(57)【要約】【課題】  簡便でありながら高精度に非露出部の腐食を検査でき且つ定量的評価も可能な検査対象物の非露出部の腐食検査方法及び腐食検査装置を提供すること。【解決手段】検査対象物１００の露出部１０３の外面に探触子２を設置し、探触子２から検査対象物１００の非露出部１０２に向けて超音波を入射させると共に非露出部１０２からの反射波を受信し、受信した反射波を評価することにより非露出部１０２の腐食の有無を検査する。探触子２は、超音波として横波を入射させる。受信した反射波において、所定のエコー高さを超える検査対象物１００の端面１０１ａからの反射信号の端面反射信号幅及び所定のエコー高さを超える腐食からの反射信号の腐食反射信号幅を求める。端面反射信号幅と腐食反射信号幅との差分により腐食の程度を評価する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象物の露出部の外面に探触子を設置し、前記探触子から前記検査対象物の非露出部に向けて超音波を入射させると共に前記非露出部からの反射波を受信し、受信した反射波を評価することにより前記非露出部の腐食の有無を検査する検査対象物の非露出部の腐食検査方法であって、
前記探触子は、前記超音波として横波を入射させるものであり、
前記受信した反射波において、所定のエコー高さを超える前記検査対象物の端面からの反射信号の端面反射信号幅及び前記所定のエコー高さを超える前記腐食からの反射信号の腐食反射信号幅を求め、
前記端面反射信号幅と前記腐食反射信号幅との差分により前記腐食の程度を評価する検査対象物の非露出部の腐食検査方法。
【請求項２】
評価用腐食部を有する試験体において、前記評価用腐食部の深さと前記差分との相関を示す検量線を予め作成しておき、
前記検査対象物において算出した差分及び前記検量線により前記腐食の減肉量を推定する請求項１記載の検査対象物の非露出部の腐食検査方法。
【請求項３】
前記評価用腐食部は、前記試験体の一部が自然に腐食して形成された自然減肉である請求項２記載の検査対象物の非露出部の腐食検査方法。
【請求項４】
前記検査対象物は柱状体であり、前記検査対象物の露出部は前記柱状体の地上部であり、前記非露出部は前記柱状体の地中埋設部であり、前記探触子を前記柱状体の周方向へ走査させ、前記受信した反射波を前記柱状体の全周を横軸としたＢスキャン画像として表示させる請求項１〜３のいずれかに記載の検査対象物の非露出部の腐食検査方法。
【請求項５】
前記探触子は、一探触子法によるものである請求項１〜４のいずれかに記載の検査対象物の非露出部の腐食検査方法。
【請求項６】
前記探触子は、二探触子法によるものである請求項１〜４のいずれかに記載の検査対象物の非露出部の腐食検査方法。
【請求項７】
検査対象物の露出部の外面に設置され、前記検査対象物の非露出部に向けて超音波を入射させると共に前記非露出部からの反射波を受信する探触子と、前記探触子で受信した反射波を評価する信号処理装置を備え、受信した反射波を評価することにより前記非露出部の腐食の有無を検査する検査対象物の非露出部の腐食検査装置であって、
前記探触子は、前記超音波として横波を入射させるものであり、
前記信号処理装置は、前記受信した反射波において、所定のエコー高さを超える前記検査対象物の端面からの反射信号の端面反射信号幅及び前記所定のエコー高さを超える前記腐食からの反射信号の腐食反射信号幅を求め、
前記端面反射信号幅と前記腐食反射信号幅との差分により前記腐食の程度を評価する検査対象物の非露出部の腐食検査装置。
【請求項８】
前記検査対象物は柱状体であり、前記検査対象物の露出部は前記柱状体の地上部であり、前記非露出部は前記柱状体の地中埋設部であり、前記探触子を前記柱状体の周方向へ走査させる走査手段をさらに備え、前記信号処理装置は、前記受信した反射波を前記柱状体の全周を横軸としたＢスキャン画像として表示させる請求項７記載の検査対象物の非露出部の腐食検査装置。
【請求項９】
前記探触子は、一探触子法によるものである請求項７又は８記載の検査対象物の非露出部の腐食検査装置。
【請求項１０】
前記探触子は、二探触子法によるものである請求項７又は８記載の検査対象物の非露出部の腐食検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査対象物の非露出部の腐食検査方法及び腐食検査装置に関する。さらに詳しくは、検査対象物の露出部の外面に探触子を設置し、前記探触子から前記検査対象物の非露出部に向けて超音波を入射させると共に前記非露出部からの反射波を受信し、受信した反射波を評価することにより前記非露出部の腐食の有無を検査する検査対象物の非露出部の腐食検査方法及び腐食検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
全国の高速道路や一般道には、道路標識、道路照明施設、道路情報提供装置が設置されている。これらの支柱構造物は、支柱の腐食による断面欠損などの不具合によって、倒壊等の危険性がある。しかしながら、従来、支柱の腐食状況の確認は、外側から地表露出部の目視検査を行うか、埋設箇所を掘削して部分的に地際部および埋設部の状況を確認する程度であり、腐食の発生状況を十分に把握できていない。
【０００３】
一方、近年、例えば特許文献１，２に記載の如く、超音波を使用して支柱の埋設部を検査する方法が提唱されている。これらの発明は、支柱の外表面から超音波の表面ＳＨ波を入射させ、減肉部と端面の反射エコー高さから埋設部の減肉状態を評価している。しかし、ＳＨ波の使用に際しては、非常に粘性の高い接触媒質を必要とするため、探触子を走査して支柱の全周のデータを得ることができず、円周上の４点のデータのみで腐食の程度を評価しており、さらなる精度向上が求められていた。また、これらの方法は、３段階又は４段階評価で減肉量を評価しており、定量的な評価も困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３９７３６０３号
【特許文献２】特許第５６４７７４６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
かかる従来の実情に鑑みて、本発明は、簡便でありながら高精度に検査対象物の非露出部の腐食を検査でき且つ定量的評価も可能な検査対象物の非露出部の腐食検査方法及び腐食検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係る検査対象物の非露出部の腐食検査方法の特徴は、検査対象物の露出部の外面に探触子を設置し、前記探触子から前記検査対象物の非露出部に向けて超音波を入射させると共に前記非露出部からの反射波を受信し、受信した反射波を評価することにより前記非露出部の腐食の有無を検査する方法において、前記探触子は、前記超音波として横波を入射させるものであり、前記受信した反射波において、所定のエコー高さを超える前記検査対象物の端面からの反射信号の端面反射信号幅及び前記所定のエコー高さを超える前記腐食からの反射信号の腐食反射信号幅を求め、前記端面反射信号幅と前記腐食反射信号幅との差分により前記腐食の程度を評価することにある。
【０００７】
上記特徴構成によれば、探触子は超音波として横波を入射させるものであるので、ＳＨ波のように非常に粘性の高い接触媒質を必要とせず、検査が簡便となり且つ例えば探触子を走査させることも容易となる。ここで、外部から目視等で直接確認が困難な非露出部に腐食部が存在する場合、検査対象物を伝搬する横波の一部は腐食部で反射し探触子で受信される。また、他の一部は、腐食していない部分を伝搬して検査対象物の端部まで到達しその端面で反射して探触子で受信される。このように、腐食部で反射する反射波と端面で反射する反射波は、腐食の大きさ（深さ）の影響を受ける。従って、所定のエコー高さを超える柱状体の端面からの反射信号の端面反射信号幅及び所定のエコー高さを超える腐食からの反射信号の腐食反射信号幅を求め、端面反射信号幅と腐食反射信号幅との差分により腐食の程度を評価することで、高精度な評価が可能となる。
【０００８】
上記特徴構成において、評価用腐食部を有する試験体において、前記評価用腐食部の深さと前記差分との相関を示す検量線を予め作成しておき、前記検査対象物において算出した差分及び前記検量線により前記腐食の減肉量を推定するとよい。これにより、検量線に基づいて腐食の減肉量を容易に求めることができ、定量的な評価が可能となる。
【０００９】
係る場合、前記評価用腐食部は、前記試験体の一部が自然に腐食して形成された自然減肉であることが望ましい。現実の腐食部の表面は凹凸面となっており、その凹凸によって超音波の反射が生じやすくなっている。よって、検量線の作成に際し、実際に腐食した試験体を用いることで、現実に即したデータとなり、より検査精度を向上させることができる。
【００１０】
前記検査対象物は柱状体であり、前記検査対象物の露出部は前記柱状体の地上部であり、前記非露出部は前記柱状体の地中埋設部であり、前記探触子を前記柱状体の周方向へ走査させ、前記受信した反射波を前記柱状体の全周を横軸としたＢスキャン画像として表示させても構わない。これにより、検査対象物が柱状体である場合に、非露出部としての柱状体の地中埋設部の腐食の評価を視覚的にも容易に行うことが可能となる。
【００１１】
前記探触子は、一探触子法によるものであるとよく、二探触子法によるものであってもよい。
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明に係る検査対象物の非露出部の腐食検査装置の特徴は、検査対象物の露出部の外面に設置され、前記検査対象物の非露出部に向けて超音波を入射させると共に前記非露出部からの反射波を受信する探触子と、前記探触子で受信した反射波を評価する信号処理装置を備え、受信した反射波を評価することにより前記非露出部の腐食の有無を検査する構成において、前記探触子は、前記超音波として横波を入射させるものであり、前記信号処理装置は、前記受信した反射波において、所定のエコー高さを超える前記検査対象物の端面からの反射信号の端面反射信号幅及び前記所定のエコー高さを超える前記腐食からの反射信号の腐食反射信号幅を求め、前記端面反射信号幅と前記腐食反射信号幅との差分により前記腐食の程度を評価することにある。
【００１３】
係る場合、前記検査対象物は柱状体であり、前記検査対象物の露出部は前記柱状体の地上部であり、前記非露出部は前記柱状体の地中埋設部であり、前記探触子を前記柱状体の周方向へ走査させる走査手段をさらに備え、前記信号処理装置は、前記受信した反射波を前記柱状体の全周を横軸としたＢスキャン画像として表示させることが望ましい。さらに、前記探触子は、一探触子法によるものであるとよく、二探触子法によるものであってもよい。
【発明の効果】
【００１４】
上記本発明に係る検査対象物の非露出部の腐食検査方法及び腐食検査装置の特徴によれば、簡便でありながら高精度に検査対象物の非露出部の腐食を検査でき且つ定量的評価も可能となった。
【００１５】
本発明の他の目的、構成及び効果については、以下の発明の実施の形態の項から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る腐食検査装置の概略図である。
【図２】スキャナの一例を示す概略図である。
【図３】横波の伝搬を模式的に示す図である。
【図４Ａ】（ａ）は受信信号の一例を示すＢスキャン画像、（ｂ）は（ａ）の符号ｘで示す位置（減肉部）でのＡスキャン画像を示す。
【図４Ｂ】（ａ）は受信信号の一例を示すＢスキャン画像、（ｂ）は（ａ）の符号ｘで示す位置（健全部）でのＡスキャン画像を示す。
【図５】探触子の配置を示す図であり、（ａ）は一探触子法、（ｂ）は二探触子法を示す。
【図６】自然減肉における減肉量と反射信号幅の差分との関係を示す図であり、（ａ）は測定結果例、（ｂ）は（ａ）に基づく検量線を示す。
【図７】人工減肉における減肉量と反射信号幅の差分との関係を示す図である。
【図８Ａ】第一試験体を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）の正面図、（ｃ）は人工減肉の断面図である。
【図８Ｂ】第二試験体を示す図８Ａ相当図である。
【図８Ｃ】第三試験体を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）の正面図、（ｃ）は人工減肉の断面図、（ｄ）は寸法形状を示す図である。
【図９Ａ】第四試験体を示す図であり、（ａ）は自然減肉部の写真、（ｂ）は（ａ）のレーザー変位計による形状測定の走査画像を示す。
【図９Ｂ】第五試験体を示す図９Ａ相当図である。
【図９Ｃ】第六試験体を示す図９Ａ相当図である。
【図１０Ａ】図８Ａに示す第一試験体のＢスキャン画像である。
【図１０Ｂ】図８Ｂに示す第二試験体のＢスキャン画像である。
【図１０Ｃ】図８Ｃに示す第三試験体のＢスキャン画像である。
【図１１Ａ】図９Ａに示す第四試験体のＢスキャン画像である。
【図１１Ｂ】図９Ｂに示す第五試験体のＢスキャン画像である。
【図１１Ｃ】図９Ｃに示す第六試験体のＢスキャン画像である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、適宜図面を参照しながら、本発明をさらに詳しく説明する。なお、以下の実施形態において、検査対象物は、道路用の照明柱、信号柱、標識柱等の円筒状の支柱１００である。露出部は、直接探触子２が設置できる等、検査員が直接触れることのできる部位を指し、本例では支柱の地上部１０３を指す。また、非露出部は、直接探触子２を設置することが困難である等、検査員が直接触れることができない部位を指し、本例では支柱１００が地中Ｇに埋設された地中埋設部１０２である。
【００１８】
図１に示すように、本発明に係る腐食検査装置１は、円筒状の支柱１００の地上部１０３の外面１０３ａに設置され、支柱１００の地中埋設部１０２に向けて超音波を入射させると共に地中埋設部１０２からの反射波を受信する探触子２と、この探触子２で受信した反射波を評価する信号処理装置３を備え、受信した反射波を評価することにより地中埋設部１０２の腐食Ｄ（以下、「減肉部Ｄ」と称する。）の有無を検査する。
【００１９】
本実施形態において、探触子２には横波斜角探触子を用いる。横波を使用することで、ＳＨ波を用いる場合と異なり、極めて粘性の高い接触媒質も不要で作業性もよく、後述するスキャナ２０により地上部１０３の外周面１０３ａ上を容易に走査できる。
【００２０】
また、探触子２には一探触子によるものを用いる。端面１０１ａからの超音波の反射を利用する場合、減肉部Ｄで１回だけ反射する場合と２回以上反射する場合が考えられる。減肉部Ｄでの反射回数が多くなると、超音波の減衰が大きくなると共に伝搬時間の変化にも影響を与えるため、減肉量の判別が困難になる。図５（ｂ）に示す如く、超音波ビーム中心軸が端部の端面１０１ａで交点を持つように配置した二探触子法の場合、減肉部Ｄでの反射回数を同図（ａ）に示す一探触子法に比べて減少させることはできる。しかし、同図（ｂ）の一点鎖線で示す如く減肉面積が減肉部Ｄより大きい減肉部Ｄ’の場合には、送信子２ａからの伝搬波ｑ１の伝搬経路上にも減肉部Ｄが存在するので、その効果が得られない。また、二探触子法の場合には、同図（ｂ）に示すように、超音波が端面１０１ａからの反射後に減肉部Ｄを通過する場合と端面１０１ａでの反射前に減肉部Ｄを通過する場合があり、探触子２を走査して得られる画像が複雑となる。よって、本実施形態では、超音波の送信と受信を１つの探触子２で行う一探触子法を採用する。
【００２１】
なお、減肉部Ｄが周方向Ｃ（走査方向）に対し短い（面積が小さい）場合、上述したように当該減肉部Ｄで１回だけ反射するので、二探触子法を採用しても構わない。係る場合、例えば、図５（ｂ）の如く、超音波ビーム中心軸が減肉部Ｄ又は端部１０１の端面１０１ａで交点を持つように送信探触子２ａ及び受信探触子２ｂを配置してもよく、受信探触子２ｂを送信探触子２ａの真横（周方向Ｃ）に近接配置してもよい。また、受信探触子２ｂを送信探触子２ａよりも減肉部Ｄ又は端面１０１ａから離隔した位置（送信探触子２ａの斜め後方や同一直線上の後方）に配置してもよい。さらに、送信と受信の探触子は同じ周波数を使用しても良いし、試験体中を伝搬した超音波は周波数の高い側から減弱することを考慮して、受信探触子の周波数が送信探触子の周波数よりも低い探触子を使用しても良い。
【００２２】
信号処理装置３は、例えばパーソナルコンピューターにより構成され、図１に示すように、パルサレシーバ４を制御して探触子２から超音波パルスを発生させる。送信された超音波パルスは、支柱１００に横波Ｐを生じさせ、地中埋設部１０２の端面１０１ａや減肉部Ｄで反射し、その反射波が探触子２で受信される。受信した反射信号（反射波）は、パルサレシーバ４及び／又はプリアンプ５により増幅され、フィルタ６によりノイズが除去された状態でＡ／Ｄ変換器７によりデジタル信号に変換される。そして、信号処理装置３にて信号処理がなされ、表示器８に表示される。
【００２３】
また、信号処理装置３は、スキャナ２０のモータ２６の回転数等を検出した計数器９の走査位置データと共に受信した反射信号を処理し、Ａスキャン画像やＢスキャン画像等の走査画像を生成して、表示器８に表示させる。さらに、信号処理装置３は、腐食の存在を警告する警告手段３ａを備えることも可能である。なお、この信号処理装置３をパーソナルコンピューターにより構成したが、同様に機能を有する信号処理部と、パルサレシーバ４、プリアンプ５、フィルタ６、Ａ／Ｄ変換器７、表示器８及び計数器９を有する探傷装置１０を用いることも可能である。
【００２４】
スキャナ２０は、図１，２に示すように、大略、探触子２を保持するハウジング２１と、ハウジング２１の四方に設けられたマグネット車輪２２と、ヒンジベース２３とを備える。また、取付板２４には、減速機２５、モータ２６及びマグネット駆動輪２７が取り付けられており、ボルト２８ａ及びナット２８ｂによりハウジング２１に取付固定される。このスキャナ２０が、探触子２を地上部１０３の外面１０３ａ上を支柱１００の周方向Ｃに走査可能にする。なお、このスキャナ２０は、走査手段の一例に過ぎず、柱状材１００の外表面１０３ａ上を周方向Ｃに走査可能な態様であれば、これに限定されない。また、スキャナ２０は、その走査位置を特定する位置特定手段を備えていることが望ましく、その態様は特に限定されない。例えば、計数器９及びモータ２６をステッピングモータにより構成してもよく、エンコーダを用いることもできる。もちろん、走査時間を測定し、その測定時間から走査位置を割り出すようにしてもよい。
【００２５】
ここで、図３，４を参照しながら、支柱１００内の横波Ｐの伝搬について説明する。
図３に示すように、地上部１０３の探触子２から地中埋設部１０２に向けて入射された超音波は、設定された屈折角θを中心（ビーム軸中心）に拡がりをもったビーム状（扇状）に伝搬する。そのため、入射した超音波ビームＢは、伝搬時間の短い経路から長い経路までが連続して存在し、支柱１００の外周面１００ａ及び内周面１００ｂで反射しながら端面１０１ａに向かって伝搬していく。そのため、端面１０１ａで反射した超音波ビームＢには伝搬時間の短い経路から長い経路までが存在するので、端面反射信号Ｒ１は端面反射信号幅Ｗ１の幅を有する。
【００２６】
例えば符号Ｐ１で示す経路の横波は、その一部が減肉部Ｄで直接反射する。また、符号Ｐ２で示す経路の横波は、その一部が減肉部Ｄを迂回するように伝搬し、反射信号に遅れ時間が生じる。また、横波Ｐ１のように減肉部Ｄで直接反射した超音波に起因する腐食反射信号Ｒ２は、図４Ａに示すように、Ａスキャン画像及びＢスキャン画像に出現する。一方、符号Ｐ０で示す経路の横波は、減肉部Ｄで反射することなく端面１０１ａへ伝搬する。そして、端面１０１ａからの反射信号を受信する場合、端面１０１ａで折り返して伝搬し、端面反射信号Ｒ１としてＡスキャン画像及びＢスキャン画像に出現する。
【００２７】
ここで、減肉部Ｄの減肉量（腐食深さ）ｔ’が増加する（腐食が進行する）と、当該部分の肉厚は支柱１００の肉厚ｔ−減肉量ｔ’となり、減肉部Ｄで遮られることなく端面１０１ａへ伝搬可能となる経路（残存部分）は、その分狭く（薄く）なる。よって、減肉部Ｄ（腐食）からの腐食反射信号Ｒ２は、減肉量ｔ’が増加するに従い増加することとなり、腐食反射信号幅Ｗ２も増加する。一方、減肉部Ｄのない健全部の場合、入射した横波はそのほぼ全てが端面１０１ａで反射する。よって、図４Ａ，４Ｂから明らかなように、減肉部Ｄの減肉量ｔ’が増加する（腐食が進行する）に従い、端面１０１ａからの端面反射信号Ｒ１は減少することとなり、端面反射信号幅Ｗ１も減少する。
【００２８】
このように、端面１０１ａからの端面反射信号Ｒ１及び減肉部Ｄ（腐食）からの腐食反射信号Ｒ２は、いずれも減肉量ｔ’の増減に影響を受けるものである。従って、端面反射信号Ｒ１及び腐食反射信号Ｒ２の双方の信号強度に着目することで、減肉部Ｄの減肉量の評価が可能であることが分かった。本発明では、受信した反射波の端面反射信号Ｒ１の端面反射信号幅Ｗ１と腐食反射信号Ｒ２の腐食反射信号幅Ｗ２との差分により腐食の程度を評価する。そして、既知の腐食深さ（実測可能な減肉量）と端面反射信号幅Ｗ１と腐食反射信号幅Ｗ２の差分との相関を示す検量線Ｌを予め作成しておくことで、当該検量線Ｌを用いて減肉部Ｄの減肉量を推定することができ、定量的な評価が可能となる。
【００２９】
ここで、図６に、試験体の一部が自然に腐食して形成された自然減肉における測定した腐食深さと当該箇所における信号幅の差分との相関を示す。なお、端面反射信号幅Ｗ１及び腐食反射信号幅Ｗ２とは、受信した反射波における端面反射信号Ｒ１及び腐食反射信号Ｒ２の各エコー高さが最初に所定値ｖ以上となった伝搬位置（時刻）から最後に所定値ｖ以上となった伝搬位置（時刻）までの距離や時間として表される。所定値ｖとは、例えば端面反射信号Ｒ１のエコー高さを表示器８上に出現する１００％振幅表示に調整し、その５０％以上の強度を基準とするが、これに限られるものではない。
【００３０】
図６に示すように、端面反射信号幅Ｗ１と腐食反射信号幅Ｗ２の差分が０より大（プラス）である場合、減肉量（％）は０となる。その一方、差分が０より小（マイナス）となると、その値が小さくなる（絶対値が大きくなる）に従い、減肉量（％）は大きくなる。これは、上述したように、減肉部Ｄが大きくなる（減肉量ｔ’が増加）に従い支柱１００の肉厚ｔが薄くなり、減肉部Ｄによって遮られる伝搬経路が増加するためである。
【００３１】
一方、図７に、試験体を所定形状に加工して形成した人工減肉を評価用減肉部として、既知の腐食深さと差分との相関を示す。図６と異なり、人工減肉の図７では、信号幅の差分のプラスの領域で減肉量（％）がプラスとなり、自然減肉を評価用腐食部とした検量線Ｌよりも検量線Ｌ’がプラス側に移動している。
【００３２】
これは、以下の理由によるものと推測される。現実の腐食（自然減肉）は不規則に進行するので、その表面は凹凸面となる。この凹凸によって、腐食反射信号Ｒ２は生じやすい。一方、人工減肉は機械加工であるため、その表面は鏡面の如く平坦である。係る場合、その面にほぼ垂直に超音波が入射しないと反射信号が得られない。そのため、人工減肉の形状によっては、探触子２へ向けての反射が生じにくくなるため、腐食反射信号Ｒ２の強度が低下すると考えられる。
【００３３】
このように、支柱１００の地中埋設部１０２の腐食検査においては、試験体の一部が自然に腐食して形成された自然減肉を評価用腐食部として、測定した腐食深さと当該箇所における信号幅の差分との相関を示す検量線Ｌを予め求めておくことで、現実に即した評価が可能となり、より精度の高い減肉量の推定が可能となる。
【００３４】
次に、支柱１００の地中埋設部１０２の腐食評価方法について説明する。
まず、上述したように、検査対象の支柱１００と同等の材料に評価用腐食部として自然減肉が形成された試験体において、外面に探触子２を設置して横波を伝搬させ、受信した反射波において、所定の信号強度（エコー高さ）を超える端面反射信号Ｒ１の端面反射信号幅Ｗ１及び同一の信号強度を超える腐食反射信号Ｒ２の腐食反射信号幅Ｗ２を求め、各評価用腐食部の深さと端面反射信号幅Ｗ１と腐食反射信号幅Ｗ２との差分との相関を示す検量線Ｌを予め作成しておく。
【００３５】
次に、検査対象となる支柱１００において、その地上部１０３の外周面１０３ａにスキャナ２０を介して探触子２を接触させ、地中埋設部１０２に向けて横波を支柱１００に入射させる。そして、受信した反射波において、先と同じ信号強度を超える端面反射信号Ｒ１の端面反射信号幅Ｗ１及び同一の信号強度を超える腐食反射信号Ｒ２の腐食反射信号幅Ｗ２を求め、端面反射信号幅Ｗ１と腐食反射信号幅Ｗ２との差分を求める。そして、求めた差分を検量線Ｌに導入し減肉量が算出される。
【００３６】
さらに、本実施形態では、スキャナ２０により探触子２を支柱１００の周方向Ｃへ走査させる。これにより、全周における減肉量を算出することが可能となる。加えて、受信した反射波を支柱１００の全周を横軸としたＢスキャン画像として表示させ、そのスキャン画像に基づいて減肉部Ｄを判定することも可能である。減肉部Ｄからの反射信号（腐食反射信号Ｒ２）は、端面１０１ａからの反射信号（端面反射信号Ｒ１）よりも短い超音波伝搬時間（伝搬距離）で検出される。また、端面１０１ａまでの距離（埋設深さ）は、周方向Ｃにおいて大きく変わるものではない。よって、図１０，１１に示す如く、支柱１００における減肉部Ｄの周方向位置、軸方向位置（深さ）が容易に判定できる。本発明は、横波斜角探触子を用いるので、従来のＳＨ波では必須であった粘性の高い接触媒質が不要となり、周方向Ｃ走査を実現でき、このような定量的評価が可能となる。
【００３７】
ここで、発明者らは、本発明に係る腐食検査方法及び装置の有用性を検証するために、様々な形状の人工減肉及び自然減肉を用いて実験を行った。実験に用いた第一〜第六試験体Ｓ１〜６の詳細は、表１，２及び図８Ａ〜Ｃ，９Ａ〜Ｃに示す通りである。なお、図８Ａ〜Ｃに示す第一〜第三試験体Ｓ１〜３は模擬腐食部を人工減肉とし、図９Ａ〜Ｃに示す第四〜第六試験体Ｓ４〜６は模擬腐食部を自然減肉とした。また、図９Ａ〜Ｃ（ｂ）は、軸方向Ａ及び周方向Ｃに沿って測定した各位置での最大深さを結んだグラフで腐食深さを示す。
【００３８】
【表１】
2018004457.tif 000003
【００３９】
【表２】
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【００４０】
人工減肉における実験結果のＢスキャン画像を図１０Ａ〜Ｃに示す。図１０Ａの第一試験体Ｓ１においては、模擬腐食部ｂ２，ｂ３からの腐食反射信号Ｒ２が明瞭に検出されなかった。これは、模擬腐食部ｂ２，ｂ３の減肉深さｄが２．２ｍｍであり試験体肉厚５．５ｍｍに対し小さく（浅く）、しかも、最小開口幅Ｗminと最大開口幅Ｗmaxとの差があるため、反射面となる部分がゆるやかな傾斜面となり、反射信号が弱くなったと考えられる。一方で、図１０Ｂの第二試験体Ｓ２では、模擬腐食部ｂ４〜７からの腐食反射信号Ｒ２はいずれも明瞭に検出されている。これは、模擬腐食部ｂ４〜７の減肉部の傾斜が急であったため、腐食反射信号Ｒ２が強くなったと考えられる。
【００４１】
図１０Ｃの第三試験体Ｓ３においては、模擬腐食部ｂ１０，１３からの腐食反射信号Ｒ２が明瞭に検出されなかった。これは、模擬腐食部ｂ１０の減肉深さｄが２ｍｍであり試験体肉厚１２．７ｍｍに対し小さく（浅く）、しかも、最小開口幅Ｗminと最大開口幅Ｗmaxとの差があるため、反射面となる部分の傾斜がゆるやかとなる。一方、同じ開口幅差であっても、模擬腐食部ｂ１１，１２はその減肉深さｄが４ｍｍ，８ｍｍであるため、反射面となる部分の傾斜が急となり反射信号が生じやすくなったと思われる。
【００４２】
また、模擬腐食部ｂ１３は、その減肉深さｄが４ｍｍであり試験体肉厚１２．７ｍｍに対し小さく（浅く）、しかも、最小開口幅Ｗminと最大開口幅Ｗmaxとの差が３０ｍｍと大きく、反射面となる部分がさらにゆるやかな傾斜となる。一方、同じ開口幅差であっても、模擬腐食部ｂ１４はその減肉深さｄが８ｍｍであるため、反射面となる部分の傾斜が急となり反射信号が生じやすくなったと思われる。
【００４３】
さらに、図１０Ａの第一試験体Ｓ１の模擬腐食部ｂ１及び図１０Ｃの第三試験体Ｓ３のｂ８，ｂ９は、最小開口幅Ｗminと最大開口幅Ｗmaxとの差がない円柱状の凹部である。これらの腐食部は、反射面が反射方向に対し垂直に形成されるので、外表面と円柱状の側面とのコーナー反射で反射信号が得られている。よって、このような腐食形状は、検出容易であることが伺える。
【００４４】
一方、自然減肉における実験結果のＢスキャン画像を図１１Ａ〜Ｃに示す。いずれの結果も、Ｂスキャン画像上に腐食反射信号Ｒ２が表れており、試験体の測定値（深さ）と良い対比を示している。よって、Ｂスキャン画像に基づいて減肉部Ｄの位置（支柱１００の周方向Ｃ位置及び軸方向Ａ位置）の特定が可能であることが伺える。さらに、図１１Ａの場合、自然減肉に加えて人工的に加工した深さ１．８ｍｍ、２．８ｍｍ及び３．８ｍｍの人工溝に起因する反射信号も検出されており、自然減肉及び人工減肉の双方の検出が可能である。また、画像の濃淡表示によりエコー高さも表示できるので、減肉深さの推定も可能である。
このように、本発明の如く、横波を用いて端面反射信号Ｒ１及び腐食反射信号Ｒ２の双方の信号に着目することで、より精度よく減肉量（腐食）の評価が可能となる。しかも、既知の腐食深さ（実測可能な減肉量）と端面反射信号幅Ｗ１と腐食反射信号幅Ｗ２の差分との相関を示す検量線Ｌを予め作成しておくことで、当該検量線Ｌを用いて減肉部Ｄの減肉量を推定することができ、定量的な評価が可能となる。
【００４５】
最後に、本発明の他の実施形態の可能性について言及する。
上記実施形態において、検査対象物として、円筒状の柱状材を例に説明したが、形状はこれに限定されるものではなく、例えば丸棒（中実）、角柱、Ｈ型鋼、レール形や壁等の構造体（物）であっても適用可能である。また、露出部として、空気中に露出する地上部を例に説明したが、これに限られるものではなく、水中等、探触子を直接設置できる箇所（部位）であればよい。さらに、非露出部として、地中埋設部を例に説明したが、これに限られるものではなく、水中やコンクリート中等、検査対象箇所（部位）が他の部材（物質）で覆われている箇所であればよい。
【００４６】
上記実施形態において、自然減肉を評価用腐食部として検量線Ｌを予め作成し腐食を評価した。しかし、例えば図７に示すように、人工減肉と自然減肉とは検量線Ｌの傾向に違いがある。従って、例えば人工減肉を第二の評価用腐食部として第二の検量線を作成し、腐食と腐食以外の欠陥部の検出（識別）することも可能である。
【００４７】
本発明は、上記実施形態の如く構成されるが、さらに包括的には次に列挙するような構成を備えてもよい。
検査対象物の非露出部の腐食検査方法の特徴は、検査対象物の露出部の外面に探触子を設置し、前記探触子から前記検査対象物の非露出部に向けて超音波を入射させると共に前記非露出部からの反射波を受信し、受信した反射波を評価することにより前記非露出部の腐食の有無を検査する方法において、前記探触子は、前記超音波として横波を入射させるものであり、前記探触子を前記露出部の外面に沿って所定方向へ走査させて受信した反射波を走査位置を横軸としたＢスキャン画像として表示し、表示したＢスキャン画像における前記腐食からの反射信号により前記腐食の程度並びに前記腐食の前記非露出部における位置を推定することにある。
【００４８】
また、検査対象物の非露出部の腐食検査装置の特徴は、検査対象物の露出部の外面に設置され、前記検査対象物の非露出部に向けて超音波を入射させると共に前記非露出部からの反射波を受信する探触子と、前記探触子で受信した反射波を評価する信号処理装置を備え、受信した反射波を評価することにより前記非露出部の腐食の有無を検査する構成において、前記探触子を前記露出部の外面に沿って所定方向に走査させる走査手段と、受信した反射波を走査位置を横軸としたＢスキャン画像として表示する表示器をさらに備え、前記探触子は、前記超音波として横波を入射させるものであり、前記信号処理装置は、前記走査手段により前記探触子が前記露出部の外面に沿って所定方向に走査されて受信した反射波を走査位置を横軸としたＢスキャン画像として前記表示器に表示させ、表示したＢスキャン画像における前記腐食からの反射信号により前記腐食の程度並びに前記腐食の前記非露出部における位置を推定することにある。
【００４９】
上記特徴構成によれば、探触子は超音波として横波を入射させるものであるので、ＳＨ波の如く粘性の高い接触媒質を用いる必要がなく、検査対象物の露出部の外面上の走査が容易となる。そして、受信した反射波を走査位置を横軸としたＢスキャン画像として表示器に表示させ、表示したＢスキャン画像における腐食からの反射信号により腐食の程度並びに腐食の非露出部における位置を推定するので、簡便に且つ精度よく腐食の検査が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、例えば道路用の照明柱、信号柱、標識柱等の道路付帯設備における柱状体の地中埋設部の腐食検査方法及び腐食検査装置として利用することができる。さらに、本発明は、道路用に限られるものではなく、一端部側が地中、水中やコンクリート中等の他の部材で隠匿（埋設）されている支柱、棒状体、壁等の非露出部、又は、断熱材又は防音材等の非露出部材の腐食検査として、分野を問わず広く利用することができる。
【符号の説明】
【００５１】
１：腐食検査装置、２：探触子、２ａ：送信子、２ｂ：受信子、３：信号処理装置、３ａ：警告手段、４：パルサレシーバ、５：プリアンプ、６：フィルタ、７：Ａ／Ｄ変換器、８：表示器、９：計数器、１０：探傷装置、２０：スキャナ（走査手段）、２１：ハウジング、２２：マグネット車輪、２３：ヒンジベース、２４：取付板、２５：減速機、２６：モータ、２７：マグネット駆動輪、２８ａ：ボルト、２８ｂ：ナット、１００：支柱（柱状体、検査対象物）、１００ａ：外周面、１００ｂ：内周面、１０１：端部、１０１ａ：端面、１０２：地中埋設部（非露出部）、１０３：地上部（露出部）、１０３ａ：外周面（外面）、１１０：基礎、Ａ：軸方向、Ｂ：超音波ビーム、ｂ１〜１４：模擬腐食部、Ｃ：周方向、Ｄ，Ｄ’：減肉部（腐食）、ｄ：減肉深さ、Ｇ：地中、ＧＬ：地際、Ｌ：検量線、Ｌ’：人工減肉の検量線、Ｐ，Ｐ０，Ｐ１，Ｐ２：横波、ｑ１：伝搬波、ｑ２：反射波、Ｒ１：端面反射信号、Ｒ２：腐食反射信号、Ｓ１〜６：第一〜第六試験体、ｔ：肉厚、ｔ’：減肉量（腐食深さ）、ｖ：所定値、Ｗ１：端面反射信号幅、Ｗ２：腐食反射信号幅、Ｗmax：最大開口幅、Ｗmin：最小開口幅、θ：屈折角、
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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