(57)【要約】【課題】  従来とは別異の原理による鋼材の破断を検査することの可能な鋼材の破断検査方法及び鋼材の破断検査装置を提供すること。【解決手段】電磁波パルスの送信子２及び受信子３を鉄筋コンクリートの検査表面１１に離隔させて配置する。この検査表面１１から隔たった位置に存在する鋼材２０であるコンクリート１２内の鉄筋に前記送信子２から電磁波パルスを送信すると共に前記受信子３で受信する。受信信号の時間と振幅との相関により前記送信子２及び受信子３間における前記鋼材２０，２１，２２の破断Ｄを検査する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁波パルスの送信子（２）及び受信子（３）を検査表面（１１）に離隔させて配置し、この検査表面（１１）から隔たった位置に存在する鋼材（２０）に前記送信子（２）から電磁波パルスを送信すると共に前記受信子（３）で受信し、受信信号（ｆａ，ｆｂ）の時間と振幅との相関により前記送信子（２）及び受信子（３）間における前記鋼材（２０，２１，２２）の破断（Ｄ）を検査する電磁波パルスによる鋼材の破断検査方法。
【請求項２】
前記鋼材（２０）が鉄筋であることを特徴とする請求項１に記載の電磁波パルスによる鋼材の破断検査方法。
【請求項３】
前記検査表面（１１）と前記鋼材（２０）の間にコンクリート（１２）が充填されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電磁波パルスによる鋼材の破断検査方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の電磁波パルスによる鋼材の破断検査方法に用いることの可能な電磁波パルスによる鋼材の破断検査装置であって、電磁波パルスの送信子（２）及び受信子（３）と、受信信号（ｆａ，ｆｂ）の時間と振幅との相関に基づき信号の減衰を解析する解析装置（５）を備えたことを特徴とする電磁波パルスによる鋼材の破断検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば鉄筋コンクリート中の鉄筋のように、非磁性体中に存在する鋼材の破断等を検査することの可能な鋼材の破断検査方法及び鋼材の破断検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上述の如き鋼材の破断検査方法としては、例えば特許文献１、２に記載の如き発明が知られている。特許文献１の発明では、一対の主鉄筋の上にそれぞれ送受信センサを配置し、両センサにおける受信信号の差分を求めることで、破断鉄筋の位置を求めている。特許文献２の発明では、鉄筋コンクリートポールに送信コイルと受信コイルとを距離を隔てて配置している。そして、送信コイルに与えたスイープ信号により受信信号に顕れる信号の周波数スペクトルを求め、スペクトルピーク周波数を基準スペクトルピーク周波数との比較により、鉄筋の破断を判別している。
【特許文献１】特開平１１−７２４８１号公報
【特許文献２】特開２０００−１９９７５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、別異の原理による鋼材の破断を検査することの可能な鋼材の破断検査方法及び鋼材の破断検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するため、本発明に係る鋼材の破断検査方法の特徴は、電磁波パルスの送信子及び受信子を検査表面に離隔させて配置し、この検査表面から隔たった位置に存在する鋼材に前記送信子から電磁波パルスを送信すると共に前記受信子で受信し、受信信号の時間と振幅との相関により前記送信子及び受信子間における前記鋼材の破断を検査することにある。
【０００５】
同特徴によれば、検査時に対象となる鋼材の検査対象部を挟んで電磁波パルスを送受信すればよい。発明者の実験によれば、検査対象部に破断部が存在する場合は、健全な鋼材に比較して受信信号が早く減衰することが判明した。
【０００６】
ここで、前記鋼材としては鉄筋等が用いられ、前記検査表面と前記鋼材の間にコンクリートが充填された鉄筋コンクリートを検査対象とすることができる。
【０００７】
また、上記鋼材の破断検査方法に用いることの可能な鋼材の破断検査装置の特徴は、電磁波パルスの送信子及び受信子と、受信信号の時間と振幅との相関に基づき信号の減衰を解析する解析装置を備えたことにある。
【発明の効果】
【０００８】
このように、本発明によれば、検査時に対象となる鋼材の検査対象部を挟んで電磁波パルスを送受信すればよく、鋼材の全長にわたってスキャンをする必要もない。その結果、迅速に個別の鋼材の破断を検査することが可能となり、検査の効率化と確実性を向上させるに至った。
【０００９】
本発明の他の目的、構成及び効果については以下に示す発明を実施するための最良の形態において明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
次に、図１、２，５を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。図１に示す破断検査装置１は、電磁波パルスを送信するための送信子２と、送信子２から送信された電磁波パルスにより励磁される鉄筋２０からの電磁波信号を受信する受信子３と、送信子２，受信子３を制御するための制御器４と、受信波形を解析するためのパーソナルコンピュータ５とを備えている。検査体１０は、破断部Ｄが角部に形成された第一筋２１とこれに直交する第二筋２２とを網目状に形成した鉄筋２０をコンクリート１２で覆った鉄筋コンクリート構造物である。鉄筋２０は検査表面１１から隔たった位置に存在する。  
【００１１】
図５は図３の模型において送信子２に矩形波電圧を与えてパルスを送信した後における受信子３での受信波形を示すグラフである。横軸は時間軸、縦軸は受信強度を示すと共にいずれも対数目盛で表示してある点は以下同様である。前半の平坦部分の前にパルス送信信号の部分が本来は存在するが表示はされておらず、パルス信号終了後の受信信号が表示されている。前半の平坦部分は信号が飽和している部分であり、その後の減衰していく部分が解析対象となる。横軸の時間は送信パルスの終了時間Ｔｏが基準時間０に相当する。なだらかに連続する曲線ｆａが健全な鉄筋での検査結果、早期に減衰する曲線ｆｂが破断部を有する鉄筋での検査結果である。パーソナルコンピュータ５では、受信波形ｆａ，ｆｂをそれぞれ解析する。
【００１２】
実際の検査では第一筋２１が検査対象の場合、破断部Ｄの発生が予想される検査対象部を挟んで鉄筋２１上に位置する検査表面１１上に送信子２，受信子３がそれぞれ配置される。送信子２から発せられた磁気パルスの信号はコンクリート１２を透過し、鉄筋２１に到達し励磁する。図２（ａ）に示すように、健全な第一筋２１の場合は磁束は鉄筋内を通り、検査対象部Ｓを通過した漏洩磁束が再度コンクリート１２を透過し、受信子３により受信される。一方、図２（ｂ）に示すように、破断部Ｄが中間（角部が多い）に位置する第一筋２１の場合は磁束は検査対象部Ｓにおいて破断部Ｄから漏洩する。よって、検査対象部Ｓを通過する磁束が減少し、検査対象部Ｓを通過した漏洩磁束が再度コンクリート１２を経て受信子３により受信される磁束も減少し、上述のグラフの如き現象が発生する。
【００１３】
解析装置であるパーソナルコンピュータ５では、基準時間、例えばパルス遮断時間Ｔｏ等から一定時間内に信号が一定レベルで留まっているか否かの基準値を設けることで、健全鉄筋か破断鉄筋かを検査することが可能となる。その他、図５のようなグラフにおいて健全信号ｆａ及び／又は破断信号ｆｂを予め表示させておき、受信信号をこれらと比較させることで判別させるように構成してもよい。
【実施例１】
【００１４】
次に、図３〜７を参照しながら、本発明の実施例について説明する。
図３，４は鉄筋コンクリートの替わりに同厚の２枚の板材１３ａ，１３ｂ等よりなる樹脂製のスペーサー１３を用いて、鉄筋２０からの距離を異ならせた模型を用いている。第一筋２１は直径３２ｍｍ、第二筋２２は直径１９ｍｍである。第一筋２１同士及び第二筋２２同士はは１００ｍｍ〜２００ｍｍ程度の間隔で配置されている。スペーサー１３のリフトオフ距離は８０ｍｍ、１１０ｍｍ、１５０ｍｍの３種類であり、それぞれの測定結果を図５〜７に示す。
【００１５】
図５〜７に示す実験結果より、以下の事実が判明した。
破断部Ｄが存在する鉄筋の信号は（１）減衰が早く始まり、（２）信号値の低下も早く起こり信号が早々に消失する。したがって、本方法及び装置により、これらの傾向を判別することで、鉄筋破断を検査することが可能となる。なお、本実施例ではスペーサーを用いた測定値のみ表示したが、鉄筋コンクリートの検査結果も全く同程度の傾向を示した。
【００１６】
最後に本発明のそ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、時間軸と信号強度とに対数軸を用いた。しかし、これら双方の軸に通常の１０進法軸を用い、実質的に関数で対数が織り込まれるように構成することも可能である。
【００１７】
また、上記実施形態では、検査体１０として鉄筋２１が屈曲したものを用いた。しかし、本発明は、屈曲した鉄筋２１に限らず、直線状の鉄筋２２に対しても実施することができ、鉄筋以外の棒状・線状の鋼材に対しても適用可能である。
【００１８】
上記実施形態では検査表面１１と鉄筋２０との間にコンクリート１２又は樹脂製スペーサー１３を介在させた。しかし、これらの間に介在させる非磁性体は鉄筋を例示させるだけの磁束を通過させる物質であれば何でもよく、例えば、木材や繊維も該当する。
【００１９】
なお、特許請求の範囲の項に記入した符号は、あくまでも図面との対照を便利にするためのものにすぎず、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明は、鉄筋等の鋼材に電磁波パルスを送受信し、鋼材の破断を検査する電磁波パルスによる鋼材の破断検査方法及び装置である。例えば、鉄筋コンクリート構造物における鉄筋の破断検査、その他の電磁波パルスを透過させる非磁性体に覆われた鋼材の破断等を検査することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る鋼材の破断検査方法を実施するための破断検査装置のブロック図及び検査体の断面図である。
【図２】破断検査方法における鉄筋と送信子及び受信子との関係を示し、（ａ）は健全な鉄筋、（ｂ）は不健全な鉄筋の場合である。
【図３】本発明の実施例を示す試験体の断面図である。
【図４】図３の正面図である。
【図５】リフトオフ距離８０ｍｍの場合における受信信号の減衰状態を示すグラフである。
【図６】リフトオフ距離１１０ｍｍの場合における図５に相当するグラフである。
【図７】リフトオフ距離１５０ｍｍの場合における図５に相当するグラフである。
【符号の説明】
【００２２】
１：破断検査装置、２：送信子、３：受信子、４：制御器、５：パーソナルコンピュータ、１０：検査体、１１：検査表面、１２：コンクリート、１３：スペーサー、１３ａ：第一スペーサー、１３ｂ：第二スペーサー、２０：鉄筋、２１：第一筋、２２：第二筋、ｆａ：健全信号、ｆｂ：破断信号，Ｌ：リフトオフ距離，Ｄ：破断部
【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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