(57)【要約】  赤外線調査の準備段階として、被撮影面とその裏面である取付面とを有する試験体を作成し、構造物にその試験体を取り付け、構造物の被調査面と試験体の被撮影面との間に人工的な異常部を設けておく。実際に赤外線カメラで構造物の被調査面を撮影するにあたり、試験体の被撮影面を赤外線カメラで撮影する。試験体の被撮影面のうち、異常部の表面温度とそれ以外の健全部の表面温度の差がある程度大きくなると、撮影した試験体の赤外線熱画像で異常部の表面と健全部の表面の判別が可能になる。異常部の表面と健全部の表面を判別可能となった時間帯に構造物の被調査面を赤外線カメラで撮影する。構造物の被調査面の表層に損傷が存在すると、被調査面の赤外線熱画像で損傷位置が確認できる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外線カメラを用いて構造物の欠陥調査を行う構造物の赤外線調査方法において、
被撮影面とその裏面である取付面とを有する板状の試験体を用意し、構造物の被調査面と試験体の取付面とを互いに対向させて構造物に試験体を取り付けて、構造物の被調査面と試験体の被撮影面との間に人工的な異常部を設ける試験体取付工程と、
試験体の被撮影面を赤外線カメラで撮影する試験体撮影工程と、
試験体の赤外線熱画像を用いて試験体の被撮影面のうち異常部の表面と異常部を除く健全部の表面とを判別する判別工程と、
異常部の表面と健全部の表面とが判別可能な時間帯に構造物の被調査面を赤外線カメラで撮影する構造物撮影工程と、
を備えること
を特徴とする構造物の赤外線調査方法。
【請求項２】
前記試験体取付工程では、被撮影面とその裏面である取付面とを有し該取付面側に異常部が形成された板状の試験体を用意し、構造物の被調査面と試験体の取付面とを互いに対向させて構造物に試験体を取り付けておくこと
を特徴とする請求項１記載の構造物の赤外線調査方法。
【請求項３】
前記試験体取付工程では、構造物の被調査面と試験体の取付面との間に熱伝導部材を介在させること
を特徴とする請求項２記載の構造物の赤外線調査方法。
【請求項４】
試験体の取付面の一部に異常部に相当するくぼみを形成しておくこと
を特徴とする請求項２記載の構造物の赤外線調査方法。
【請求項５】
構造物は、被調査面の裏面で受けた熱を被調査面に熱伝導させること
を特徴とする請求項２記載の構造物の赤外線調査方法。
【請求項６】
前記試験体取付工程では、異常部の状態が異なる複数の試験体を構造物に取り付けておくこと
を特徴とする請求項２記載の構造物の赤外線調査方法。
【請求項７】
赤外線カメラを用いて欠陥調査される構造物に模して製造される赤外線調査用の試験体において、
赤外線カメラの撮影対象とされる被撮影面と、前記被撮影面の裏面にあって構造物と対向する取付面と、前記取付面側に形成される異常部と、を有する板部材と、
前記板部材の前記取付面に接着される熱伝導部材と
を備えること
を特徴とする赤外線調査用の試験体。
【請求項８】
前記異常部は取付面の一部に形成されたくぼみであること
を特徴とする請求項７記載の赤外線調査用の試験体。
【請求項９】
前記異常部は取付面の表層に形成された空隙であること
を特徴とする請求項７記載の赤外線調査用の試験体。
【請求項１０】
前記取付面に熱伝導部材が接着されていること
を特徴とする請求項７記載の赤外線調査用の試験体。
【請求項１１】
前記試験体取付工程では、被撮影面とその裏面である取付面とを有する板状の試験体を用意し、構造物の被調査面と試験体の取付面とを互いに対向させて、構造物の被調査面と試験体の取付面との間に前記異常部となる部分的な空隙が形成されるように構造物に試験体を取り付けておくこと
を特徴とする請求項１記載の構造物の赤外線調査方法。
【請求項１２】
表面に凹凸加工が施された熱伝導部材を用いること
を特徴とする請求項３記載の構造物の赤外線調査方法。
【請求項１３】
赤外線カメラを用いて欠陥調査される構造物と、前記構造物に模して製造され当該構造物に取り付けられる試験体と、の間に介在され、前記構造物から前記試験体への熱伝導を自在にする熱伝導部材において、
表面に凹凸加工が施されていること
を特徴とする熱伝導部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、赤外線カメラを用いて構造物の欠陥調査を行う構造物の赤外線調査方法に関し、特に構造物に模した試験体を赤外線カメラで撮影し、構造物の熱環境を調べるものである。またその試験体及び構造物と試験体との間に介在される熱伝導部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
橋梁、高架に代表されるコンクリート構造物（以下、単に「構造物」という）は、それ自体の劣化に加え長年の間に気象変化、地盤の変化や荷重負荷の影響を受ける。これらが収集され、悪条件が重なった時点で構造物の部分的な破壊や、剥離などが発生し、第三者に対する被害や事故に繋がるおそれがある。そこで構造物の剥落を未然に防止するために、構造物の継続的な点検と監視が必要とされている。【０００３】
構造物の点検と監視の方法としては、構造物へ接近しなくて済み、広範囲な調査を高効率に行うことができる赤外線調査法が研究されている。図１３は時間経過に伴う３つの温度の変化、すなわち気温、構造物の健全部の表面温度、構造物の異常部の表面温度の変化を示す。図１３で示すように、構造物及びその周囲の熱環境の変化（ここでは気温変化）に伴い、異常部の表面温度と健全部の表面温度に差が発生する。【０００４】
図１４は温度差が発生する現象の概念を示す。図１４（ａ）は昼間の状態を示し、図１４（ｂ）は夜間の状態を示す。図１４（ａ）で示すように、図１３の時間帯ｔ1ではコンクリート８０の温度よりも気温が高く、コンクリート８０の外部から内部に熱が伝導する。このとき異常部８１では熱伝導が遮断されるため、コンクリート８０の外部から伝導する熱がコンクリート表面と異常部との間の表層部分８２に滞留する。その結果、異常部８１が存在する表層部分８２の表面８３の温度（これを「異常部８１の表面温度」という）がその周囲の表面温度よりも高温になる。図１４（ｂ）で示すように、図１３の時間帯ｔ2ではコンクリート８０の温度よりも気温が低く、コンクリート８０の内部から外部に熱が伝導する。このとき異常部８１では熱伝導が遮断されるため、コンクリート８０の内部から伝導する熱がコンクリート表面と異常部８１との間の表層部分８２に伝導されなくなる。その結果、異常部８１の表面温度がその周囲の表面温度よりも低温になる。赤外線調査法はこうした現象を利用するものであり、赤外線カメラによって構造物の表面温度を測定し、その温度差により健全部と異常部を判別するものである。【０００５】
赤外線調査法においては、健全部と異常部との温度差がある程度大きいときには異常部を発見することができるものの、健全部と異常部との温度差が小さいときには異常部を発見することができない。したがって、健全部と異常部に温度差が生じている熱環境で赤外線調査を実施することが重要である。従来、こうした熱環境を把握する方法としては次に掲げるものがあった。【０００６】
（１）気温観測により熱環境を推定する方法
これは測定対象である構造物周辺の気温を測定し、赤外線調査に適した環境であるかを推定する方法である。【０００７】
（２）試験体を用いた熱環境確認方法
これは図１５で示すように、測定対象である構造物９０に模して人為的かつ部分的に異常部が形成されたコンクリート塊、すなわち試験体９１、９２、９３を構造物９０の近傍に設置し、その試験体９１、９２、９３を赤外線カメラで撮影し、撮影した赤外線熱画像で異常部を確認することで、構造物９０の熱環境が赤外線調査に適しているかを検証する方法である。試験体９１は構造物の真下に設置され、試験体９２は午後の時間帯に日向になる位置に設置され、試験体９３は午前の時間帯に日向になる位置に設置される。試験体９１はコンクリート塊が百葉箱内に収納されるが、試験体９２、９３はコンクリート塊がむき出しにされる。この種の方法は、例えば下記特許文献１、２に開示されている。
【特許文献１】特開２００５−１４０６２２号公報
【特許文献２】特開２００６−３２９７６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記（１）の方法では主に、一日の最高気温と最低気温の差である日較差が用いられており、この日較差が大きいときに赤外線調査に適した熱環境と考えるようにしている。しかし、日較差が小さくても温度変化が急激であれば赤外線調査は可能であり、逆に日較差が大きくても温度変化が緩やかであれば赤外線調査に不適な熱環境となることが判っている。したがって、上記（１）の手法は定量的な熱環境の推定方法とは言えない。【０００９】
一方、上記（２）の方法は、測定対象の構造物に模した試験体を用いて熱環境を把握するため、上記（１）の方法と比較して精度が高く、定量的な熱環境の確認方法と言える。また、橋梁に足場がない場合でも桁下に試験体を設置可能であるなど、試験体は設置個所に制約を受けにくく、こうした点でも優れた方法といえる。【００１０】
しかし本発明者らによれば、上記（２）の方法では熱環境を把握することが困難な態様があることが判明した。橋梁下面の熱環境を把握したい場合、上記（２）の方法では試験体は桁の下方に設置される。この状態で試験体の温度に影響を及ぼす因子は気温の変化のみである。中空床版橋など部材厚の厚い構造物の場合、橋梁下面の温度に影響を及ぼす因子は主として気温の変化のみであり、橋梁の熱環境が試験体の熱環境とほぼ同等になるため、上記（２）の方法による熱環境の把握精度は高い。ところがコンクリート床版橋やコンクリート箱桁など部材厚の薄い構造物の場合、気温の他に橋梁自体が日射や風などの影響を受けやすく、橋梁の熱環境が試験体の熱環境と異なるケースが発生するため、上記（２）の方法による熱環境の把握精度は低くなる。【００１１】
特に、部材厚が３０cm未満の構造物の赤外線調査を実施する場合、気温の影響の他に日射量の影響を間接的に受けることが分かっている。橋梁と日射エネルギーの影響の対応関係を表１に示す。【００１２】
【表１】
2010089913.tif 000003
【００１３】
表１の“直接効果”と“間接効果”について図１６を用いて説明する。“直接効果”とは、コンクリート８０の表面８０ａ、すなわち被検査対象面であり被撮影面、に直接当たる太陽光の影響をコンクリート８０の表面８０ａが受ける現象を言い、“間接効果”とはコンクリート８０の裏面８０ｂに当たる太陽光の影響をコンクリート８０の表面８０ａが受ける現象を言う。なお広義には、“直接効果”とは、コンクリート８０の表面８０ａ側の熱の影響をコンクリート８０の表面８０ａが受ける現象を言い、“間接効果”とはコンクリート８０の裏面８０ｂ側の熱の影響をコンクリート８０の表面８０ａが受ける現象を言う。【００１４】
図１６で示すように、間接効果を受ける構造物の表面温度のうち異常部の表面温度は健全部の表面温度よりも低温になる。これはコンクリート８０と表面８０側の気温との関係が図１４（ｂ）に示す状況と同じになるためである。すなわち、裏面８０ｂへの日射によってコンクリート８０の内部の温度が表面８０ａ側の外気温よりも高くなり、コンクリート８０の内部から表面８０ａ側に熱が伝導する。このとき異常部８１では熱伝導が遮断されるため、コンクリート８０の内部から伝導する熱が表面８０ａと異常部８１との間の表層部分８２に伝導されなくなる。その結果、異常部８１の表面温度がその周囲の表面温度よりも低温になるのである。【００１５】
このように部材厚の薄い構造物の赤外線調査を実施する場合は間接効果の影響を含めた熱環境を考慮する必要があるが、上記（２）の方法で使用する試験体では間接効果を含めた熱環境を把握することが難しい。このことを図１７を用いて説明する。【００１６】
図１７（ａ）はコンクリート床版の鋼橋の温度測定位置を示し、図１７（ｂ）は図１７（ａ）の各温度測定位置における温度の変化と日射量の変化を時間経過と共に示す。図１７（ｂ）において、百葉箱内の気温のピークとコンクリート床版下面温度及びコンクリート床版直下の気温のピークには約６時間のずれがある。つまりコンクリート床版と百葉箱内の試験体とでは温度変化傾向に差異があることが分かる。このように温度のピークにずれが生じるのは次のような現象が主な原因である。日射によりコンクリート上面の舗装が加熱されるとコンクリート上方から下方への熱伝導が発生するが、コンクリート床版の部材厚が薄いと、その熱がコンクリート下方に達して床版下面の温度を上昇させるのである。この熱伝導の時間分だけ温度のピークにずれが生じるのである。【００１７】
本発明はこうした実状に鑑みてなされたものであり、赤外線調査において複雑な条件が重なる場合でも調査対象の構造物の熱環境を正確に把握できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
第１発明は、
赤外線カメラを用いて構造物の欠陥調査を行う構造物の赤外線調査方法において、
被撮影面とその裏面である取付面とを有する板状の試験体を用意し、構造物の被調査面と試験体の取付面とを互いに対向させて構造物に試験体を取り付けて、構造物の被調査面と試験体の被撮影面との間に人工的な異常部を設ける試験体取付工程と、
試験体の被撮影面を赤外線カメラで撮影する試験体撮影工程と、
試験体の赤外線熱画像を用いて試験体の被撮影面のうち異常部の表面と異常部を除く健全部の表面とを判別する判別工程と、
異常部の表面と健全部の表面とが判別可能な時間帯に構造物の被調査面を赤外線カメラで撮影する構造物撮影工程と、
を備えること
を特徴とする。【００１９】
第２発明は、
前記試験体取付工程では、被撮影面とその裏面である取付面とを有し該取付面側に異常部が形成された板状の試験体を用意し、構造物の被調査面と試験体の取付面とを互いに対向させて構造物に試験体を取り付けておくこと
を特徴とする。【００２０】
第２発明を用いて第１発明を説明する。  
赤外線調査の準備段階として、被撮影面とその裏面である取付面とを有しその取付面側に異常部が形成された板状の試験体を作成する。そして構造物の被調査面と試験体の取付面とを互いに対向させて構造物に試験体を取り付けておく（試験体取付工程）。  
実際に赤外線カメラで構造物の被調査面を撮影するにあたり、試験体の被撮影面を赤外線カメラで撮影する（試験体撮影工程）。  
試験体の被撮影面のうち、異常部の表面温度とそれ以外の健全部の表面温度の差がある程度大きくなると、撮影した試験体の赤外線熱画像で異常部の表面と健全部の表面の判別が可能になる（判別工程）。  
異常部の表面と健全部の表面の判別が可能となった時間帯に構造物の被調査面を赤外線カメラで撮影する（構造物撮影工程）。  
構造物の被調査面の表層に損傷が存在すると、被調査面の赤外線熱画像で損傷位置が確認できる。【００２１】
第３発明は、
前記試験体取付工程では、構造物の被調査面と試験体の取付面との間に熱伝導部材を介在させて構造物と試験体とを接着すること
を特徴とする。【００２２】
第３発明のように試験体と構造物との間に熱伝導部材を介在させると、構造物から試験体への熱伝導がスムーズになり、また試験体と構造物の密着度が高くなる。【００２３】
第４発明は、
試験体の取付面の一部に異常部に相当するくぼみを形成しておくこと
を特徴とする。【００２４】
第４発明は試験体に形成する異常部の一形態に関する。くぼみの製造は容易である。【００２５】
第５発明は、
構造物は、被調査面の裏面で受けた熱を被調査面に熱伝導させること
を特徴とする。【００２６】
第５発明は調査対象の構造物の一形態に関する。被調査面の裏面で受けた熱を被調査面に熱伝導させる所謂間接効果が発生する構造物に試験体を直接取り付ければ、試験体にも同じ間接効果が発生する。つまり構造物近傍に試験体を設置するよりも構造物の熱環境を正確に把握できる。【００２７】
第６発明は、
前記試験体取付工程では、異常部の状態が異なる複数の試験体を構造物に取り付けておくこと
を特徴とする。【００２８】
第６発明のように異常部の状態が異なる複数の試験体を構造物に取り付けておき、各試験体を赤外線カメラで撮影すると、熱環境によっては、一の試験体の赤外線熱画像では異常部と健全部の判別が可能であるが、他の試験体の赤外線熱画像では異常部と健全部の判別が不可能である、という状況が生ずることがある。異常部と健全部の判別が可能な試験体の赤外線熱画像と、異常部と健全部の判別が不可能な試験体の赤外線熱画像と、構造物の赤外線熱画像と、を見比べることで、構造物の表層に存在する損傷の状態を推測できる。【００２９】
第７発明は、
赤外線カメラを用いて欠陥調査される構造物に模して製造される赤外線調査用の試験体において、
赤外線カメラの撮影対象とされる被撮影面と、
前記被撮影面の裏面にあって構造物と対向する取付面と、
前記取付面側に形成される異常部と、
を備えること
を特徴とする。【００３０】
第７発明の試験体は、赤外線カメラの撮影対象とされる被撮影面と、被撮影面の裏面にあって構造物と対向する取付面と、取付面側に形成される異常部と、を備える。この試験体は、取付面が構造物の被調査面の一部分と互いに対向するようにして構造物に取り付けられ、構造物と一体となる。試験体には構造物と同じ熱伝導が発生する。【００３１】
第８発明は、
前記異常部は取付面の一部に形成されたくぼみであること
を特徴とする。【００３２】
第８発明は試験体に形成される異常部の一形態に関する。くぼみの製造は容易である。【００３３】
第９発明は、
前記異常部は取付面の表層に形成された空隙であること
を特徴とする。【００３４】
第９発明は試験体に形成される異常部の一形態に関する。【００３５】
第１０発明は、
前記取付面に熱伝導部材が接着されていること
を特徴とする。【００３６】
第１０発明のように試験体の取付面に接着された熱伝導部材によると、構造物から試験体への熱伝導がスムーズになり、また試験体と構造物の密着度が高くなる。【００３７】
第１１発明は、
前記試験体取付工程では、被撮影面とその裏面である取付面とを有する板状の試験体を用意し、構造物の被調査面と試験体の取付面とを互いに対向させて、構造物の被調査面と試験体の取付面との間に前記異常部となる部分的な空隙が形成されるように構造物に試験体を取り付けておくこと
を特徴とする。【００３８】
第１１発明を用いて第１発明を説明する。  
赤外線調査の準備段階として、被撮影面とその裏面である取付面とを有する板状の試験体を作成する。そして構造物の被調査面と試験体の取付面とを互いに対向させて構造物に試験体を取り付けておく。この際に構造物の被調査面と試験体の取付面との間に部分的な空隙を形成し、この空隙を異常部とする（試験体取付工程）。  
実際に赤外線カメラで構造物の被調査面を撮影するにあたり、試験体の被撮影面を赤外線カメラで撮影する（試験体撮影工程）。  
試験体の被撮影面のうち、異常部の表面温度とそれ以外の健全部の表面温度の差がある程度大きくなると、撮影した試験体の赤外線熱画像で異常部の表面と健全部の表面の判別が可能になり、結果として異常部の位置が判別可能になる（判別工程）。  
異常部の位置を判別可能となった時間帯に構造物の被調査面を赤外線カメラで撮影する（構造物撮影工程）。  
構造物の被調査面の表層に損傷が存在すると、被調査面の赤外線熱画像で損傷位置が確認できる。【００３９】
第１２発明は、
表面に凹凸加工が施された熱伝導部材を用いること
を特徴とする。【００４０】
第１３発明は、
赤外線カメラを用いて欠陥調査される構造物と、前記構造物に模して製造され当該構造物に取り付けられる試験体と、の間に介在され、前記構造物から前記試験体への熱伝導を自在にする熱伝導部材において、
表面に凹凸加工が施されていること
を特徴とする。【００４１】
構造物の表面に存在する凸部に熱伝導部材が当接すると熱伝導部材の当接箇所表面が変形する。仮に熱伝導部材の表面が平坦だと、当接箇所表面の変形に伴い熱伝導部材の一部表面が撓み、熱伝導部材の表面と構造物の表面との間に空隙が発生する虞がある。一方、熱伝導部材の表面に凹凸加工、例えば溝が形成されていると、溝は当接箇所表面の変形を吸収するため、そうした空隙の発生が抑制される。結果として、構造物の表面に対する熱伝導部材の密着度が高くなる。
【発明の効果】
【００４２】
本発明によれば、試験体と構造物との間で熱伝導が自在となる状態にして試験体を構造物に直接取り付けているため、試験体の熱環境を構造物の熱環境とほぼ一致させることができる。試験体は構造物の熱環境を正確に反映する。このため赤外線カメラで試験体の被撮影面を撮影し、赤外線熱画像で異常部と健全部が判別できれば、実際の構造物の赤外線調査に適した時間帯であることが分かる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下に、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。【００４４】
本実施形態は、構造物に模した試験体を被検査対象の構造物に直接取り付け、試験体を赤外線カメラで撮影し、撮影した赤外線熱画像を分析して構造物の熱環境が赤外線調査に適した時間帯かを判別し、適した時間と判別したときに構造物の赤外線調査を行うものである。【００４５】
以下では実施形態を第１の実施形態と第２の実施形態とに分けている。第１の実施形態で使用する試験体を第１の試験体と称し、第２の実施形態で使用する試験体を第２の試験体と称して説明をする。【００４６】
［第１の実施形態］
［第１の試験体の構造］
赤外線調査に用いる第１の試験体について説明する。【００４７】
図１（ａ）、（ｂ）は第１の試験体の構造を示す。また図２は熱伝導シートが接着された第１の試験体を示す。  
試験体１０は板部材１１を有する。板部材１１の一面に赤外線カメラの撮影対象とされる被撮影面１２を有し、その裏面に構造物に対する取付面１３を有する。取付面１３の中央には異常部に相当するくぼみ１４が形成される。取付面１３のくぼみ１４が形成されていない部分には熱伝導シート１５が接着される。【００４８】
板部材１１の材料としてはコンクリート、モルタルが用いられる。また、コンクリートの熱拡散率を考慮し、コンクリートなどよりも軽量な天然ゴムなど、構造物と異種の材料であっても良い。熱伝導シート１５は熱拡散係数の高い部材である。なお、熱伝導シート１５は構造物からの熱伝導をスムーズにしかつ構造物の表面との密着度を高めるように作用するものであれば、その材質や形態は問わない。例えば、熱伝導グリスでもよい。【００４９】
一般に熱伝導シートは電子部品のような小型部品の接着に用いられる。一方、本実施形態の試験体１０は電子部品などと比較して大型であり重量もある。したがって本実施形態の熱伝導シート１５は構造物に対して試験体１０をできるだけ均等且つ強固に密着させる必要がある。【００５０】
図２２で示すように、熱伝導シート１５に一定間隔で複数の溝１５ａが形成されていると、構造物の表面に対する熱伝導シート１５の密着度が高くなる。構造物の表面は平坦ではなく多数の凹部や凸部が存在する。その凸部に熱伝導シート１５が当接すると熱伝導シート１５の当接箇所表面が変形する。仮に熱伝導シート１５の表面が平坦だと、当接箇所表面の変形に伴い熱伝導シート１５の一部表面が撓み、熱伝導シート１５の表面と構造物の表面との間に空隙が発生する虞がある。一方、溝１５ａは当接箇所表面の変形を吸収するため、そうした空隙の発生が抑制される。結果として、構造物の表面に対する熱伝導シート１５の密着度が高くなり、赤外線調査において複雑な条件が重なる場合でも調査対象の構造物の熱環境を正確に把握できるようにする、という本願目的の達成に寄与する。熱伝導シート１５に溝１５ａが形成される代わりに孔が形成されていてもよい。要は熱伝導シート１５の表面に溝１５ａに相当する凹凸が加工されていればよく、当接箇所の変形を吸収できるのであれば加工の形態は問わない。但し、凹凸の程度が大きすぎるとその凹部自体が空隙になるので、凹凸の程度や間隔を適切に調整する必要がある。【００５１】
なお、試験体というのは狭義には板部材１１そのものをいい、広義には板部材１１と構造物に対して板部材１１を取り付けるための一連の部材からなる集合体をいう。本実施形態では板部材１１または熱伝導シート１５が貼り付けられた板部材１１を試験体１０と称する。【００５２】
試験体１０の各部の寸法は適宜設定される。本発明者らは縦横各３００mm、厚さ２２mmの板部材１１に、縦横各１００mm、深さ２mmのくぼみ１４を形成した。また取付面１３に厚さ約１mmの熱伝導シート１５を接着した。板部材１１の厚さにはある程度好適な範囲がある。厚すぎると取付面１２から被撮影面１１までの熱伝導に時間がかかり、また薄すぎると板部材１１が脆くなるためである。さらに、くぼみ１４の底面１４ａから被撮影面１２までの厚さにも考慮する必要がある。【００５３】
図３（ａ）、（ｂ）は図１の試験体とは別形態の試験体の構造を示す。  
試験体１０′は板部材１１′を有する。板部材１１′の一面に赤外線カメラの撮影対象とされる被撮影面１２′を有し、その裏面に構造物に対する取付面１３′を有する。取付面１３′の表層の中央には異常部に相当する空隙１４′が形成される。また、取付面１３′の全面には図示しない熱伝導シートが接着される。【００５４】
本発明においては、図１、２の試験体１０又は図３の試験体１０′の何れの形態でも良いが、製造の容易性や強度を考慮すると、図１、２の試験体１０の方が好適である。以下では図１、２の試験体１０を用いるものとして説明する。【００５５】
［構造物への第１の試験体の取付方法］
図４（ａ）〜（ｃ）は構造物に試験体が取り付けられた様子を示す。図４（ａ）は構造物の全体図を模式化して示し、図４（ｂ）は図４（ａ）の一部試験体を拡大して示し、図４（ｃ）は図４（ｂ）の試験体を下方から見た様子を示す。【００５６】
図４（ａ）で示すように、ここで説明する構造物２０は鋼橋の桁に設けられる床版（張り出し床版を含む）２１と床版２１の張り出しにつながる壁高欄２２からなる。床版２１の床版下面（桁内床版下面及び東西張り出し床版下面を含む）２３と東西壁高欄２２の外側面２４は赤外線調査の被調査面である。このため、床版２１の床版下面２３と東西壁高欄２２の外側面２４にはそれぞれ試験体１０が取り付けられる。このうち床版２１の床版下面２３に取り付けられた試験体１０を例にして構造物２０への試験体１０の取付方法を説明する。【００５７】
図４（ｂ）で示すように、試験体１０は、板部材１１の取付面１３が構造物２０の被調査面すなわち床版２１の床版下面２３と対向する向きにされて床版２１に取り付けられる。試験体１０の取付面１３と床版下面２３との間には熱伝導シート１５が介在される。床版下面２３のうち試験体１０の取付面１３と対向する部分の周縁には試験体固定枠１７が取り付けられる。試験体固定枠１７はベース部１７ａと押圧部１７ｂを有する。ベース部１７ａは両面テープ１８（またはコンクリートボンド）で床版下面２３に固定される。押圧部１７ｂは試験体１０の被撮影面１２に接触して試験体１０を床版２１側に押圧する。【００５８】
この態様において、試験体１０と床版２１は熱伝導シート１５を介して空隙なく密着し（但しくぼみ１４を除く）、試験体１０と床版２１は一体構造となる。そして、試験体１０の取付面１３と床版下面２３との間で熱伝導が自在となる。さらに試験体１０のくぼみ１４が床版下面２３によって閉塞され、人工的な異常部、すなわち空隙１４′が形成される。【００５９】
なお別の形態として試験体１０の取付面１３と床版下面２３とが直接接触しても良いが、その場合は試験体１０の取付面１３と床版下面２３との間に空隙が極力生じないようにする必要がある。また別の形態として試験体固定枠１７のベース部１７ａがボルトで床版下面２３に固定されても良い。【００６０】
なお熱伝導シート１５が、構造物から試験体１０への熱伝導をスムーズにしかつ試験体１０と構造物との密着度を高める機能を有するだけでなく、試験体１０と構造物とを接着する機能を有していても良い。接着力を有する熱伝導シート１５を用いた場合は、試験体固定枠１７が必要なくなるため構造が簡素になる。一方、試験体固定枠１７を用いた場合は、試験体１０の落下が起こりにくくなる。【００６１】
［試験体及びその周辺の温度測定結果］
本発明者らは実際の構造物に試験体を取り付けて、試験体及びその周辺の温度測定を行った。図５は試験体及びその周辺の温度測定位置を示す。本温度測定では図４（ａ）で示す鋼橋の床版下面に試験体を取り付けて、試験体及びその周辺の温度を測定した。【００６２】
本温度測定では図５に示す位置の温度、すなわち
・試験体１０の異常部表面ａの温度
・試験体１０の健全部表面ｂの温度
・床版２１の下面ｃの温度
・床版２１の下面の５cm下方ｄの気温
・外気温ｅ（図示せず）
の温度を測定した。各位置の温度測定結果を図６に示す。【００６３】
図６からは次のことが分かる。試験体１０の温度変化は外気温の変化に関係なく床版２１の温度変化とほぼ同じある。また、昼間が晴天だと夜間に試験体１０の異常部表面ａと健全部表面ｂに一定以上（−０．２℃以上）の温度差がでるが、昼間が曇天だと外気温の差があったとしても一日を通して試験体１０の異常部表面ａと健全部表面ｂに一定以上（−０．２℃以上）の温度差がでない。この現象は試験体１０が間接効果の影響を受けたことを示している。【００６４】
つまり、昼間が晴天だと床版２１の上面が日射により暖められ、夜間の温度降下時に床版２１の上面から下面へ熱伝導が生じる。その熱は試験体１０に伝導し、健全部表面ｂに達するが、異常部の断熱によって異常部表面ａに達しない。このため異常部表面ａが健全部表面ｂよりも低温となり、異常部表面ａと健全部表面ｂの温度差が大きくなったと考えられる。一方、昼間が曇天だと床版２１の上面が日射により暖められることはなく、夜間の温度降下時に床版２１の上面から下面へ熱伝導が生じない。このため試験体１０は間接効果の影響を受けることがなく、結果として異常部表面ａと健全部表面ｂの温度差が小さくなったと考えられる。【００６５】
［構造物の熱環境１］
図１等に示す本実施形態に係る試験体１０の有用性を証明するために、構造物の一例であるコンクリート箱桁橋の熱環境に関して説明をする。【００６６】
図７はコンクリート箱桁橋の熱環境の概要を示す。  
箱桁３０は張り出しを含む床版３１と下フランジ３３とこれら床版３１及び下フランジ３３につながるウェブ３２（片側のみ図示）とを有し、床版３１、下フランジ３３、ウェブ３２によって箱桁３０の内部に空間３４が形成される。床版３１が日射を受けると空間３４に熱が蓄積される。空間３４に蓄積された熱は逃げにくく、空間３４は高温状態であることが多い。【００６７】
図７に示すように、箱桁３０の床版３１、下フランジ３３、ウェブ３２は外気から熱を受ける他に日射や空間３４からも熱を受ける。このように床版３１、下フランジ３３、ウェブ３２は表裏面から熱を受ける状況にあることから、間接効果の影響を受けると考えられる。上記特許文献１、２で使用される従来の試験体は間接効果の影響が反映されない。このため、従来の試験体を用いた場合、箱桁３０の赤外線調査を行うにあたり、正確に最適調査時期を判断することができないことがある。一方、図１等に示す本実施形態に係る試験体１０は間接効果の影響が反映される。このため、試験体１０を用いれば、箱桁３０の赤外線調査を行うにあたり、正確に最適調査時期を判断することが可能である。【００６８】
図８は箱桁の温度解析結果を示しており、ここでは外気温とウェブ３２の表面温度と空間３４の推定温度の測定又は推定結果を示している。図８は外気温の日較差、すなわち１日のうちの最低気温と最高気温の差が小さい時期の解析結果である。【００６９】
図８のように外気温の変化が小さい状況であっても、箱桁３０の床版３１が日射を受けると空間３４が暖められるため、空間３４の温度が外気温よりも高くなる。例えば、図７の時間帯ｔ1では空間３４の熱に温められたウェブ３２の温度が外気温よりも高くなっている。よって時間帯ｔ1では下フランジ３３及びウェブ３２で箱内から箱外に向かう熱伝導が発生している。このため下フランジ３３に含まれる異常部４２の表面はその周囲の表面よりも低温になる。またウェブ３２に含まれる異常部４３の表面はその周囲の表面よりも低温になる。したがって時間帯ｔ1では赤外線調査によって異常部を検出することが可能である。【００７０】
一方、図８の時間帯ｔ2では外気温が上昇し、ウェブ３２の温度よりも高いもしくはほぼ等しくなっている。時間帯ｔ2では下フランジ３３及びウェブ３２で箱内から箱外に向かう熱伝導とその逆方向の熱伝導が発生するか、または熱伝導が発生していない。このため下フランジ３３に含まれる異常部４２の表面とその周囲の表面とで温度差が生じにくくなる。またウェブ３２に含まれる異常部４３の表面とその周囲の表面とで温度差が生じにくくなる。したがって時間帯ｔ2では赤外線調査によって異常部を検出することが難しい。【００７１】
従来の試験体に熱を与えるのは主として外気温である。図８のように外気温の変化が小さい状況においては、従来の試験体では異常部表面と健全部表面との温度差が発生しにくい。このため従来の試験体を用いた場合は、例え図８の時間帯ｔ1のように間接効果により箱桁３０の異常部４１〜４３の表面が赤外線熱画像で判別できる温度差が発生したとしても、“赤外線調査が不可能である”という判断に至る。このように従来の試験体では箱桁の熱環境を正確に把握できない。【００７２】
対して本実施形態に係る試験体１０は、図８のように外気温の変化が小さい状況においても、箱桁３０とほぼ同じ熱伝導が可能である。このため試験体１０によれば箱桁の熱環境を正確に把握できる。【００７３】
図９は箱桁に試験体が取り付けられた様子を示す。本発明者らの解析の結果、箱桁３０の熱環境を把握する場合は、床版３１の張り出し３１ａ、３１ｂの下面、下フランジ３３の下面、両ウェブ３２の側面に試験体１０を取り付けるのが最良と考えられる。【００７４】
［構造物の熱環境２］
当然ではあるが、試験体１０は部材厚の薄い構造物だけでなく、部材厚の厚い構造物の熱環境の把握にも利用可能である。ここでは部材厚の厚い構造物の一例である中空床版橋の熱環境に関して説明をする。【００７５】
図１０は中空床版橋に直接取り付けられた試験体と中空床版橋近傍に設置された試験体の温度測定結果を示す。この温度測定では、中空床版橋の床版下面に本実施形態に係る試験体が取り付けられており、以下の説明ではこの試験体を新型試験体という。またこの温度測定では、中空床版橋近傍に設置された百葉箱に従来の試験体が収納されており、以下の説明ではこの試験体を従来試験体という。新型試験体の異常部と従来試験体の異常部は同じ大きさ、同じ深さで形成される。【００７６】
図１０によると、新型試験体における異常部表面温度と健全部表面温度の差と、従来試験体における異常部表面温度と健全部表面温度の差がほぼ同じである。このことから、新型試験体は従来試験体とほぼ同じ熱環境の観測傾向を持っていると思われる。【００７７】
次に床版下面の温度を基準として、新型試験体における健全部表面温度と新型試験体における健全部表面温度とを比較すると、新型試験体における健全部表面温度の方が床版下面の温度に近い。このことから、新型試験体の方が従来試験体よりも正確に床版下面の熱環境を把握できることが分かる。【００７８】
また新型試験体と従来試験体とには、若干ではあるが、異常部表面温度と健全部表面温度の差が発生するタイミングが異なる。これは新型試験体が床版と一体となっているため、新型試験体の熱環境が床版の熱環境により近くなっているためと考えられる。【００７９】
このように、中空床版橋を調査対象と想定した場合に、新型試験体の温度変化は従来試験体の温度変化と同じ変化傾向になる。さらに新型試験体の温度変化は従来試験体の温度変化よりも中空床版橋の温度変化により追従していることから、新型試験体によれば中空床版橋の熱環境をより正確に把握できるといえる。【００８０】
［赤外線調査の手順］
本実施形態の赤外線調査の手順を図１、図４、図１１、図１２を参照しつつ説明する。図１１（ａ）は試験体の実際の赤外線熱画像であり、図１１（ｂ）は図１１（ａ）を模式化して示している。図１２（ａ）は構造物の実際の赤外線熱画像であり、図１２（ｂ）は図１２（ａ）を模式化して示している。【００８１】
赤外線調査の準備段階として、図１を用いて説明したような試験体１０を作成し、図４を用いて説明したように構造物２０の被調査面（図４では床版下面２３）に試験体を取り付けておく。【００８２】
実際に赤外線カメラで構造物２０の床版下面２３の撮影をするにあたり、試験体１０の被撮影面１２を赤外線カメラで撮影する。試験体１０の被撮影面１２の表面温度のうち異常部の表面温度と異常部を除く健全部の表面温度の差がある程度大きくなると、図１１に示すように、撮影した試験体１０の赤外線熱画像で空隙の表面１２ａと健全部分の表面１２ｂが異なる表示状態となるため、異常部と健全部の判別が可能になる。赤外線熱画像で試験体１０の異常部と健全部の判別が可能である時間帯は、構造物２０の被調査面の熱環境が赤外線調査に適した時間帯である。その時間帯に構造物２０の床版下面２３を赤外線カメラで撮影する。床版下面２３の表層に損傷が存在すると、図１２に示すように、床版下面２３の赤外線熱画像において損傷表面２３ａの表示状態と他の表面と表示状態とに差異が生ずる。したがって床版下面２３の赤外線熱画像で損傷位置が確認できる。【００８３】
［赤外線調査の応用例］
本実施形態の赤外線調査は次のような応用が可能である。図１、図４を参照しつつ説明する。  
互いに寸法が異なる複数の試験体を用意する。例えばくぼみ１４の底面１４ａから被撮影面１２までの厚さや、くぼみ１４の深さを変えた複数の試験体１０を作成し、図４を用いて説明したように構造物２０の被調査面（図４では床版下面２３）に試験体を取り付けておく。【００８４】
個々の試験体１０の被撮影面１２を赤外線カメラで撮影した結果、一の試験体１０の赤外線熱画像では異常部と健全部の判別が可能であるが、他の試験体１０の赤外線熱画像では異常部と健全部の判別が不可能である、という状況が発生したとする。この状況では、仮に構造物２０を赤外線カメラで撮影した場合に、異常部と健全部の判別が可能な試験体１０と同じような異常は検出できるが、異常部と健全部の判別が不可能な試験体１０と同じような異常は検出できない。これは見方を変えると、構造物２０に内在する異常部の状況、例えば床版下面２３から異常部までの深さや異常部自体の厚みなど、が分かる状況であるといえる。【００８５】
したがって個々の試験体１０の赤外線熱画像と構造物２０の赤外線熱画像を見比べることで、構造物２０の表層に存在する損傷の状態を推測できる。【００８６】
［第２の実施形態］
［第２の試験体の構造］
赤外線調査に用いる第２の試験体について説明する。【００８７】
図１８（ａ）、（ｂ）は熱伝導シートが接着された第２の試験体を示す。  
試験体５０は板部材５１を有する。板部材５１の一面に赤外線カメラの撮影対象とされる被撮影面５２を有し、その裏面に構造物に対する取付面５３を有する。板部材５１の取付面５３は図１で示した板部材１１の取付面１３とは異なり平面である。取付面５３の中央部を除く縁部には熱伝導シート５５が接着される。【００８８】
板部材５１の材料は図１で示した板部材１１と同じでよい。また熱伝導シート５５は図１で示した熱伝導シート１５と同じでよい。また熱伝導シート１５と同様に、熱伝導シート５５には溝や孔が形成されている方がよい。【００８９】
試験体５０の各部の寸法は適宜設定される。本発明者らは縦横各３００mm、厚さ１０、２０、３０mmの３種類の板部材５１を形成した。また取付面５３に厚さ約１mmの熱伝導シート５５を接着した。熱伝導シート５５の厚さは設けたい異常部の厚さに応じて適宜設定される。【００９０】
［構造物への第２の試験体の取付方法］
図１９（ａ）、（ｂ）は構造物に試験体が取り付けられた様子を示す。図１９（ａ）は構造物に試験体が取り付けられた様子を示し、図１９（ｂ）は図１９（ａ）の試験体を下方から見た様子を示す。図１９（ａ）、（ｂ）は図４（ｂ）、（ｃ）に対応する図である。したがって図１９において図４と同一の構成（床版下面２３）には同一の符号を付し、その説明を省略する。【００９１】
図１９（ａ）で示すように、試験体５０は、板部材５１の取付面５３が構造物２０の被調査面すなわち床版２１の床版下面２３と対向する向きにされて床版２１に取り付けられる。試験体５０の取付面５３の中央部を除く縁部と床版下面２３との間には熱伝導シート５５が介在される。一方、試験体５０の取付面５３の中央部と床版下面２３との間には熱伝導シート５５の厚さと同程度の空隙５６が形成される。床版下面２３のうち試験体５０の取付面５３と対向する部分の周縁には試験体固定枠６０が取り付けられる。【００９２】
試験体固定枠６０は下枠６１と上枠６３とボルト６５を有する。  
図２０（ａ）で示すように下枠６１はＬ字状の４つの枠部材６１ａ〜６１ｄからなり、各枠部材６１ａ〜６１ｄが並べられて正方形の枠が形成される。下枠６１の内縁は試験体５０の外縁よりも大きい。下枠６１の表面には複数の下穴６２が形成される。本実施形態では各枠部材６１ａ〜６１ｄに２づつの下穴６２が形成される。枠部材６１ａ〜６１ｄの裏面はそれぞれ両面テープ６８（またはコンクリートボンド）で床版下面２３に固定される。  
図２０（ｂ）で示すように上枠６３は正方形の枠部材からなる。上枠６３の内縁は下枠６１の内縁および試験体５０の外縁よりも小さい。上枠６３は表面から裏面にかけて貫通する複数のボルト用穴６４が形成される。本実施形態では８つのボルト用穴６４が形成される。  
固定ボルト６５は床版下面２３の下方から上方に向けて上枠６３に形成されたボルト用穴６４に挿通され、下枠６１に形成された下穴６２に螺入される。  
下穴６１への固定ボルト６５の螺入によって、上枠６３は試験体５０の被撮影面５２の縁部に接触して試験体５０を床版２１側に押圧する。なお上枠６３と試験体５０との間には断熱材６７が介在される。断熱材６７は接着材であってもよい。【００９３】
この態様において、試験体５０と床版２１は熱伝導シート５５を介して空隙なく密着し（但し取付面５３の中央部を除く）、試験体５０と床版２１は一体構造となる。そして、試験体５０の取付面５３と床版下面２３との間で熱伝導が自在となる。さらに試験体５０の取付面５３と床版下面２３と熱伝導シート５５によって人工的な異常部、すなわち空隙５６が形成される。【００９４】
図１９（ａ）、（ｂ）で示すように、本実施形態では上枠６３に２つの温度ロガー７１、７２が取り付けられる。温度ロガー７１は試験体５０の被撮影面５２の表面温度のうち異常部の表面温度を計測する温度センサ７３と、試験体５０の被撮影面５２の表面温度のうち異常部を除く健全部の表面温度を計測する温度センサ７４と、から信号を定期的に受信して温度データを蓄積する。温度ロガー７２は床版下面２３の温度を計測する温度センサ７５と、床版下面２３の周辺温度（例えば床版下面２３から５cm程度下方の気温）を計測する温度センサ７６と、から信号を定期的に受信して温度データを蓄積する。【００９５】
また図２１で示すように、本実施形態ではワイヤー７８の一端が上枠６３に結びつけられ、図示しないワイヤー７８の他端が構造物２０の手すり等に結びつけられる。さらにワイヤー７９の一端が板部材５１に埋設され、ワイヤー７９の他端がワイヤー７８に結びつけられる。仮に下枠６１から上枠６３が外れたとしても、ワイヤー７８、７９によって上枠６３と板部材５１の落下が防止される。【００９６】
なお第２の実施形態で試験体固定枠６０を用いるのではなく第１の実施形態の試験体固定枠１７を用いても良い。逆に第１の実施形態で試験体固定枠１７を用いるのではなく第２の実施形態の試験体固定枠６０を用いても良い。【００９７】
第２の実施形態でも図６に示す第１の実施形態と同じような結果を得られる。試験体５０の温度変化は外気温の変化に関係なく床版２１の温度変化とほぼ同じある。また、昼間が晴天だと夜間に試験体５０の異常部表面と健全部表面に一定以上の温度差がでるが、昼間が曇天だと外気温の差があったとしても一日を通して試験体５０の異常部表面と健全部表面に一定以上の温度差がでない。この現象は試験体５０が間接効果の影響を受けたことを示している。【００９８】
第２の実施形態における［赤外線調査の手順］と［赤外線調査の応用例］は第１の実施形態と同じであるため、その説明を省略する。【００９９】
第２の実施形態は第１の実施形態と比較して試験体５０が単純な構造であるため試験体５０の製造が容易である。  
対して第１の実施形態は第２の実施形態と比較して熱伝導シート１５が薄くてよいため熱伝導シート１５の材料を節約できる。
【産業上の利用可能性】
【０１００】
本発明は、橋梁、高架等コンクリートを用いた構造物の赤外線調査のみならず、モルタルなど内部に異常が発生する資材を用いた構造物全般の欠陥調査に利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】（ａ）は第１の試験体の構造を示す平面図であり、（ｂ）は断面図である。
【図２】（ａ）は熱伝導シートが接着された第１の試験体の平面図であり、（ｂ）は断面図である。
【図３】（ａ）は図１の試験体とは別形態の試験体の構造を示す平面図であり、（ｂ）は断面図である。
【図４】（ａ）は構造物を模式化して示す図であり、（ｂ）は（ａ）の一部試験体を拡大して示す図であり、（ｃ）は（ｂ）の試験体を下方から見た様子を示す図である。
【図５】試験体及びその周辺の温度測定位置を示す図である。
【図６】試験体及びその周辺の温度測定位置結果を示す図である。
【図７】コンクリート箱桁橋の熱環境の概要を示す図である。
【図８】箱桁の温度解析結果を示す図である。
【図９】箱桁に試験体が取り付けられた様子を示す図である。
【図１０】中空床版橋に直接取り付けられた試験体と中空床版橋近傍に設置された試験体の温度測定結果を示す図である。
【図１１】（ａ）は試験体の赤外線熱画像であり、（ｂ）は（ａ）の模式図である。
【図１２】（ａ）は構造物の赤外線熱画像であり、（ｂ）は（ａ）の模式図である。
【図１３】気温、構造物の健全部の表面温度、構造物の異常部の表面温度の変化を示す図である。
【図１４】（ａ）、（ｂ）は温度差が発生する現象の概念を示す図である。
【図１５】従来の試験体を用いた熱環境確認方法の様子を示す図である。
【図１６】直接効果と間接効果の概念を示す図である。
【図１７】（ａ）はコンクリート床版の鋼橋の温度測定位置を示す図であり、（ｂ）は（ａ）の温度測定を示す図である。
【図１８】（ａ）は熱伝導シートが接着された第２の試験体の平面図であり、（ｂ）は断面図である。
【図１９】（ａ）は構造物に試験体が取り付けられた様子を示す図であり、（ｂ）は試験体を下方から見た様子を示す図である。
【図２０】（ａ）は試験体固定枠の下枠の平面図であり、（ｂ）は試験体固定枠の上枠の平面図である。
【図２１】試験体と試験体固定枠とワイヤーを示す図である。
【図２２】溝が形成された熱伝導シートを示す平面図である。
【符号の説明】
【０１０２】
１０…試験体、１１…板部材、１２…被撮影面、１３…取付面、１４…くぼみ、
１５…熱伝導シート、
２０…構造物、２１…床版、２２…壁高欄、２３…床版下面、２４…外側面。
【図１】
2010089913.tif 000004
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年1月10日(2012.1.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外線カメラを用いて構造物の欠陥調査を行う構造物の赤外線調査方法において、
被撮影面とその裏面である取付面とを有する板状の試験体を用意し、構造物の被調査面と試験体の取付面とを互いに対向させて構造物に試験体を取り付けて、構造物と試験体との間に空隙を呈する人工的な異常部を設ける試験体取付工程と、
試験体の被撮影面を赤外線カメラで撮影する試験体撮影工程と、
試験体の赤外線熱画像を用いて試験体の被撮影面のうち異常部の表面と異常部を除く健全部の表面とを判別する判別工程と、
異常部の表面と健全部の表面とが判別可能な時間帯に構造物の被調査面を赤外線カメラで撮影する構造物撮影工程と、
を備えること
を特徴とする構造物の赤外線調査方法。
【請求項２】
前記試験体取付工程では、被撮影面とその裏面である取付面とを有し該取付面に異常部に相当するくぼみが形成された板状の試験体を用意し、構造物の被調査面と試験体の取付面とを互いに対向させて構造物に試験体を取り付けておくこと
を特徴とする請求項１記載の構造物の赤外線調査方法。
【請求項３】
前記試験体取付工程では、構造物の被調査面と試験体の取付面との間に熱伝導部材を介在させること
を特徴とする請求項２記載の構造物の赤外線調査方法。
【請求項４】
構造物は、被調査面の裏面で受けた熱を被調査面に熱伝導させること
を特徴とする請求項２記載の構造物の赤外線調査方法。
【請求項５】
前記試験体取付工程では、異常部の状態が異なる複数の試験体を構造物に取り付けておくこと
を特徴とする請求項２記載の構造物の赤外線調査方法。
【請求項６】
赤外線カメラを用いて欠陥調査される構造物に模して製造される赤外線調査用の試験体において、
赤外線カメラの撮影対象とされる被撮影面と、前記被撮影面の裏面にあって構造物と対向する取付面と、前記取付面に形成されるくぼみと、を有する板部材と、
前記板部材の前記取付面に接着される熱伝導部材と
を備えること
を特徴とする赤外線調査用の試験体。
【請求項７】
前記試験体取付工程では、構造物の被調査面と試験体の取付面との間に孔が形成された熱伝導部材を介在させ、構造物の被調査面と試験体の取付面との間に前記孔によって前記熱伝導部材の厚さの空隙が形成されるように構造物に試験体を取り付けておくこと
を特徴とする請求項１記載の構造物の赤外線調査方法。
【請求項８】
表面に凹凸加工が施された熱伝導部材を用いること
を特徴とする請求項３記載の構造物の赤外線調査方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
第１発明は、
赤外線カメラを用いて構造物の欠陥調査を行う構造物の赤外線調査方法において、
被撮影面とその裏面である取付面とを有する板状の試験体を用意し、構造物の被調査面と試験体の取付面とを互いに対向させて構造物に試験体を取り付けて、構造物と試験体との間に空隙を呈する人工的な異常部を設ける試験体取付工程と、
試験体の被撮影面を赤外線カメラで撮影する試験体撮影工程と、
試験体の赤外線熱画像を用いて試験体の被撮影面のうち異常部の表面と異常部を除く健全部の表面とを判別する判別工程と、
異常部の表面と健全部の表面とが判別可能な時間帯に構造物の被調査面を赤外線カメラで撮影する構造物撮影工程と、
を備えること
を特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
第２発明は、
前記試験体取付工程では、被撮影面とその裏面である取付面とを有し該取付面に異常部に相当するくぼみが形成された板状の試験体を用意し、構造物の被調査面と試験体の取付面とを互いに対向させて構造物に試験体を取り付けておくこと
を特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
第２発明を用いて第１発明を説明する。  
赤外線調査の準備段階として、被撮影面とその裏面である取付面とを有する板状の試験体を作成する。そして構造物と試験体との間に空隙を呈する人工的な異常部が形成されるように、構造物の被調査面と試験体の取付面とを互いに対向させて構造物に試験体を取り付けておく（試験体取付工程）。  
実際に赤外線カメラで構造物の被調査面を撮影するにあたり、試験体の被撮影面を赤外線カメラで撮影する（試験体撮影工程）。  
試験体の被撮影面のうち、異常部の表面温度とそれ以外の健全部の表面温度の差がある程度大きくなると、撮影した試験体の赤外線熱画像で異常部の表面と健全部の表面の判別が可能になる（判別工程）。  
異常部の表面と健全部の表面の判別が可能となった時間帯に構造物の被調査面を赤外線カメラで撮影する（構造物撮影工程）。  
構造物の被調査面の表層に損傷が存在すると、被調査面の赤外線熱画像で損傷位置が確認できる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
第４発明は、
構造物は、被調査面の裏面で受けた熱を被調査面に熱伝導させること
を特徴とする。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
第４発明は調査対象の構造物の一形態に関する。被調査面の裏面で受けた熱を被調査面に熱伝導させる所謂間接効果が発生する構造物に試験体を直接取り付ければ、試験体にも同じ間接効果が発生する。つまり構造物近傍に試験体を設置するよりも構造物の熱環境を正確に把握できる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
第５発明は、
前記試験体取付工程では、異常部の状態が異なる複数の試験体を構造物に取り付けておくこと
を特徴とする。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
第５発明のように異常部の状態が異なる複数の試験体を構造物に取り付けておき、各試験体を赤外線カメラで撮影すると、熱環境によっては、一の試験体の赤外線熱画像では異常部と健全部の判別が可能であるが、他の試験体の赤外線熱画像では異常部と健全部の判別が不可能である、という状況が生ずることがある。異常部と健全部の判別が可能な試験体の赤外線熱画像と、異常部と健全部の判別が不可能な試験体の赤外線熱画像と、構造物の赤外線熱画像と、を見比べることで、構造物の表層に存在する損傷の状態を推測できる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
第６発明は、
赤外線カメラを用いて欠陥調査される構造物に模して製造される赤外線調査用の試験体において、
赤外線カメラの撮影対象とされる被撮影面と、前記被撮影面の裏面にあって構造物と対向する取付面と、前記取付面に形成されるくぼみと、を有する板部材と、
前記板部材の前記取付面に接着される熱伝導部材と
を備えること
を特徴とする。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
第６発明の試験体は、赤外線カメラの撮影対象とされる被撮影面と、被撮影面の裏面にあって構造物と対向する取付面と、取付面側に形成される異常部と、を備える。この試験体は、取付面が構造物の被調査面の一部分と互いに対向するようにして構造物に取り付けられ、構造物と一体となる。試験体には構造物と同じ熱伝導が発生する。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
第７発明は、
前記試験体取付工程では、構造物の被調査面と試験体の取付面との間に孔が形成された熱伝導部材を介在させ、構造物の被調査面と試験体の取付面との間に前記孔によって前記熱伝導部材の厚さの空隙が形成されるように構造物に試験体を取り付けておくこと
を特徴とする。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
第７発明を用いて第１発明を説明する。  
赤外線調査の準備段階として、被撮影面とその裏面である取付面とを有する板状の試験体を作成する。そして構造物の被調査面と試験体の取付面とを互いに対向させて構造物に試験体を取り付けておく。この際に構造物の被調査面と試験体の取付面との間に部分的な空隙を形成し、この空隙を異常部とする（試験体取付工程）。  
実際に赤外線カメラで構造物の被調査面を撮影するにあたり、試験体の被撮影面を赤外線カメラで撮影する（試験体撮影工程）。  
試験体の被撮影面のうち、異常部の表面温度とそれ以外の健全部の表面温度の差がある程度大きくなると、撮影した試験体の赤外線熱画像で異常部の表面と健全部の表面の判別が可能になり、結果として異常部の位置が判別可能になる（判別工程）。  
異常部の位置を判別可能となった時間帯に構造物の被調査面を赤外線カメラで撮影する（構造物撮影工程）。  
構造物の被調査面の表層に損傷が存在すると、被調査面の赤外線熱画像で損傷位置が確認できる。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
第８発明は、
表面に凹凸加工が施された熱伝導部材を用いること
を特徴とする。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正書】
【提出日】平成24年3月9日(2012.3.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外線カメラを用いて構造物の欠陥調査を行う構造物の赤外線調査方法において、
被撮影面とその裏面である取付面とを有する板状の試験体を用意し、構造物の被調査面と試験体の取付面とを互いに対向させて構造物に試験体を取り付けて、構造物と試験体との間に空隙を呈する人工的な異常部を設ける試験体取付工程と、
試験体の被撮影面を赤外線カメラで撮影する試験体撮影工程と、
試験体の赤外線熱画像を用いて試験体の被撮影面のうち異常部の表面と異常部を除く健全部の表面とを判別する判別工程と、
異常部の表面と健全部の表面とが判別可能な時間帯に構造物の被調査面を赤外線カメラで撮影する構造物撮影工程と、
を備えること
を特徴とする構造物の赤外線調査方法。
【請求項２】
前記試験体取付工程では、被撮影面とその裏面である取付面とを有し該取付面に異常部に相当するくぼみが形成された板状の試験体を用意し、構造物の被調査面と試験体の取付面とを互いに対向させて構造物に試験体を取り付けておくこと
を特徴とする請求項１記載の構造物の赤外線調査方法。
【請求項３】
前記試験体取付工程では、構造物の被調査面と試験体の取付面との間に熱伝導部材を介在させること
を特徴とする請求項２記載の構造物の赤外線調査方法。
【請求項４】
構造物は、被調査面の裏面で受けた熱を被調査面に熱伝導させること
を特徴とする請求項２記載の構造物の赤外線調査方法。
【請求項５】
前記試験体取付工程では、異常部の状態が異なる複数の試験体を構造物に取り付けておくこと
を特徴とする請求項２記載の構造物の赤外線調査方法。
【請求項６】
前記試験体取付工程では、構造物の被調査面と試験体の取付面との間に孔が形成された熱伝導部材を介在させ、構造物の被調査面と試験体の取付面との間に前記孔によって前記熱伝導部材の厚さの空隙が形成されるように構造物に試験体を取り付けておくこと
を特徴とする請求項１記載の構造物の赤外線調査方法。
【請求項７】
表面に凹凸加工が施された熱伝導部材を用いること
を特徴とする請求項３記載の構造物の赤外線調査方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の試験体において、
赤外線カメラの撮影対象とされる被撮影面と、前記被撮影面の裏面にあって構造物と対向する取付面と、前記取付面に形成されるくぼみと、を有する板部材と、
前記板部材の前記取付面に接着される熱伝導部材と
を備えること
を特徴とする赤外線調査用の試験体。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
第６発明は、
前記試験体取付工程では、構造物の被調査面と試験体の取付面との間に孔が形成された熱伝導部材を介在させ、構造物の被調査面と試験体の取付面との間に前記孔によって前記熱伝導部材の厚さの空隙が形成されるように構造物に試験体を取り付けておくこと
を特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
第６発明を用いて第１発明を説明する。  
赤外線調査の準備段階として、被撮影面とその裏面である取付面とを有する板状の試験体を作成する。そして構造物の被調査面と試験体の取付面とを互いに対向させて構造物に試験体を取り付けておく。この際に構造物の被調査面と試験体の取付面との間に部分的な空隙を形成し、この空隙を異常部とする（試験体取付工程）。  
実際に赤外線カメラで構造物の被調査面を撮影するにあたり、試験体の被撮影面を赤外線カメラで撮影する（試験体撮影工程）。  
試験体の被撮影面のうち、異常部の表面温度とそれ以外の健全部の表面温度の差がある程度大きくなると、撮影した試験体の赤外線熱画像で異常部の表面と健全部の表面の判別が可能になり、結果として異常部の位置が判別可能になる（判別工程）。  
異常部の位置を判別可能となった時間帯に構造物の被調査面を赤外線カメラで撮影する（構造物撮影工程）。  
構造物の被調査面の表層に損傷が存在すると、被調査面の赤外線熱画像で損傷位置が確認できる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
第７発明は、
表面に凹凸加工が施された熱伝導部材を用いること
を特徴とする。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
第８発明は、
第１〜第７発明のいずれかに用いられる試験体であって、
赤外線カメラの撮影対象とされる被撮影面と、前記被撮影面の裏面にあって構造物と対向する取付面と、前記取付面に形成されるくぼみと、を有する板部材と、
前記板部材の前記取付面に接着される熱伝導部材と
を備える。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
第８発明の試験体は、赤外線カメラの撮影対象とされる被撮影面と、被撮影面の裏面にあって構造物と対向する取付面と、取付面側に形成される異常部と、を備える。この試験体は、取付面が構造物の被調査面の一部分と互いに対向するようにして構造物に取り付けられ、構造物と一体となる。試験体には構造物と同じ熱伝導が発生する。
【手続補正書】
【提出日】平成24年4月13日(2012.4.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の構造物の赤外線調査方法に用いる試験体において、
赤外線カメラの撮影対象とされる被撮影面と、前記被撮影面の裏面にあって構造物と対向する取付面と、前記取付面に形成されるくぼみと、を有する板部材と、
前記板部材の前記取付面に接着される熱伝導部材と
を備えること
を特徴とする赤外線調査用の試験体。
【国際調査報告】
2010089913.tif 000026
2010089913.tif 000027
2010089913.tif 000028
2010089913.tif 000029
2010089913.tif 000030
2010089913.tif 000031