(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部を埋設して建柱した鋼管柱の地中部分の状態を診断する鋼管柱診断装置において、
埋設された鋼管柱の地際地上部の外周面に取り付けられ、超音波を鋼管柱に発信するとともに、発信した超音波のエコーを受信する探触子と、該探触子から超音波を発信させる発信部と、前記探触子が受信したエコーを処理する受信部と、受信部で処理されたエコーを表示する表示部を備え、
前記探触子は、前記鋼管柱の外周面上の任意に選択した取付位置に取り付けられ、該取付位置からの超音波の発信およびエコーの受信が可能であり、
前記発信部は、周波数が６３０〜７７０ｋＨｚの帯域にある超音波を前記探触子から発信させ、
前記受信部は、前記探触子が受信したエコーを２７０〜５５０ｋＨｚの帯域の周波数に選択的にフィルタリングするフィルタを有し、
前記表示部は、前記取付位置ごとの前記フィルタリング後のエコーの表示および前記鋼管柱に定めた所定の基準位置からのエコーと地中部分からのエコーとの高さの比率から判定して所定の段階に区分した腐食度合いの表示をすることを特徴とする鋼管柱診断装置。
【請求項２】
腐食度合いの表示は、前記所定の段階ごとに色分けして表示するとともに腐食位置を表示することを特徴とする請求項１に記載の鋼管柱診断装置。
【請求項３】
前記探触子は、前記鋼管柱に取り付けるための磁石を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の鋼管柱診断装置。
【請求項４】
前記探触子を複数個備え、
前記複数の探触子は、前記鋼管柱の外周面上の任意に選択した複数の取付位置に取り付けられ、
前記複数の取付位置ごとに取り付けられた探触子を任意に選択して当該探触子を取り付けた位置の前記エコーおよび前記腐食度合いを前記表示部に表示することを特徴とする請求項１，２または３に記載の鋼管柱診断装置。
【請求項５】
下部を埋設して建柱した鋼管柱の地際の地上部に鋼管柱診断装置の探触子を前記鋼管柱の外周面上の任意に選択した取付位置に取り付け、
前記選択した取付位置の探触子から周波数が６３０〜７７０ｋＨｚの帯域にある超音波を前記鋼管柱に発信し、
前記探触子が受信した、前記鋼管柱に定めた所定の基準位置からのエコーと地中部分からのエコーとを２７０〜５５０ｋＨｚの帯域の周波数に選択的にフィルタリングし、
フィルタリングした前記鋼管柱の所定の基準位置からのエコーと地中部分からのエコーとの高さの比率から腐食度合いを判定し、
前記選択した取付位置ごとに、前記フィルタリングしたエコーを表示し、判定した腐食度合いを所定の段階に区分し、該区分ごとに色分けして表示することを特徴とする鋼管柱診断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交通信号用鋼管柱のような一部が埋設されて建柱される鋼管柱の劣化診断に関し、特に表面ＳＨ波の超音波を用いて鋼管柱の地中部分の腐食などに因る劣化を診断する鋼管柱診断方法および鋼管柱診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、鋼管の下部を埋設して用いるものの例として交通信号機用の鋼管柱が有る。この交通信号機用の鋼管柱は、φ１６０〜２２０ｍｍ、板厚５〜６ｍｍのものが一般的である。このような鋼管柱は、コンクリート基礎上にアンカーボルトで固定されたベースプレートに固定されており、鋼管柱を固定しているリブ上部まで地中に埋設して建柱されている。
【０００３】
通常、交通信号機は２０年近く使用されるが、メンテナンスは１年に１、２回行われている。このメンテナンスの範囲は、通常は設置されている機器や機器を取り付けている鋼管柱の地上部分であり、極めて大掛かりとなる地中部分のメンテナンスは毎回のようにはすることができなかった。
【０００４】
しかし、このような交通信号機用の鋼管柱は、地中に埋設された部分のうち地際部から深さ２０ｃｍ位までの部分が雨水等によって腐食して減肉することがある。さらに、腐食が進むと減肉部分から折れて折損事故に至ることもあり得る。
【０００５】
このため、道路交通の安全を確保する上で埋設部分の腐食の有無や腐食の度合いを定期的に診断することが非常に重要である。その診断方法として、従来は地際部を掘削して鋼管柱の埋設部分を露出させ、目視により腐食の有無を確認していた。また、露出させた埋設部分の減肉の量は、超音波厚さ計によって測定していた。  
【０００６】
しかし、鋼管柱の埋設部分に腐食が有るか否かを調べるためには、コンクリート又はアスファルトを掘削して埋設部分を露出させる必要があった。また、減肉量の測定は、埋設部分を露出させた状態で超音波厚さ計を用いて測定していた。このようにして診断した結果、鋼管柱に腐食が無く正常である場合には多くの作業時間と費用が無駄になるという問題点が有った。
【０００７】
このような従来の診断方法の問題点に鑑みて、コンクリート又はアスファルトの掘削をすることなく、鋼管柱を埋設したままで地際部近傍の腐食の有無等を診断する方法として、超音波を用いる方法が提案されている。例えば特許文献１に開示された診断方法である。すなわち、下部が地中に埋設された鋼管柱の地上部に超音波探傷器の探触子を取り付け、該探触子から超音波を地中部に向けて発信してエコーを受信し、受信したエコーに基づいて鋼管柱地中部の腐食欠陥の有無を診断する方法である。
【０００８】
この特許文献１に開示された超音波を利用した診断方法は、鋼管柱地中部全体からのエコー高さ総和に対する鋼管柱地中端面からのエコー高さ総和の比を求め、当該比が設定閾値以上の場合は鋼管柱地中部に腐食欠陥が無いものと評価し、前記比が設定閾値未満の場合は鋼管柱地中部に腐食欠陥が有るものと評価するものである。  
この特許文献１では具体的に記載されていないが、従来の超音波を使用するこの種の診断においては、超音波の周波数として一般にはＭＨｚ台の周波数が使用されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１１−１３３２９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、前述した特許文献１に開示されている技術を始めとして超音波を使用するこの種の従来技術では、得られるデータにおけるノイズ等に起因して腐食欠陥の診断精度が上がり難いという問題点があった。
【００１１】
本発明は、このような従来の技術が有する問題点に着目してなされたもので、超音波を使用して、鋼管柱の埋設部分を掘削等によって露出させること無く、腐食欠陥を高い精度で容易に診断することができる鋼管柱診断方法および鋼管柱診断装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に存する。
［１］  下部を埋設して建柱した鋼管柱（２０）の地中部分の状態を診断する鋼管柱診断装置（１０）において、
埋設された鋼管柱（２０）の地際地上部の外周面に取り付けられ、超音波を鋼管柱（２０）に発信するとともに、発信した超音波のエコーを受信する探触子（Ｓ）と、該探触子（Ｓ）から超音波を発信させる発信部と、前記探触子（Ｓ）が受信したエコーを処理する受信部（１３）と、受信部（１３）で処理されたエコーを表示する表示部（１５）を備え、
前記探触子（Ｓ）は、前記鋼管柱（２０）の外周面上の任意に選択した取付位置に取り付けられ、該取付位置からの超音波の発信およびエコーの受信が可能であり、
前記発信部は、周波数が６３０〜７７０ｋＨｚの帯域にある超音波を前記探触子（Ｓ）から発信させ、
前記受信部（１３）は、前記探触子（Ｓ）が受信したエコーを２７０〜５５０ｋＨｚの帯域の周波数に選択的にフィルタリングするフィルタを有し、
前記表示部（１５）は、前記取付位置ごとの前記フィルタリング後のエコーの表示および前記鋼管柱（２０）に定めた所定の基準位置からのエコーと地中部分からのエコーとの高さの比率から判定して所定の段階に区分した腐食度合いの表示をすることを特徴とする鋼管柱診断装置（１０）。
【００１３】
［２］  腐食度合いの表示は、前記所定の段階ごとに色分けして表示するとともに腐食位置を表示することを特徴とする項［１］に記載の鋼管柱診断装置（１０）。
【００１４】
［３］  前記探触子（Ｓ）は、前記鋼管柱（２０）に取り付けるための磁石を備えたことを特徴とする項［１］または［２］に記載の鋼管柱診断装置（１０）。
【００１５】
［４］  前記探触子（Ｓ）を複数個備え、
前記複数の探触子（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４）は、前記鋼管柱（２０）の外周面上の任意に選択した複数の取付位置に取り付けられ、
前記複数の取付位置ごとに取り付けられた探触子（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４）を任意に選択して当該探触子（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４）を取り付けた位置の前記エコーおよび前記腐食度合いを前記表示部（１５）に表示することを特徴とする項［１］，［２］または［３］に記載の鋼管柱診断装置（１０）。
【００１６】
［５］  下部を埋設して建柱した鋼管柱（２０）の地際の地上部に鋼管柱診断装置（１０）の探触子を前記鋼管柱（２０）の外周面上の任意に選択した取付位置に取り付け、
前記選択した取付位置の探触子から周波数が６３０〜７７０ｋＨｚの帯域にある超音波を前記鋼管柱（２０）に発信し、
前記探触子が受信した、前記鋼管柱（２０）に定めた所定の基準位置からのエコーと地中部分からのエコーとを２７０〜５５０ｋＨｚの帯域の周波数に選択的にフィルタリングし、
フィルタリングした前記鋼管柱（２０）の所定の基準位置からのエコーと地中部分からのエコーとの高さの比率から腐食度合いを判定し、
前記選択した取付位置ごとに、前記フィルタリングしたエコーを表示し、判定した腐食度合いを所定の段階に区分し、該区分ごとに色分けして表示することを特徴とする鋼管柱診断方法。
【００１７】
前記本発明は次のように作用する。  
項［１］の鋼管柱診断装置（１０）によれば、下部を埋設して建柱されている鋼管柱（２０）の地際の地上部の外周面上の任意に選択した取付位置に探触子を取り付ける。項［４］の鋼管柱診断装置（１０）のように探触子（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４）を複数備えるものの場合には、それらを複数の取付位置に取り付ける。
【００１８】
取付位置としては、例えば地上から０〜３０ｃｍ程度までの露出部分に取り付ける。この取付位置に取り付けられた探触子からは、鋼管柱（２０）の下端に向けて超音波を発信することができる。複数の探触子（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４）を備えるものの場合には、任意に一つの探触子を選択して鋼管柱（２０）の下端に向けて超音波を発信することができる。
【００１９】
探触子から発信する超音波は、略６３０〜７７０ｋＨｚの周波数である。一方、探触子が受信するエコーは、フィルタリングする周波数を２７０〜５５０ｋＨｚの帯域から選択して設定する。
【００２０】
探触子から発信された超音波は、鋼管柱（２０）の下端で反射する。また、腐食部分でも反射する。このようにして反射してくるエコーを探触子が受信する。このエコーを受信部（１３）のフィルタによって２７０〜５５０ｋＨｚの帯域から予め選択された周波数にフィルタリングする。
【００２１】
フィルタリングした鋼管柱（２０）に定めた所定の基準位置からのエコーと地中部分からのエコーとは、表示部（１５）に表示される。また、フィルタリング後の基準位置からのエコーと地中部分からのエコーとの高さの比率から腐食度合いが判定される。腐食度合いは所定の段階に区分されて表示される。これにより、測定者による腐食度合いの判断が不要であるので、測定者は、腐食の度合いを正確かつ容易に把握することができる。
【００２２】
また、項［２］の鋼管柱診断装置（１０）では、腐食度合いを所定の段階ごとに色分けして表示するとともに併せて腐食位置を表示する。これにより、腐食度合いをより一層容易に把握することができるとともに腐食位置も容易かつ正確に把握することができる。
なお、項［３］の鋼管柱診断装置（１０）では、探触子は、前記鋼管柱（２０）に取り付けるための磁石を備えているので、所望の取付位置に一定の圧力で容易にかつ正確に取り付けることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明にかかる鋼管柱診断装置および鋼管柱診断方法によれば、発信する超音波の周波数を６３０〜７７０ｋＨｚの帯域から選択し、受信するエコーの周波数を２７０〜５５０ｋＨｚの帯域から選択することにより、腐食状態が良好にエコーに反映されるので、高い精度で腐食状態の診断をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施の形態に係る鋼管柱診断装置を説明する説明図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る鋼管柱診断装置によって診断する鋼管柱の種類を示す概略図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る鋼管柱診断装置の探触子の取付位置を示す概略図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係る鋼管柱診断装置による鋼管柱の診断手順の一部を示すフローチャートである。
【図５】図４のフローチャートの残りの部分を示すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施の形態に係る鋼管柱診断装置の概略を示すブロック図である。
【図７】図６における表示部に示される画像を示す模式図である。
【図８】本発明の一実施の形態に係る鋼管柱診断装置における設定画面を示す模式図である。
【図９】本発明の一実施の形態に係る鋼管柱診断装置における診断画面の一例を示す模式図である。
【図１０】本発明の一実施の形態に係る鋼管柱診断装置における診断画面の別の例を示す模式図である。
【図１１】本発明の一実施の形態に係る鋼管柱診断装置における診断画面の他の例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面に基づき本発明の好適な一実施の形態を説明する。  
図１〜図１１の各図は本発明の一実施の形態を示している。  
図１は、本発明の一実施の形態に係る鋼管柱診断装置１０による鋼管柱診断を説明する説明図である。図６は、鋼管柱診断装置１０の概略を示すブロック図である。
【００２６】
図１に示すように、鋼管柱診断装置１０は、下部を埋設して建柱した交通信号機用の鋼管柱２０の地中部分の欠損や腐食状態を診断するものであり、センサーＳである探触子を鋼管柱２０の外周面に取り付けた状態で鋼管柱２０の下端面に向けて超音波のＳＨ波を発信すると共に鋼管柱２０からのエコーを受信して欠損や腐食状態の評価をし、腐食部分の位置を特定するものである。
【００２７】
鋼管柱診断装置１０は、図６に概略を示したようにＣＰＵを備えた制御部１１が、鋼管柱診断の際に送信部１２を介して探触子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４のうち予め選択されたものに超音波を発信させる。発信される超音波の周波数は７００ｋＨｚであるが、±１０％の範囲内であれば良い。この周波数は、本願出願人が行った実験結果から好ましい診断精度を得ることができることが分かっている。
【００２８】
探触子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４は、４つ示したがこれに限らず２つ、３つ等の複数個であってもよい。また、１つだけを備えて当該１つの探触子を鋼管柱２０の外周面上の任意に選択した取付位置に順次に取り付けて測定するようにしてもよい。本実施の形態では、鋼管柱診断装置１０が４つの探触子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４を備えるものとして説明する。
【００２９】
探触子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の何れかから発信された超音波のエコーは、該超音波を発信した同じ探触子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４が受信する。これら探触子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４は、鋼管柱２０に取り付けるための磁石を備えている。これにより、探触子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の取付位置を速やかに調整できるので、探触子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４を鋼管柱２０の外周上の所望の取付位置に一定の圧力で容易にかつ正確に取り付けることができる。
【００３０】
受信部１３はフィルタを備えており、受信されたエコーを３００〜５００ｋＨｚの周波数帯域にフィルタリングする。この周波数帯域にフィルタリングするのは、本願出願人が行った実験結果から好ましい診断精度を得ることができることが分かっているからである。この周波数帯域も±１０％の範囲内であれば良好な結果が得られる。すなわち、２７０〜５５０ｋＨｚの周波数帯域のエコーである。フィルタリングされたエコーの情報はメモリ１４に格納され、また、表示部１５にはエコー波形と診断結果が表示される。
【００３１】
図２は、鋼管柱２０のタイプを３つ示したものであり、それぞれの下部が地中に埋設された状態を簡略して示したものである。Ａに示したものは単管タイプの鋼管柱であり、単純な筒状のものである。Ｂは２重管タイプの鋼管柱であり、地際を含む地上部分から地中部分にかけて２重管構造を有するものである。Ｃはベースタイプの鋼管柱であり、地中にある下端がベースに固定されているものである。
【００３２】
鋼管柱２０の欠損や腐食状態は、鋼管柱２０に定めた所定の基準位置からのエコーの強さと診断しようとする地中部分からのエコーの強さとの比率から評価、判定を行う。超音波の反射は反射部分の形状、大きさ（面積）等に起因する。つまり、伝搬してきた超音波を遮る面積が大きいほどエコーが大きくなる。また、遮る部位が面状で超音波の入射に対して直角に近い方向を持つ形状になるほどエコーが大きくなる。したがって、腐食による断面欠損が大きいほどエコーも大きくなる。
【００３３】
腐食状態等は、鋼管柱２０が単管の場合は、鋼管柱２０の地際からのエコー又は地中の下端面からのエコーと、地際部から診断しようとする深さまでの位置からのエコーとの比率で評価、診断される。また、鋼管柱２０が２重管の場合は、２重管の下端面からのエコーと地際部から診断しようとする深さまでの位置からのエコーとの比率で評価、診断される。
【００３４】
例えば、単管の腐食度合いを４段階に区分することとし、地際から深さ０〜２０ｃｍの部分の腐食度合いを診断する場合、診断しようとする地際部から深さ０〜２０ｃｍの位置からのエコーの大きさをＦとし、鋼管柱２０の基準位置として例えば下端面からのエコーの大きさをＢとすると、腐食度合いの４段階を次のようにして判定することができる。
【００３５】
腐食  大：Ｆ／Ｂ≧８００％
腐食  中：８００％＞Ｆ／Ｂ≧２００％
腐食  小：２００％＞Ｆ／Ｂ≧１００％
腐食  無：Ｆ／Ｂ＜１００％
【００３６】
このような判定結果は、図９から図１１に示したように、鋼管柱診断装置１０の表示部１５に表示される。表示部１５には、鋼管柱２０の基準位置、例えば鋼管柱２０の下端面からのエコー、診断しようとする地際部から所定の深さまでの部分からのエコーが表示されるほか、腐食が鋼管柱２０のどの位置にあり、どの段階にあるのかが一目で分かるように色分けして示されている。
【００３７】
次に、本実施の形態に係る鋼管柱診断装置１０によって行う交通信号機用の鋼管柱２０の診断を説明する。  
以下には、地際部から深さ０〜２０ｃｍの範囲に発生する腐食を検出する場合について述べる。
【００３８】
図４に示したように、実施現場では、始めに鋼管柱２０の材質、サイズ、探触子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４を取り付ける部位の仕上げ状態を確認する。探触子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４を取り付ける部位に塗装が施されており、その塗装が鋼管柱２０表面の腐食等によって浮いてしまっている場合には、塗装を剥離する。また、探触子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４を取り付ける部位が腐食している場合には、腐食を取り除く等の処理を行う。
【００３９】
鋼管柱２０は、前記の３タイプのうちの何れのタイプであるかによって基準とするエコーの反射位置である基準位置が異なる。鋼管柱２０が単管タイプの場合には、地際（ＧＬ）を基準位置Ａとして該基準位置Ａにおけるエコーの大きさ、すなわち、図１に示したエコー波形の高さＢＡを腐食の評価に用いる。
【００４０】
また、２重管タイプの場合には２重管部分の底、すなわち２重管部分の下端を基準位置Ｂとして該基準位置Ｂにおけるエコーの大きさ、すなわち、図１に示したエコー波形の高さＢＢを腐食の評価に用いる。さらに、鋼管柱２０の下端がベースに固定されているベースタイプの場合には、ベース面を基準位置Ｃとして該基準位置Ｃにおけるエコーの大きさ、すなわち、図１に示したエコー波形の高さＢＣを腐食の評価に用いる。なお、図１におけるエコー波形Ｆは、腐食部分からのエコーである。
【００４１】
次に、探触子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４を鋼管柱２０に取り付ける。例えば、信号機が取り付けられている位置の直下で、地上２００ｍｍ程度の所を取付位置１とし、この高さで鋼管柱２０の周囲を４等分する各位置を順に取付位置２〜４とする。取付位置１〜４には対応する１〜４の数字をマーキングしておくとよい。
【００４２】
各探触子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４が鋼管柱２０に接触する面には、例えば水、マシン油、グリセリン、グリセリンペーストのような接触媒質を塗布して探触子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４を鋼管柱２０に密着させることができるようにしておく。これにより、超音波を鋼管柱２０に効率よく伝達することができる。したがって、鋼管柱２０を診断する本発明においては、粘度がある程度高い接触媒質が好ましい。
【００４３】
次に、マーキングした取付位置１に探触子Ｓ１の先端中心部を合わせ、探触子Ｓ１の上下方向を確認して取り付ける。このようにして他の取付位置２〜４には探触子Ｓ２〜Ｓ４を取り付ける。これら探触子Ｓ１〜Ｓ４には、鋼管柱２０に吸着する磁石が取り付けられているので、取付位置１〜４に探触子Ｓ１〜Ｓ４を正確に取り付けられるまで、容易に取り付け直しをすることができる。
【００４４】
次に測定を行う。測定の開始に当って、診断する鋼管柱２０のタイプを選定する。図７は、鋼管柱診断装置１０の表示部１５に表示された鋼管柱タイプ選定画面である。図７では２重管タイプが選択されている。２重管タイプが選択されているときは、地際から探触子Ｓ１〜Ｓ４までの高さと、地際から２重管底部までの長さを入力する。
【００４５】
単管タイプが選択されている場合には、地際から探触子Ｓ１〜Ｓ４までの高さと、地際からの地下部分の測定範囲の深さを入力する。また、ベースタイプの場合には、地際から探触子Ｓ１〜Ｓ４までの高さと、地際からベースまでの長さを入力する。
【００４６】
図８は、各種の設定を行う設定画面である。音速が３２００ｍ／ｓに設定されている。一般的な鋼管で塗装又はメッキが施されているものは３２００ｍ／ｓに設定される。エコーのフィルタリング帯域は３００ｋＨｚから５００ｋＨｚに設定されている。以上のように主たる設定事項を設定した後に実際に測定をする。他の設定事項については説明を省略する。
【００４７】
図８の画面で測定（・停止）ボタンを押してから１を選択すると、取付位置１に取り付けた探触子Ｓ１から超音波が発信され、図９の波形画面のようにエコーの波形が現れる。図９の画面には、測定中の取付位置１が表示されている。
【００４８】
次にゲインの設定を行う。このゲインの設定は、基準位置または腐食位置のエコーの高さＦが４０〜８０％程度になるようにゲイン値を合わせて、図９の画面で（測定・）停止ボタンを押す。
【００４９】
次に評価ボタンを押すと腐食評価が成される。図９の表示画面にはＦ／Ｂが２００％であり、サビ（腐食）が中程度であることが表示されている。表示画面中の「サビ無」、「サビ小」、「サビ中」および「サビ大」が縦に並べて表示されており、その左側にはそれぞれに対応させた異なる色のバーが表示されている。右側には鋼管柱２０上の取付位置１を示す数字と、評価した腐食の段階に相当する色の短いバーが表示されている。表示画面上の保存（・終了）ボタンを押すと、取付位置１における測定データが保存される。
【００５０】
同様にして、取付位置２〜４における測定を行う。図１０は、取付位置４におけるエコー波形と腐食評価が表示されているとともに取付位置１〜４の各腐食評価が色分けされて表示されている。取付位置１〜４における全ての側定を行って腐食評価を出した後には、図１１に示したように取付位置１〜４における全てのエコー波形および腐食評価を表示することができる。この画面で支柱番号を入力し（保存・）終了ボタンを押すことで、診断した鋼管柱２０の腐食評価データを保存することができる。
【００５１】
以上、本発明の実施の形態を図面によって説明してきたが、具体的な構成は前述したような実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。例えば、探触子は４つとして説明したが、複数で有ればよい。
【００５２】
また、始めにも説明したように、探触子を４つ備えるものとして説明したが、１つだけ備えて当該１つの探触子の取付位置を順に変えて各測定位置から腐食状態の診断をするようにしてもよい。
【実施例】
【００５３】
従来知られている非破壊検査用超音波探傷器（超音波周波数がＭＨｚ台）を用いて交通信号用鋼管柱の埋設部の状態を測定すると鋼管柱の地際部がコンクリート又はアスファルトで拘束されているため、地際部からのエコーが観測される。このエコーが鋼管柱の地際部から深さ０〜２０ｃｍの腐食（錆、亀裂等）による反射波か否かを判別するのは困難であった。
【００５４】
そこで、超音波探触子のセンサーの周波数及び、鋼管柱診断装置の受信波検出のためのフィルタの帯域の最適化を図り、鋼管柱の地際部から深さ０〜２０ｃｍの位置からの腐食（錆、亀裂等）によるエコーを鋼管柱の地際部からのエコーに対して検出し易くした。
【００５５】
具体的には、超音波探触子のセンサーの周波数を７００ｋＨｚ（±１０％）とし、鋼管柱診断装置の受信波検出のためのフィルタの帯域を３００ｋＨｚ（±１０％）〜５００ｋＨｚ（±１０％）とした。この理由は以下のとおりである。
【００５６】
すなわち、センサーの周波数が高いほど波長が短くなるため感度が良くなり、小さな錆まで見つけることができるが、周波数が低いと波長が長くなって感度が下がり、大きな錆しか検出できない。従って、高い周波数を使用するのが好ましいが、１ＭＨｚ以上だと地際部の拘束の影響から、端面エコーが検出されなかったり、雑エコー（ノイズ）が大きくなったりして正常な測定ができない。
【００５７】
そこで、センサー周波数を３００ｋＨｚ、５００ｋＨｚ、７００ｋＨｚとした場合のエコーの高さを比較する実験を行った。この実験結果を表１および表２に示す。表１は、同一箇所における同一感度によるエコーの高さを比較した表である。表２は、発信周波数と波長を示す表である。
【００５８】
【表１】
0005519886.tif 000002
【００５９】
【表２】
0005519886.tif 000003
【００６０】
鋼管柱端面エコーは５００ｋＨｚセンサーが一番大きいが、端面エコー高さＢに対する鋼管柱地際エコー高さＦであるＦ／Ｂは、７００ｋＨｚが最も良好であることが分かった。７００ｋＨｚの場合には、地際の影響を受けにくく、かつ、フィルタによってノイズを減少させてもエコーの低下率が少ないため、発信周波数は７００ｋＨｚ、受信アンプのフィルタ帯域は３００〜５００ｋＨｚが最も良いことが分かる。また、７００ｋＨｚにおいても錆の状態は十分検出可能である。なお、これらの周波数の値は±１０％の範囲であれば良好な結果が得られることを確認している。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明に係る鋼管柱診断装方法および鋼管柱診断装置は、腐食の診断対象が交通信号機用の鋼管柱に限られるものではなく、下端部側が地中に埋設されて建柱される鋼管柱であれば分野を問わず広く活用することができる。
【符号の説明】
【００６２】
Ｓ…センサー
Ｓ１…探触子
Ｓ２…探触子
Ｓ３…探触子
Ｓ４…探触子
１…取付位置
２…取付位置
３…取付位置
４…取付位置
１０…鋼管柱診断装置
１１…制御部
１２…送信部
１３…受信部
１４…メモリ
１５…表示部
２０…鋼管柱
【要約】
【課題】超音波を使用して、鋼管柱の埋設部分を露出させずに腐食欠陥を高い精度で容易に診断できる鋼管柱診断方法を提供する。
【解決手段】下部を埋設して建柱した鋼管柱２０の地際の地上部に鋼管柱診断装置１０の複数の探触子を鋼管柱２０の外周面上の任意に選択した位置に取り付け、選択した探触子から周波数が６３０〜７７０ｋＨｚの帯域にある超音波を鋼管柱２０に発信し、当該探触子が受信した、鋼管柱２０に定めた所定の基準位置からのエコーと地中部分からのエコーとを２７０〜５５０ｋＨｚの帯域の周波数に選択的にフィルタリングし、前記所定の基準位置からのエコーと地中部分からのエコーとの高さの比率から腐食度合いを判定し、選択した探触子ごとに、フィルタリングしたエコーを表示し、判定した腐食度合いを所定の段階に区分し、該区分ごとに色分けして表示する。
【選択図】図１【図２】
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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１】
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【図３】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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