(57)【要約】【課題】構造物に発生した微細な変状を容易に検出する。【解決手段】  構造物の変状を検出する変状検出方法は、構造物の表面の検出対象１に、脆性を有する塗料を塗布するステップと、検出対象１において、脆性を有する塗料の塗布面の電気抵抗または交流インピーダンスを測定するステップと、電気抵抗または交流インピーダンスが、所定値よりも高い場合、検出対象において変状が生じていると判定するステップを備える。検出対象１に１つの変状が生じると、検出対象１に塗布された塗料において複数の変状が生じる。【選択図】      図１
2019100790.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物の変状を検出する変状検出方法であって、
前記構造物の表面の検出対象に、脆性を有する塗料を塗布するステップと、
前記検出対象において、前記脆性を有する塗料の塗布面の電気抵抗または交流インピーダンスを測定するステップと、
前記電気抵抗または交流インピーダンスが、所定値よりも高い場合、前記検出対象において変状が生じていると判定するステップ
を備えることを特徴とする変状検出方法。
【請求項２】
前記検出対象に１つの変状が生じると、前記検出対象に塗布された塗料において複数の変状が生じる
ことを特徴とする請求項１に記載の変状検出方法。
【請求項３】
前記脆性を有する塗料に、導電性粒子が混合される
ことを特徴とする請求項１に記載の変状検出方法。
【請求項４】
前記脆性を有する塗料の塗布面の上に、導電性を有する塗料が塗布された場合、
前記測定するステップは、
前記検出対象において、前記導電性を有する塗料の塗布面の電気抵抗または交流インピーダンスを測定する
ことを特徴とする請求項１に記載の変状検出方法。
【請求項５】
前記脆性を有する塗料に複数の細長体が混合され、前記複数の細長体の長手方向が、それぞれ所定の方向になるように配設される
ことを特徴とする請求項１に記載の変状検出方法。
【請求項６】
前記複数の細長体が混合された脆性を有する塗料の第１の塗布面に、複数の細長体が混合された脆性を有する塗料を塗布して第２の塗布面を形成し、
第１の塗布面の細長体の長手方向と、第２の塗布面の細長体の長手方向とが、直行するように配設される
ことを特徴とする請求項５に記載の変状検出方法。
【請求項７】
構造物の変状を検出する変状検出装置であって、
前記構造物の表面の検出対象において、脆性を有する塗料が塗布された塗布面の電気抵抗または交流インピーダンスの測定値を取得する測定部と、
前記測定部によって取得された前記電気抵抗または交流インピーダンスが、所定値よりも高い場合、前記検出対象において変状が生じていると判定する判定部
を備えることを特徴とする変状検出装置。
【請求項８】
コンピュータを、請求項７に記載の変状検出装置として機能させるための変状検出プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造物の変状を検出する変状検出方法、変状検出装置および変状検出プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インフラ構造物は、平均使用期間が３０年を超えるものも多く、老朽化が問題となっている。インフラの維持管理コスト削減のため、小さな損傷、変状を早期に検知し、一部もしくは大規模な劣化を、未然に防ぐことが求められる。しかしながら、インフラ構造物の定期点検は、主に目視点検であり、場合によって、打音調査などの各種検査が行われることが多く、小さな変状の発見は極めて困難である。また、これらの検査は、点検者の経験に依存する部分が多い。
【０００３】
鋼材に生じる疲労き裂を検知するための従来技術として、例えば、非特許文献１、非特許文献２および特許文献１がある。
【０００４】
非特許文献１は、亀裂などの損傷につながるインフラのひずみ分布測定を簡単に行えるフレキシブル面パターンセンサシートを開示する。フレキシブル面パターンセンサシートに、ひずみセンサーがアレイ化して配設され、検査対象に貼ることにより、検査対象のひずみを検出することを可能とする。
【０００５】
非特許文献２は、電気的特性変化から疲労き裂の発生および進展を検知可能な方法と、導電性表面材料を表示する。
【０００６】
特許文献１は、防水性を有する絶縁塗料をコンクリートの壁面に塗布した下地層と、その上に線状模様の導電性層を形成し、下地層と同様の絶縁塗料を導電層及び下地層に塗布して形成してこれらを被覆する保護層を設けることを開示する。特許文献１は、導電層の電気的断続や電気抵抗の変化によって、コンクリート構造物のひび割れを検出することを可能とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−２０１４７７号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】山下 崇博, 小林 健, 伊藤 寿浩「道路インフラ状態モニタリング用センサシートの開発」2015年度精密工学会春季大会  セッションID: E69
【非特許文献２】坂本達郎、鈴木実、井上健、長瀬良平、田中誠「導電性塗料を用いた疲労き裂検知手法の開発」、鋼構造年次論文報告集、VOL.18，pp.145-150，2010年11月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記非特許文献１、非特許文献２および特許文献１に記載された方法によって、き裂等の変状を検知する場合、下記に示すような問題がある。
【００１０】
非特許文献１に記載された方法は、壊れやすい高アスペクト比の極薄ひずみセンサチップをシートに実装する必要がある。従って、非特許文献１に記載の方法は、巨大なインフラ構造物に適用するには現実的ではない。またセンサチップが設けられたシートを構造物の表面に貼り付けて使用するので、凹凸面への使用が難しく、また剥がれるリスクが高いため、事故につながる危険性も高い。
【００１１】
非特許文献２に記載の方法は、き裂検知用とき裂進展用の２つの塗膜を用意する必要があり、塗装工程が煩雑になる可能性がある。また小さな傷の検知を行うためには、塗装幅や長さを小さくしなければならず、大面積を検知する際には多数のセンサーが必要になり、コスト面での負担が大きい。
【００１２】
特許文献１に記載された方法は、導電性層の線状模様よりも大きく成長した傷は、線状模様が断線され検出が可能となる。従って、劣化初期状態を検知するためには、線状模様の幅を細く形成する必要がある。
【００１３】
このようにいずれの先行技術文献も、構造物に発生した微細な変状を容易に検出することは難しい。
【００１４】
従って本発明の目的は、構造物に発生した微細な変状を容易に検出することができる変状検出方法、変状検出装置および変状検出プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するために、本発明の第１の特徴は、構造物の変状を検出する変状検出方法に関する。本発明の第１の特徴に係る変状検出方法は、構造物の表面の検出対象に、脆性を有する塗料を塗布するステップと、検出対象において、脆性を有する塗料の塗布面の電気抵抗または交流インピーダンスを測定するステップと、電気抵抗または交流インピーダンスが、所定値よりも高い場合、検出対象において変状が生じていると判定するステップを備える。
【００１６】
検出対象に１つの変状が生じると、検出対象に塗布された塗料において複数の変状が生じても良い。
【００１７】
脆性を有する塗料に、導電性粒子が混合されても良い。
【００１８】
脆性を有する塗料の塗布面の上に、導電性を有する塗料が塗布された場合、測定するステップは、検出対象において、導電性を有する塗料の塗布面の電気抵抗または交流インピーダンスを測定しても良い。
【００１９】
脆性を有する塗料に複数の細長体が混合され、複数の細長体の長手方向が、それぞれ所定の方向になるように配設されても良い。
【００２０】
複数の細長体が混合された脆性を有する塗料の第１の塗布面に、複数の細長体が混合された脆性を有する塗料を塗布して第２の塗布面を形成し、第１の塗布面の細長体の長手方向と、第２の塗布面の細長体の長手方向とが、直行するように配設されても良い。
【００２１】
本発明の第２の特徴は、構造物の変状を検出する変状検出装置に関する。第２の特徴に係る変状検出装置は、構造物の表面の検出対象において、脆性を有する塗料が塗布された塗布面の電気抵抗または交流インピーダンスの測定値を取得する測定部と、測定部によって取得された電気抵抗または交流インピーダンスが、所定値よりも高い場合、検出対象において変状が生じていると判定する判定部を備える。
【００２２】
本発明の第３の特徴は、コンピュータを、第２の特徴に記載の変状検出装置として機能させるための変状検出プログラムに関する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、構造物に発生した微細な変状を容易に検出することができる変状検出方法、変状検出装置および変状検出プログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態に係る変状検出方法において、検出対象に脆性を有する塗料を塗布した状態を説明する斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る変状検出方法において、脆性を有する塗料を塗布された脆性塗料部に、複数の変状が生じた状態を説明する上面図である。
【図３】一般的な塗料を検出対象に塗布した塗膜に生じた変状を説明する斜視図である。
【図４】一般的な塗料を検出対象に塗布した塗膜に生じた変状を説明する上面図である。
【図５】一般的な塗料を検出対象に塗布した塗膜に生じた変状のうち、抵抗値の算出対象となる変状を説明する上面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る変状検出方法において、脆性を有する塗料を塗布された脆性塗料部に、複数の変状が生じた状態において、脆性塗料部を区分した上面図である。
【図７】一般的な塗料を塗布した塗膜に生じた変状が、導電方向に平行に生じた状態を説明する上面図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る変状検出方法において、脆性を有する塗料を塗布した塗膜に生じた変状が、導電方向に平行に生じた状態を説明する上面図である。
【図９】一般的な塗料を塗布した塗膜に生じた変状が、導電方向に垂直に生じた状態を説明する上面図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る変状検出方法において、脆性を有する塗料を塗布した塗膜に生じた変状が、導電方向に垂直に生じた状態を説明する上面図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係る変状検出装置のハードウエアと機能構成を説明する図である。
【図１２】本発明の実施の形態に係る変状検出装置の処理を説明するフローチャートである。
【図１３】第１の変形例において、脆性を有する塗料に、導電性粒子を混合して、脆性塗料部を形成した状態を説明する斜視図である。
【図１４】第２の変形例において、脆性を有する塗料の塗布面の上に、導電性を有する塗料が塗布された状態を説明する斜視図である。
【図１５】第４の変形例において、複数の細長体が混合された脆性を有する塗料により形成された脆性塗料部を説明する斜視図である。
【図１６】第４の変形例において、複数の細長体が混合された脆性を有する塗料により形成された脆性塗料部において、変状が生じた状態を説明する斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一または類似の部分には同一または類似の符号を付している。
【００２６】
（変状検出方法）
本発明の実施の形態に係る変状検出方法は、構造物の変状を検出する。構造物の劣化によって、亀裂、ひび、穴、欠落等の変状が生じるところ、本発明の実施の形態に係る変状検出方法は、目視検査などの検査者の経験に依存することなく、客観的な測定値により構造物に生じた微細な変状を検出する。
【００２７】
本発明の実施の形態に係る変状検出方法は、まず、構造物の表面の検出対象１に、脆性を有する塗料を塗布する。図１に示すように、変状の検出対象１に、脆性を有する塗料を塗布し、検出対象１上に、脆性を有する塗料によって塗膜（脆性塗料部２）を形成する。
【００２８】
ここで、脆性を有する塗料は、検出対象１に１つの変状が生じると、検出対象１に塗布された脆性塗料部２において複数の変状が生じるような脆性を有する。例えば、検出対象１に１つの変状が生じた場合、この１つの変状の発生に起因して、図２に示すように、脆性塗料部２に２以上の変状３が生じる。なお、検出対象１に変状が生じることなく脆性塗料部２に変状を生じさせる塗料は、本発明の実施の形態に係る脆性を有する塗料から除外される。
【００２９】
本発明の実施の形態に係る変状検出方法は、脆性塗料部２に電気信号を流し、電気的変化量の変化を取得して、検出対象１における変状の有無を判定する。例えば構造物の検査で、検出対象１上の脆性塗料部２に直流電気信号を流し、検出対象１において、脆性を有する塗料の塗布面の電気抵抗を測定する。図１に示す例では、図面の手前側から奥側に、直流電気信号が流れる。変状検出方法は、測定した電気抵抗が、所定値よりも高い場合、検出対象１において変状が生じていると判定する。
【００３０】
従来の測定方法においては、変状が生じていない場合の電気抵抗と一つのみ変状が生じた場合の電気抵抗の差分は小さく、検出することが難しい場合がある。これに対し本発明の実施の形態に係る変状検出方法によれば、脆性塗料部２は、検出対象１に１つの変状が生じると、検出対象１に塗布された脆性塗料部２において複数の変状が生じることにより、脆性塗料部２における電気的特性の変化を増幅させる。これにより、変状が生じていない場合の電気抵抗と、脆性塗料部２において複数の変状が生じた場合の電気抵抗の差分が大きくなり、検出対象１の変状を、容易に検出することが可能になる。
【００３１】
上記の例では、脆性塗料部２に直流電気信号を流して、脆性塗料部２の電気抵抗を測定する場合を説明したが、これに限らない。例えば、脆性塗料部２に交流電気信号を流して、脆性塗料部２の交流インピーダンスを測定しても良い。
【００３２】
（抵抗）
実施の形態に係る変状検出方法により算出される電気抵抗の例を説明する。なお、ここでは、直流電気信号を流して得られる電気抵抗について説明するが、交流電気信号を流して得られる交流インピーダンスについても適用することができる。
【００３３】
まず、何ら変状が生じていない場合の塗膜の抵抗は、式（１）で表される。図１に示すように、検出対象１および脆性塗料部２の横幅をＷ、長さをＬとし、脆性塗料部２の塗膜の厚みをｔとする。また変状の幅をｗ、長さをｌとする。なおこのような状況で発生する変状３の厚みは、脆性塗料部２の厚みと同じｔとなる。
【００３４】
【数１】
2019100790.tif 000003
【００３５】
一般的な技術として、脆性を有さない塗料が、検出対象１に塗布された場合を説明する。脆性を有さない塗料が、検出対象１に塗布されることにより、図３に示すように、検出対象１に塗料部２０が形成される。図４に示すように検出対象１のＩｎからＯｕｔに、直流電気信号を流しても、変状３には電気が流れないとする。脆性を有さない塗料が塗布された塗料部２０の抵抗値は、直流電気信号が流れる方向と直行する方向で区分される５つの領域（図４参照）の各抵抗値Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５の合計となる。コンクリート構造物等における変状（ひび）の幅は、一般的に、０．１〜０．４ｍｍ程度であることから、抵抗値Ｒ４およびＲ５は限りなく小さく、塗料部２０の抵抗値に及ぼす影響は少ない。従って、塗料部２０の抵抗値は、図５に示すように、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３の合計に近似することができる。
【００３６】
図５に示す抵抗値Ｒ１＋Ｒ３は、下記の式（２）で表現することが可能である。
【００３７】
【数２】
2019100790.tif 000004
【００３８】
次に、抵抗値Ｒ２は、下記の式（３）で表現することが可能である。
【００３９】
【数３】
2019100790.tif 000005
【００４０】
式（２）および式（３）により、脆性を有さない塗料の塗膜の抵抗値Ｒは、式（４）で表現することが可能である。
【００４１】
【数４】
2019100790.tif 000006
【００４２】
一方、図６を参照して、本発明の実施の形態に係る変位検出方法において、脆性を有する塗料を塗布した脆性塗料部２に複数の変状３が生じた場合を説明する。図６に示すように検出対象１のＩｎからＯｕｔに、直流電気信号を流しても、変状３には電気が流れないとする。図４および図５を参照して説明したように、図６においても、変状３の下端および上端については脆性塗料部２における抵抗値に及ぼす影響が少なく、この部分の抵抗値の算出を割愛することができる。この結果、本発明の実施の形態に係る変位検出方法において、脆性塗料部２の抵抗値は、下記の式（５）で表現することが可能である。
【００４３】
【数５】
2019100790.tif 000007
【００４４】
ここで、具体的な抵抗値を算出して説明する。検出対象１の幅Ｗ＝２０ｃｍ、長さＬ＝５０ｃｍと仮定する。塗膜に生じた変状（ひび）の大きさは、深さｔ＝０．５ｍｍ、幅ｗ＝０．４ｍｍ、長さｌ＝１０ｃｍとする。抵抗率ρ＝０．０５Ωｍとする。
【００４５】
何ら変状が生じていない場合の抵抗値Ｒ０は、式（１）を上記条件に当てはめることにより得られ、２５０．０Ωとなる。
【００４６】
【数６】
2019100790.tif 000008
【００４７】
ここで、図７に示すように、脆性を有さない塗料が検出対象１に塗布された塗料部２０に、１つの変状３が導通方向（図７に示す塗膜の長さ方向）に生じた場合を説明する。この場合、式（４）にθ＝９０°を設定することにより、抵抗値Ｒは、式（７）で表現することが可能である。
【００４８】
【数７】
2019100790.tif 000009
【００４９】
構造物の維持・補修における塗膜の仕様は、一般には上塗り、中塗り、下塗りと合わせての厚みは、空気中の構造物では１００μｍないし２５０μｍである。一番薄い部分が１００μｍないし２５０μｍの厚みになるように塗装される場合が多いので、塗膜構造全体の厚みｔ＝０．５ｍｍと仮定する。
【００５０】
前述の条件下で、脆性を有さない塗料が検出対象１に塗布された塗料部２０に、１つの変状３が導通方向（図７に示す塗膜の長さ方向）に生じた場合、抵抗値Ｒａ１は、式（８）に示すように、２５０．１Ωとなる。
【００５１】
【数８】
2019100790.tif 000010
【００５２】
次に、図８に示すように、本発明の実施の形態に係る脆性を有する塗料が、検出対象１に塗布された脆性塗料部２に、複数の変状３が導通方向（図８に示す塗膜の長さ方向）に生じた場合を説明する。前述の条件下で、脆性を有する塗料が検出対象１に塗布された脆性塗料部２に、図７と同様の変状３が１００個できるとすると、抵抗値Ｒａ２は、式（９）に示すように、２６２．５Ωとなる。
【００５３】
【数９】
2019100790.tif 000011
【００５４】
所定の条件で、変状が生じない場合の抵抗値Ｒ０は、２５０Ωであるのに対し、一般的な塗料を用いた塗料部２０に、導電方向の１つの変状が生じた場合の抵抗値Ｒａ１は、２５０．１Ωとなる。変状が生じる前後において、抵抗値の変化量は、０．０４％であり、抵抗の値はあまり変わらない。
【００５５】
これに対し、本発明の実施の形態で説明するように、検出対象１に変状が生じると、脆性のある塗料を用いた脆性塗料部２に、塗面に複数の変状３が生じる。これにより変状が生じない場合の抵抗値が２５０Ωであるのに対し、脆性のある塗料を用いた脆性塗料部２に導電方向の１００個の変状が生じた場合の抵抗値ａ２は、２６２．５Ωとなる。変状が生じる前後において、抵抗値の変化量は、５％である。脆性を有する塗料を用いた場合の変状が生じる前後の抵抗の変化量は、一般的な塗料を用いる場合に比べて１２５倍となった。
【００５６】
一般に、デジタルマルチメータ等の測定誤差は１％前後であることが多い。従って、一般的な塗料を用いて抵抗値Ｒａ１が０．０４％上昇したとしても、測定誤差に含まれてしまうため、抵抗変化を検出できない可能性が高い。これに対し、脆性を有する塗料を用いることにより抵抗値が５％上昇すると、測定誤差が１％前後生じたとしても、一般的な測定器で検出できる可能性は高い。
【００５７】
このように、検出対象１の塗装構造に脆性を有する塗料を用いて、電流の進行方向に変状が生じると、電流の進行方向の断面積が減少する。これにより、抵抗値を大幅に増大させ、検出対象１における微小な変状を検知することができる。
【００５８】
次に、図９に示すように、脆性を有さない塗料が検出対象１に塗布された塗料部２０に、１つの変状３が導通方向に垂直な方向（図９に示す塗膜の幅方向）に近い状態で生じた場合を説明する。この場合、式（４）にθ＝０°を設定することにより、抵抗値Ｒは、式（１０）で表現することが可能である。
【００５９】
【数１０】
2019100790.tif 000012
【００６０】
ここで、変状３が、導通方向に垂直な方向（図９に示す塗膜の幅方向）で生じた場合、式（１０）は、式（１１）となる。
【００６１】
【数１１】
2019100790.tif 000013
【００６２】
式（６）、式（８）および式（９）を算出した場合と同様に、検出対象１の幅Ｗ＝２０ｃｍ、長さＬ＝５０ｃｍと仮定する。塗膜に生じた変状（ひび）の大きさは、深さｔ＝０．５ｍｍ、幅ｗ＝０．４ｍｍ、長さｌ＝１０ｃｍとする。抵抗率ρ＝０．０５Ωｍとする。
【００６３】
前述の条件下で、脆性を有さない塗料が検出対象１に塗布された塗料部２０に、１つの変状３が導通方向と垂直方向（図９に示す塗膜の幅方向）に生じた場合、抵抗値Ｒｂ１は、式（１２）に示すように、２５０．２Ωとなる。
【００６４】
【数１２】
2019100790.tif 000014
【００６５】
次に、図１０に示すように、本発明の実施の形態に係る脆性を有する塗料が検出対象１に塗布された脆性塗料部２に、複数の変状３が導通方向と垂直方向（図１０に示す塗膜の幅方向）に生じた場合を説明する。前述の条件下で、脆性塗料部２に、図９と同様の変状３が１００個できるとすると、抵抗値Ｒｂ２は、式（１３）に示すように、２７０Ωとなる。
【００６６】
【数１３】
2019100790.tif 000015
【００６７】
所定の条件で、変状が生じない場合の抵抗値Ｒ０は、２５０Ωであるのに対し、一般的な塗料を用いた塗料部２０に、導電方向と垂直方向の１つの変状３が生じた場合の抵抗値Ｒｂ１は、２５０．２Ωとなる。変状が生じる前後において、抵抗の変化量は、０．０８％であり、抵抗の値はあまり変わらない。
【００６８】
これに対し、本発明の実施の形態で説明するように、検出対象１に変状が生じると、脆性のある塗料を用いた脆性塗料部２に、塗面に複数の変状３が生じる。これにより変状が生じない場合の抵抗値が２５０Ωであるのに対し、脆性のある塗料を用いた脆性塗料部２に導電方向と垂直方向の１００個の変状が生じた場合の抵抗値Ｒｂ２は、２７０Ωとなる。変状が生じる前後において、抵抗値の変化量は、８％である。脆性を有する塗料を用いた場合の変状が生じる前後の抵抗の変化量は、一般的な塗料を用いる場合に比べて１００倍となった。
【００６９】
このように、塗装構造に脆性を有する塗料を用いて、電流の進行方向に対して垂直方向に変状が生じた場合も、電流の進行方向の断面積が減少し、抵抗を大幅に増大させ、検出対象１における微小な変状を検知することができる。
【００７０】
（変状検出装置）
図１１を参照して、本発明の実施の形態に係る変状検出装置１０を説明する。変状検出装置１０は、記憶装置１１、処理装置１５等を備える一般的なコンピュータである。一般的なコンピュータが変状検出プログラムを実行することにより、図１１に示す機能を実現する。
【００７１】
記憶装置１１は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random access memory）、ハードディスク等であって、処理装置１５が処理を実行するための入力データ、出力データおよび中間データなどの各種データを記憶する。処理装置１５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）であって、変状検出装置１０における処理を実行する。
【００７２】
また図１１に図示しないが、変状検出装置１０は、変状検出装置１０に指示等を入力するための入力装置、および、変状検出装置１０の処理結果等を出力するための出力装置を備えても良い。さらに変状検出装置１０は、脆性塗料部２に直流電流信号または交流電気信号を流したりするための電気回路、脆性塗料部２の電気抵抗等を測定するためのプローブを備えても良い。
【００７３】
記憶装置１１は、変状検出プログラムを記憶するとともに、測定値データ１２および基準データ１３を記憶する。
【００７４】
測定値データ１２は、検出対象１の電気抵抗等の測定値を含む。測定値データ１２は、後述の測定部１６により書き込まれ、判定部１７により参照されるデータである。
【００７５】
基準データ１３は、検出対象１に変状が生じているか否かの閾値を含む。基準データ１３は、検出対象１に変状が生じていない場合の脆性塗料部２の電気抵抗の値である。
【００７６】
処理装置１５は、測定部１６および判定部１７を備える。
【００７７】
測定部１６は、構造物の表面の検出対象において、脆性を有する塗料が塗布された塗布面の電気抵抗または交流インピーダンスを測定する。或いは測定部１６は、外部装置によって測定された脆性を有する塗料が塗布された塗布面の電気抵抗または交流インピーダンスを取得する。測定部１６は、取得した電気抵抗等を、測定値データ１２として記憶装置１１に記憶する。
【００７８】
判定部１７は、測定部１６によって測定された電気抵抗または交流インピーダンスが、所定値よりも高い場合、検出対象１において変状が生じていると判定する。判定部１７は、測定値データ１２と基準データ１３とを比較して、測定値と基準値の差分が、閾値よりも大きい場合、検査対象に変状ありと判定し、その結果を出力する。
【００７９】
図１２を参照して、変状検出装置１０の処理を説明する。
【００８０】
まずステップＳ１において変状検出装置１０は、検出対象１の脆性塗料部２の電気抵抗等の測定値を取得する。
【００８１】
ステップＳ２において変状検出装置１０は、ステップＳ１で取得した測定値と、基準データ１３の基準値とを比較する。測定値が基準値よりも大きく、その差分が閾値よりも大きい場合、ステップＳ３において検出対象１に変状があると判定する。一方、測定値が基準値よりも小さい場合、または、測定値が基準値よりも大きいがその差分が閾値よりも小さい場合、ステップＳ４において検出対象１に変状がないと判定する。
【００８２】
ステップＳ５において変状検出装置１０は、ステップＳ３またはステップＳ４の判定結果を出力する。
【００８３】
本発明の実施の形態に係る変状検出方法は、脆性を有する塗料を検出対象１に塗布することにより、検出対象１に生じた変状を、脆性を有する塗料の塗面において増幅することが可能になる。これにより、脆性を有する塗面の抵抗を継続的に観察することにより、検出対象１において微細な変状が生じたことを検出することが可能になる。変状が、導電方向と同じ方向に生じた場合でも、導電方向に対して垂直方向に生じた場合でも、検出対象１において微細な変状が生じたことを検出することができるので、変状の方向にかかわらず、検出対象１の変状を検出することができる。
【００８４】
また本発明の実施の形態に係る変状検出方法は、検出対象１に一様に塗布すればよく、センサーを貼付したり、所定の模様を描いたりする必要はなく、低コストで実現することができる。また検出対象１の電気的抵抗を測定できれば良いので、検出対象１の形状を問わないし、検出対象１の一部が確認できない場合にも適用することができる。このように本発明の実施の形態に係る変状検出方法は、低コストで、広い範囲での変状検出を可能にする。さらに本発明の実施の形態に係る変状検出方法は、目視検査などの検査者の経験に依存することなく、客観的な測定値により構造物に生じた微細な変状を検出することが可能である。
【００８５】
なお、本発明の実施の形態に係る変状検出方法において、検出対象１よりも上方に脆性を有する塗料が塗布されればよく、塗布層の構造は問わない。例えば、下記に示すように、様々な変形例が考えられる。
【００８６】
（第１の変形例）
脆性を有する塗料は、電気抵抗が高い場合が多い。そこで、図１３に示すように、脆性を有する塗料に、導電性粒子４を混合して、脆性塗料部２を形成しても良い。
【００８７】
（第２の変形例）
他の例として、脆性を有する塗料の塗布面の上に、導電性を有する塗料が塗布されても良い。この場合、図１４に示すように、脆性を有する塗面により形成された脆性塗料部２の上に、導電性を有する塗料により形成された導電性塗料部５が形成される。
【００８８】
第２の変形例において導電性を有する塗料は、脆性塗料部２に生じた変形に伴って、導電性塗料部５において変形を生じさせることが可能な塗料が用いられる。例えば、検出対象１においてｎ０個の変状が発生し、脆性塗料部２においてｎ１個の変状が発生し、導電性塗料部５において、脆性塗料部２において生じたｎ１個の変状に伴って、ｎ２個の変状が発生するとする。このとき、導電性を有する塗料として、導電性塗料部５に生じる変状の数ｎ２が、ｎ０よりも大きくなるような、塗料が選択される。
【００８９】
第２の変形例係る変状検出方法は、検出対象１において、導電性を有する塗料の塗布面の電気抵抗または交流インピーダンスを測定する。導電性を有する塗面においても、検出対象１において生じた変状の数より多い変状が生じるので、本発明の実施の形態と同様に、電気的変化量が増幅される。
【００９０】
（第３の変形例）
本発明の実施の形態において、検出対象１に直接、脆性を有する塗料を塗布した場合を説明したが、これに限られない。例えば、検出対象１が非導電性物質である場合、電界を閉じこめるために、検出対象１上に導電性を有する塗料を塗布し、その上に、脆性を有する塗料を塗布しても良い。この場合、検出対象１上に塗布される導電性を有する塗料は、検出対象１に変状が生じたことに伴い、少なくとも１つの変状を生じさせる塗料が選択される。
【００９１】
（第４の変形例）
第４の変形例において、脆性を有する塗料に複数の細長体６が混合される。図１５に示すように、複数の細長体６の長手方向が、それぞれ所定の方向になるように配設された塗面が形成される。
【００９２】
細長体は、例えば、細長い粒子や繊維であって、脆性を有する塗料に配向を持たせる。第４の変形例において、脆性を有する塗料は、細長体の長手方向と、導電方向が一致するように、検出対象１に塗布される。図１６に示すように、細長体の長手方向とは異なる方向に変状が生じることにより、変状３が発生した部分の配向が崩れ、電気の透過方向に対して、配向性を持たせている物質の断面積が増える。これにより、脆性塗料部２の断面積が減り、抵抗をさらに増大することが期待できる。
【００９３】
（第５の変形例）
第４の変形例においては、検出対象１に脆性を有する塗料に複数の細長体６が混合された１層の塗面を形成する場合を説明したが、第５の変形例においては、複数の細長体が混合された脆性を有する塗料の第１の塗布面に、複数の細長体が混合された脆性を有する塗料を塗布して第２の塗布面を形成する。第１の塗布面の細長体の長手方向と、第２の塗布面の細長体の長手方向とが、直行するように配設される。
【００９４】
図１５に示す脆性塗料部２は、細長体の長手方向と導電方向とが一致するように、細長体が配設される。このような、脆性塗料部２にさらに、細長体の長手方向と導電方向が直交するように、細長体が配設された新たな脆性塗料部を形成しても良い。
【００９５】
第５の変形例によれば、第４の変形例に比べて、脆性塗料部の変状の方向に問わず、検出対象の変状を検出することが可能になる。
【００９６】
（その他の実施の形態）
上記のように、本発明の実施の形態とその変形例１ないし５によって記載したが、この開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなる。
【００９７】
本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【符号の説明】
【００９８】
１  検出対象
２  脆性塗料部
３  変状
４  導電性粒子
５  導電性塗料部
６  細長体
１０  変状検出装置
１１  記憶装置
１２  測定値データ
１３  基準データ
１５  処理装置
１６  測定部
１７  判定部
【図１】
2019100790.tif 000016
【図２】
2019100790.tif 000017
【図３】
2019100790.tif 000018
【図４】
2019100790.tif 000019
【図５】
2019100790.tif 000020
【図６】
2019100790.tif 000021
【図７】
2019100790.tif 000022
【図８】
2019100790.tif 000023
【図９】
2019100790.tif 000024
【図１０】
2019100790.tif 000025
【図１１】
2019100790.tif 000026
【図１２】
2019100790.tif 000027
【図１３】
2019100790.tif 000028
【図１４】
2019100790.tif 000029
【図１５】
2019100790.tif 000030
【図１６】
2019100790.tif 000031