(57)【要約】【課題】鉄道のレール底部の目視による検査ができない箇所の腐食を的確に検出することができる鉄道のレール底部腐食検出装置を提供する。【解決手段】鉄道のレール底部腐食検出装置において、レール４１に沿って通電する試験用交流電源装置４２と、前記レール４１の表面に沿うように配置される複数個の磁束密度計からなる磁束密度センサー４４と、この磁束密度センサー４４をレール４１に沿って移動させる磁束密度センサー駆動用アクチュエータ４５と、この磁束密度センサー駆動用アクチュエータ４５の制御装置及び前記磁束密度センサーからのデータ収集装置４７とを具備する。【選択図】図１
2008216091.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）レールに沿って通電する試験用交流電源装置と、
（ｂ）前記レールの表面に沿うように配置される複数個の磁束密度計からなる磁束密度センサーとを具備することを特徴とする鉄道のレール底部腐食検出装置。
【請求項２】
請求項１記載の鉄道のレール底部腐食検出装置において、前記磁束密度センサーをレールに沿って移動させる磁束密度センサー駆動用アクチュエータを具備することを特徴とする鉄道のレール底部腐食検出装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の鉄道のレール底部腐食検出装置において、前記磁束密度センサー駆動用アクチュエータの制御装置及び前記磁束密度センサーからのデータ収集装置とを具備することを特徴とする鉄道のレール底部腐食検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道のレール底部腐食検出装置に係り、特に、踏切や車両の車庫などにおけるレール底部の目視による検査が不可能な箇所の腐食を検出することができるレール底部腐食検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、鉄道のレールの腐食検出は、超音波による検出や、渦電流による探傷方法が採用されている。
【０００３】
また、励起コイルとサーチコイルを有するセンサーを導電性を有する被探傷体上に配置し、センサーで被探傷体を走査することにより渦電流の変化を示すスペクトログラムを得て、そのスペクトログラムを解析し、被探傷体の探傷を行う磁気計測による探傷方法及び装置が開示されている（下記特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−１３１２８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、舗装により目視による検査ができないレール底部の腐食を的確に検出するレール底部腐食検出装置は提案されていないのが現状である。
【０００５】
本発明は、上記状況に鑑みて、鉄道のレール底部の目視による検査ができない箇所の腐食を的確に検出することができる鉄道のレール底部腐食検出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】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕鉄道のレール底部腐食検出装置において、レールに沿って通電する試験用交流電源装置と、前記レールの表面に沿うように配置される複数個の磁束密度計からなる磁束密度センサーとを具備することを特徴とする。
【０００７】
〔２〕上記〔１〕記載の鉄道のレール底部腐食検出装置において、前記磁束密度センサーをレールに沿って移動させる磁束密度センサー駆動用アクチュエータを具備することを特徴とする。
【０００８】
〔３〕上記〔１〕又は〔２〕記載の鉄道のレール底部腐食検出装置において、前記磁束密度センサー駆動用アクチュエータの制御装置及び前記磁束密度センサーからのデータ収集装置とを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、鉄道のレール底部の目視による検査ができない箇所のレール底部の腐食を的確に検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の鉄道のレール底部腐食検出装置は、レールに沿って通電する試験用交流電源装置と、前記レールの表面に沿うように配置される複数個の磁束密度計からなる磁束密度センサーと、この磁束密度センサーをレールに沿って移動させる磁束密度センサー駆動用アクチュエータと、この磁束密度センサー駆動用アクチュエータの制御装置及びセンサーからのデータ収集装置とを具備する。
【実施例】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１２】
図１は踏切部のレールの敷設状況を示す斜視図、図２はその踏切部の断面図である。
【００１３】
この図において、１，２はレール、３，４，５は踏切を通行するために設置される舗装であり、レール踏面６，７には車輪８，９が当接することになる。
【００１４】
図３は本発明の実施例を示すレールへの磁界の発生状態を示す模式図である。
【００１５】
この図に示すように、レール１１が敷設される方向に電流Ｉを通電すると、右ネジの法則により、磁界Ｈが生じる。
【００１６】
図４は本発明の実施例を示すレール底部腐食検出の原理を示す図であり、図４（ａ）はレール底部が正常な状態における磁界Ｈの分布状態を示す図、図４（ｂ）はレール底部の左側に腐食箇所がある場合の磁界Ｈの分布状態を示す図、図４（ｃ）はレール底部の右側に腐食箇所がある場合の磁界Ｈの分布状態を示す図である。
【００１７】
図４（ａ）に示すように、レール２１は底部２２と踏面２３を有しており、舗装２４が施されている。このように、底部２２が正常な状態である場合には、レール２１に紙面方向に電流Ｉが流されると、右ネジの方向に磁界Ｈが発生して、その磁界Ｈは、左右均等な分布状態を示す。
【００１８】
図４（ｂ）のように、レール２１の底部２２の左側先端部に腐食部２５がある場合には、左側の磁界Ｈ′と右側の磁界Ｈとは異なることになる。
【００１９】
同様に、図４（ｃ）のように、レール２１の底部２２の右側先端部に腐食部２６がある場合には、左側の磁界Ｈと右側の磁界Ｈ″とは異なることになる。
【００２０】
図５は本発明の実施例を示すレール底部腐食検出を行うためのレール底部腐食検出装置を示す模式図である。
【００２１】
この図に示すように、磁束密度計（サーチコイル）３１をレール２１の表面に沿うように複数個配置する。この複数の磁束密度計（サーチコイル）３１によって磁束密度センサー３２が構成されている。
【００２２】
すると、レール２１の底部２２の腐食箇所があると、腐食箇所がない場合に比べて、磁束密度計（サーチコイル）３１の示す磁束密度は大きくなり、腐食箇所がありと判定される。
【００２３】
一般に金属材料は試験用交流電源４２のような電源における通電電流の周波数を高くすると表皮効果により電流の浸透深さが浅くなる。これに伴い電流密度とそれに伴う磁束密度は周波数を上げると大きくなる。そこで、レールのようにＴ字型をした鋼材においては浸透深さの変化に伴う磁束密度の変化が特に大きくなることを利用し、試験用交流電源４２から複数の周波数の交流を通電する。磁束密度変化の応答の違いをデータ収集装置４７に記録することで腐食量の推定を行う。
【００２４】
図６は本発明の実施例を示すレールに沿ったレール底部腐食検出を行うためのレール底部腐食検出装置を示す模式図であり、図６（ａ）はレールへの通電装置を示す模式図、図６（ｂ）はレールに沿ったレール底部腐食検出状態を示す模式図である。
【００２５】
この図において、４１はレール、４２は試験用交流電源装置、４３はそのレール４１に通電される電流、４４はレール４１に沿って移動される複数の磁束密度計（サーチコイル）からなる磁束密度センサー、４５はその磁束密度センサー駆動用アクチュエータ、４６はその磁束密度センサー駆動用アクチュエータ４５のガイド棒、４７は磁束密度センサー駆動用アクチュエータ制御装置及びデータ収集装置である。
【００２６】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明の鉄道のレール底部腐食検出装置は、踏切や車庫などのレール底部の目視による検査ができない箇所の腐食検知を確実に行うツールとして利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】踏切部のレールの敷設状況を示す斜視図である。
【図２】踏切部のレールの敷設状況を示す断面図である。
【図３】本発明の実施例を示すレールへの磁界の発生状態を示す模式図である。
【図４】本発明の実施例を示すレール底部腐食検出の原理を示す図である。
【図５】本発明の実施例を示すレール底部腐食検出を行うためのレール底部腐食検出装置を示す模式図である。
【図６】本発明の実施例を示すレールに沿ったレール底部腐食検出を行うためのレール底部腐食検出装置を示す模式図である。
【符号の説明】
【００２９】
１，２，１１，２１，４１    レール
３，４，５，２４    舗装
６，７，２３    レール踏面
８，９    車輪
Ｉ，４３    電流
Ｈ，Ｈ′，Ｈ″    磁界
２２    レール底部
２５，２６    レールの腐食部
３１    磁束密度計（サーチコイル）
３２，４４    複数の磁束密度計からなる磁束密度センサー
４２    試験用交流電源装置
４５    磁束密度センサー駆動用アクチュエータ
４６    磁束密度センサー駆動用アクチュエータのガイド棒
４７    磁束密度センサー駆動用アクチュエータ制御装置及びデータ収集装置
【図１】
2008216091.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2008216091.tif 000007
【図６】
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