(57)【要約】【課題】狭小地点や不安定地点等であっても、作業性よく計測することができる超音波探触式測定装置を提供する。【解決手段】計測者１が片手で保持できると共に、対象物に接触して超音波を発信すると共に反射したエコーを受信する探触子１１と、計測者１のウエスト周囲に装着可能であると共に、探触子１１からの信号に基づいて前記対象物の状態を算出する計測器１４、ＷＰＣ１５等と、計測者１の一方の眼前に位置するように計測者１の頭部に装着可能であると共に、探触子１１での計測結果及び計測器１４等での算出結果を表示する単眼ディスプレイ１６と、計測者１のリストに装着可能であると共に、ＷＰＣ１５に文字記録情報及び操作信号を計測者１の片手で入力可能な片手入力盤１２と、計測者１の頭部に前記単眼ディスプレイ１６と一体になって装着可能であると共に、ＷＰＣ１５に音声記録情報及び操作信号を入力するマイク１３とを備えた。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
計測者が片手で保持できると共に、対象物に接触して超音波を発信すると共に反射したエコーを受信する探触子と、
前記計測者に装着可能であると共に、前記探触子からの信号に基づいて前記対象物の状態を算出する演算手段と、
前記計測者の一方の眼前に位置するように当該計測者に装着可能であると共に、前記探触子での計測結果及び前記演算手段での算出結果を表示する表示手段と
を備えていることを特徴とする超音波探触式計測装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記計測者に装着可能であると共に、前記演算手段に文字記録情報及び操作信号を前記計測者の片手で入力可能な第一の入力手段を備えている
ことを特徴とする超音波探触式計測装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記探触子に一体的に取り付けられ、前記演算手段に文字記録情報及び操作信号を前記計測者の片手で入力可能な第一の入力手段を備えている
ことを特徴とする超音波探触式計測装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかにおいて、
前記計測者に装着可能であると共に、前記演算手段に音声記録情報及び操作信号を入力する第二の入力手段を備えている
ことを特徴とする超音波探触式計測装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかにおいて、
前記探触子から超音波を発信した所定時間後に受信するエコーの信号強度が規定値を超えているときに音声信号を発信する観測支援手段を備えている
ことを特徴とする超音波探触式計測装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超音波探触式計測装置に関し、特に、水門等の大型土木鉄鋼構造物における狭小部や不安定地等での鋼板の厚さ等を計測する場合に適用すると有効なものである。
【０００２】
【従来の技術】
表面に錆や塗膜等のような付着物が付着して凹凸面が形成されている鋼板等の厚さを計測する場合には、例えば、下記の特許文献１に記載されているような測定器がある。
【０００３】
この測定器は、鋼板の厚さ計測箇所に探触子を接触させて超音波を発信し、鋼板内で反射してくるエコーを受信し、受発信の時間差を測定して当該鋼板の厚さを計測することにより、腐食等による減肉等の劣化を診断することができるようになっている。このとき、鋼板の表面の凹凸具合によって計測結果が大きく異なってしまうため、反射エコーの波形をモニタで確認することにより、計測に最適な箇所を把握して、計測精度を高めるようにしている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−３０９４７５号公報
【特許文献２】
特表平９−５０４１２０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の測定装置において、例えば、水門等の大型土木鉄鋼構造物における狭小地点や不安定地点等での鋼板の厚さ等を計測しようとする場合には、計測地点の近傍に前記モニタ等を配置することができないため、計測作業に難点を生じてしまう場合があった。
【０００６】
このようなことから、本発明は、水門等の大型土木鉄鋼構造物における狭小地点や不安定地点等であっても、作業性よく計測することができる超音波探触式測定装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前述した課題を解決するための、第一番目の発明による超音波探触式測定装置は、計測者が片手で保持できると共に、対象物に接触して超音波を発信すると共に反射したエコーを受信する探触子と、前記計測者に装着可能であると共に、前記探触子からの信号に基づいて前記対象物の状態を算出する演算手段と、前記計測者の一方の眼前に位置するように当該計測者に装着可能であると共に、前記探触子での計測結果及び前記演算手段での算出結果を表示する表示手段とを備えていることを特徴とする。
【０００８】
第二番目の発明による超音波探触式計測装置は、第一番目の発明において、前記計測者に装着可能であると共に、前記演算手段に文字記録情報及び操作信号を前記計測者の片手で入力可能な第一の入力手段を備えていることを特徴とする。
【０００９】
第三番目の発明による超音波探触式計測装置は、第一番目の発明において、前記探触子に一体的に取り付けられ、前記演算手段に文字記録情報及び操作信号を前記計測者の片手で入力可能な第一の入力手段を備えていることを特徴とする。
【００１０】
第四番目の発明による超音波探触式計測装置は、第一番目から第三番目の発明のいずれかにおいて、前記計測者に装着可能であると共に、前記演算手段に音声記録情報及び操作信号を入力する第二の入力手段を備えていることを特徴とする。
【００１１】
第五番目の発明による超音波探触式計測装置は、第一番目から第四番目の発明のいずれかにおいて、前記探触子から超音波を発信した所定時間後に受信するエコーの信号強度が規定値を超えているときに音声信号を発信する観測支援手段を備えていることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明による超音波探触式測定装置の実施の形態を図１〜４を用いて説明する。図１は、超音波探触式測定装置の概観図、図２は、超音波探触式測定装置のシステム構成図、図３は、超音波探触式測定装置の使用説明図、図４は、図３の一部抽出拡大図である。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。
【００１３】
本実施の形態にかかる超音波探触式測定装置は、図１、２に示すように、計測者１が片手で保持できると共に、対象物に接触して超音波を発信すると共に反射したエコーを受信する探触子１１と、計測者１のウエスト周囲に装着可能であると共に、探触子１１からの信号に基づいて前記対象物の状態を算出する演算手段である、計測器１４、ウェアラブルコンピュータ（ＷＰＣ）１５等と、計測者１の一方の眼前に位置するように計測者１の頭部に装着可能であると共に、探触子１１での計測結果及び計測器１４等での算出結果を表示する表示手段である単眼ディスプレイ１６と、計測者１のウエストの周囲に装着可能であると共に、探触子１１での計測結果及び計測器１４等での算出結果を表示する補助表示手段である平面ディスプレイ１７と、計測者１のリストに装着可能であると共に、ＷＰＣ１５に文字記録情報及び操作信号を計測者１の片手で入力可能な第一の入力手段である片手入力盤１２と、計測者１の頭部に前記単眼ディスプレイ１６と一体になって装着可能であると共に、ＷＰＣ１５に音声記録情報及び操作信号を入力する第二の入力手段であるマイク１３とを備えている。
【００１４】
前記探触子１１は、前記計測器１４の入力部にケーブルを介して接続され、表面に錆や塗膜等のような付着物が付着して凹凸面が形成されている鋼板等のような対象物の厚さを計測する場合に適用すると好適な、例えば、特開２０００１−３０９４７５号公報等に記載されているものとなっている。
【００１５】
前記片手入力盤１２は、ＷＰＣ１５の入力部にケーブルを介して接続され、計測地点の位置や環境条件等の種々の文字記録情報や、ＷＰＣ１５の各種アプリケーションプログラムの作動や切り換え等の操作信号を計測者１の片手操作で容易にＷＰＣ１５に入力することができるようになっている。
【００１６】
前記マイク１３は、ＷＰＣ１５の入力部にケーブルを介して接続され、計測地点の位置や環境条件等に関する計測者１の音声による記録情報や、ＷＰＣ１５の各種アプリケーションプログラムの作動や切り換え等に関する計測者１の音声による操作信号をＷＰＣ１５に入力することができるようになっている。
【００１７】
前記計測器１４は、出力部が前記ＷＰＣ１５の入力部にケーブルを介して接続し、上記探触子１１からの信号に基づいて、超音波の受発信の時間差から対象物の厚さを算出して、ＷＰＣ１５に出力することができると共に、当該探触子１１での計測信号をＷＰＣ１５に出力することができるようになっている。
【００１８】
前記ＷＰＣ１５は、各種アプリケーションプログラム（例えば、データ処理プログラム、エコー解析プログラム、音声認識プログラム等）を備えると共に、出力部に前記ディスプレイ１６，１７がケーブルを介して接続され、前記片手入力盤１２や前記マイク１３からの前記記録情報と前記計測器１４での算出結果とを関連づけてデータファイルに記録することができると共に、前記探触子１１での計測信号及び前記計測器１４での算出結果を前記ディスプレイ１６，１７に出力することができるようになっている。
【００１９】
前記単眼ディスプレイ１６は、前記ＷＰＣ１５からの出力信号に基づき、前記探触子１１での計測信号、具体的には、縦軸が強度を表し、横軸が時間を表すグラフを表示すると共に、前記計測器１４での算出結果、具体的には、計測箇所の厚さを表示することができるようになっている。
【００２０】
前記平面ディスプレイ１７は、前記単眼ディスプレイ１６と同一のデータを表示し、当該単眼ディスプレイ１６の損傷時の代替としての利用や、計測者１以外による上記データの確認を行うことができるようになっている。
【００２１】
このような本実施の形態にかかる超音波探触式測定装置を使用して、例えば、水門等の大型土木鉄鋼構造物における狭小地点や不安定地点等での鋼板の厚さ等を計測する場合には、まず、図１に示すように、計測者１が、計測器１４、ＷＰＣ１５、平面ディスプレイ１７をウエスト周囲に装着すると共に、片手入力盤１２をリストに装着し、単眼ディスプレイ１６、マイク１７を頭部に装着した後、探触子１１を片手で保持する。
【００２２】
次に、計測者１は、計測地点である、水門等の大型土木鉄鋼構造物における狭小地点や不安定地点等に進入し、図３に示すように、鋼板の目的とする箇所に探触子１１を接触させ、当該探触子１１から超音波を発信させると、探触子１１は、鋼板内で反射してくるエコーを受信し、その信号を計測器１４に出力する。計測器１４は、探触子１１による超音波の受発信の時間差に基づいて、当該鋼板の計測地点の厚さを算出し、その算出結果及び探触子１１からの信号をＷＰＣ１５に出力する。
【００２３】
ＷＰＣ１５は、計測器１４での算出結果及び探触子１１からの信号を前記ディスプレイ１６，１７に出力する。前記ディスプレイ１６，１７は、計測箇所の厚さを表示すると共に、探触子１１による計測信号（縦軸が強度を表し、横軸が時間を表すグラフ）を表示する。
【００２４】
計測者１は、単眼ディスプレイ１６に表示された上記グラフ、すなわち、エコーのピークを観察しながら、計測に最も適した箇所（エコーのピークが規定値以上となる箇所）を探査し、当該箇所を見い出したら、当該箇所の位置や環境条件等に関する情報を前記片手入力盤１２及びマイク１３によりＷＰＣ１５に入力すると、ＷＰＣ１５は、上記入力情報を当該箇所の計測データ等と共にデータファイルに記録する。
【００２５】
このようにして上記箇所の計測を行ったら、計測者１は、次の目的とする箇所の計測を上述と同様にして行う。以下、これを繰り返すことにより、水門等の大型土木鉄鋼構造物における狭小地点や不安定地点等の鋼板の厚さを全体にわたって計測することができ、当該鋼板の腐食等による減肉等の劣化を診断することができる。
【００２６】
このため、本実施の形態にかかる超音波探触式測定装置においては、以下のような効果を得ることができる。
【００２７】
（１）水門等の大型土木鉄鋼構造物における狭小地点や不安定地点等での鋼板の厚さ等を計測する場合であっても、計測者１自身が計測姿勢の状態のままで計測データ（エコー及び厚さ）を常に確認しながら計測することができるので、１名の計測者１だけでも信頼性の高い測定が可能となる。
【００２８】
（２）片手入力盤１２により、計測地点で計測者１自身が片手で位置や環境条件等に関する情報を容易に入力することができるので、水門等の大型土木鉄鋼構造物における狭小地点や不安定地点等での鋼板の厚さ等を計測する場合であっても、作業性及び安全性を高めることができる。
【００２９】
（３）マイク１３により、計測地点で計測者１自身が音声で位置や環境条件等に関する情報を容易に入力することができるので、作業性及び安全性をさらに高めることができる。
【００３０】
したがって、本実施の形態にかかる超音波探触式測定装置によれば、水門等の大型土木鉄鋼構造物における狭小地点や不安定地点等であっても、作業性よく計測することができる。
【００３１】
ここで、さらに、前記探触子１１から超音波を発信した所定時間後に受信するエコーの信号強度が規定値（ゲート設定値）を超えているときに音声信号を発信する観測支援手段であるスピーカを備えていると好ましい。
【００３２】
具体的には、前記スピーカは、前記ＷＰＣ１５に内蔵され、当該ＷＰＣ１５に入力された前記探触子１１からの計測信号のうち、所定時間後に受信したエコーの信号強度が規定値（ゲート設定値）を超えているときに、当該ＷＰＣ１５内のアプリケーションプログラム（観測支援プログラム）により、信号音を発信するのである。
【００３３】
これにより、計測者１は、エコーのピークを前記単眼ディスプレイ１６に表示された前記グラフと上記信号音との両者で確認することができるので、計測に最も適した箇所（エコーのピークが規定値以上となる箇所）の探査をより容易に行うことができ、作業性をさらに向上させることができる。
【００３４】
なお、上記スピーカに代えて、例えば、計測者１の耳に装着可能なヘッドフォンを適用することも可能である。
【００３５】
また、本実施の形態では、図４に示すように、計測者１のリストに装着可能な片手入力盤１２を適用したが、例えば、図５に示すように、前記探触子１１の頂部に一体的に取り付けられる片手入力盤２２を適用することも可能である。
【００３６】
また、本実施の形態では、鋼板の厚さを計測する場合について説明したが、本発明は、このような場合に限らず、例えば、鋼板等の内部の探傷を行う場合のように、対象物の状態を超音波により計測する場合であれば、本実施の形態の場合と同様にして適用することができる。
【００３７】
【発明の効果】
第一番目の発明による超音波探触式測定装置は、計測者が片手で保持できると共に、対象物に接触して超音波を発信すると共に反射したエコーを受信する探触子と、前記計測者に装着可能であると共に、前記探触子からの信号に基づいて前記対象物の状態を算出する演算手段と、前記計測者の一方の眼前に位置するように当該計測者に装着可能であると共に、前記探触子での計測結果及び前記演算手段での算出結果を表示する表示手段とを備えていることから、水門等の大型土木鉄鋼構造物における狭小地点や不安定地点等での鋼板の厚さ等を計測する場合であっても、計測者自身が計測姿勢の状態のままで計測データを常に確認しながら計測することができるので、１名の計測者だけでも信頼性の高い測定が可能となる。このため、水門等の大型土木鉄鋼構造物における狭小地点や不安定地点等であっても、作業性よく計測することができる。
【００３８】
第二番目の発明による超音波探触式計測装置は、第一番目の発明において、前記計測者に装着可能であると共に、前記演算手段に文字記録情報及び操作信号を前記計測者の片手で入力可能な第一の入力手段を備えていることから、計測地点で計測者自身が片手で位置や環境条件等に関する情報を容易に入力することができるので、水門等の大型土木鉄鋼構造物における狭小地点や不安定地点等での鋼板の厚さ等を計測する場合であっても、作業性及び安全性を高めることができる。
【００３９】
第三番目の発明による超音波探触式計測装置は、第一番目の発明において、前記探触子に一体的に取り付けられ、前記演算手段に文字記録情報及び操作信号を前記計測者の片手で入力可能な第一の入力手段を備えていることから、計測地点で計測者自身が片手で位置や環境条件等に関する情報を容易に入力することができるので、水門等の大型土木鉄鋼構造物における狭小地点や不安定地点等での鋼板の厚さ等を計測する場合であっても、作業性及び安全性を高めることができる。
【００４０】
第四番目の発明による超音波探触式計測装置は、第一番目から第三番目の発明のいずれかにおいて、前記計測者に装着可能であると共に、前記演算手段に音声記録情報及び操作信号を入力する第二の入力手段を備えていることから、計測地点で計測者自身が音声で位置や環境条件等に関する情報を容易に入力することができるので、水門等の大型土木鉄鋼構造物における狭小地点や不安定地点等での鋼板の厚さ等を計測する場合であっても、作業性及び安全性をさらに高めることができる。
【００４１】
第五番目の発明による超音波探触式計測装置は、第一番目から第四番目の発明のいずれかにおいて、前記探触子から超音波を発信した所定時間後に受信するエコーの信号強度が規定値を超えているときに音声信号を発信する観測支援手段を備えていることから、計測に最も適した箇所の探査を視覚と聴覚との両方で行うことができるので、作業性をさらに向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による超音波探触式測定装置の実施の形態の概観図である。
【図２】本発明による超音波探触式測定装置の実施の形態のシステム構成図である。
【図３】本発明による超音波探触式測定装置の実施の形態の使用説明図である。
【図４】図３の一部抽出拡大図である。
【図５】本発明による超音波探触式測定装置の他の実施の形態の一部抽出拡大図である。
【符号の説明】
１  計測者
１１  探触子
１２，２２  片手入力盤
１３  マイク
１４  計測器
１５  ウェアラブルコンピュータ（ＷＰＣ）
１６  単眼ディスプレイ
１７  平面ディスプレイ
【図１】
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【図２】
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【図３】
2004340582.tif 000005
【図４】
2004340582.tif 000006
【図５】
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