期に整備されたインフラ等の老朽化が進んでおり、その維持管理が重要な課題となっている。インフラ等の検査の際には、目視点検や打音点検、破壊検査などの手法がとられてきたが、検査者がその検査技術を習得するまでに時間がかかるうえ、検査精度が検査者の力量に左右されるという問題があった。そのため、検査者の経験や勘に頼ることなく、確実に検査することができる検査方法や検査装置の開発が望まれていた。特に、コンクリート構造物に埋設されている鉄筋については、目視で確認することができないため、コンクリート構造物を破壊することなく、鉄筋の埋設位置や破断箇所などの有無を調べることができるものが望まれていた。

　従来技術としては、例えば、コンクリートに埋設された鉄筋の検査方法として、非磁性材構造物の内部に存在する磁性材の位置或いは腐食状態を非破壊的に解析する非破壊検査方法において、前記磁性材を、構造物外部から着磁し、着磁された前記磁性材の磁束密度を、構造物外部で計測することにより、磁性材位置を特定し、或いは磁性材の腐食状態を解析する、ことから成る非破壊検査方法が存在する（特許文献１）。

　他に、磁性体の位置、深さ等を検査するための他の方法として、コンクリート中の鉄筋に対して直角方向に１次微分型ＳＱＵＩＤセンサを並べ、該センサを走査して、鉄筋の方向成分の磁束密度に対して、直角方向の１次微分を測定することにより、鉄筋の位置、深さを測定することを特徴とするＳＱＵＩＤセンサを利用した鉄筋探査方法が存在する（特許文献２）。

　しかし、特許文献１に記載の検査方法は、外部から強い磁界を鉄筋に与えて鉄筋を着磁させる必要があるものであり、強力な磁界が必要であることや、検査精度が低い点が課題である。

　特許文献２に記載の検査方法は、鉄筋の位置、深さなどを測定することができる方法であるものの、ＳＱＵＩＤセンサを低温に保つための設備が必要であり、実際に鉄筋の検査を行う際に使用するには実用的でなかった。

国際公開第２００６／１０３９１０号特開平７－１２０５５８号公報

　本発明は前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、コンクリート構造物、断熱材、保護材などの非磁性体の内部に存在する磁性体を検知する新たな磁性体検査装置、及び、磁性体検査方法を提供することにある。

　上記課題を解決できた本発明の磁性体検査装置とは、磁石と、磁石に対して所定位置に配置されており電気的信号を出力する第１の磁気センサと、磁石に対して所定位置に配置されており電気的信号を出力する第２の磁気センサと、を有する磁性体検査装置であって、第１の磁気センサから出力される第１の電気的信号と、第２の磁気センサから出力される第２の電気的信号との差分を出力することを特徴とするものである。第１の磁気センサから出力された第１の電気的信号と、第２の磁気センサから出力された第２の電気的信号との差分を出力することによって、非磁性体の内部に存在している磁性体を検知することができる。

　上記磁性体検査装置の第１の磁気センサと磁石との距離、及び、第２の磁気センサと磁石との距離は同じ長さであることが好ましい。

　上記磁石は永久磁石であることが好ましい。

　上記磁気センサはホールセンサであることが好ましい。

　上記磁性体検査装置は、第１の磁気センサ及び第２の磁気センサに接続されている差動増幅回路をさらに有することが好ましい。

　上記磁性体検査装置は、コンクリート構造物に埋設された鉄筋の検査を行う際に好ましく用いることができる。

　上記課題を解決できた本発明の磁性体検査方法とは、磁石と、磁石に対して所定位置に配置されており電気的信号を出力する第１の磁気センサと、磁石に対して所定位置に配置されており電気的信号を出力する第２の磁気センサと、を有する磁性体検査装置を用いた磁性体検査方法であって、第１の磁気センサから第１の電気的信号を取得するステップと、第２の磁気センサから第２の電気的信号を取得するステップと、第１の電気的信号と第２の電気的信号との差分を出力するステップと、を有することを特徴とするものである。第１の磁気センサから取得した第１の電気的信号と、第２の磁気センサから取得した第２の電気的信号との差分を出力することによって、非磁性体の内部に存在している磁性体を検知することができる。

　上記課題を解決できた本発明の磁性体検査方法とは、磁石と、電気的信号を出力する磁気センサと、を有する磁性体検査装置を用いた磁性体検査方法であって、検査対象である磁性体の存在下で前記磁気センサからの電気的信号を取得するステップＴ１と、磁性体の非存在下で磁気センサからの電気的信号を取得するステップＴ２と、ステップＴ１で取得された電気的信号と、ステップＴ２で取得された電気的信号との差分を出力するステップＴ３と、を有することを特徴とするものである。磁性体の存在下で電気的信号を取得し、磁性体の非存在下で電気的信号を取得し、これら２つの電気的信号の差分を出力することによって、非磁性体の内部に存在している磁性体を検知することができる。

　上記課題を解決できた本発明の磁性体検査方法とは、磁石と、電気的信号を出力する磁気センサと、を有する磁性体検査装置を用いた磁性体検査方法であって、磁気センサから第１の地点の電気的信号を取得するステップと、磁気センサを第１の地点から第２の地点に移動させるステップと、磁気センサから第２の地点の電気的信号を取得するステップと、第１の地点の電気的信号と第２の地点の電気的信号との差分を出力するステップと、を有することを特徴とするものである。第１の地点の電気的信号と、第２の地点の電気的信号との差分を出力することによって、非磁性体の内部に存在している磁性体を検知することができる。

　本発明の磁性体検査装置、及び、磁性体検査方法は、コンクリート構造物、断熱材、保護材などの非磁性体の内部に存在する磁性体を検知することができる。

本発明の実施の形態に係る磁性体検査装置の一例を示す模式図である。本発明の実施の形態に係る磁性体検査装置の変形例を示す模式図である。本発明の実施の形態に係る磁性体検査装置の他の変形例を示す模式図と、検査対象物の断面を示す図である。本発明の実施の形態に係る磁性体検査装置の他の変形例を示す模式図と、検査対象物の断面を示す図である。

　本発明は、磁石と、電気的信号を出力する磁気センサと、を有する磁性体検査装置、及び、磁性体検査方法であって、磁気センサによって電気的信号が少なくとも２つ取得され、取得された２つの電気的信号の差分が出力されることによって、非磁性体の内部に存在している磁性体の検知を非破壊で行うことができるものである。

　以下、本発明に関して、図面を参照しつつ具体的に説明するが、本発明はもとより図示例に限定される訳ではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。

　まず、図１及び図２を用いて本発明の実施の形態に係る磁性体検査装置について説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る磁性体検査装置の一例を示す模式図である。図２は、本発明の実施の形態に係る磁性体検査装置の変形例を示す模式図である。

　本発明の磁性体検査装置とは、図１及び図２に示すように、磁石１０と、磁石１０に対して所定位置に配置されており電気的信号を出力する第１の磁気センサ２１と、磁石１０に対して所定位置に配置されており電気的信号を出力する第２の磁気センサ２２と、を有する磁性体検査装置１であって、第１の磁気センサ２１から出力される第１の電気的信号と、第２の磁気センサ２２から出力される第２の電気的信号との差分を出力することを特徴とするものである。

　上記磁性体検査装置１が有する磁石１０は、磁界を発生させることができるものであればよく、例えば、永久磁石や電磁石を用いることができる。電磁石は電力が必要であるが、永久磁石であればそれ自体から安定して磁界を発生させることができるため、上記磁石１０は永久磁石であることが好ましい。

　磁石１０の形状は特に限定されず、例えば、直方体状、立方体状、四角柱状、多角柱状、円柱状など、種々の形状から選択すればよい。

　磁石１０の数も特に限定されず、上記磁性体検査装置１は少なくとも１個の磁石を有していればよく、磁石１０の数は必要に応じて２個、３個等に増やすことができる。複数の磁石１０は所定の位置に配置されることが好ましい。なお、上記では磁石１０は永久磁石であることが好ましいと記載したが、磁石１０は電磁石であってもよく、電磁石を使用することで永久磁石より強力な磁界を発生させることができる。これによって、より深くに埋設された磁性体を検知することができる。電磁石を複数配置する場合は、例えば、電磁石を所定の位置に複数個配置する構成とし、一部の電磁石をＯＮに、他の電磁石をＯＦＦにすることで複数の磁界を形成することができる。これによって、磁気センサ２０から得られる電気的信号を複数取得することができ、非磁性体の内部に存在する磁性体の位置や破断個所の特定精度を向上させることができる。

　上記磁気センサ２０は、磁石が発する磁界の大きさを計測することができるものであればよい。上記磁性体検査装置１の磁気センサ２０としては、ホール効果を利用して磁石が発する磁界や電流が発する磁界を計測することができるホールセンサや、個体の電気抵抗が磁界によって変化する磁気抵抗効果を利用して磁界の大きさを計測するＭＲセンサ（磁気抵抗効果素子）などを用いることができる。ただし、ＭＲセンサなどの高感度のセンサは、ホールセンサと比べると比較的出力が大きいため、低磁界において出力の飽和が生じやすい。上記磁性体検査装置１では磁石１０が及ぼす比較的強い磁界の中に磁気センサ２０が配置されるため、上記磁気センサ２０は、比較的高磁界まで飽和が生じない、あるいは飽和磁界が存在しないホールセンサであることが好ましい。ホールセンサとしては、電流を流すとホール電圧が出るホール素子や、ホール素子に回路上で信号を増幅する演算増幅器を一体化させたホールＩＣなどを用いることができる。ホール素子から得られる電圧は比較的小さいため、ホール素子を用いる場合は、別途、演算増幅器を設ける構成としてもよい。

　上記ホール素子は、電流を供給する第１の供給電極と第２の供給電極、及び、電圧を測定する第１の測定電極と第２の測定電極を有する。電流は第１の供給電極から第２の供給電極にむかって一定の方向（ｘ軸方向）に流れる。２つの供給電極間を流れる電流に対して垂直な方向に磁場がかかる（ｚ軸方向）と、電流を担う荷電粒子はローレンツ力を受けて２つの供給電極を結ぶ直線（ｘ軸方向）と垂直な方向（ｙ軸方向）に曲げられる。これにより、ｙ軸方向に電荷分布の偏りが生じ、一方はプラスに帯電し、他方はマイナスに帯電する。第１の測定電極をプラスに帯電する側に配置し、第２の測定電極をマイナスに帯電する側に配置して、２つの測定電極間の電位差を測定する。この電位差を測ることによって磁界の発生有無や磁界の大きさを判別することができる。

　磁石１０が永久磁石であって、磁石１０のＳ極からＮ極に向かう向きと、磁気センサ２０の第１の測定電極と第２の測定電極が対向している向きが垂直であることが好ましい。また、磁気センサ２０の第１の測定電極と第２の測定電極が対向している向きと、第１の磁気センサ２１の重心と第２の磁気センサ２２の重心を結ぶ直線とが垂直であることが好ましい。さらに、図３のように磁石１０のＳ極からＮ極に向かう向きと、第１の磁気センサ２１の重心と第２の磁気センサ２２の重心を結ぶ直線とが垂直である、または、図１のように磁石１０のＳ極からＮ極に向かう向きと、第１の磁気センサ２１の重心と第２の磁気センサ２２の重心を結ぶ直線とが平行であることが好ましい。このような構成とすることで、第１の磁気センサ２１が検知する磁界１２の大きさと第２の磁気センサ２２が検知する磁界１２の大きさがほぼ等しくなるように磁気センサ２０が配置されることになり、上記磁性体検査装置１の差分の出力に適したものとなる。

　上記磁気センサ２０は電気的信号を出力する。電気的信号は磁気センサ２０が検出した磁界の大きさに応じて出力される信号で、例えば、磁気センサ２０によって検出された磁界は、それに応じた電圧や電流等の信号に変換されて出力される。

　上記磁性体検査装置１は、磁石１０に対して所定位置に配置されており電気的信号を出力する第１の磁気センサ２１と、磁石１０に対して所定位置に配置されており電気的信号を出力する第２の磁気センサ２２の、少なくとも２つの磁気センサ２０を有する。磁石１０に対して所定位置に配置される第１の磁気センサ２１は、上記磁石１０が発する磁界１２を検知することができる位置に配置されていればよい。同様に、磁石１０に対して所定位置に配置される第２の磁気センサ２２についても、上記磁石１０が発する磁界１２を検知することができる位置に配置されていればよい。

　上記磁性体検査装置１において、第１の磁気センサ２１が検知する磁界１２の大きさと第２の磁気センサ２２が検知する磁界１２の大きさがほぼ等しくなるように磁気センサ２０が配置されることが好ましい。例えば、図２に示す第１の磁気センサ２１と磁石１０との距離、及び、第２の磁気センサ２２と磁石１０との距離は同じ長さであることが好ましい。ここで、第１の磁気センサ２１と磁石１０との距離は、第１の磁気センサ２１のうち磁石１０に最も近い部分と、磁石１０のうち第１の磁気センサ２１に最も近い部分との距離を測るものとする。同様に、第２の磁気センサ２２と磁石１０との距離は、第２の磁気センサ２２のうち磁石１０に最も近い部分と、磁石１０のうち第２の磁気センサ２２に最も近い部分との距離を測るものとする。磁石１０と第１の磁気センサ２１との距離と、磁石１０と第２の磁気センサ２２との距離が異なる場合は、第１の磁気センサ２１から取得される第１の電気的信号の大きさと第２の磁気センサ２２から取得される第２の電気的信号の大きさが著しく異なることがある。しかし、第１の磁気センサ２１と磁石１０との距離、及び、第２の磁気センサ２２と磁石１０との距離を同じ長さにすることにより、第１の電気的信号の大きさと第２の電気的信号の大きさが近いものになるため、検査精度を向上させることができる。

　さらに、図２に示すように、第１の磁気センサ２１と磁石１０とを結ぶ線分Ｌ１、及び、第２の磁気センサ２２と磁石１０とを結ぶ線分Ｌ２とが平行であることが好ましい。第１の磁気センサ２１と磁石１０との距離、及び、第２の磁気センサ２２と磁石１０との距離が同じ長さであって、線分Ｌ１と線分Ｌ２が平行であることがより好ましい。第１の磁気センサ２１と磁石１０との距離、及び、第２の磁気センサ２２と磁石１０との距離が同じ長さであって、線分Ｌ１と線分Ｌ２が平行であることにより、より、第１の磁気センサ２１と第２の磁気センサ２２が大きさの近い磁界を検知することができるようになるため、検査精度を向上させることができる。ここで、第１の磁気センサ２１と磁石１０とを結ぶ線分Ｌ１、及び、第２の磁気センサ２２と磁石１０を結ぶ線分Ｌ２とが平行とは、実質的な両線分の平行の±５°を意味するものとする。

　磁性体検査装置１において、第１の磁気センサ２１が検知する磁界の磁力線の形状と、第２の磁気センサ２２が検知する磁界の磁力線の形状とが対称となる位置に、第１の磁気センサ２１及び第２の磁気センサ２２が配置されることが好ましい。例えば、第１の磁気センサ２１と第２の磁気センサ２２は、図１または図２に示されているように、磁石１０を介して対称な位置に配置することが好ましい。ここで、磁石１０を介して対称な位置とは、第１の磁気センサ２１及び第２の磁気センサ２２が、磁石１０の重心１１を対称の中心として点対称となる位置に配置されること、または、磁石１０の重心１１を通る所定の直線に対して線対称となる位置に配置されること、を意味する。第１の磁気センサ２１と第２の磁気センサ２２とを上記のような位置に配置することで、第１の磁気センサ２１が検知する磁石１０の発する磁界１２の磁力線の形状と第２の磁気センサ２２が検知する磁石１０の発する磁界１２の磁力線の形状は同一または対称なものとなる。第１の磁気センサ２１が検知する磁界１２の磁力線の形状と第２の磁気センサ２２が検知する磁界１２の磁力線の形状とが同一または対称でない場合は、それを補正するための計算をする必要がある。しかし、第１の磁気センサ２１が検知する磁界１２の磁力線の形状と第２の磁気センサ２２が検知する磁界１２の磁力線の形状とが同一または対称になるようにすることで、第１の電気的信号と第２の電気的信号との差分を出力する際に、上記のような補正をするための計算を行う必要がない。このため、差分を出力する際に必要な処理や計算を少なくすることができるため、検査に要する時間を短くすることができ、検査精度も向上させることができる。

　上記の磁気センサ２０については、第１の磁気センサ２１及び第２の磁気センサ２２の２つを設けることに限定されるものではない。図示しないが、例えば、上記磁性体検査装置１はさらに磁石１０に対して所定位置に配置されている第３の磁気センサや、磁石１０に対して所定位置に配置されている第４の磁気センサを有する構成としてもよい。例えば、第３の磁気センサと第４の磁気センサを配置する場合は、第１の磁気センサ２１と第２の磁気センサ２２が検知する磁界１２の大きさとは異なる大きさの磁界１２を検知することができる位置に配置されていても構わない。また、第３の磁気センサが検知する磁界１２の大きさと第４の磁気センサが検知する磁界１２の大きさがほぼ等しくなるように磁気センサが配置される構成とすることができる。この場合は、第３の磁気センサから出力される第３の電気的信号と第４の磁気センサから出力される第４の電気的信号の差分を出力する構成とすることができる。上記磁性体検査装置１における磁気センサ２０の数を増やすことにより、検査精度を向上させることができる。

　上記磁性体検査装置１は、第１の磁気センサ２１から出力される第１の電気的信号と、第２の磁気センサ２２から出力される第２の電気的信号との差分を出力する。

　上記磁性体検査装置１が磁性体に接近すると、第１の電気的信号と第２の電気的信号の差分が変化する。このため、差分の変化が現れたときには上記磁性体検査装置１が接近した先に磁性体が存在していることを同定することができるため、非磁性体内に存在する磁性体の位置を特定することができる。また、磁石１０の磁界１２は磁性体の端部に集中して収束するため、磁性体が破断している箇所で出力される差分は、破断が生じていない磁性体が存在している箇所で出力される差分よりも大きくなる。これにより、出力された差分が、破断が生じていない磁性体が存在している箇所の差分よりも大きくなった位置において磁性体が破断していることを同定することができる。

　図１及び図２に示すように、上記磁性体検査装置１が、第１の磁気センサ２１及び第２の磁気センサ２２に接続されている差検出部３０を有し、第１の電気的信号と第２の電気的信号の電圧出力が差検出部３０に入力されることで差分が増幅される構成としてもよい。差検出部３０の一実施形態として、例えば、上記磁性体検査装置１が、第１の磁気センサ２１及び第２の磁気センサ２２に接続されている差動増幅回路３１をさらに有し、第１の電気的信号と第２の電気的信号の電圧出力が差動増幅回路３１に入力されることで差分が増幅されると同時に出力される構成とすることができる。また、差検出部３０の他の実施形態として、上記磁性体検査装置１が演算処理部３２をさらに有し、演算処理部３２において電気的信号がデジタル信号に変換され、そのデジタル信号の差分が算出され、増幅されたものが出力される構成としてもよい。さらに他の実施形態として、図１に示すように、上記磁性体検査装置１が、メモリを有し、当該メモリに記憶された第１の電気的信号と第２の電気的信号をパーソナルコンピューター４０などに取り込み、パーソナルコンピューター４０のＣＰＵ（Central Processing Unit）で信号の差分を算出し、出力する構成としても構わない。ただし、差動増幅回路３１が第１の磁気センサ２１と第２の磁気センサ２２に接続されていることで、差動増幅回路３１を磁気センサの近くに配置することが可能となり、これによってノイズを低減させることができる。このため、上記磁性体検査装置１が、さらに、差動増幅回路３１を有し、第１の電気的信号と第２の電気的信号の電圧出力が差動増幅回路３１に入力されることが好ましい。

　図１及び図２に示すように、上記磁性体検査装置１には、外部から得た電力を調整して機器内部に供給する電源部５０を設けてもよい。また、電源部５０には、電力供給のオン・オフを切り替える電源スイッチが設けられていてもよい。

　図２に示すように、上記磁性体検査装置１には、第１の電気的信号と第２の電気的信号との差分の情報を使用者に表示する表示部６０を設けてもよい。表示部６０としては、例えば、各信号の大きさや差分の大きさ等を可視化するモニターなどを使用することができる。

　上記のように、本発明の実施の形態に係る磁性体検査装置１は、第１の磁気センサ２１から出力された第１の電気的信号と、第２の磁気センサ２２から出力された第２の電気的信号との差分を出力することによって、非磁性体の内部に存在している磁性体の存在する位置、破断の有無を特定することができる。

　上記磁性体検査装置１は、標準サンプルを用いて取得された差分データが集積されたデータベースが記憶されているメモリを有していることが好ましい。標準サンプルとは、太さＣ１の磁性体である。データベースとしては、例えば、標準サンプルと磁気センサとの間の距離が距離Ｃ２の状態で、第１の磁気センサ２１から出力される第１の電気的信号と、第２の磁気センサ２２から出力される第２の電気的信号との差分が測定され、標準サンプルの太さＣ１、標準サンプルと磁気センサとの距離Ｃ２、上記差分とが相互に結び付けられた状態で記憶されているものなどであればよい。上記Ｃ１、Ｃ２は０より大きい定数である。Ｃ１及びＣ２の値を変化させて差分データを得て、データベース化されることが好ましい。

　検査対象物に対して上記磁性体検査装置１を使用した場合であって、第１の磁気センサ２１から出力される第１の電気的信号と第２の磁気センサ２２から出力される第２の電気的信号との差分を、上記データベースに記憶されている差分データとフィッティングする構成とすることができる。検査対象から得られた差分とデータベース上の差分データとのフィッティングの結果から、データベース上で差分データと結びつけられている標準サンプルの太さ及び標準サンプルと磁気センサとの距離を導き出すことができ、これによって検査対象の磁性体の太さ及び検査対象の磁性体と磁気センサとの距離を同定することができる。上記のように、第１の磁気センサ２１から出力される第１の電気的信号と第２の磁気センサ２２から出力される第２の電気的信号との差分をデータベース上の差分データとフィッティングする構成とすることで、検査対象の磁性体の太さや検査対象の磁性体と磁気センサとの距離までも同定することが可能となる。フィッティングの他の実施の形態として、モデル関数を利用する方法を採用することもできる。データベースをフィッティングできるモデル関数Ｆ１を作成し、当該モデル関数Ｆ１はモデル関数のフィッティングパラメータＤ１、Ｄ２がＣ１とＣ２に対して一意に決まるように設定する。さらに、Ｄ１、Ｄ２がそれぞれＣ１とＣ２の関数となるように再度モデル関数Ｆ２１、Ｆ２２を作ってモデル化する。検査対象物に対して測定を行い、その結果にフィッティングをかけるとパラメータＤ１、Ｄ２が得られる。そのパラメータをＦ２１、Ｆ２２、を用いて逆演算することで、Ｃ１とＣ２とを決定することができる。

　また、上記磁性体検査装置１は、検査対象の磁性体から得られた差分、磁性体と磁気センサとの距離、太さを利用して、腐食している箇所を同定することができる。より具体的には、コンクリート構造物に埋設されている鉄筋の一部が腐食して縮径しているような場合、鉄筋の腐食箇所と非腐食箇所とでは、得られる差分や鉄筋の太さ、鉄筋と磁気センサとの距離の数値は異なるものとなる。このため、検査対象の磁性体から得られた差分、太さ、磁性体と磁気センサとの距離について、周囲の差分データや磁性体の太さ、磁性体と磁気センサとの距離の数値とは異なる箇所が存在する場合、当該箇所が腐食していることを同定することができる。

　上記のようなフィッティングは、演算処理部や制御部を設けることで実施されてもよい。また、上記では磁性体検査装置１にメモリを設けて、そこにデータベースを記憶させる形態を記載したが、他にも、データベース自体はパーソナルコンピューターに付随しているメモリや、外付けのメモリなど、他の機器に設けられているメモリなどに記憶させておくものとすることもできる。

　上記磁性体検査装置１は、コンクリート構造物に埋設された鉄筋の検査を行う際に好ましく用いることができる。鉄筋がコンクリート構造物の内部に存在しているときに、コンクリート構造物を破壊することなく、鉄筋の存在する位置、破断の有無を特定することができる。コンクリート構造物には、鉄筋以外にも管などが埋設されている場合や、空洞が存在している場合があるが、当然のことながら、当該管などが非磁性体であれば管を検知することもないし、空洞を検知することもないため、磁性体である鉄筋のみを安定して検査することができるものである。なお、本発明の実施の形態に係る磁性体検査装置１の検査対象は鉄筋のみならず磁性体であれば検査対象とすることが可能である。複数の磁性体が並んでいる場合や、格子状に磁性体が並んでいる場合にも検査することが可能である。

　次に、図３を用いて上記磁性体検査装置の好ましい使用方法を具体的に説明する。図３は、本発明の実施の形態に係る磁性体検査装置の変形例と、検査対象物の一例として鉄筋が埋設されたコンクリート構造物の断面を表す図である。

　まず、一の磁気センサが検査対象物７０からの距離が磁石１０よりも近い位置になるように、他の磁気センサが検査対象物７０からの距離が磁石１０よりも遠い位置になるように、磁性体検査装置１を検査対象物７０上に配置する。磁気センサから検査対象物までの距離は、磁気センサのうち検査対象物に最も近い部分と、検査対象物のうち磁気センサに最も遠い部分との距離を測るものとする。また、磁石から検査対象物までの距離は、磁石のうち検査対象物に最も近い部分と、検査対象物のうち磁石に最も遠い部分との距離を測るものとする。具体的には、第１の磁気センサ２１が検査対象物７０からの距離が磁石１０よりも近い位置になるように、第２の磁気センサ２２が検査対象物７０からの距離が磁石１０よりも遠い位置になるように、磁性体検査装置１を検査対象物７０上に配置する。この磁石１０と磁気センサ２０と検査対象物７０との位置関係を維持したまま、検査対象物７０の表面を走査させる。走査させながら磁気センサ２０で電気的信号を取得する。磁石１０の磁界１２は、周囲に磁性体が存在しなければ変化することなく安定した磁力線で表される（以下、「標準磁力線」と記載する）。しかし、磁石１０の周囲に磁性体が存在する場合、磁石１０の磁界１２は磁性体に収束する性質を有するため、上記標準磁力線とは異なる磁力線を呈する。検査対象物７０からの距離が磁石１０よりも近い位置に存在する第１の磁気センサ２１では、検査対象物７０内に磁性体が存在する場合に磁界１２の少なくとも一部は当該磁性体に収束することになり、当該磁界１２を検知した第１の磁気センサ２１がそれに応じた電気的信号を発する（第１の電気的信号）。しかし、検査対象物７０からの距離が磁石１０よりも遠い位置に存在する第２の磁気センサ２２では、標準磁力線に近い磁界１２が発生し続けることになり、標準磁力線に近い磁界１２に応じた電気的信号を第２の磁気センサ２２が発する（第２の電気的信号）。上記のように構成することで、上記磁性体検査装置１が磁性体に接近すると、第１の電気的信号と第２の電気的信号の差分が変化する。このため、差分の変化が現れたときには上記磁性体検査装置１が接近した先に磁性体が存在していることを同定することができる。このため、第１の電気的信号と第２の電気的信号との間の差分を出力することで、磁性体が埋設されている位置を同定することができる。ただし、第１の磁気センサ２１が検知する磁界の磁力線の形状と、第２の磁気センサ２２が検知する磁界の磁力線の形状とが対称となる位置に、第１の磁気センサ２１及び第２の磁気センサ２２が配置されていない場合は、２つの電気的信号の差分を出力する前に、磁気センサ２０の位置に応じて補正をする計算が必要になる。当該計算は演算処理部などを設けることで行うことができる。

　ここまで、本発明の実施の形態に係る磁性体検査装置について説明した。次に、磁性体検査装置を使用した磁性体検査方法について具体的に説明する。ここでは、上記磁性体検査装置の説明において説明している構成についての説明を省略する。

　まず、図３を用いて、第１の実施形態に係る磁性体検査方法を説明する。

　本発明の第１の実施形態に係る磁性体検査方法とは、磁石１０と、磁石１０に対して所定位置に配置されており電気的信号を出力する第１の磁気センサ２１と、磁石１０に対して所定位置に配置されており電気的信号を出力する第２の磁気センサ２２と、を有する磁性体検査装置１を用いた磁性体検査方法であって、第１の磁気センサ２１から第１の電気的信号を取得するステップ（ステップＳ１）と、第２の磁気センサ２２から第２の電気的信号を取得するステップ（ステップＳ２）と、第１の電気的信号と第２の電気的信号との差分を出力するステップ（ステップＳ３）と、を有することを特徴とするものである。

　ステップＳ１は、第１の磁気センサ２１から第１の電気的信号を取得するもので、より詳細には、図３に示すように、第１の電気的信号は磁石１０の磁界１２の少なくとも一部が磁性体に収束している状態のもとで第１の磁気センサ２１から取得されるものであることが好ましい。

　ステップＳ２は、第２の磁気センサ２２から第２の電気的信号を取得するもので、より詳細には、図３に示すように、第２の電気的信号は磁石１０の磁界１２が磁性体に収束していない状態のもとで第２の磁気センサ２２から取得されるものであることが好ましい。磁石１０の磁界１２が磁性体に収束していない状態とは、即ち、磁界１２が標準磁力線を呈する状態のことである。

　ステップＳ３では、ステップＳ１で取得された第１の電気的信号とステップＳ２で取得された第２の電気的信号との差分を出力する。

　上記磁性体検査方法を実施する磁性体検査装置１が有する磁気センサは２つ以上であればよい。例えば、図３で示す磁性体検査装置１を用いた場合の磁性体検査方法は、ステップＳ１において検査対象物７０の鉄筋７１の存在下で磁石１０の発する磁界１２を第１の磁気センサ２１が測定し、ステップＳ２において検査対象物７０の鉄筋７１の非存在下で磁石１０の発する磁界１２を第２の磁気センサ２２が測定する。その後、ステップＳ１で第１の磁気センサ２１から得られた第１の電気的信号とステップＳ２で第２の磁気センサ２２から得られた第２の電気的信号との差分を出力するステップＳ３が行われる。ステップＳ１はステップＳ２よりも先に行われてもよいし、ステップ２がステップ１よりも先に行われていてもよいが、ステップＳ１とステップＳ２が同時に行われる構成とすることが好ましい。ステップＳ１とステップＳ２が同時に行われることで、磁性体の検査に要する時間を短くすることができる。

　上記磁性体検査方法は、ステップＳ１で第１の磁気センサ２１から得られた第１の電気的信号とステップＳ２で第２の磁気センサ２２から得られた第２の電気的信号との差分を増幅するステップ（ステップＳ４）を有することが好ましい。例えば、差分を増幅するステップＳ４は、ステップＳ３よりも先に行うものとすることができる。即ち、ステップＳ１で第１の磁気センサ２１から得られた第１の電気的信号とステップＳ２で第２の磁気センサ２２から得られた第２の電気的信号との差分を増幅した後に出力する構成とすることができる。この場合、例えば、上記磁性体検査装置１に差検出部３０として演算処理部３２を設け、ステップＳ１で第１の磁気センサ２１から得られた第１の電気的信号とステップＳ２で第２の磁気センサ２２から得られた第２の電気的信号が演算処理部３２においてデジタル信号に変換され、当該デジタル信号の差分が算出され、その差分が増幅されるように構成することができる。また、他の実施形態として、差分を増幅するステップＳ４は、ステップＳ３と同時に行うものとすることができる。即ち、ステップＳ１で第１の磁気センサ２１から得られた第１の電気的信号とステップＳ２で第２の磁気センサ２２から得られた第２の電気的信号との差分を増幅すると同時に出力する構成とすることができる。ステップＳ４とステップＳ３とを同時に行うことで検査に要する時間を短くすることができる点で、当該実施形態は好ましい。この場合、例えば、上記磁性体検査装置１が、差検出部３０として第１の磁気センサ２１及び第２の磁気センサ２２に接続されている差動増幅回路３１を有し、ステップＳ１で第１の磁気センサ２１から得られた第１の電気的信号とステップＳ２で第２の磁気センサ２２から得られた第２の電気的信号が同時に差動増幅回路３１に送られ、当該２つの電気的信号の差分が一定係数で増幅されると同時に出力されるように構成することができる。差動増幅回路３１が、第１の磁気センサ２１及び第２の磁気センサ２２と接続されていることで、差動増幅回路３１は磁気センサの近くに配置することが可能となり、これによってノイズを低減させることができる。このように、ステップＳ１で第１の磁気センサ２１から得られた第１の電気的信号とステップＳ２で第２の磁気センサ２２から得られた第２の電気的信号との差分を増幅するステップ（ステップＳ４）を有することで、磁性体の検査精度を向上させることができる。

　上述したように、本発明の第１の実施形態に係る磁性体検査方法は、第１の磁気センサ２１から取得した第１の電気的信号と、第２の磁気センサ２２から取得した第２の電気的信号との差分を出力することによって、非磁性体の内部に存在している磁性体の存在する位置、破断の有無を特定することができる。

　上記磁性体検査方法は、磁性体検査装置１がデータベースが記憶されているメモリを有し、ステップＳ３で出力された差分と上記メモリに記憶されているデータベースとをフィッティングするステップ（ステップＳ５）を有する構成とすることができる。メモリに記憶されるデータベースとしては、例えば、標準サンプルと磁気センサとの距離Ｃ２の状態で、当該標準サンプルの第１の磁気センサ２１から出力される第１の電気的信号と、第２の磁気センサ２２から出力される第２の電気的信号との差分が測定され、標準サンプルの太さＣ１、標準サンプルと磁気センサとの距離Ｃ２、上記差分とが相互に結び付けられた状態で記憶されているものなどであればよい。ステップＳ５では、実際に検査対称に対して上記磁性体検査装置１を使用して得られた第１の電気的信号と第２の電気的信号との差分と、データベース上の差分テータとをフィッティングする。上記ステップＳ５における出力された差分とデータベース上の差分データとのフィッティングの結果から、データベース上で差分データと結びつけられている標準サンプルの太さ及び標準サンプルと磁気センサとの距離を導き出すことができる。これによって検査対象の磁性体の太さ及び検査対象の磁性体と磁気センサとの距離を同定することができる。上記のように、本発明の第１の実施形態に係る磁性体検査方法は、磁性体検査装置１がデータベースが記憶されているメモリを有し、ステップＳ１で取得される第１の電気的信号とステップＳ２で取得される第２の電気的信号との差分を出力し（ステップＳ３）、ステップＳ３で出力された差分と上記データベースに記憶されているデータとフィッティングするステップ（ステップＳ５）を有することで、磁性体の太さや、磁性体と磁気センサとの距離までも同定することが可能となる。フィッティングの他の実施の形態として、モデル関数を利用する方法を採用することもできる。データベースをフィッティングできるモデル関数Ｆ１を作成し、当該モデル関数Ｆ１はモデル関数のフィッティングパラメータＤ１、Ｄ２がＣ１とＣ２に対して一意に決まるように設定する。さらに、Ｄ１、Ｄ２がそれぞれＣ１とＣ２の関数となるように再度モデル関数Ｆ２１、Ｆ２２を作ってモデル化する。検査対象物に対して測定を行い、その結果にフィッティングをかけるとパラメータＤ１、Ｄ２が得られる。そのパラメータをＦ２１、Ｆ２２、を用いて逆演算することで、Ｃ１とＣ２とを決定することができる。

　また、上記磁性体検査方法は、検査対象の磁性体から得られた差分、磁性体と磁気センサとの距離、太さを利用して、腐食している箇所を同定することもできる。これによって、磁性体と磁気センサとの距離や、磁性体の太さ、破断個所、腐食箇所までも同定することが可能となる。上記のようなフィッティングは、演算処理部や制御部をさらに設けることで実施されてもよい。また、上記では磁性体検査装置１にメモリを設けて、そこにデータベースを記憶させる方法を記載したが、他にも、データベース自体はパーソナルコンピューターに付随しているメモリや、外付けのメモリなど、他の機器に設けられているメモリなどに記憶させておくものとすることもできる。

　上記のように、本発明の第１の実施形態に係る磁性体検査方法は、第１の磁気センサ２１から取得した第１の電気的信号と、第２の磁気センサ２２から取得した第２の電気的信号との差分を出力し、その差分をデータベースとフィッティングさせることによって、非磁性体の内部に存在している磁性体の存在する位置、太さ、磁性体と磁気センサとの距離、腐食箇所、破断の有無を特定することができる。

　次に、図３及び図４を用いて、本発明の第２の実施形態に係る磁性体検査方法を説明する。図４は、本発明の実施の形態に係る磁性体検査装置の変形例と、検査対象物の一例として鉄筋が埋設されたコンクリート構造物の断面を表す図である。

　本発明の第２の実施形態に係る磁性体検査方法とは、磁石１０と、電気的信号を出力する磁気センサ２０と、を有する磁性体検査装置１を用いた磁性体検査方法であって、検査対象である磁性体の存在下で前記磁気センサ２０からの電気的信号を取得するステップＴ１と、磁性体の非存在下で磁気センサ２０からの電気的信号を取得するステップＴ２と、ステップＴ１で取得された電気的信号と、ステップＴ２で取得された電気的信号との差分を出力するステップＴ３と、を有することを特徴とするものである。

　ステップＴ１で取得される電気的信号は、検査対象である磁性体の存在下で取得されるもので、より詳細には、磁石１０の磁界１２の少なくとも一部が磁性体に収束している状態のもとで磁気センサ２０から取得されるものである。

　ステップＴ２で取得される電気的信号は、検査対象である磁性体の非存在下で取得されるもので、より詳細には、磁石１０の磁界１２が磁性体に収束していない状態のもとで磁気センサ２０から取得されるものである。磁石１０の磁界１２が磁性体に収束していない状態とは、即ち、磁界が標準磁力線を呈する状態のことである。

　ステップＴ３は、ステップＴ１で取得された電気的信号と、ステップＴ２で取得された電気的信号との差分を出力するステップである。

　上記磁性体検査方法を実施する磁性体検査装置１が有する磁気センサは１つ以上であればよい。図３に示すような、磁気センサが２つ以上磁性体検査装置１に配置されている場合は、一の磁気センサ２０（２１）から磁性体の存在下で電気的信号を取得するステップＴ１を実施し、他の磁気センサ２０（２２）から磁性体の非存在下で電気的信号を取得するステップＴ２を実施する構成としてもよい。また、一の磁気センサ２０（２１）から磁性体の存在下で電気的信号が取得され（ステップＴ１）、当該磁気センサ２０（２１）から磁性体の非存在下での電気的信号も取得される（ステップＴ２）構成としてもよい。一の磁気センサ２０（２１）から磁性体の存在下で電気的信号を取得するステップＴ１を実施し、他の磁気センサ２０（２２）から磁性体の非存在下で電気的信号を取得するステップＴ２を実施する場合は、ステップＴ１がステップＴ２よりも先に実施されてもよいし、ステップＴ２がステップＴ１よりも先に実施されてもよいし、ステップＴ１とステップＴ２が同時に実施されてもよい。図３に示すように、磁気センサが２つ配置されている磁性体検査装置１であっても、磁気センサを１つのみ使用する方法も考え得る。例えば、一の磁気センサ２０（２１）から磁性体の存在下で電気的信号が取得され、当該磁気センサ２０（２１）から磁性体の非存在下での電気的信号も取得される構成とすることができる。この場合は、ステップＴ１がステップＴ２よりも先に実施されてもよいし、ステップＴ２がステップＴ１よりも先に実施されてもよい。図４に示すような、磁気センサ２０が１つのみ磁性体検査装置１に配置されている場合は、一の磁気センサ２０が、磁性体の存在下で電気的信号を取得し（ステップＴ１）、当該磁気センサ２０を磁性体の非存在下に移動させるなどした後に、当該磁気センサ２０が磁性体の非存在下での電気的信号も取得する（ステップＴ２）構成とすることができる。また、一の磁気センサ２０が、磁性体の非存在下で電気的信号を取得し（ステップＴ２）、当該磁気センサ２０を磁性体の存在下に移動させるなどした後に、当該磁気センサ２０が磁性体の存在下での電気的信号も取得する（ステップＴ２）構成とすることもできる。

　上記磁性体検査方法は、ステップＴ１で磁気センサ２０から得られた電気的信号とステップＴ２で磁気センサ２０から得られた電気的信号との差分を増幅するステップＴ４を有することが好ましい。例えば、差分を増幅するステップＴ４は、ステップＴ３よりも先に行うものとすることができる。即ち、ステップＴ１で磁気センサ２０から得られた電気的信号とステップＴ２で磁気センサ２０から得られた電気的信号との差分を増幅した後に出力する構成とすることができる。この場合、例えば、上記磁性体検査装置１に差検出部３０として演算処理部３２を設け、ステップＴ１で磁気センサ２０から得られた電気的信号とステップＴ２で磁気センサ２０から得られた電気的信号が演算処理部３２においてデジタル信号に変換され、当該デジタル信号の差分が算出され、その差分が増幅されるように構成することができる。また、他の実施形態として、差分を増幅するステップＴ４は、ステップＴ３と同時に行うものとすることもできる。即ち、ステップＴ１で磁気センサ２０から得られた電気的信号とステップＴ２で磁気センサ２０から得られた電気的信号との差分を増幅すると同時に出力する構成としてもよい。ステップＴ４とステップＴ３とを同時に行うことで検査に要する時間を短くすることができる点で、当該実施形態は好ましい。この場合、例えば、上記磁性体検査装置１に差検出部３０として差動増幅回路３１を設け、ステップＴ１で磁気センサ２０から得られた電気的信号とステップＴ２で磁気センサ２０から得られた電気的信号が同時に差動増幅回路３１に送られ、当該信号の差分が一定係数で増幅されると同時に出力されるように構成することができる。このように、ステップＴ１で磁気センサ２０から得られた電気的信号とステップＴ２で磁気センサ２０から得られた電気的信号との差分を増幅するステップＴ４を有することで、磁性体の検査精度を向上させることができる。

　上述したように、本発明の第２の実施形態に係る磁性体検査方法は、磁性体存在下で電気的信号を取得し、磁性体非存在下で電気的信号を取得し、その差分を出力することによって、非磁性体の内部に存在している磁性体の存在する位置、破断の有無を特定することができる。

　上記磁性体検査方法は、上記磁性体検査装置１がデータベースが記憶されているメモリを有し、磁気センサ２０から磁性体存在下で出力される電気的信号と、磁気センサ２０から磁性体非存在下で出力される電気的信号との差分を上記メモリに記憶されているデータベースとフィッティングするステップＴ５を有する構成とすることができる。メモリに記憶されるデータベースとしては、例えば、標準サンプルと磁気センサとの間の距離が距離Ｃ２の状態で、磁気センサ２０から磁性体存在下で出力される電気的信号と、磁気センサ２０から磁性体非存在下で出力される電気的信号との差分が測定され、標準サンプルの太さＣ１、標準サンプルと磁気センサとの距離Ｃ２、上記差分とが相互に結び付けられた状態で記憶されているものなどであればよい。ステップＴ５では、実際に検査対称に対して上記磁性体検査装置１を使用しステップＴ１で得られた電気的信号とステップＴ２で得られた電気的信号との差分と、メモリに記憶されているデータベースと、をフィッティングする。ステップＴ５における差分とデータベースとのフィッティングの結果から、データベース上で差分データと結びつけられている標準サンプルの太さ及び標準サンプルと磁気センサとの距離を導き出すことができ、これによって検査対象物の内部に存在する磁性体の太さ及び磁性体と磁気センサとの距離を同定することができる。フィッティングの他の実施の形態として、モデル関数を利用する方法を採用することもできる。データベースをフィッティングできるモデル関数Ｆ１を作成し、当該モデル関数Ｆ１はモデル関数のフィッティングパラメータＤ１、Ｄ２がＣ１とＣ２に対して一意に決まるように設定する。さらに、Ｄ１、Ｄ２がそれぞれＣ１とＣ２の関数となるように再度モデル関数Ｆ２１、Ｆ２２を作ってモデル化する。検査対象物に対して測定を行い、その結果にフィッティングをかけるとパラメータＤ１、Ｄ２が得られる。そのパラメータをＦ２１、Ｆ２２、を用いて逆演算することで、Ｃ１とＣ２と決定することができる。上記のようなフィッティングは、上記磁性体検査装置１に演算処理部や制御部をさらに設けることで実施されてもよい。

　上記のように、本発明の第２の実施形態に係る磁性体検査方法は、磁性体存在下で取得した電気的信号と、磁性体非存在下で取得した電気的信号との差分を出力し、その差分をデータベースとフィッティングさせることによって、非磁性体の内部に存在している磁性体の存在する位置、太さ、磁性体と磁気センサとの距離、破断の有無を特定することができる。

　また、上記磁性体検査方法は、検査対象の磁性体から得られた差分、磁性体と磁気センサとの距離、太さを利用して、腐食している箇所を同定することもできる。これによって、磁性体と磁気センサとの距離や、磁性体の太さ、腐食箇所までも同定することが可能となる。また、上記では磁性体検査装置１にメモリを設けて、そこにデータベースを記憶させる方法を記載したが、他にも、データベース自体はパーソナルコンピューターに付随しているメモリや、外付けのメモリなど、他の機器に設けられているメモリなどに記憶させておくものとすることもできる。

　本発明の第３の実施形態に係る磁性体検査方法とは、磁石１０と、電気的信号を出力する磁気センサ２０と、を有する磁性体検査装置１を用いた磁性体検査方法であって、磁気センサ２０から第１の地点の電気的信号を取得するステップ（ステップＵ１）と、磁気センサ２０を第１の地点から第２の地点に移動させるステップ（ステップＵ２）と、磁気センサ２０から第２の地点の電気的信号を取得するステップ（ステップＵ３）と、第１の地点の電気的信号と第２の地点の電気的信号との差分を出力するステップ（ステップＵ４）と、を有することを特徴とするものである。

　ステップＵ１は、磁気センサ２０から第１の地点の電気的信号を取得するものである。第１の地点は、磁性体存在下での電気的信号を取得することができる地点であることが好ましい。より詳細には、第１の地点は、磁石１０の磁界１２の少なくとも一部が磁性体に収束している状態を測定できる地点であることが好ましい。

　ステップＵ２では、磁気センサ２０を第１の地点から第２の地点に移動させる。第２の地点は、第１の地点以外の場所であればよいが、第２の地点は、磁性体非存在下での電気的信号を取得することができる地点であることが好ましい。より詳細には、第２の地点は、磁石１０の磁界１２が磁性体に収束していない状態を測定できる地点であることが好ましい。磁石１０の磁界１２が磁性体に収束していない状態とは、即ち、磁界が標準磁力線を呈する状態のことである。

　ステップＵ３は、磁気センサ２０から第２の地点の電気的信号を取得するものである。

　ステップＵ４では、第１の地点の電気的信号と第２の地点の電気的信号との差分を出力する。

　なお、上記実施形態では、第１の地点を磁性体存在下の磁界を測定できる地点とし、第２の地点を磁性体非存在下の磁界を測定できる地点とすることができる旨を記載したが、第１の地点を磁性体非存在下の磁界を測定できる地点とし、第２の地点を磁性体存在下の磁界を測定できる地点とすることもできる。

　上記磁性体検査方法は、磁気センサ２０から第１の地点の電気的信号を取得するステップ（ステップＵ１）よりも前に、磁気センサ２０を第１の地点に配置するステップ（ステップＵ０）を有していてもよい。

　上記磁性体検査方法を実施する磁性体検査装置が有する磁気センサ２０は１つ以上であればよい。例えば、一の磁気センサ２０が第１の地点の電気的信号を取得するステップ（ステップＵ１）、第１の地点から第２の地点に移動させるステップ（ステップＵ２）、第２の地点の電気的信号を取得するステップ（ステップＵ３）を実施する構成とすることができる。これとは異なる実施形態として、例えば、複数の磁気センサ２０がそれぞれステップＵ１、ステップＵ２、ステップＵ３を実施する構成としてもよい。また、磁気センサ２０を複数用いる場合は、第１の地点はそれぞれの磁気センサ２０ごとに異なる位置であることが好ましく、第２の地点もそれぞれの磁気センサ２０ごとに異なる位置であることが好ましい。当該構成とすることで、上記磁性体検査方法による検査精度を向上させることができる。

　上記磁性体検査方法は、第１の地点の電気的信号と第２の地点の電気的信号との差分を増幅するステップＵ５を有することが好ましい。例えば、差分を増幅するステップＵ５は、ステップＵ４よりも先に行うものとすることができる。即ち、第１の地点で得られた電気的信号と第２の地点で得られた電気的信号との差分を増幅した後に出力する構成とすることができる。この場合、例えば、上記磁性体検査装置１に差検出部３０として演算処理部３２を設け、ステップＵ１で磁気センサ２０から得られた第１の地点の電気的信号とステップＵ３で磁気センサ２０から得られた第２の地点の電気的信号が演算処理部３２においてデジタル信号に変換され、当該デジタル信号の差分が算出され、その差分が増幅されるように構成することができる。また、他の実施形態として、差分を増幅するステップＵ５は、ステップＵ４と同時に行うものとすることができる。即ち、ステップＵ１で磁気センサ２０から得られた第１の地点の電気的信号とステップＵ３で磁気センサ２０から得られた第２の地点の電気的信号との差分を増幅すると同時に出力する構成とすることもできる。ステップＵ５とステップＵ４とを同時に行うことで、検査に要する時間を短くすることができる点で、当該実施形態は好ましい。この場合、例えば、上記磁性体検査装置１に差検出部３０として差動増幅回路３１を設け、ステップＵ１で磁気センサ２０から得られた第１の地点の電気的信号とステップＵ３で磁気センサ２０から得られた第２の地点の電気的信号が同時に差動増幅回路３１に送られ、当該信号の差分が一定係数で増幅されると同時に出力されるように構成することができる。このように、第１の地点の電気的信号と第２の地点の電気的信号との差分を増幅するステップＵ５を有することで、磁性体の検査精度を向上させることができる。

　上記のように、本発明の第３の実施形態に係る磁性体検査方法は、第１の地点の電気的信号と、第２の地点の電気的信号との差分を出力することによって、非磁性体の内部に存在している磁性体の存在する位置、破断の有無を特定することができる。

　上記磁性体検査方法は、上記磁性体検査装置１がデータベースが記憶されているメモリを有し、磁気センサ２０から第１の地点で取得された電気的信号と磁気センサ２０から第２の地点で取得された電気的信号との差分を、上記メモリに記憶されているデータベースとフィッティングするステップＵ６を有する構成とすることができる。メモリに記憶されるデータベースとしては、例えば、標準サンプルと磁気センサとの距離Ｃ２の状態で、当該標準サンプルの第１の地点で磁気センサ２０から出力される電気的信号と、第２の地点で磁気センサ２０から出力される第２の電気的信号との差分が測定され、標準サンプルの太さＣ１、標準サンプルと磁気センサとの距離Ｃ２、上記差分とが相互に結び付けられた状態で記憶されているものなどであればよい。ステップＵ６では、実際に検査対称に対して上記磁性体検査装置１を使用しステップＵ１で得られた電気的信号とステップＵ３で得られた電気的信号との差分と、メモリに記憶されているデータベースと、をフィッティングする。ステップＵ６における差分とデータベースとのフィッティングの結果から、データベース上で差分データと結びつけられている標準サンプルの太さ及び標準サンプルと磁気センサとの距離を導き出すことができ、これによって検査対象の磁性体の太さ及び検査対象の磁性体と磁気センサとの距離を同定することができる。フィッティングの他の実施の形態として、モデル関数を利用する方法を採用することもできる。データベースをフィッティングできるモデル関数Ｆ１を作成し、当該モデル関数Ｆ１はモデル関数のフィッティングパラメータＤ１、Ｄ２がＣ１とＣ２に対して一意に決まるように設定する。さらに、Ｄ１、Ｄ２がそれぞれＣ１とＣ２の関数となるように再度モデル関数Ｆ２１、Ｆ２２を作ってモデル化する。検査対象物に対して測定を行い、その結果にフィッティングをかけるとパラメータＤ１、Ｄ２が得られる。そのパラメータをＦ２１、Ｆ２２、を用いて逆演算することで、Ｃ１とＣ２と決定することができる。

　上記のようなフィッティングは、上記磁性体検査装置１に演算処理部や制御部をさらに設けることで実施されてもよい。また、上記では磁性体検査装置１にメモリを設けて、そこにデータベースを記憶させる形態を記載したが、他にも、データベース自体はパーソナルコンピューターに付随しているメモリや、外付けのメモリなど、他の機器に設けられているメモリなどに記憶させておくものとすることもできる。

　上記のように、本発明の第３の実施形態に係る磁性体検査方法は、第１の地点の電気的信号と第２の地点の電気的信号との差分を出力し、その差分をデータベースとフィッティングさせることによって、非磁性体の内部に存在している磁性体の存在する位置、太さ、磁性体と磁気センサとの距離、腐食箇所及び破断の有無を特定することができる。

　また、上記磁性体検査方法は、検査対象の磁性体から得られた差分、磁性体と磁気センサとの距離、太さを利用して、腐食している箇所を同定することもできる。これによって、磁性体と磁気センサとの距離や、磁性体の太さ、破断個所、腐食箇所までも同定することが可能となる。

　本願は、２０２０年６月９日に出願された日本国特許出願第２０２０－１０００７２号に基づく優先権の利益を主張するものである。２０２０年６月９日に出願された日本国特許出願第２０２０－１０００７２号の明細書の全内容が、本願に参考のため援用される。

　１：　　磁性体検査装置
　１０：　磁石
　１１：　重心
　１２：　磁界
　２０：　磁気センサ
　２１：　第１の磁気センサ
　２２：　第２の磁気センサ
　３０：　差検出部
　３１：　差動増幅回路
　３２：　演算処理部
　４０：　パーソナルコンピューター
　５０：　電源部
　６０：　表示部
　７０：　検査対象物
　７１：　鉄筋
　７２：　コンクリート構造物
　Ｌ１：　第１の磁気センサと磁石とを結ぶ線分
　Ｌ２：　第２の磁気センサと磁石とを結ぶ線分

Claims

　磁石と、
　前記磁石に対して所定位置に配置されており電気的信号を出力する第１の磁気センサと、
　前記磁石に対して所定位置に配置されており電気的信号を出力する第２の磁気センサと、
を有する磁性体検査装置であって、
　前記第１の磁気センサから出力される第１の電気的信号と、前記第２の磁気センサから出力される第２の電気的信号との差分を出力することを特徴とする磁性体検査装置。
　前記第１の磁気センサと前記磁石との距離、及び、前記第２の磁気センサと前記磁石との距離は同じ長さである請求項１に記載の磁性体検査装置。
　前記磁石は永久磁石である請求項１または２に記載の磁性体検査装置。
　前記磁気センサはホールセンサである請求項１～３のいずれか一項に記載の磁性体検査装置。
　前記第１の磁気センサ及び前記第２の磁気センサに接続されている差動増幅回路をさらに有する請求項１～４のいずれか一項に記載の磁性体検査装置。
　請求項１～５に記載の磁性体検査装置は、コンクリート構造物に埋設された鉄筋の検査を行う磁性体検査装置。
　磁石と、
　前記磁石に対して所定位置に配置されており電気的信号を出力する第１の磁気センサと、
　前記磁石に対して所定位置に配置されており電気的信号を出力する第２の磁気センサと、
を有する磁性体検査装置を用いた磁性体検査方法であって、
　前記第１の磁気センサから第１の電気的信号を取得するステップと、
　前記第２の磁気センサから第２の電気的信号を取得するステップと、
　前記第１の電気的信号と前記第２の電気的信号との差分を出力するステップと、を有することを特徴とする磁性体検査方法。
　磁石と、
　電気的信号を出力する磁気センサと、を有する磁性体検査装置を用いた磁性体検査方法であって、
　検査対象である磁性体の存在下で前記磁気センサからの電気的信号を取得するステップＴ１と、
　前記磁性体の非存在下で前記磁気センサからの電気的信号を取得するステップＴ２と、
　前記ステップＴ１で取得された電気的信号と、前記ステップＴ２で取得された電気的信号との差分を出力するステップＴ３と、を有することを特徴とする磁性体検査方法。
　磁石と、
　電気的信号を出力する磁気センサと、を有する磁性体検査装置を用いた磁性体検査方法であって、
　前記磁気センサから第１の地点の電気的信号を取得するステップと、
　前記磁気センサを第１の地点から第２の地点に移動させるステップと、
　前記磁気センサから第２の地点の電気的信号を取得するステップと、
　前記第１の地点の電気的信号と前記第２の地点の電気的信号との差分を出力するステップと、を有することを特徴とする磁性体検査方法。