(57)【要約】【課題】鉄筋上のＡＥ発生源で発生したＡＥをノイズから識別して精度よく検知することができる鉄筋腐食のＡＥ検知方法と装置を提供する。【解決手段】センサ配置ステップＳ１、遅延時間算出ステップＳ２、受信波形記憶ステップＳ３、及び、波形合成ステップＳ４を有する。ステップＳ１において、内部に鉄筋が配筋されたコンクリートの表面に、複数のＡＥセンサを互いにセンサ間隔を隔てて配置する。ステップＳ２において、鉄筋上のＡＥ発生源から各ＡＥセンサに到着するＡＥの個別遅延時間ｔを算出する。ステップＳ３において、複数のＡＥセンサによりＡＥ発生源で発生するＡＥをそれぞれ受信して複数の受信波形５を記憶する。ステップＳ４において、個別遅延時間ｔに基づき受信波形５をそれぞれ遅延させて合成した合成波形６を作成する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に鉄筋が配筋されたコンクリートの表面に、複数のＡＥセンサを互いにセンサ間隔を隔てて配置するセンサ配置ステップと、
鉄筋上のＡＥ発生源から各ＡＥセンサに到着するＡＥの個別遅延時間を算出する遅延時間算出ステップと、
複数の前記ＡＥセンサにより前記ＡＥ発生源で発生する前記ＡＥをそれぞれ受信して複数の受信波形を記憶する受信波形記憶ステップと、
前記個別遅延時間に基づき前記受信波形をそれぞれ遅延させて合成した合成波形を作成する波形合成ステップと、を有する、鉄筋腐食のＡＥ検知方法。
【請求項２】
前記センサ配置ステップにおいて、前記ＡＥ発生源の前記鉄筋に対しその軸方向又は直交方向の直線上に複数の前記ＡＥセンサを配置する、請求項１に記載の鉄筋腐食のＡＥ検知方法。
【請求項３】
前記センサ配置ステップにおいて、前記ＡＥ発生源の前記鉄筋に対しその軸方向及び直交方向の直線上にそれぞれ複数の前記ＡＥセンサを配置し、
前記波形合成ステップにおいて、前記軸方向及び前記直交方向の複数の前記受信波形からそれぞれ前記合成波形を作成し、
前記軸方向及び前記直交方向の前記合成波形の両方が閾値を超える場合に、前記合成波形の一方又は両方を出力する、請求項１に記載の鉄筋腐食のＡＥ検知方法。
【請求項４】
前記センサ配置ステップにおいて、前記ＡＥ発生源から前記ＡＥの伝搬距離が互いに相違する表面上の複数の円上に、前記ＡＥセンサをそれぞれ配置する、請求項１に記載の鉄筋腐食のＡＥ検知方法。
【請求項５】
前記センサ配置ステップにおいて、前記ＡＥ発生源から隣接する前記ＡＥセンサまでの伝搬距離の差が、前記コンクリート内の音波の半波長となるように、前記センサ間隔を設定する、請求項１に記載の鉄筋腐食のＡＥ検知方法。
【請求項６】
３以上の前記ＡＥセンサに到着した前記ＡＥの検出時間差から、前記ＡＥ発生源の位置を標定する位置標定ステップを有する、請求項１に記載の鉄筋腐食のＡＥ検知方法。
【請求項７】
内部に鉄筋が配筋されたコンクリートの表面に、互いにセンサ間隔を隔てて配置された複数のＡＥセンサと、
鉄筋上のＡＥ発生源から各ＡＥセンサに到着するＡＥの個別遅延時間を算出する遅延時間算出装置と、
複数の前記ＡＥセンサにより前記ＡＥ発生源で発生する前記ＡＥをそれぞれ受信して複数の受信波形を記憶する受信波形記憶装置と、
前記個別遅延時間に基づき前記受信波形をそれぞれ遅延させて合成した合成波形を作成する波形合成装置と、を有する、鉄筋腐食のＡＥ検知装置。
【請求項８】
３以上の前記ＡＥセンサに到着した前記ＡＥの検出時間差から、前記ＡＥ発生源の位置を標定する位置標定装置を有する、請求項７に記載の鉄筋腐食のＡＥ検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート内部の鉄筋腐食に伴うＡＥを検知する鉄筋腐食のＡＥ検知方法と装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリート内部の鉄筋の腐食に伴ってＡＥが発生することが知られている。
ＡＥ（アコースティックエミッション）とは、固体が変形、破壊、あるいは腐食が進行する過程で発生する弾性波である。
【０００３】
コンクリート内部で発生するＡＥは、周波数帯が数１０ｋＨｚ−数１００ｋＨｚであり、原理的にＡＥセンサ（例えば、圧電素子センサ）で検出することができる。
また、検出したＡＥの最大振幅値、カウント数、エネルギー、信号継続時間、立上り時間などから、コンクリート内部の鉄筋腐食を評価することができる。
【０００４】
かかるＡＥを利用するコンクリート内部の鉄筋腐食の評価方法として、例えば特許文献１が既に提案されている。
【０００５】
特許文献１の「ＡＥによるコンクリート構造物の鉄筋腐食量の定量評価方法」は、鉄筋コンクリート構造物に圧電素子センサを設置し発生するＡＥを検出する。このＡＥのピーク周波数ｆが、任意の周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４（ｆ１＜ｆ２≦ｆ３＜ｆ４）に対して、ｆ１≦ｆ＜ｆ２を満たすヒット数Ｈｌと、ｆ３≦ｆ＜ｆ４を満たすヒット数Ｈｈとの比で鉄筋腐食を評価するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−１３３４４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
コンクリート内の鉄筋の腐食は、腐食時に酸化物の体積膨張を伴い、鉄筋とコンクリート間に圧縮応力を発生させ、これにより酸化腐食物の破壊やこすれに伴いＡＥを発生させる。更に鉄筋の腐食が進むとコンクリートに割れを発生させてより深刻な損傷へと移行する。
【０００８】
しかし、コンクリート内部の鉄筋腐食に伴うＡＥは微弱であり、特に鉄筋腐食の初期状態では、ノイズ（風や雨に伴う雑音）との識別が困難であった。
【０００９】
例えば、特許文献１では、コンクリート表面から検出されたＡＥは、載荷サイクル毎における周波数の著しい変化は確認できないとして、コンクリート構造物の鉄筋の一部を露出させて、その部分に圧電素子センサを設置している。
【００１０】
本発明は、上述した問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、コンクリート内の鉄筋を露出させることなく、鉄筋上のＡＥ発生源で発生したＡＥをノイズから識別して精度よく検知することができる鉄筋腐食のＡＥ検知方法と装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明によれば、内部に鉄筋が配筋されたコンクリートの表面に、複数のＡＥセンサを互いにセンサ間隔を隔てて配置するセンサ配置ステップと、
鉄筋上のＡＥ発生源から各ＡＥセンサに到着するＡＥの個別遅延時間を算出する遅延時間算出ステップと、
複数の前記ＡＥセンサにより前記ＡＥ発生源で発生する前記ＡＥをそれぞれ受信して複数の受信波形を記憶する受信波形記憶ステップと、
前記個別遅延時間に基づき前記受信波形をそれぞれ遅延させて合成した合成波形を作成する波形合成ステップと、を有する、鉄筋腐食のＡＥ検知方法が提供される。
【００１２】
また、本発明によれば、内部に鉄筋が配筋されたコンクリートの表面に、互いにセンサ間隔を隔てて配置された複数のＡＥセンサと、
鉄筋上のＡＥ発生源から各ＡＥセンサに到着するＡＥの個別遅延時間を算出する遅延時間算出装置と、
複数の前記ＡＥセンサにより前記ＡＥ発生源で発生する前記ＡＥをそれぞれ受信して複数の受信波形を記憶する受信波形記憶装置と、
前記個別遅延時間に基づき前記受信波形をそれぞれ遅延させて合成した合成波形を作成する波形合成装置と、を有する、鉄筋腐食のＡＥ検知装置が提供される。
【発明の効果】
【００１３】
上記本発明によれば、鉄筋上のＡＥ発生源から各ＡＥセンサに到着するＡＥの個別遅延時間に基づき、受信波形をそれぞれ遅延させて合成した合成波形を作成する。この合成により、各受信波形に含まれるＡＥ（「受信ＡＥ波形」と呼ぶ）は、個別遅延時間に基づき同期して加算されるため、合成波形は、ＡＥセンサの数に比例して強調（増幅）された受信ＡＥ波形を含む。また、各受信波形に含まれるノイズは、その発生位置がＡＥ発生源と異なるため、打ち消し合って減衰する。
【００１４】
従って、本発明により、コンクリート内の鉄筋を露出させることなく、鉄筋上のＡＥ発生源で発生したＡＥをノイズから識別して、鉄筋腐食の初期状態を精度よく検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】ＡＥの検出方法の説明図である。
【図２】ＡＥの受信波形の模式図である。
【図３】本発明による鉄筋腐食のＡＥ検知装置の実施形態図である。
【図４】本発明による鉄筋腐食のＡＥ検知方法の実施形態を示す全体フロー図である。
【図５】受信波形と合成波形の模式図である。
【図６】鉄筋の長さ方向に対し直交する直線上に複数のセンサを配置した場合を示す図である。
【図７】シミュレーションで用いたＡＥの模擬波形を示す図である。
【図８】図６の鉄筋の上面（発生源）で発生した疑似ＡＥを本発明の方法で合成した合成波形を示す図である。
【図９】図６の発生源と異なる深さで発生した疑似ＡＥに基づき本発明の方法で合成した合成波形を示す図である。
【図１０】音源の深さと振幅値比との関係図である。
【図１１】音源の幅方向位置と振幅値比との関係図である。
【図１２】道路橋の支柱に対するセンサの配置例を示す図である。
【図１３】センサ間隔と振幅値比との関係図である。
【図１４】式（３）を満たすセンサ間距離の場合の支柱の遠方からくるノイズの合成波形を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。なお各図において、共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【００１７】
図１は、ＡＥの検出方法の説明図である。
この図において、１はコンクリートの表面、２は鉄筋ＢのＡＥ発生源、４はＡＥセンサである。この図は、ＡＥ発生源２を通り鉄筋Ｂに対し直交する２次元断面を示している。
【００１８】
この図において、ＡＥ発生源２に最も近い表面１の位置（図で真上）を原点Ｏとし、表面１に沿う１つの軸をＸ軸、表面１に直交する軸をＺ軸とする。
ＡＥ発生源２は、鉄筋Ｂの位置、すなわち原点Ｏから深さｄのＺ軸上に位置する。また、ＡＥセンサ４は、原点Ｏから表面距離ＬのＸ軸上に位置する。
【００１９】
この場合、ＡＥ発生源２からＡＥセンサ４の受信面（表面１の位置）までの伝搬距離Ｒは、幾何学的に式（１）で求められる。
Ｒ２＝ｄ２＋Ｌ２・・・（１）
また、ＡＥ３の音速ｖから、ＡＥ３の発生からＡＥセンサ４による検出までの個別遅延時間ｔは、式（２）で求めることができる。
ｔ＝Ｒ／ｖ・・・（２）
ＡＥ３の音速ｖは、コンクリート内の音波であり、例えば約４２５０〜約５２５０ｍ／ｓである。
【００２０】
コンクリート内の鉄筋Ｂの位置は図面等より通常既知である。また、既知でない場合でも、鉄筋Ｂの位置は、レーダーなどで実測することができる。また、コンクリート内の音速ｖも、予め実測することができる。さらに、ＡＥセンサ４の原点Ｏからの表面距離Ｌは自由に設定することができる。
従って、鉄筋上のＡＥ発生源２の位置を予め設定することで、式（１）（２）から、個別遅延時間ｔを算出することができる。
【００２１】
図２は、ＡＥの受信波形５の模式図であり、横軸は時間、縦軸はＡＥ強度である。
この図において、Ｓは閾値、Ｔ１は継続時間、Ｔ２は立上り時間、Ｈｍは最大振幅値、黒丸（●）はカウント点、斜線面積はエネルギーを示している。
この図に示すように、受信波形５には、ＡＥ３の波形（「受信ＡＥ波形５ａ」）の他にノイズ８が含まれている。そのため、上述したように、ＡＥ３が微弱な場合、受信ＡＥ波形５ａとノイズ８との識別が困難となる。
【００２２】
図３は、本発明による鉄筋腐食のＡＥ検知装置１０の実施形態図である。
この図において、ＡＥ検知装置１０は、複数のＡＥセンサ１２、遅延時間算出装置１４、受信波形記憶装置１６、波形合成装置１８、及び評価装置２０を有する。
【００２３】
複数のＡＥセンサ１２は、例えば圧電素子センサであり、内部に鉄筋Ｂが配筋されたコンクリートの表面１に、互いに間隔を隔てて配置される。以下、必要な場合を除き、ＡＥセンサ１２を単に「センサ１２」と呼ぶ。
【００２４】
図３は、コンクリートの表面１を上方（表面１に直交する方向）から見た図であり、鉄筋上のＡＥ発生源２に最も近い表面位置を原点Ｏとし、表面１に沿い互いに直交する軸をＸ軸及びＹ軸とする。
この例で１１個のセンサ１２が、原点Ｏを中心としてＸ軸上に原点Ｏからのセンサ間隔ΔＬを隔てて配置されている。センサ間隔ΔＬは、一定でも、ランダムでもよい。
また、複数のセンサ１２は、Ｘ軸上に限定されず、原点Ｏからの表面距離Ｌが同一（原点Ｏを中心とする円上）であれば、図中に破線で示すように、Ｙ軸上でも、その他の位置であってもよい。
【００２５】
遅延時間算出装置１４、受信波形記憶装置１６、波形合成装置１８、及び評価装置２０は、例えば全体として１つのコンピュータ（ＰＣ）で構成される。このコンピュータは、入出力装置、演算装置、記憶装置を有する。
なお、遅延時間算出装置１４、受信波形記憶装置１６、波形合成装置１８、及び評価装置２０の一部を別の装置で構成してもよい。また、評価装置２０は、必須ではなく、これを省略してもよい。
【００２６】
遅延時間算出装置１４は、鉄筋上のＡＥ発生源２から各センサ１２に到着するＡＥ３の個別遅延時間ｔを算出する。
【００２７】
鉄筋上のＡＥ発生源２の位置が既知、又は予め決められている場合、個別遅延時間ｔは、既知、又は実測した鉄筋Ｂの位置と音速ｖに基づき、上述した式（１）（２）から、予め算出することができる。
【００２８】
受信波形記憶装置１６は、複数のセンサ１２によりＡＥ発生源２で発生するＡＥ３をそれぞれ受信して複数の受信波形５を記憶する。
波形合成装置１８は、個別遅延時間ｔに基づき受信波形５をそれぞれ遅延させて合成した合成波形６を作成する。
評価装置２０は、作成した合成波形６の最大振幅値、カウント数、エネルギー、信号継続時間、立上り時間などから、コンクリート内部の鉄筋腐食を評価する。
【００２９】
図３において、鉄筋上のＡＥ発生源２の位置が不明な場合、ＡＥ検知装置１０は、さらに位置標定装置１５を備えることが好ましい。位置標定装置１５は、遅延時間算出装置１４と同様に、例えば全体として１つのコンピュータ（ＰＣ）で構成される。
位置標定装置１５は、３以上のＡＥセンサ１２に到着したＡＥ３の検出時間差から、ＡＥ発生源２の位置を標定する。
標定したＡＥ発生源２の位置に基づき、遅延時間算出装置１４は個別遅延時間ｔを算出し、波形合成装置１８は合成波形６を作成する。
【００３０】
図４は、本発明による鉄筋腐食のＡＥ検知方法の実施形態を示す全体フロー図である。
この図において、このＡＥ検知方法は、Ｓ１〜Ｓ６の各ステップ（工程）を有する。
【００３１】
センサ配置ステップＳ１において、内部に鉄筋Ｂが配筋されたコンクリートの表面１に、原点Ｏから複数のセンサ１２を互いにセンサ間隔ΔＬを隔てて配置する。
【００３２】
この配置は、図３に示したように、Ｘ軸上に限定されず、原点Ｏからの表面距離Ｌが同一（原点Ｏを中心とする円上）であれば、図中に破線で示すように、Ｙ軸上でも、その他の位置であってもよい。
すなわち、ＡＥ発生源２からＡＥ３の伝搬距離Ｒが互いに相違する表面上の複数の円上に、ＡＥセンサ１２をそれぞれ配置してもよい。
【００３３】
遅延時間算出ステップＳ２において、鉄筋上のＡＥ発生源２から各ＡＥセンサ１２に到着するＡＥ３の個別遅延時間ｔを算出する。
上述したように、鉄筋上のＡＥ発生源２の位置が既知、又は予め決められている場合、上述した式（１）（２）から、予め算出する。この場合、ステップＳ２はステップＳ３より先行して実施する。
【００３４】
また、鉄筋上のＡＥ発生源２の位置が不明な場合、位置標定ステップＳ６を有し、３以上のＡＥセンサ１２に到着したＡＥ３の検出時間差から、ＡＥ発生源２の位置を標定する。この場合、標定したＡＥ発生源２の位置に基づき、ステップＳ２において個別遅延時間ｔを算出し、ステップＳ３において合成波形６を作成する。
なお、ステップＳ６は省略してもよい。
【００３５】
受信波形記憶ステップＳ３において、複数のセンサ１２によりＡＥ発生源２で発生するＡＥ３をそれぞれ受信して複数の受信波形５を記憶する。
【００３６】
図５は、受信波形５と合成波形６の模式図である。図５（Ａ）は、２つ受信波形５の模式図であり、それぞれＡＥ３の波形（受信ＡＥ波形５ａ）とノイズ８を含んでいる。
２つの受信ＡＥ波形５ａは、単一のＡＥ発生源２で発生した同一の受信波形５を検出したものである。従って、２つの受信ＡＥ波形５ａは、両者間の遅延時間ｔａは相違するが、同一の波形を有する。
一方、２つ受信波形５に含まれるノイズ８は、様々な位置から発生し、かつ各ＡＥセンサ１２に到達する遅延時間も相違することから、それぞれのノイズ８ａ〜８ｄの波形は相違している。
【００３７】
波形合成ステップＳ４において、個別遅延時間ｔに基づき受信波形５をそれぞれ遅延させて合成した合成波形６を作成する。
【００３８】
図５（Ａ）の２つ受信波形５を両者間の遅延時間ｔａに基づき合成することで、同一の波形を有する受信ＡＥ波形５ａは加算されて強調（増幅）される。また、この合成により、それぞれのノイズ８ａ〜８ｃの波形は相違しているので、打ち消し合って減衰する。
【００３９】
従って、図５（Ｂ）に示すように、合成波形６は、センサ１２の数（例えば５つ）に比例して強調（増幅）されたＡＥ３の受信波形（受信ＡＥ波形５ａ）を含むようになる。
なお、この例では、説明の都合上、受信ＡＥ波形５ａとノイズ８の発生時点が相違しているが、発生時点が重複する場合も同様である。
【００４０】
評価ステップＳ５において、作成された合成波形６の最大振幅値、カウント数、エネルギー、信号継続時間、立上り時間などから、コンクリート内部の鉄筋腐食を評価する。
このステップＳ５は、評価装置２０を用いることが好ましいが、これを用いずに、人為的に実施してもよい。
【００４１】
以下、本発明の効果をシミュレーション結果に基づき説明する。
【実施例１】
【００４２】
図６は、鉄筋Ｂの長さ方向に対し直交する直線上に複数のセンサ１２を配置した場合を示す図である。
コンクリート内の鉄筋上のＡＥ発生源２で発生したＡＥ３は、この図に示すように直線的に複数のセンサ１２に到達し、このときにＡＥ３（すなわち音波）の伝搬距離Ｒの差に相当する時間差が各センサ１２によって生じる。
【００４３】
鉄筋上のＡＥ発生源２の深さｄ（かぶり深さ）を７０ｍｍとして、鉄筋Ｂに直交する方向に１１個のセンサ１２をセンサ間隔ΔＬ（５０ｍｍ）で並べた場合をシミュレーションした。
【００４４】
図７は、シミュレーションで用いたＡＥ３の模擬波形（以下、「疑似ＡＥ７」と呼ぶ）を示す図である。疑似ＡＥ７は、波長３２ｍｍ、最大振幅値Ｈｍが約１．０である。
【００４５】
図８は、図６の鉄筋Ｂの上面（ＡＥ発生源２）で発生した疑似ＡＥ７を本発明の方法で合成した合成波形６を示す図である。このシミュレーションでは、ノイズ８を想定せず、疑似ＡＥ７（ＡＥ発生源２で発生したＡＥ３）は減衰せずに各センサ１２に到達したと仮定している。
この図において、合成波形６の最大振幅値Ｈｍは約１１に増幅されている。すなわち、予め設定したＡＥ発生源２で疑似ＡＥ７が発生する場合には、合成波形６は、センサ１２の数に比例して強調（増幅）された受信ＡＥ波形５ａを含むようになることがわかる。
【００４６】
図９は、図６のＡＥ発生源２と異なる深さで発生した疑似ＡＥ７に基づき本発明の方法で合成した合成波形６を示す図である。すなわち、この場合の疑似ＡＥ７は、ＡＥ発生源２より深い位置（２００ｍｍ）で発生したノイズ８に相当する。
この図において、合成波形６の最大振幅値Ｈｍは約２に減衰されている。すなわち、予め設定したＡＥ発生源２と異なる深さで疑似ＡＥ７が発生する場合には、複数の受信波形５は、同一の波形を有する場合でも、遅延時間がＡＥ発生源２と異なるため位相が異なり、合成により複数の受信波形５が打ち消し合って減衰することがわかる。
【００４７】
図１０は、音源の深さと振幅値比との関係図であり、最大振幅値Ｈｍの深さによる変化を示している。
この図において、予め設定したＡＥ発生源２の深さｄ（＝７０ｍｍ）で疑似ＡＥ７が発生した場合がＡ点であり、その他は異なる深さで疑似ＡＥ７が発生する場合である。また、幅方向位置Ｘは同一（図３においてＸ＝０）である。
図中の横軸は、疑似ＡＥ７が発生する深さであり、縦軸はＡ点に対する最大振幅値Ｈｍの比率である。
【００４８】
この図において、振幅値比は、Ａ点が最大であり、その他の深さの場合、急激に低下している。すなわち、予め設定したＡＥ発生源２の深さｄと異なる深さから、同一レベルのＡＥ３（又はノイズ８）が発生した場合でも、合成により複数の受信波形５が打ち消し合って減衰する。従って、予め設定したＡＥ発生源２の深さｄ（＝７０ｍｍ）で発生した受信ＡＥ波形５ａのみを強調できることがわかる。
【００４９】
図１１は、音源の幅方向位置と振幅値比との関係図であり、音源位置が幅方向にずれた場合の最大振幅値Ｈｍの変化の様子を示している。
この図において、予め設定した幅方向位置Ｘ（図３においてＸ＝０）で疑似ＡＥ７が発生した場合がＡ点であり、その他は異なる幅方向位置Ｘで疑似ＡＥ７が発生する場合である。また、疑似ＡＥ７が発生する深さは同一（ｄ＝７０ｍｍ）である。
図中の横軸は、疑似ＡＥ７が発生する幅方向位置Ｘであり、縦軸はＡ点に対する最大振幅値Ｈｍの比率である。
【００５０】
この図において、振幅値比は、Ａ点が最大であり、その他の幅方向位置Ｘの場合、急激に低下している。すなわち、予め設定したＡＥ発生源２と異なる幅方向位置Ｘから、同一レベルのＡＥ３（又はノイズ８）が発生した場合でも、合成により複数の受信波形５が打ち消し合って減衰する。従って、予め設定した幅方向位置Ｘ（＝０ｍｍ）で発生した受信ＡＥ波形５ａのみを強調できることがわかる。
【００５１】
上述した実施例１によれば、本発明による方法により、予め設定したＡＥ発生源２に基づく受信ＡＥ波形５ａを強調し、深さや幅方向が異なる位置で発生するＡＥ３（又はノイズ８）を減衰させることができる。従って、本発明により、目的とする受信ＡＥ波形５ａをノイズ８から識別して精度よく検知できることが確認された。
【実施例２】
【００５２】
図１２は、道路橋の支柱９に対するセンサ１２の配置例を示す図である。この図において、（Ａ）は、鉄筋Ｂに対し軸方向及び直交方向の直線上にそれぞれ複数のセンサ１２を配置する例、（Ｂ）は、鉄筋Ｂに対し直交方向の直線上に複数のセンサ１２を配置する例である。
【００５３】
道路橋などでは、支柱９は鉛直方向（長手方向）に細長く、鉄筋Ｂも長手方向に配置されることが多い。この場合、上方（又は下方）よりコンクリート内を伝搬してくるノイズ８に対しては、図１２（Ｂ）のように、鉄筋Ｂの幅方向に配置したセンサ１２による信号処理はあまり有効ではない。各センサ１２がノイズ８をほぼ同時に検出するからである。
この場合、鉄筋Ｂに沿って複数のセンサ１２を配置することが有効である。
【００５４】
特に、図１２（Ａ）のように、鉄筋Ｂに対し軸方向及び直交方向の直線上にそれぞれ複数のセンサ１２を配置することが好ましい。
この場合、鉄筋Ｂの軸方向及び直交方向の複数のセンサ１２において、それぞれ本発明の信号処理を行い、軸方向及び直交方向の合成波形６の両方が閾値を超える場合のみを目的とするＡＥ３としてカウントする方法が有効である。
【実施例３】
【００５５】
実施例２において、支柱９のはるか遠方（上方又は下方）から伝搬するノイズ８を、予め設定したＡＥ発生源２で発生したＡＥ３と識別するための最適なセンサ間隔ΔＬについて検討する。ここで想定したＡＥ３（疑似ＡＥ７）の波長は３２ｍｍである。
【００５６】
まず、センサ１２を図１２（Ｂ）のように配置する。この場合、遠方からのノイズ８はコンクリートを伝わって、配置した複数のセンサ１２に同時に伝わる。
【００５７】
図１３はセンサ間隔ΔＬと振幅値比との関係図である。この図は、鉄筋Ｂの深さｄが７０ｍｍの場合の鉄筋Ｂに対し直交方向の直線上に配置した複数のセンサ１２で無限距離からのノイズ８を識別するためのセンサ間隔ΔＬを変えたときのノイズ８の低減状況をシミュレーションした結果である。
この図から、センサ間隔ΔＬにより周期的にノイズ８の低減効果が変化するのがわかる。これより、鉄筋Ｂまでの伝搬距離Ｒが半波長変化するときが最もノイズ８の低減効果があるといえる。
【００５８】
すなわち、センサ配置ステップＳ１において、ＡＥ発生源２と隣接するセンサ１２の伝搬距離Ｒの差が、コンクリート内の音波の半波長となるように、センサ間隔ΔＬを設定するのがよい。
この場合、以下の式（３）が成立する。
Ｒ２＝ｄ２＋Ｌ（ｎ）２＝｛ｄ＋（λ／２）（２ｎ−１）｝２・・・（３）
ここで、λはコンクリート内の音波の波長、Ｌ（ｎ）は中心からｎ番目の表面距離、ｎは整数である。
【００５９】
図１４は、式（３）を満たすセンサ間隔ΔＬの場合の支柱９の遠方からくるノイズ８の合成波形６を示している。なお、遠方からのノイズ８は減衰がないものとしている。
【００６０】
この図において、合成波形６の最大振幅値Ｈｍは約１に減衰されている。この場合、図６におけるｎ（１）〜ｎ（５）のセンサ１２と、ｎ（−１）〜ｎ（−５）のセンサ１２の検出波形は、位相が逆となる。すなわち、支柱９の遠方からくるノイズ８を複数（１１個）のセンサ１２で検出し、各受信波形５が減衰せずに同一波形を有する場合でも、位相が相違するため合成波形６は互いに打ち消し合って減衰している。
【００６１】
上述したように、本発明では、各センサ位置と鉄筋Ｂでの、最短時間差に伴う個別遅延時間ｔを設けて波形を合成することで、腐食に伴うＡＥ３の受信波形を強調して測定する。
従って、一つのセンサでＡＥ３を受信したときに、他のセンサ１２の波形を、予測した個別遅延時間ｔを考慮して合成することで、鉄筋Ｂを音源とする腐食に伴うＡＥ３の受信波形は強調され、他の部位から発生するノイズ８と容易に識別が可能となる。
【００６２】
上述した本発明の実施形態によれば、鉄筋上のＡＥ発生源２から各センサ１２に到着するＡＥ３の個別遅延時間ｔに基づき、受信波形５をそれぞれ遅延させて合成した合成波形６を作成する。この合成により、各受信波形に含まれる受信ＡＥ波形５ａは、個別遅延時間ｔに基づき同期して加算されるため、合成波形６は、センサ１２の数に比例して強調（増幅）された受信ＡＥ波形５ａを含む。また、各受信波形に含まれるノイズ８は、その発生位置がＡＥ発生源２と異なるため、打ち消し合って減衰する。
【００６３】
従って、本発明により、コンクリート内の鉄筋Ｂを露出させることなく、鉄筋上のＡＥ発生源２で発生したＡＥ３をノイズ８から識別して、鉄筋腐食の初期状態を精度よく検知することができる。
【００６４】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々に変更することができることは勿論である。
【符号の説明】
【００６５】
Ｂ  鉄筋、ｄ  深さ、Ｈｍ  最大振幅値、Ｌ，Ｌ（ｎ）  表面距離、
ΔＬ  センサ間隔、Ｏ  原点、Ｒ  伝搬距離、Ｓ  閾値、ｔ  個別遅延時間、
ｔａ  遅延時間、Ｔ１  継続時間、Ｔ２  立上り時間、ｖ  音速、λ  波長、
１  コンクリートの表面、２  ＡＥ発生源、３  ＡＥ、４  ＡＥセンサ、
５  受信波形、５ａ  受信ＡＥ波形、６  合成波形、７  疑似ＡＥ、
８（８ａ〜８ｃ）  ノイズ、９  支柱、１０  ＡＥ検知装置、
１２  ＡＥセンサ（センサ）、１４  遅延時間算出装置、
１６  受信波形記憶装置、１８  波形合成装置、２０  評価装置
【図１】
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【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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