(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメント複合材と金属板とからなる複合構造体に対し、前記金属板の外側に配置した送信用探触子から超音波を送信し、前記複合構造体からの反射波を受信用探触子で受信して信号波形を取得する工程と、
前記送信用探触子の中心位置から前記受信用探触子の中心位置までの中心間距離と、前記送信用探触子から送信した超音波の周波数及び前記金属板の板厚に基づいて求められる前記金属板内を伝搬する波の音速とに基づいて、前記信号波形において前記反射波が現れる基準時間を求める工程と、
前記送信用探触子から送信した超音波の周波数と、前記送信した超音波の波数とに基づいて前記基準時間に対する時間幅を求める工程と、
前記信号波形において、前記基準時間から前記時間幅を減じた時間から、前記基準時間に前記時間幅を加えた時間までの範囲に含まれる信号波形のエコー高さのうち、最大のエコー高さに基づいて前記複合構造体の界面の充填状態を判定する工程と、
を有することを特徴とする複合構造体の界面検査方法。
【請求項２】
前記基準時間を求める工程は、前記金属板の板厚が変化した場合、前記金属板の板厚の変化に従って変化する前記音速の変化量に基づく補正係数を用いて前記基準時間を補正する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の複合構造体の界面検査方法。
【請求項３】
前記金属板の外側に配置され、セメント複合材と金属板とからなる複合構造体に対して超音波を送信する送信用探触子と、
前記複合構造体からの反射波を受信して信号波形を取得する受信用探触子と、
前記送信用探触子の中心位置から前記受信用探触子の中心位置までの中心間距離と、前記送信用探触子から送信した超音波の周波数及び前記金属板の板厚に基づいて求められる前記金属板内を伝搬する波の音速とに基づいて、前記信号波形において前記反射波が現れる基準時間を求める手段と、
前記送信用探触子から送信した超音波の周波数と、前記送信した超音波の波数とに基づいて前記基準時間に対する時間幅を求める手段と、
前記信号波形において、前記基準時間から前記時間幅を減じた時間から、前記基準時間に前記時間幅を加えた時間までの範囲に含まれる信号波形のエコー高さのうち、最大のエコー高さに基づいて前記複合構造体の界面の充填状態を判定する手段と、
を有することを特徴とする複合構造体の界面検査装置。
【請求項４】
セメント複合材と金属板とからなる複合構造体に対し、前記金属板の外側に配置された送信用探触子から超音波を送信させ、前記複合構造体からの反射波を受信用探触子で受信された信号波形を取得する手段と、
前記送信用探触子の中心位置から前記受信用探触子の中心位置までの中心間距離と、前記送信用探触子から送信した超音波の周波数及び前記金属板の板厚に基づいて求められる前記金属板内を伝搬する波の音速とに基づいて、前記信号波形において前記反射波が現れる基準時間を求める手段と、
前記送信用探触子から送信した超音波の周波数と、前記送信した超音波の波数とに基づいて前記基準時間に対する時間幅を求める手段と、
前記信号波形において、前記基準時間から前記時間幅を減じた時間から、前記基準時間に前記時間幅を加えた時間までの範囲に含まれる信号波形のエコー高さのうち、最大のエコー高さに基づいて前記複合構造体の界面の充填状態を判定する手段と、
としてコンピュータを機能させるための界面検査プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合構造体の界面検査方法、界面検査装置、及び界面検査プログラムに係り、詳しくはセメント複合材の充填状態を検査するための方法、充填状態の検査を行う装置、及び界面検査プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、高速道路橋梁等の主桁上に、底鋼板にコンクリートを打設した合成床版を接合する工法が知られている。このような合成床版の施工時にコンクリートと底鋼板との界面に未充填部が形成されてしまうと、この未充填部に雨水等が侵入することにより底鋼板や底鋼板を補強している補強部材が腐食してしまうことが懸念される。このような補強部材が腐食してしまうと、合成床版全体の強度が低下してしまう虞がある。
【０００３】
このようなことから、合成床版の底鋼板に配置した超音波探触子から低周波数超音波を送信し、受信した反射波に基づいて腐食生成物や空隙の有無を検知すると共に、高周波数超音波を送信し、受信した反射波に基づいて底鋼板の板厚を検知することが知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４０１９９０３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで上記特許文献１では、探傷画像に基づいて腐食生成物や空隙の有無を識別するため、連続した足場のない場所で一定の距離にわたり探触子を走査させることは困難であり、このような場所では探傷画像を取得できないという問題がある。
さらに、探触子を走査させずに定点で超音波探傷を行う場合には、得られた信号波形において界面の状態を識別するためのエコーが現れる時間の判断が困難であった。
【０００６】
本発明は、上述した課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、コンクリートと鋼板との界面の充填状態を容易に識別することができる界面検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するべく、請求項１の複合構造体の界面検査方法は、セメント複合材と金属板とからなる複合構造体に対し、前記金属板の外側に配置した送信用探触子から超音波を送信し、前記複合構造体からの反射波を受信用探触子で受信して信号波形を取得する工程と、前記送信用探触子の中心位置から前記受信用探触子の中心位置までの中心間距離と、前記送信用探触子から送信した超音波の周波数及び前記金属板の板厚に基づいて求められる前記金属板内を伝搬する波の音速とに基づいて、前記信号波形において前記反射波が現れる基準時間を求める工程と、前記送信用探触子から送信した超音波の周波数と、前記送信した超音波の波数とに基づいて前記基準時間に対する時間幅を求める工程と、前記信号波形において、前記基準時間から前記時間幅を減じた時間から、前記基準時間に前記時間幅を加えた時間までの範囲に含まれる信号波形のエコー高さのうち、最大のエコー高さに基づいて前記複合構造体の界面の充填状態を判定する工程と、を有することを特徴とする。
【０００８】
請求項２の複合構造体の界面検査方法では、請求項１において、前記基準時間を求める工程は、前記金属板の板厚が変化した場合、前記金属板の板厚の変化に従って変化する前記音速の変化量に基づく補正係数を用いて前記基準時間を補正する工程を含むことを特徴とする。
【０００９】
請求項３の複合構造体の界面検査装置は、前記金属板の外側に配置され、セメント複合材と金属板とからなる複合構造体に対して超音波を送信する送信用探触子と、前記複合構造体からの反射波を受信して信号波形を取得する受信用探触子と、前記送信用探触子の中心位置から前記受信用探触子の中心位置までの中心間距離と、前記送信用探触子から送信した超音波の周波数及び前記金属板の板厚に基づいて求められる前記金属板内を伝搬する波の音速とに基づいて、前記信号波形において前記反射波が現れる基準時間を求める手段と、前記送信用探触子から送信した超音波の周波数と、前記送信した超音波の波数とに基づいて前記基準時間に対する時間幅を求める手段と、前記信号波形において、前記基準時間から前記時間幅を減じた時間から、前記基準時間に前記時間幅を加えた時間までの範囲に含まれる信号波形のエコー高さのうち、最大のエコー高さに基づいて前記複合構造体の界面の充填状態を判定する手段と、を有することを特徴とする。
【００１０】
請求項４の界面検査プログラムは、セメント複合材と金属板とからなる複合構造体に対し、前記金属板の外側に配置された送信用探触子から超音波を送信させ、前記複合構造体からの反射波を受信用探触子で受信された信号波形を取得する手段と、前記送信用探触子の中心位置から前記受信用探触子の中心位置までの中心間距離と、前記送信用探触子から送信した超音波の周波数及び前記金属板の板厚に基づいて求められる前記金属板内を伝搬する波の音速とに基づいて、前記信号波形において前記反射波が現れる基準時間を求める手段と、前記送信用探触子から送信した超音波の周波数と、前記送信した超音波の波数とに基づいて前記基準時間に対する時間幅を求める手段と、前記信号波形において、前記基準時間から前記時間幅を減じた時間から、前記基準時間に前記時間幅を加えた時間までの範囲に含まれる信号波形のエコー高さのうち、最大のエコー高さに基づいて前記複合構造体の界面の充填状態を判定する手段と、としてコンピュータを機能させる。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の複合構造体の界面検査方法、請求項３の複合構造体の界面検査装置、及び請求項４の界面検査プログラムによれば、送信用探触子と受信用探触子との中心間距離と、金属板内を伝搬する波の音速とに基づいて反射波が現れる基準時間を求め、送信した超音波の周波数と波数とに基づいて基準時間に対する時間幅を求める。そして基準時間に対して時間幅を加減算した範囲の時間に含まれる信号波形のうち、最大のエコー高さに基づいて複合構造体の界面の充填状態を判定する。
【００１２】
これにより、定点測定によって取得した信号波形における着目範囲を容易に識別することができるので、着目すべき信号波形を容易に識別することができると共に、界面の充填状態を容易に識別することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る界面検査装置の概略図である。
【図２】本発明の実施形態に係る界面検査方法を示すフローチャートである。
【図３】底鋼板に送信された超音波（Ｌａｍｂ波）を模式的に示す図である。
【図４】鋼板を伝搬する超音波（Ｌａｍｂ波）音速の分散曲線を示す図である。
【図５】模擬空隙の大きさに対する超音波のエコー高さの変化を表すグラフである。
【図６】実施例１で行う被検体の超音波探傷の概略図である。
【図７】実施例１で行った超音波探傷の結果を示す図である。
【図８】実施例２で行う被検体の超音波探傷の概略図である。
【図９】実施例２で行った超音波探傷の結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る界面検査装置１０の概略図である。界面検査装置１０は、例えば橋梁の桁上部に設けられた、板厚ｔの底鋼板（金属板）２と、コンクリート（セメント複合材）４とからなる合成床版（複合構造体）６の界面８の充填状態を検査するための装置である。界面検査装置１０は、送信用探触子１１、受信用探触子１２、パルサー／レシーバ１４、アナログ／デジタル変換器（以下、Ａ／Ｄ変換器という）１６、演算装置１８、及びモニタ２４を備えている。
【００１５】
送信用探触子１１は、所望の周波数の超音波を送受信するパルサー／レシーバ１４に接続されて底鋼板２の底面側に配置され、パルサー／レシーバ１４から送信された周波数の超音波を底鋼板２へ送信する。パルサー／レシーバ１４に設定する周波数は、界面８にコンクリート４が充填されている充填部において、超音波がコンクリート４中へ透過するような範囲の周波数（２０［ｋＨｚ］〜１［ＭＨｚ］）とするのが好ましい。
【００１６】
受信用探触子１２は、パルサー／レシーバ１４に接続され、底鋼板２の底面側に配置されており、底鋼板２を伝搬する表面波及び底鋼板２内で反射した反射波を受信する。
受信用探触子１２で受信された表面波及び反射波は、パルサー／レシーバ１４で電気信号に変換される。電気信号に変換された反射波は、Ａ／Ｄ変換器１６でデジタル信号に変換されて演算装置１８へ入力される。
【００１７】
演算装置１８は、中央演算処理装置（以下、ＣＰＵという）２０、及びＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリ２２を含んで構成されている。メモリ２２には各種プログラムが格納されており、ＣＰＵ２０がこれらのプログラムを実行することによって、合成床版６の界面８における充填状態の検査が行われる。なお、メモリ２２に格納されている各種プログラムは、ハードディスク、光ディスク、メモリカード等の記憶媒体（図示せず）に記録されていたものであって、例えばこの記憶媒体からメモリ２２に供給される。
【００１８】
演算装置１８には出力装置としてモニタ２４が接続されており、受信用探触子１２で受信した信号波形や、受信した信号波形を演算装置１８で処理した結果をモニタ２４に出力するようにしてもよい。なお、図示しないが、演算装置１８はキーボード等の入力装置を有していてもよい。
【００１９】
このように構成された界面検査装置１０を用いて、合成床版６の界面８の充填状態を検査する界面検査方法について説明する。図２には、界面検査装置１０を用いて行う界面検査のフローチャートを示しており、以下、同フローチャートに基づいて説明する。なお、以下に述べるステップＳ３以降の処理は演算装置１８で行われる。
【００２０】
ステップＳ１では、合成床版６を構成する底鋼板２と同じ仕様の鋼板上に送信用探触子１１及び受信用探触子１２を配設し、鋼板底面からのエコー高さを測定して、合成床版６の超音波探傷に用いるための探傷感度をパルサー／レシーバ１４に設定する。
【００２１】
ステップＳ２では、合成床版６の超音波探傷を行う。詳しくは、合成床版６の底鋼板２の底面側に送信用探触子１１及び受信用探触子１２を配設し、合成床版６内に向けて送信用探触子１１から超音波を送信し、反射波を受信用探触子１２で受信し、デジタル信号に変換して演算装置１８へ入力する。
図３は、送信用探触子１１から底鋼板２内へ送信された超音波（Ｌａｍｂ波）を模式的に示した図である。本ステップで送信用探触子１１が送信した超音波は、底鋼板２内を主にＬａｍｂ波として伝搬する。Ｌａｍｂ波とは、底鋼板２に対して振動方向が垂直で、且つ図３に矢印で示す伝搬方向に同じ振動成分を持ちながら伝搬する波のことである。受信用探触子１２が受信する信号波形には、このＬａｍｂ波の他に底鋼板２内で反射した反射波や多重反射した多重反射波等が含まれている。
【００２２】
ステップＳ３では、ステップＳ２で取得した信号波形において、反射波が現れる時間（基準時間）Ｔ0を求める。反射波が現れる時間Ｔ0［μｓ］は、以下の式（１）から求められる。
Ｔ0＝Ｌ／Ｃ    ・・・（１）
ここでＬは、図３に示すように送信用探触子１１と受信用探触子１２との中心間距離であり、Ｃは底鋼板２を伝搬するＬａｍｂ波の音速である。図４は鋼板を伝搬する超音波（Ｌａｍｂ波）音速の分散曲線である。図４に示すように、音速Ｃは、送信用探触子１１から送信された超音波の周波数ｆと、底鋼板２の板厚ｔに依存している。この分散曲線に基づいて、超音波の周波数ｆに底鋼板２の板厚ｔを乗算した値に対応する音速Ｃを求めることができる。
【００２３】
ステップＳ４では、反射波が現れる時間幅Ｔ’を求める。時間幅Ｔ’は、以下の式（２）から求められる。
Ｔ’＝（１／ｆ）×ｎ    ・・・（２）
ここで、ｆは上述したように超音波の周波数であり、ｎは送信用探触子１１が送信した超音波の波数である。ステップＳ２で受信用探触子１２が受信する反射波は複数の波からなるので、反射波のうち最大のエコー高さを有する信号波形が現れる時間幅は、超音波の周波数ｆと波数ｎとに基づいて求められる時間幅Ｔ’を考慮する必要がある。
本ステップから、反射波が現れる時間Ｔ0に時間幅Ｔ’を考慮した反射波の着目エコー範囲Ｔは、以下の式（３）から求められる。
Ｔ＝Ｔ0±Ｔ’    ・・・（３）
【００２４】
ステップＳ５では、反射波が現れる時間Ｔ0を補正する。本ステップは、底鋼板２の公称板厚と実際の板厚とに差異が生じた場合に行うものである。時間Ｔ0の補正は、以下の式（４）より行われる。
Ｔ0×（１＋α）    ・・・（４）
上記式（４）でαは、板厚がΔｔ、音速がΔＣ変化することによる時間Ｔ0の変化量であり、１＋αは時間Ｔ0の補正係数である。例えば、公称板厚をｔxとし、実際の板厚がｔyであった場合、公称板厚ｔxにおける音速Ｃxから求められる反射波が現れる時間をＴ0x、実際の板厚ｔyにおける音速Ｃyから求められる反射波が現れる時間をＴ0yとすると、変化量αは以下の式（５）で表される。
α＝（Ｔ0y−Ｔ0x）／Ｔ0x    ・・・（５）
【００２５】
上記式（４）で時間Ｔ0を補正する場合には、反射波の着目エコー範囲Ｔは以下の式（６）で表される。
Ｔ＝｛Ｔ0×（１＋α）｝±Ｔ’    ・・・（６）
このように、底鋼板２の板厚ｔに差異が生じた場合に時間Ｔ0を補正することによって、反射波が現れるより正確な着目エコー範囲Ｔを求めることができるので、界面８の検査精度をより向上させることができる。なお、底鋼板２の公称板厚と実際の板厚とに差異がない場合には、本ステップはスキップする。また、ステップＳ４とステップＳ５の順序は逆であってもよい。
【００２６】
ステップＳ６では、上記式（６）から求められる着目エコー範囲Ｔにある信号波形のうち、最大のエコー高さを取得する。
ステップＳ７では、ステップＳ６で取得したエコー高さが、未充填と判定される閾値未満であるか否かを判定する。当該判定結果が真（Ｙｅｓ）の場合には、取得したエコー高さは閾値未満であるとしてステップＳ８へ進む。
【００２７】
ステップＳ８では、取得したエコー高さが閾値未満であったので、界面８の充填状態は十分であると判定して本フローチャートを終了する。
【００２８】
一方、ステップＳ７で偽（Ｎｏ）と判定された場合には、取得したエコー高さが閾値以上であるとしてステップＳ９へ進む。
ステップＳ９では、取得したエコー高さが閾値以上であったので、界面８の充填状態は充填不足であると判定して本フローチャートを終了する。
【００２９】
このように、本実施形態では、底鋼板２のＬａｍｂ波の音速Ｃと、送信用探触子１１及び受信用探触子１２の中心間距離Ｌとから求められる反射波が現れる時間Ｔ0と、超音波の周波数及び送信した超音波の波数に基づいて求められる反射波が現れる時間幅Ｔ’とから着目エコー範囲Ｔを求め、着目エコー範囲Ｔにおける最大のエコー高さを取得する。
これにより、送信用探触子１１及び受信用探触子１２で合成床版６を定点測定することにより得られる信号波形に基づいて、注目すべきエコー高さを容易に識別することが可能となる。また、識別したエコー高さに基づいて界面８の充填状態を判定するので、界面８の充填状態を容易に識別することができる。
【００３０】
なお、上記実施形態では、上記ステップＳ６で取得したエコー高さを上記ステップＳ７で閾値と比較しているが、例えば図５に示すように、直径の異なる各模擬空隙における鋼板底面のみを基準としたエコー高さを予め測定しておき、模擬空隙の大きさとエコー高さとの関係を表した相関曲線を用いてエコー高さに対応する未充填部の大きさを求め、未充填部の大きさに基づいて界面８の充填／未充填を判定するようにしてもよい。
【００３１】
また、上記実施形態では、上述した式（４）のαは、板厚がΔｔ、音速がΔＣ変化することによる時間Ｔ0の変化量としているが、時間Ｔ0を補正する補正係数：１＋αを音速Ｃの変化量で表すこともできる。詳しくは、鋼板２の板厚ｔ0における音速をＣ0、音速Ｃ0から求められる時間をＴ0とし、変化した鋼板２の板厚ｔ1における音速をＣ1、音速Ｃ1から求められる時間をＴ1とすると、上記式（５）から補正係数１＋αは以下の式（７）のようになる。
１＋α＝１＋（Ｔ1−Ｔ0）／Ｔ0    ・・・（７）
鋼板２の板厚ｔ0での時間はＴ0＝Ｌ／Ｃ0、鋼板２の板厚ｔ1での時間はＴ1＝Ｌ／Ｃ1として表されるので、これを上記式（６）に代入すると、以下の式（８）で表される。
１＋α＝１＋（Ｌ／Ｃ1−Ｌ／Ｃ0）／（Ｌ／Ｃ0）    ・・・（８）
上記式（８）を解いていくと、以下の式（９）が導かれる。
１＋α＝Ｃ0／Ｃ1    ・・・（９）
従って上記式（４）の補正係数１＋αは、上記式（９）に示すように音速Ｃの変化量としても求めることができる。
【００３２】
また、上記各実施形態では、底鋼板２とコンクリート４とからなる合成床版６を例として説明しているが、コンクリート４をセメント複合材、例えばモルタルとしても本発明の界面検査方法及び装置を適用可能である。
【実施例】
【００３３】
以下、本発明について実施例を挙げて説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
＜実施例１＞
本発明に係る界面検査装置１０を用いて上述した界面検査方法を実施し、着目エコー範囲の調査を行った。なお、本実施例では底鋼板２の板厚ｔの変化はないものとする。
【００３４】
図６に当該調査の概略図を示すように、被検体として用いる合成床版６には、底鋼板２とコンクリート４との界面８に直径５０ｍｍの模擬空隙９を形成し、模擬空隙９を挟むように、底鋼板２の外側面に送信用探触子１１と受信用探触子１２とを配置して超音波探傷を行った。ここで、送信用探触子１１及び受信用探触子１２の直径は６５ｍｍであり、従って探触子１１、１２間の中心間距離Ｌは６５ｍｍである。また底鋼板２の板厚ｔは８ｍｍであり、超音波の周波数ｆは２５０ｋＨｚであり、送信波の波数ｎは３であった。
【００３５】
上記式（１）〜（３）を用いて、本実施例における着目エコー範囲を求める。
図４から、超音波の周波数ｆが２５０ｋＨｚ、底鋼板の板厚ｔが８ｍｍに相当する音速Ｃは３．２２６ｍ／ｍｓであり、単位をμｓとすると、３．２２６ｍｍ／μｓである。従って反射波が現れる時間Ｔ0は、上記式（１）から以下のように求められる。
Ｔ0＝65［ｍｍ］／3.226［ｍｍ／μｓ］≒20.15［μｓ］
【００３６】
次に、時間幅Ｔ’を求める。時間幅Ｔ’は、上記式（２）から以下のように求められる。
Ｔ’＝（1／0.25［ＭＨｚ］）×3＝12［μｓ］
従って着目するエコー範囲Ｔは、上記式（３）から以下のように求められる。
Ｔ＝20.15±12［μｓ］
以上より、着目エコー範囲Ｔは、８．１５〜３２．１５［μｓ］となる。
【００３７】
探傷結果を図７に示す。図７は、図６に示した合成床版６に対して超音波探傷を行い、得られた信号波形である。図７に本実施例で求められた着目エコー範囲Ｔを示す。図７に示すように、着目エコー範囲Ｔ：８．１５〜３２．１５［μｓ］に存在する信号波形のうち、最大のエコー高さとなる矢印で示した波形のエコー高さに着目すればよいことが判る。
このように、上記式（１）〜（３）を用いて着目エコー範囲Ｔを求めることで、着目すべきエコー高さを容易に識別することが可能であることが判る。
【００３８】
＜実施例２＞
本発明に係る界面検査装置１０を用いて上述した界面検査方法を実施し、着目エコー範囲の調査を行った。なお、本実施例は、上記実施例１に対し、界面８に十分に大きい空隙が形成された合成床版６を用いている点が異なっており、その他の構成及び検査条件は上述した実施例１と同様である。
【００３９】
図８に当該調査の概略図を示すように、底鋼板２とコンクリート４との界面８に十分に大きい模擬空隙９を形成し、底鋼板２の外側面に送信用探触子１１と受信用探触子１２とを配置して超音波探傷を行った。本実施例で被検体とした合成床版６は、十分に大きい未充填部が形成されていることを想定している。なお、本実施例では、底鋼板２の実際の板厚ｔには１ｍｍの増加があるものとする。
【００４０】
上記式（１）、（２）、（４）、（６）を用いて、本実施形態における着目エコー範囲Ｔを求める。
図４から、超音波の周波数ｆが２５０ｋＨｚ、底鋼板２の板厚ｔが８ｍｍに相当する音速Ｃは３．２２６ｍ／ｍｓであり、単位をμｓとすると、３．２２６ｍｍ／μｓである。従って反射波が現れる時間Ｔ0は、上記式（１）から以下のように求められる。
Ｔ0＝65［ｍｍ］／3.226［ｍｍ／μｓ］≒20.15［μｓ］
次に、時間幅Ｔ’を求める。時間幅Ｔ’は、上記式（２）から以下のように求められる。
Ｔ’＝（1／0.25［ＭＨｚ］）×3＝12［μｓ］
【００４１】
底鋼板２の板厚ｔに１ｍｍの増加があるので、底鋼板２の板厚ｔは９ｍｍとなる。底鋼板２の板厚ｔが９ｍｍの場合の音速Ｃは、図４に示す分散曲線から、音速Ｃ：３．２１１ｍｍ／μｓとなる。従って反射波が現れる時間Ｔ0は、上記式（４）に上記式（９）を代入して以下のように求められる。
Ｔ0×（板厚８ｍｍの音速Ｃ／板厚９ｍｍの音速Ｃ）
＝20.15［μｓ］×（3.226［ｍｍ／μｓ］／3.211［ｍｍ／μｓ］）≒20.24［μｓ］
【００４２】
従って、着目エコー範囲Ｔは、上記式（６）から以下のように求められる。
Ｔ＝20.24±12［μｓ］
以上より、着目エコー範囲Ｔは、８．２４〜３２．２４［μｓ］となる。
【００４３】
探傷結果を図９に示す。図９は、図８に示した合成床版６に対して超音波探傷を行い、得られた信号波形である。図９に、本実施例で得られた着目エコー範囲Ｔを示す。図９に示すように、着目エコー範囲Ｔ：８．２４〜３２．２４［μｓ］の間にある信号波形のうち、最大のエコー高さを有する矢印で示した信号波形のエコー高さに着目すればよいことが判る。
このように、上記式（１）、（２）、（４）、（６）を用いて求めた着目エコー範囲Ｔから、着目すべきエコー高さを容易に識別可能であることが判る。
【符号の説明】
【００４４】
２  底鋼板（金属板）
４  コンクリート（セメント複合材）
６  合成床版（複合構造体）
８  界面
１０  界面検査装置
１１  送信用探触子
１２  受信用探触子
１８  演算装置
【要約】
【課題】探触子を走査することなくコンクリートと鋼板との界面の状態を容易に識別可能な界面検査方法を提供する。
【解決手段】セメント複合材と金属板とからなる複合構造体に対して超音波を送信し、反射波を受信して信号波形を取得する工程と、送信用探触子の中心位置から受信用探触子の中心位置までの中心間距離と、送信用探触子から送信した超音波の周波数及び金属板の板厚に基づいて求められる金属板内を伝搬する波の音速とに基づいて、信号波形において前記反射波が現れる基準時間を求める工程(S3)と、送信用探触子から送信した超音波の周波数と、送信した超音波の波数とに基づいて基準時間に対する時間幅を求める工程(S4)と、信号波形において、基準時間から時間幅を減じた時間から、基準時間に時間幅を加えた時間までの範囲に含まれる信号波形のエコー高さのうち、最大のエコー高さに基づいて、複合構造体の界面の充填状態を判定する工程(S6-S9)と、を有する。
【選択図】図２【図１】
0005517374.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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