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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2015-190838(P2015-190838A)
(43)【公開日】2015年11月2日
(54)【発明の名称】構造物の非破壊検査装置及び検査システム
(51)【国際特許分類】
G01N 25/72 20060101AFI20151006BHJP
G01N 21/27 20060101ALI20151006BHJP
G01N 21/359 20140101ALI20151006BHJP
【ＦＩ】
G01N25/72 K
G01N21/27 B
G01N21/35 107
G01N21/27 F
【審査請求】未請求
【請求項の数】13
【出願形態】ＯＬ
【全頁数】38
(21)【出願番号】特願2014-67908(P2014-67908)
(22)【出願日】2014年3月28日
(71)【出願人】
【識別番号】500171707
【氏名又は名称】株式会社ブイ・テクノロジー
(74)【代理人】
【識別番号】100129425
【弁理士】
【氏名又は名称】小川 護晃
(74)【代理人】
【識別番号】100087505
【弁理士】
【氏名又は名称】西山 春之
(74)【代理人】
【識別番号】100099623
【弁理士】
【氏名又は名称】奥山 尚一
(72)【発明者】
【氏名】梶山 康一
(72)【発明者】
【氏名】小川 吉司
【テーマコード（参考）】
2G040
2G059
【Ｆターム（参考）】
2G040AA05
2G040AB09
2G040BA16
2G040BA25
2G040CA01
2G040CA12
2G040CA23
2G040DA05
2G040DA10
2G040DA22
2G040DA24
2G040DA25
2G040EA06
2G040EA11
2G040HA05
2G040ZA01
2G059AA05
2G059BB08
2G059EE01
2G059EE02
2G059EE12
2G059FF04
2G059GG01
2G059HH01
2G059HH06
2G059JJ01
2G059JJ11
2G059JJ22
2G059KK01
2G059LL01
2G059MM04
2G059MM14
(57)【要約】
【課題】検査対象の構造物に沿って移動しながら赤外線照射による構造物の温度変化を測定して内部欠陥を検査すると共に、構造物及び正常物質に対する赤外線照射による吸収スペクトルを比較して該構造物の劣化状態を検査する。【解決手段】検査対象の構造物に加熱用の赤外線を照射する赤外線照射部と、前記加熱用の赤外線照射による構造物の温度変化を測定すると共に前記赤外線照射で加熱された構造物からの赤外線を分光した吸収スペクトルにより構造物の劣化状態を測定する温度変化・劣化状態測定部と、赤外線照射部及び温度変化・劣化状態測定部の駆動制御及びデータ集積を行う駆動制御・集積部とを含む検査装置本体１と、前記検査装置本体を前記構造物に沿って移動可能とする自走機構部２と、前記検査装置本体に同期して移動可能とされ前記構造物の劣化状態測定の基準となる正常物質を収納する校正物質収納体３とを備えたものである。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
検査対象の構造物に加熱用の赤外線を照射する赤外線照射部と、前記赤外線照射部からの赤外線照射による構造物の温度変化を測定すると共に前記赤外線照射で加熱された構造物からの赤外線を分光した吸収スペクトルにより該構造物の劣化状態を測定する温度変化・劣化状態測定部と、前記赤外線照射部及び温度変化・劣化状態測定部の駆動制御及びデータ集積を行う駆動制御・集積部とを含む検査装置本体と、
前記検査装置本体を前記構造物に沿って移動可能とする自走機構部と、
前記検査装置本体に同期して移動可能とされ、前記構造物の劣化状態測定の基準となる正常物質を収納する校正物質収納体と、を備え、
前記検査装置本体を検査対象の構造物に沿って移動させながら、前記構造物に対する加熱用の赤外線照射による構造物の温度変化を測定して該構造物の内部欠陥を検査すると共に、前記検査装置本体に同期して移動する校正物質収納体内の正常物質に対する前記赤外線照射による吸収スペクトルと前記構造物に対する前記赤外線照射による吸収スペクトルとを比較して該構造物の劣化状態を検査することを特徴とする構造物の非破壊検査装置。
前記検査装置本体を前記構造物に沿って移動可能とする自走機構部と、
前記検査装置本体に同期して移動可能とされ、前記構造物の劣化状態測定の基準となる正常物質を収納する校正物質収納体と、を備え、
前記検査装置本体を検査対象の構造物に沿って移動させながら、前記構造物に対する加熱用の赤外線照射による構造物の温度変化を測定して該構造物の内部欠陥を検査すると共に、前記検査装置本体に同期して移動する校正物質収納体内の正常物質に対する前記赤外線照射による吸収スペクトルと前記構造物に対する前記赤外線照射による吸収スペクトルとを比較して該構造物の劣化状態を検査することを特徴とする構造物の非破壊検査装置。
【請求項2】
前記赤外線照射部は、加熱レーザ光を発振する赤外線レーザであることを特徴とする請求項１に記載の構造物の非破壊検査装置。
【請求項3】
前記温度変化・劣化状態測定部は、構造物に対して赤外線を照射する光源部と、前記赤外線照射部からの赤外線照射で加熱された構造物に対する前記光源部からの光照射の反射率変化を測定すると共に前記赤外線照射で加熱された構造物からの熱放射光を分光して吸収スペクトルを検出する分光器と、前記光源部及び分光器に入出射する光が構造物表面に焦点が合うようにする自動焦点機能を具備するレンズと、を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の構造物の非破壊検査装置。
【請求項4】
前記温度変化・劣化状態測定部は、構造物に対して赤外線を照射する光源部と、前記赤外線照射部からの赤外線照射で加熱された構造物に対する前記光源部からの赤外線照射の反射率変化を測定すると共に前記赤外線照射で加熱された構造物に対する前記光源部からの赤外線照射の反射光を分光して吸収スペクトルを検出する分光器と、前記光源部及び分光器に入出射する赤外線が構造物表面に焦点が合うようにする自動焦点機能を具備するレンズと、を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の構造物の非破壊検査装置。
【請求項5】
前記温度変化・劣化状態測定部は、構造物に対して赤外線を照射する光源部と、前記赤外線照射部からの赤外線照射で加熱された構造物からの熱放射光の変化を測定すると共に前記赤外線照射で加熱された構造物に対する前記光源部からの赤外線照射の反射光を分光して吸収スペクトルを検出する分光器と、前記光源部及び分光器に入出射する赤外線が構造物表面に焦点が合うようにする自動焦点機能を具備するレンズと、を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の構造物の非破壊検査装置。
【請求項6】
前記温度変化・劣化状態測定部は、前記赤外線照射部からの赤外線照射で加熱された構造物からの熱放射光の変化を測定すると共に前記赤外線照射で加熱された構造物からの熱放射光を分光して吸収スペクトルを検出する分光器と、前記分光器に入射する赤外線が構造物表面に焦点が合うようにする自動焦点機能を具備するレンズと、を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の構造物の非破壊検査装置。
【請求項7】
前記検査装置本体は、構造物に沿って延びる路面上に設置されたガイドレールの案内により、該検査装置本体の支持部材が路面上を自走可能に構成された自走機構部により前記構造物に沿って移動可能とされ、
前記校正物質収納体は、前記自走機構部のガイドレールと平行に延びる他のガイドレールの案内により、該校正物質収納体の支持部材が路面上を自走可能に構成された、
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の構造物の非破壊検査装置。
前記校正物質収納体は、前記自走機構部のガイドレールと平行に延びる他のガイドレールの案内により、該校正物質収納体の支持部材が路面上を自走可能に構成された、
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の構造物の非破壊検査装置。
【請求項8】
前記検査装置本体は、断面半円弧状の内壁面を有する構造物の前記内壁面に沿うアーチ形に形成されると共に該検査装置本体を保持する可動支持部材を有し、該可動支持部材の両端の台部材が路面上を自走可能に構成された自走機構部により前記構造物に沿って移動可能とされ、
前記校正物質収納体は、前記可動支持部材の両端の台部材のうちいずれか一方側に搭載された、
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の構造物の非破壊検査装置。
前記校正物質収納体は、前記可動支持部材の両端の台部材のうちいずれか一方側に搭載された、
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の構造物の非破壊検査装置。
【請求項9】
前記検査装置本体は、断面半円弧状の内壁面を有する構造物の一方の側壁底部及び他方の側壁底部の近くにて前記構造物に沿って延びる路面上に対向して２本平行に設置されたガイドレールの案内により、該検査装置本体の支持部材が路面上を自走可能に構成された自走機構部により前記構造物に沿って移動可能に２台設けられ、
前記校正物質収納体は、前記２台の検査装置本体の互いに対向する側面部に内蔵された、
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の構造物の非破壊検査装置。
前記校正物質収納体は、前記２台の検査装置本体の互いに対向する側面部に内蔵された、
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の構造物の非破壊検査装置。
【請求項10】
前記自走機構部及び校正物質収納体を前記構造物に沿って往復移動可能とし、前記検査装置本体内の少なくとも赤外線照射部及び温度変化・劣化状態測定部は前記往復移動の両方向に対応させて一対設けたことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の構造物の非破壊検査装置。
【請求項11】
検査対象の構造物に加熱用の赤外線を照射する赤外線照射部と、前記赤外線照射部からの赤外線照射による構造物の温度変化を測定すると共に前記赤外線照射で加熱された構造物からの赤外線を分光した吸収スペクトルにより該構造物の劣化状態を測定する温度変化・劣化状態測定部と、前記赤外線照射部及び温度変化・劣化状態測定部の駆動制御及びデータ集積を行う駆動制御・集積部とを含む検査装置本体と、前記検査装置本体を前記構造物に沿って移動可能とする自走機構部と、前記検査装置本体に同期して移動可能とされ、前記構造物の劣化状態測定の基準となる正常物質を収納する校正物質収納体と、前記駆動制御・集積部で取得した検査データを外部へ送る通信ユニットとを備え、前記検査装置本体を検査対象の構造物に沿って移動させながら、前記構造物に対する加熱用の赤外線照射による構造物の温度変化を測定して該構造物の内部欠陥を検査すると共に、前記検査装置本体に同期して移動する校正物質収納体内の正常物質に対する前記赤外線照射による吸収スペクトルと前記構造物に対する前記赤外線照射による吸収スペクトルとを比較して該構造物の劣化状態を検査する非破壊検査装置と、
前記非破壊検査装置から送られる検査データを受ける中継器と、
前記非破壊検査装置から送られる検査データを受信してデータ処理を行う管理センターと、
前記中継器と管理センターとの間に設けられ、前記検査データを送受信する双方向通信網と、
を備えて成る構造物の検査システム。
前記非破壊検査装置から送られる検査データを受ける中継器と、
前記非破壊検査装置から送られる検査データを受信してデータ処理を行う管理センターと、
前記中継器と管理センターとの間に設けられ、前記検査データを送受信する双方向通信網と、
を備えて成る構造物の検査システム。
【請求項12】
前記中継器により、前記非破壊検査装置から送られる検査データを処理して前記管理センターへ送信することを特徴とする請求項１１記載の構造物の検査システム。
【請求項13】
前記非破壊検査装置は検査対象の複数の構造物毎に１個ずつ設置され、これら複数個の非破壊検査装置に対して前記双方向通信網を介して１個の管理センターが設置されることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の構造物の検査システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、検査対象の構造物に赤外線を照射して前記構造物の内部欠陥及び劣化状態を検査する非破壊検査装置に関し、詳しくは、検査装置本体を検査対象の構造物に沿って移動させながら赤外線照射による構造物の温度変化を測定してその内部欠陥を検査すると共に、前記構造物及び検査装置本体に同期移動する正常物質に対する赤外線照射による吸収スペクトルを比較して該構造物の劣化状態を精度良く検査する構造物の非破壊検査装置及び検査システムに係るものである。
【背景技術】
【0002】
従来のこの種の構造物の内部欠陥検査装置は、赤外線を構造物に照射する赤外線光源と、前記赤外線光源に接続された赤外線照射時間制御装置と、前記赤外線照射時間制御装置に接続され、前記赤外線光源により照射された構造物を撮影する撮影器と、前記撮影器に接続され、該撮影器で撮影した画像を蓄積する画像蓄積装置と、前記赤外線照射時間制御装置、画像蓄積装置に夫々接続され、前記画像蓄積装置で蓄積した画像を解析する画像解析装置とを具備して構成されていた（例えば、特許文献１参照）。
【0003】
また、例えばコンクリート構造物の劣化因子を非破壊、非接触に検出するものとして、測定対象とする構造物のコンクリート面に赤外線を照射し、コンクリート面からの反射光を分光器に入力し、その分光器で反射光の吸収スペクトルから特定の劣化因子を検出するための特定波長の光強度を抽出すると共に、その光強度と前記特定波長における劣化因子以外の影響因子に基づく光強度との差分から劣化因子分の絶対量を検出するコンクリート劣化因子検出方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２００１−２０１４７４号公報
【特許文献2】特開２００７−０７８６５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、特許文献１に記載の構造物の内部欠陥検査装置においては、例えば、検査対象の構造物としてのトンネルの内壁面の劣化を検査する場合、少なくとも前記赤外線光源及び撮影器は移動用車両（搬送用自動車）に搭載し、前記搬送用自動車をトンネル内にて一定速度で移動させながら赤外線光源から赤外線をトンネル内壁面に照射して検査するものであった。この場合は、搬送用自動車をトンネル内で走らせるため、他の自動車等の通行の妨げになる。これを避けるためには、夜間等の通行車両が少ない時間帯を選んだり、トンネル内壁面の欠陥検査をする頻度を下げなければならなかった。また、搬送用自動車の運転者を必要とし、さらに、トンネルの内壁面を全面に亘って検査するためには、赤外線をトンネル内壁面の広い範囲に亘って照射する操作者も必要とし、自動的に検査することはできなかった。
【0006】
また、特許文献２に記載のコンクリート劣化因子の検出においては、例えば、検査対象の構造物としてのトンネル内では自動車の排気ガスや季節の変化等の環境変化が激しいので、水や鉄や塩素等の劣化因子を検出して劣化状態を検査する必要があるが、前記劣化因子分の絶対値は、前記特定の劣化因子を検出する特定波長の光強度と、その特定波長の前後の波長帯域における光強度との差分から求めるものであった。この場合は、実際に現場に設置された構造物の正常物質に対する赤外線照射による反射光の吸収スペクトルと比較しているわけではないので、構造物の設置現場における劣化状態を正常物質で校正しながら検査することはできず、該構造物の劣化状態を精度良く検査することはできなかった。
【0007】
そこで、このような問題点に対処し、本発明が解決しようとする課題は、検査装置本体を検査対象の構造物に沿って移動させながら赤外線照射による構造物の温度変化を測定してその内部欠陥を検査すると共に、前記構造物及び検査装置本体に同期移動する正常物質に対する赤外線照射による吸収スペクトルを比較して該構造物の劣化状態を精度良く検査する構造物の非破壊検査装置及び検査システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
前記課題を解決するために、第１の発明による構造物の非破壊検査装置は、検査対象の構造物に加熱用の赤外線を照射する赤外線照射部と、前記赤外線照射部からの赤外線照射による構造物の温度変化を測定すると共に前記赤外線照射で加熱された構造物からの赤外線を分光した吸収スペクトルにより該構造物の劣化状態を測定する温度変化・劣化状態測定部と、前記赤外線照射部及び温度変化・劣化状態測定部の駆動制御及びデータ集積を行う駆動制御・集積部とを含む検査装置本体と，前記検査装置本体を前記構造物に沿って移動可能とする自走機構部と，前記検査装置本体に同期して移動可能とされ、前記構造物の劣化状態測定の基準となる正常物質を収納する校正物質収納体と，を備え、前記検査装置本体を検査対象の構造物に沿って移動させながら、前記構造物に対する加熱用の赤外線照射による構造物の温度変化を測定して該構造物の内部欠陥を検査すると共に、前記検査装置本体に同期して移動する校正物質収納体内の正常物質に対する前記赤外線照射による吸収スペクトルと前記構造物に対する前記赤外線照射による吸収スペクトルとを比較して該構造物の劣化状態を検査するものである。
【0009】
また、第２の発明による構造物の検査システムは、検査対象の構造物に加熱用の赤外線を照射する赤外線照射部と、前記赤外線照射部からの赤外線照射による構造物の温度変化を測定すると共に前記赤外線照射で加熱された構造物からの赤外線を分光した吸収スペクトルにより該構造物の劣化状態を測定する温度変化・劣化状態測定部と、前記赤外線照射部及び温度変化・劣化状態測定部の駆動制御及びデータ集積を行う駆動制御・集積部とを含む検査装置本体と，前記検査装置本体を前記構造物に沿って移動可能とする自走機構部と，前記検査装置本体に同期して移動可能とされ、前記構造物の劣化状態測定の基準となる正常物質を収納する校正物質収納体と，前記駆動制御・集積部で取得した検査データを外部へ送る通信ユニットとを備え、前記検査装置本体を検査対象の構造物に沿って移動させながら、前記構造物に対する加熱用の赤外線照射による構造物の温度変化を測定して該構造物の内部欠陥を検査すると共に、前記検査装置本体に同期して移動する校正物質収納体内の正常物質に対する前記赤外線照射による吸収スペクトルと前記構造物に対する前記赤外線照射による吸収スペクトルとを比較して該構造物の劣化状態を検査する非破壊検査装置と；前記非破壊検査装置から送られる検査データを受ける中継器と；前記非破壊検査装置から送られる検査データを受信してデータ処理を行う管理センターと；前記中継器と管理センターとの間に設けられ、前記検査データを送受信する双方向通信網と；を備えて成るものである。
【発明の効果】
【0010】
第１の発明による構造物の非破壊検査装置によれば、赤外線照射部と温度変化・劣化状態測定部と駆動制御・集積部とを含む検査装置本体を、自走機構部により検査対象の構造物に沿って移動させながら、前記構造物に対する加熱用の赤外線照射による構造物の温度変化を測定して該構造物の内部欠陥を検査すると共に、前記検査装置本体に同期して移動する校正物質収納体内の正常物質に対する前記赤外線照射による吸収スペクトルと前記構造物に対する前記赤外線照射による吸収スペクトルとを比較して該構造物の劣化状態を精度良く検査することができる。したがって、構造物の設置現場における劣化状態を正常物質で校正しながら検査することができる。この場合、他の自動車等の通行の妨げにならず、２４時間いつでも構造物の非破壊検査をすることができる。また、操作者等の人手を要しないため、検査コストを低減することが可能である。
【0011】
第２の発明による構造物の検査システムによれば、前記構造物の非破壊検査装置により、その自走機構部で検査装置本体を検査対象の構造物に沿って移動させながら、前記構造物に対する加熱用の赤外線照射による構造物の温度変化を測定して該構造物の内部欠陥を検査すると共に、前記検査装置本体に同期して移動する校正物質収納体内の正常物質に対する前記赤外線照射による吸収スペクトルと前記構造物に対する前記赤外線照射による吸収スペクトルとを比較して該構造物の劣化状態を精度良く検査して、中継器で前記非破壊検査装置から送られる検査データを受け、前記中継器と管理センターとの間に設けられた双方向通信網により前記検査データを送受信し、管理センターで前記非破壊検査装置から送られる検査データを受信してデータ処理を行うことができる。したがって、構造物の設置現場における劣化状態を正常物質で校正しながら検査することができる。この場合、他の自動車等の通行の妨げにならず、２４時間いつでも構造物の非破壊検査をすることができる。また、操作者等の人手を要しないため、検査コストを低減することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】第１の発明による構造物の非破壊検査装置の第１の実施形態を示す概略図である。
【図2】第１の実施形態による非破壊検査装置の配置状態を示す概略斜視図である。
【図3】前記非破壊検査装置における検査装置本体を移動可能とする自走機構部を、路面上のガイドレールを断面して示す断面説明図である。
【図4】前記非破壊検査装置の検査装置本体を示す側面図である。
【図5】前記検査装置本体において筐体を外して内部構成を示す拡大側面図である。
【図10】前記検査装置本体の赤外線照射部及び温度変化・劣化状態測定部の回転を検出する実施例を示す概略説明図である。
【図11】前記検査装置本体の赤外線照射部及び温度変化・劣化状態測定部のトンネルに対する回転角を検出する実施例を示す概略説明図である。
【図12】前記検査装置本体の路面上のガイドレールに対する移動位置を検出する実施例を示す概略説明図である。
【図13】前記非破壊検査装置の自走可能な校正物質収納体を、路面上のガイドレールを断面して示す断面説明図である。
【図14】前記非破壊検査装置の構成及び機能を示すブロック図である。
【図15】前記非破壊検査装置の検査原理を示す説明図である。
【図16】前記非破壊検査装置の検査原理を示すグラフである。
【図17】前記非破壊検査装置の検査において、検査対象の構造物と正常物質とからの反射光量を比較する状態を示すグラフである。
【図18】前記非破壊検査装置の検査において、検査対象の構造物又は正常物質に対する赤外線照射による温度変化の測定と劣化状態の測定を一つの分光器で行う状態を示す説明図である。
【図23】第１の発明による構造物の非破壊検査装置の第２の実施形態を示す概略図である。
【図25】第２の実施形態による非破壊検査装置の配置状態を示す概略斜視図である。
【図26】前記非破壊検査装置における検査装置本体を移動可能とする自走機構部の構造を示す斜視図である。
【図27】第１の発明による構造物の非破壊検査装置の第３の実施形態を示す概略図である。
【図28】第２の発明による構造物の検査システムの実施形態を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。図１は、第１の発明による構造物の非破壊検査装置の第１の実施形態を示す概略図である。この非破壊検査装置は、検査対象の構造物（例えば、トンネル又は高架橋等の構造物）に赤外線を照射して前記構造物の内部欠陥及び劣化状態を検査するもので、検査装置本体１と、自走機構部２と、校正物質収納体３とを備えて成る。なお、符号４は、本発明の非破壊検査装置が配置された検査対象の構造物としてのトンネルを示し、符号Ｒは、前記トンネル４の外部から内部へ延びる道路を示している。
【0014】
前記検査装置本体１は、構造物としてのトンネル４の内壁面に加熱用の赤外線を照射し、その赤外線照射によりトンネル４の内壁面の温度が変化するのを測定すると共に、前記赤外線照射により加熱された構造物からの赤外線を分光した吸収スペクトルにより該トンネル４の劣化状態を測定し、データ集積を行うものである。
【0015】
また、自走機構部２は、前記検査装置本体１を前記トンネル４に沿って一方向又は往復方向に移動可能とするものである。
【0016】
そして、校正物質収納体３は、前記検査装置本体１に同期して移動可能とされ、前記トンネル４の劣化状態測定の基準となる正常物質を収納するものである。この場合、校正物質収納体３は、前記検査装置本体１の自走機構部２と同様に構成された他の自走機構部２ａにより、移動可能とすればよい。
【0017】
図２は、図１に示す非破壊検査装置の配置状態を示す概略斜視図である。なお、図２においては、校正物質収納体３は図示省略している。前記自走機構部２は、検査装置本体１を前記トンネル４に沿って移動可能とするもので、該トンネル４に沿って延びる道路Ｒの中央部に設置され中央分離帯となるガイドレール６を利用して、図３に示すように、前記検査装置本体１の筐体５の支持部材７を保持している。上端部に筐体５が取り付けられた支持部材７の下端部は道路Ｒの路面に向けて延び、その下端には駆動車輪８が設けられている。前記ガイドレール６の下端部には膨らみ部が形成されており、この膨らみ部内に前記駆動車輪８が配置されて、電気モータ９により回転される。この駆動車輪８が回転することで、ガイドレール６の案内により前記支持部材７が路面上を一方向又は往復方向に自走可能とされている。すなわち、自走機構部２は、前記支持部材７と、電気モータ９と、駆動車輪８とを備えて、トンネル４に沿って往復移動可能に構成されている。なお、前記電気モータ９に対する電力の供給は、ガイドレール６の内部空間を利用して送電配線をし、地下鉄電車と同様に前記送電配線に受電器をスライド接触させて行えばよい。
【0018】
前記自走機構部２により、検査装置本体１がトンネル４に沿って移動可能に支持されている。この検査装置本体１は、構造物としてのトンネル４の内壁面に加熱用の赤外線を照射し、その赤外線照射によりトンネル４の内壁面の温度が変化するのを測定すると共に、前記赤外線照射により加熱された構造物からの赤外線を分光した吸収スペクトルにより該トンネル４の劣化状態を測定し、データ集積を行うもので、図４に示すように、ガイドレール６に保持された支持部材７の上端部に筐体５が取り付けられている。この筐体５は、例えば円筒状に形成され、その内部に後述の赤外線照射部１２、温度変化・劣化状態測定部１３及び駆動制御・集積部１４等を収容するものである。そして、前記筐体５は、支持部材７の上端部の２箇所で固定バンド１０ａ，１０ｂにより取り付けられる。図４では、検査装置本体１は、図３に示す自走機構部２により矢印Ａ，Ｂ方向に往復移動可能とされている。
【0019】
図５は、前記検査装置本体１において筐体５を外して内部構成を示す拡大側面図である。この実施例では、基盤部材１１の上面にてその長手方向の一半部に第１検査部１ａが、他半部に第２検査部１ｂが一列状に設けられている。第１検査部１ａと第２検査部１ｂとは、検査装置本体１が往復移動する際にそれぞれの進行方向に沿って構造物の内部欠陥及び劣化状態を検査するように一対で設けられている。図５においては、第１検査部１ａは図の左方向（矢印Ａ方向）へ移動する際に検査し、第２検査部１ｂは図の右方向（矢印Ｂ方向）へ移動する際に検査するようになっている。ここでは、代表的に第１検査部１ａについて説明する。なお、第２検査部１ｂは、第１検査部１ａと全く同じ構成のものとされる。また、検査装置本体１が矢印Ａ方向又はＢ方向の一方にのみ移動しながら検査する場合は、第１検査部１ａ又は第２検査部１ｂの一方だけを備えていればよい。その場合は、検査のために矢印Ａ方向又はＢ方向に移動した後の帰りは、何も動作しないで検査装置本体１を元の位置に帰還させることになる。
【0020】
図５において、第１検査部１ａは、赤外線照射部１２と、温度変化・劣化状態測定部１３と、駆動制御・集積部１４と、監視カメラ１５とを含んでいる。ここで、駆動制御・集積部１４は、第１検査部１ａと第２検査部１ｂとに共通のものとして、両者の中間部位に設けられている。なお、前記赤外線照射部１２より赤外線を照射することから、前記基盤部材１１は、下方への赤外線の照射を遮るために赤外線を遮蔽する材料から成ることが望ましい。
【0021】
前記赤外線照射部１２は、検査対象の構造物に加熱用の赤外線を照射するもので、例えば加熱レーザ光を発振する赤外線レーザを備えており、波長が1.5μｍ程度でビーム径が0.010ｍ程度の加熱レーザ光を発振するようになっている。この加熱レーザ光の照射により、構造物の表面が加熱される。この赤外線照射部１２は、図６に示すように、水平方向の回転軸を有する第１ドラム１６ａの外周面に１個又は複数個の赤外線レーザチップ１７を有しており、前記第１ドラム１６ａは、その回転軸に連結された電気モータ１８により回転される。そして、前記第１ドラム１６ａの外方には、断面形がカマボコ形で第１ドラム１６ａを覆うように半円弧状に形成された集光レンズ１９が、図示省略の支持金具で配設されている。この集光レンズ１９により、前記照射された加熱レーザ光がビーム状に集光され、そのビームレーザ光が構造物の表面をスキャンする。なお、前記赤外線レーザチップ１７は、受発光素子とレーザチップから成る。
【0022】
温度変化・劣化状態測定部１３は、前記加熱用の赤外線照射（加熱レーザ光）による構造物の温度変化を測定すると共に、前記赤外線照射により加熱された構造物からの赤外線を分光した吸収スペクトルにより該構造物の劣化状態を測定するものである。この温度変化・劣化状態測定部１３は、図６に示すように、水平方向の回転軸を有する第２ドラム１６ｂの外周面に複数個の温度測定分光光学系２０を有しており、前記第２ドラム１６ｂは、その回転軸に連結された電気モータ２１により回転される。そして、前記第２ドラム１６ｂの外方には、断面形がカマボコ形で第２ドラム１６ｂを覆うように半円弧状に形成された集光レンズ（図示省略；前記赤外線照射部１２の集光レンズ１９と同じもの）が配設されている。この場合も、その集光レンズで前記照射された赤外線がビーム状に集光され、そのビーム光が構造物の表面をスキャンする。
【0023】
図７は、図６に示す検査装置本体１における温度変化・劣化状態測定部１３の内部構造を示す説明図であり、第２ドラム１６ｂの一方の側面板を外して内部を示す側面図である。この温度変化・劣化状態測定部１３は、前記第２ドラム１６ｂの回転中心側から半径方向に向かって放射状に延びる、例えば４個の温度測定分光光学系２０を備えている。なお、温度測定分光光学系２０は、４個に限られず、１個又は適宜の複数個であってもよい。
【0024】
図８は、図７に示す温度変化・劣化状態測定部１３における温度測定分光光学系２０の内部構成を示すブロック図である。この温度測定分光光学系２０は、構造物に対して光を照射する光源部２０ａと、前記赤外線照射部１２からの赤外線照射で加熱された構造物に対する光源部２０ａからの光照射の反射率変化を測定すると共に前記赤外線照射で加熱された構造物からの熱放射光を分光して吸収スペクトルを検出する分光器２０ｂと、前記光源部２０ａ及び分光器２０ｂに入出射する赤外線が構造物表面に焦点が合うようにする自動焦点機能を具備するレンズ２０ｃとを有している。なお、符号２０ｄはレンズ２０ｃの焦点を合わせる自動焦点（AutoFocus：ＡＦ）の機能を発揮するＡＦユニットを示し、符号２０ｅはハーフミラーを示している。
【0025】
前記光源部２０ａから矢印Ｄのように照射された光は、ハーフミラー２０ｅで反射されてレンズ２０ｃに入射する。レンズ２０ｃは、入射した赤外線をビーム状に集光して矢印Ｄのように構造物に向けて射出すると共に、構造物からの反射赤外線を矢印Ｅのように入射してハーフミラー２０ｅへ送る。ハーフミラー２０ｅでは、レンズ２０ｃから送られた反射光はそのまま透過して分光器２０ｂに入射する。このとき、レンズ２０ｃは、ＡＦユニット２０ｄの自動焦点機能により光源部２０ａから出射する光が構造物表面に焦点が合うように調節される。すなわち、図８において、分光器２０ｂでレンズ２０ｃから入射した光（赤外線）を検出し、その検出信号をＡＦユニット２０ｄへ送り、ＡＦユニット２０ｄは前記検出信号の大小によりレンズ２０ｃの位置を調節して焦点が合うようにフィードバック制御する。この場合、光源部２０ａ内の発光点と分光器２０ｂ内の受光点とを共役な関係（物体と像の位置関係）とし、図９に示すように、検出光量のピークＰ1のレンズ位置Ｌ1を検出する。このように、前記分光器２０ｂの出力最大時に光源部２０ａからの出射光が構造物（トンネル４）の壁面に焦点が合う（レンズ位置Ｌ1）ことになる。なお、符号Ｐ2及びＬ2は、構造物の壁面の他の点に対して焦点が合った場合を示している。
【0026】
前記光源部２０ａは、構造物に対して光を照射するもので、例えば半導体レーザを備えており、波長が0.5μｍ程度でビーム径が0.001ｍ程度の光を発振するようになっている。また、分光器２０ｂは、前述のように、赤外線照射部１２からの赤外線照射で加熱された構造物に対する光源部２０ａからの光照射の反射率の時間変化により温度変化を測定すると共に、前記赤外線照射で加熱された構造物からの熱放射光を分光して熱放射光量の波長依存性により吸収スペクトルを検出する。前記分光器２０ｂによる温度変化の測定は、赤外線照射で加熱された構造物に対する光照射の反射率の時間変化により、物質の光反射率の温度依存性を利用して熱伝導率の変化を測定することで可能となる。このような検査原理は、「光加熱サーモリフレクタンス法」と呼ばれる。
【0027】
なお、前記赤外線照射部１２及び温度変化・劣化状態測定部１３の配置は、赤外線照射部１２により構造物に加熱用の赤外線を照射した後に、温度変化・劣化状態測定部１３で前記光照射により構造物の温度が変化するのを測定することから、図５に示すように、赤外線照射部１２が移動方向の前方側に位置する。
【0028】
また、前記赤外線照射部１２及び温度変化・劣化状態測定部１３は、水平方向の回転軸周りにそれぞれ独立に回転可能とされている。すなわち、図６において、赤外線照射部１２の第１ドラム１６ａの回転軸に連結された電気モータ１８、及び温度変化・劣化状態測定部１３の第２ドラム１６ｂの回転軸に連結された電気モータ２１は、それぞれ独立に回転制御される。
【0029】
この場合、前記赤外線照射部１２及び温度変化・劣化状態測定部１３の回転は、図１０に示すようにして検出される。例えば、赤外線照射部１２及び温度変化・劣化状態測定部１３が取り付けられた基盤部材１１の上面に高反射率部材２２を設け、図６に示す赤外線レーザチップ１７及び温度測定分光光学系２０から照射された光の反射光を受光して、赤外線レーザチップ１７及び温度測定分光光学系２０が回転しているかどうか、回転角度はどのくらいかを検出する。なお、これに限られず、第１ドラム１６ａ又は第２ドラム１６ｂの回転軸にエンコーダを設け、従来公知の方法で回転を検出してもよい。
【0030】
また、前記赤外線照射部１２及び温度変化・劣化状態測定部１３のトンネル４の内壁面に対する回転角は、図１１に示すようにして検出される。例えば、トンネル４の内壁面の特定位置又は一定間隔をおいた位置に高反射率部材２３を設け、それぞれ赤外線レーザチップ１７及び温度測定分光光学系２０から照射された光の反射光を受光して、赤外線レーザチップ１７及び温度測定分光光学系２０の回転角度はどのくらいかを検出する。このとき、前記高反射率部材２３が取り付けられた特定位置を、赤外線レーザチップ１７及び温度測定分光光学系２０の回転角度のゼロ点位置とすればよい。なお、前記高反射率部材２３は、赤外線照射部１２からの加熱用の赤外線の吸収による温度上昇はないものとする。
【0031】
駆動制御・集積部１４は、図５において、前記赤外線照射部１２及び温度変化・劣化状態測定部１３の駆動制御及びデータ集積を行うもので、赤外線レーザチップ１７及び温度測定分光光学系２０を駆動する電源回路、電気モータ１８，２１を駆動する電源回路、赤外線照射部１２及び温度変化・劣化状態測定部１３の動作により取得した検査データを集積するデータ集積転送回路等を含んでいる。
【0032】
監視カメラ１５は、検査装置本体１の移動方向前方を監視するためのもので、例えば円筒状に形成された筐体５の前端部又は後端部にて移動方向前方にレンズを向けて取り付けられている。この監視カメラ１５により、検査装置本体１の移動方向前方の状況や、障害物等の監視が行える。また、魚眼レンズを用いることによりトンネル４の内壁面も確認できるようになっている。
【0033】
そして、このような構成の検査装置本体１のガイドレール６に対する移動位置は、図１２に示すようにして検出される。例えば、ガイドレール６の特定位置又は一定間隔をおいた位置に高反射率部材２４を設け、検査装置本体１の支持部材７の一部に前記高反射率部材２４に向けて発光すると共にその反射光を受光する受発光部２５を設け、前記高反射率部材２４からの反射光を検出して、検査装置本体１がガイドレール６の長手方向においてどの位置にいるかを検出する。これにより、検査装置本体１が検査対象の構造物に沿って移動している位置を検出することができる。なお、前記高反射率部材２４の替わりにその部位に貫通孔をあけて、その貫通孔を透過する光により受発光部２５が位置を検出するようにしてもよい。
【0034】
図１に示すトンネル４の内壁面の一方の側壁底部の近傍には、校正物質収納体３が配備されている。この校正物質収納体３は、前記検査装置本体１に同期して移動可能とされ、構造物（トンネル４）の劣化状態測定の基準となる正常物質を収納するもので、図２に示す検査装置本体１の自走機構部２のガイドレール６と平行に延びる他のガイドレール６ａの案内により、該校正物質収納体３の支持部材が道路Ｒの路面上を自走可能に構成されている。
【0035】
すなわち、図１に示すように、トンネル４の一方の側壁底部の近傍に、前述の検査装置本体１の自走機構部２（図３参照）と同様に構成された他の自走機構部２ａが設けられている。この自走機構部２ａは、図１３に示すように、校正物質収納体３を前記トンネル４に沿って移動可能とするもので、該トンネル４に沿って延びる道路Ｒの一方の側部に設置されたガイドレール６ａを利用して、前記校正物質収納体３の支持部材７ａを保持している。上端部に校正物質収納体３が取り付けられた支持部材７ａの下端部は道路Ｒの路面に向けて延び、その下端には駆動車輪８ａが設けられている。前記ガイドレール６ａの下端部には膨らみ部が形成されており、この膨らみ部内に前記駆動車輪８ａが配置されて、電気モータ９ａにより回転される。この駆動車輪８ａが回転することで、ガイドレール６ａの案内により前記支持部材７ａが路面上を一方向又は往復方向に自走可能とされている。すなわち、自走機構部２ａは、トンネル４に沿って往復移動可能に構成されている。なお、前記電気モータ９ａに対する電力の供給は、ガイドレール６ａの内部空間を利用して送電配線をし、地下鉄電車と同様に前記送電配線に受電器をスライド接触させて行えばよい。
【0036】
なお、ここで言う「正常物質」とは、例えばコンクリート構造物において劣化物質（水や鉄や塩素等）が析出していない物質のことであり、トンネル又は高架橋等の構造物をそれぞれの現場で施工した実際のコンクリート片等を検査試料（サンプル）として保管しておき、その検査試料を「正常物質」として用いるのが望ましい。すなわち、ある構造物について所定期間経過後にその内部欠陥及び劣化状態等の非破壊検査をする際に、各構造物ごとに保管してある該当の検査試料を取り出して、それを「正常物質」として前記校正物質収納体３内に収納すればよい。
【0037】
図１４は、以上のように構成された非破壊検査装置の構成及び機能を示すブロック図である。この非破壊検査装置は、検査装置本体１と、自走機構部２と、校正物質収納体３とを備えている。なお、図１４では、検査装置本体１として、図５に示す第１検査部１ａの部分だけを図示しており、第２検査部１ｂの部分は図示省略している。第２検査部１ｂは、駆動制御・集積部１４を共通にして、その他の部分は図１４に示す第１検査部１ａと同じ構成及び機能のブロック図となる。
【0038】
まず、検査装置本体１は、赤外線照射部１２と、温度変化・劣化状態測定部１３と、駆動制御・集積部１４と、監視カメラ１５と、カメラ電源ユニット２６と、通信ユニット２７とを含んでいる。前記赤外線照射部１２は、検査対象の構造物に加熱用の赤外線を照射するもので、例えば加熱レーザ光を発振する高出力の赤外線レーザを備えており、波長が1.5μｍ程度の加熱レーザ光を矢印Ｃのように発振する。
【0039】
温度変化・劣化状態測定部１３は、前記赤外線照射部１２からの赤外線照射（加熱レーザ光）による構造物の温度変化を測定すると共に、前記赤外線照射で加熱された構造物からの赤外線を分光した吸収スペクトルにより該構造物の劣化状態を測定するもので、図８に示す温度測定分光光学系２０の内部構成となる光源部２０ａと、分光器２０ｂとを有して成る。なお、図１４では、図８に示すレンズ２０ｃ、ＡＦユニット２０ｄ及びハーフミラー２０ｅは図示省略している。前記光源部２０ａからは、構造物（トンネル４）に向けて矢印Ｄのように赤外線を照射する。構造物から反射された光は、矢印Ｅのように分光器２０ｂへ入射する。
【0040】
駆動制御・集積部１４は、前記赤外線照射部１２及び温度変化・劣化状態測定部１３の駆動制御及びデータ集積を行うもので、赤外線照射部１２の赤外線レーザや、温度変化・劣化状態測定部１３の光源部２０ａ及び分光器２０ｂを駆動するための電源回路を有すると共に、赤外線照射部１２及び温度変化・劣化状態測定部１３で収集したデータを集積する検査用ロジック回路等を備えている。
【0041】
監視カメラ１５は、検査装置本体１の移動方向前方を監視するためのもので、カメラ電源ユニット２６から電力を供給されて撮影を行い、その撮影データを収集する。
【0042】
通信ユニット２７は、前記駆動制御・集積部１４で取得した検査データ、及び監視カメラ１５で収集しカメラ電源ユニット２６を介して転送された撮影データを外部（例えば、図２８に示す中継器５１等）へ送るもので、自走機構部２の電源回路から電力を供給されて動作する。
【0043】
自走機構部２は、前記検査装置本体１を前記構造物（トンネル４）に沿って移動可能とするもので、図３に示す電気モータ９を備え、外部から供給される電力をその電気モータ９に対して送り、駆動車輪８の回転制御を行う回路を備えている。また、前記駆動制御・集積部１４、カメラ電源ユニット２６及び通信ユニット２７に対して電力を送る電源回路も備えている。
【0044】
校正物質収納体３は、前記検査装置本体１に同期して移動可能とされ、前記構造物の劣化状態測定の基準となる正常物質を収納するもので、収納箱内に正常物質３ａと、通信ユニット３ｂとが収納されている。正常物質３ａは、例えばコンクリート構造物において劣化物質（水や鉄や塩素等）が析出していない物質のことであり、トンネル又は高架橋等の構造物をそれぞれの現場で施工した実際のコンクリート片等を検査試料（サンプル）として保管してあるものを用いる。通信ユニット３ｂは、校正物質収納体３を図１に示す検査装置本体１に同期して移動可能とするため、該検査装置本体１に内蔵の通信ユニット２７と位置情報を送受信するもので、後述の他の自走機構部２ａの電源回路から電力を供給されて動作する。
【0045】
他の自走機構部２ａは、前記校正物質収納体３を構造物（トンネル４）に沿って検査装置本体１に同期して移動可能とするもので、前述の図１３に示すような構造とされている。そして、検査装置本体１に内蔵の通信ユニット２７と送受信する通信ユニット３ｂから位置情報を得て、前記検査装置本体１に同期して移動するように動作する。なお、校正物質収納体３と検査装置本体１の移動動作の同期は、前記通信ユニット３ｂと通信ユニット２７との間の位置情報の送受信に限られず、図１２に示すと同様に、図１３に示すガイドレール６ａの特定位置又は一定間隔をおいた位置に高反射率部材２４を設け、校正物質収納体３の支持部材７ａの一部に前記高反射率部材２４に向けて発光すると共にその反射光を受光する受発光部２５を設け、前記高反射率部材２４からの反射光を検出し、校正物質収納体３がガイドレール６ａの長手方向においてどの位置にいるかを検出して、検査装置本体１の位置と同期させるようにしてもよい。
【0046】
このような構成及び機能により、前記自走機構部２で検査装置本体１を検査対象の構造物に沿って移動させながら、前記赤外線照射部１２、温度変化・劣化状態測定部１３及び駆動制御・集積部１４により、構造物に対する加熱用の赤外線照射（加熱レーザ光）による構造物の温度変化を測定して該構造物の内部欠陥を検査すると共に、前記検査装置本体１に同期して移動する校正物質収納体３内の正常物質３ａに対する前記赤外線照射による吸収スペクトルと、前記構造物に対する前記赤外線照射による吸収スペクトルとを比較して該構造物の劣化状態を検査する。
【0047】
次に、第１の発明の非破壊検査装置の検査原理を説明する。図１５はその非破壊検査装置の検査原理を示す説明図であり、図１６は前記非破壊検査装置の検査原理を示すグラフである。この検査原理は、ある構造物に光を照射してその反射光を測定し、物質の光反射率の温度依存性を利用して熱伝導率を測定するもので、「光加熱サーモリフレクタンス法」と呼ばれる。この検査原理を利用して、検査対象の構造物の反射光測定位置の光反射率を計測し、その過渡特性から局所的熱伝導率を求め、マッピングすることで構造物内部のクラックや空隙を発見することができる。
【0048】
図１５（ａ）において、検査対象の構造物３０の内部にクラック３１又は空隙があるとする。まず、この構造物３０の表面に赤外線照射部１２から加熱レーザ光を矢印Ｃのように照射する（時刻Ｔ0）。このとき、加熱レーザ光（Ｃ）のビーム径は0.010ｍ程度とし、後述の測定レーザ光のビーム径の約１０倍の領域幅とする。構造物３０の表面にて加熱レーザ光（Ｃ）が当たった部位３２は温度が上昇して、その熱が周囲に拡散して行く。その後、図１５（ｂ）において、温度変化・劣化状態測定部１３から前記構造物３０の表面に対して測定レーザ光を矢印Ｄのように照射すると共に、矢印Ｅのように反射する反射光を測定する（時刻Ｔ1）。このとき、測定レーザ光（Ｄ）のビーム径は0.001ｍ程度とされ、前記加熱レーザ光（Ｃ）のビーム径の約1/10の領域幅とされる。前記加熱レーザ光（Ｃ）が当たった部位３２はその間の時間経過に伴って熱拡散して、拡散領域３３のように熱が周囲に拡がっている。さらにその後、図１５（ｃ）において、温度変化・劣化状態測定部１３から次なる測定レーザ光を矢印Ｄのように照射すると共に、矢印Ｅのように反射する反射光を測定する（時刻Ｔ2）。このとき、時刻Ｔ0で加熱レーザ光（Ｃ）が当たった部位３２はその後の時間経過に伴って更に熱拡散して、拡散領域３４のように熱が周囲に拡がっている。
【0049】
以後、前記と同様にして、所定の時間間隔で時刻Ｔ1から時刻Ｔ10まで、構造物３０の表面の加熱部位３２に対して測定レーザ光を矢印Ｄのように照射すると共に、矢印Ｅのように反射する反射光を測定する。このような測定結果をまとめたのが、図１６のグラフである。図１６は横軸を時刻とし縦軸をレーザ反射光の強度としたグラフで、時刻Ｔ0で構造物３０の表面に加熱レーザ光を照射して部位３２を加熱し、時刻Ｔ1から時刻Ｔ10まで前記構造物３０の加熱部位３２に対して測定レーザ光を照射すると共にその反射光を測定し、図１５（ｂ），（ｃ）に示す拡散領域３３，３４のように熱が拡散している部位の反射光の変化の状態を表したものである。この場合は、時刻Ｔ0で照射した加熱レーザ光（Ｃ）のビーム幅内で、時刻Ｔ1から時刻Ｔ10の１０回に分けて測定レーザ光（Ｄ）を照射してその反射光を測定している。
【0050】
図１６のように反射光を測定することで、前記構造物３０の表面の加熱部位３２の反射率を測定することができる。ここで、前述の「光加熱サーモリフレクタンス法」によれば、物質の光反射率の温度依存性を利用して熱伝導率を測定することができる。そこで、図１６に示す反射光測定のグラフを測定部位に応じて位置をずらして並べて行き、周囲の部位と測定結果が変化するところが現れたらその部位の熱伝導率が変化していることが分かり、そこにクラック３１又は空隙が存在することが発見できる。
【0051】
図１７は、「光加熱サーモリフレクタンス法」により、検査対象の構造物（トンネル４）と校正物質収納体３内の正常物質３ａとからの反射光量を比較する状態を示すグラフである。このグラフは、図１６に示すグラフと同じく、反射光を測定して物質の光反射率の温度依存性を利用して熱伝導率を測定するもので、実線が正常物質３ａからの反射光量の変化を示し、破線が異常のある構造物からの反射光量の変化を示している。そのカーブの立ち上がりの傾きやピーク値等を比較して、構造物にクラックや空隙等の異常が有るか否かを計測することができる。
【0052】
図１８は、検査対象の構造物（トンネル４）又は校正物質収納体３内の正常物質３ａに対する赤外線照射による温度変化の測定と劣化状態の測定を一つの分光器２０ｂで行う状態を示す説明図である。この場合、赤外線照射部１２から加熱用の赤外線（加熱レーザ光）をトンネル４又は正常物質３ａに照射し、トンネル４又は正常物質３ａの加熱された表面からの赤外線反射光を分光器２０ｂで受光して分光し、前記トンネル４又は正常物質３ａの反射率変化と吸収スペクトルを計測する。
【0053】
図１９は、図１８において検査対象の構造物（トンネル４）及び正常物質３ａに対する光照射の反射光により反射率変化と熱放射の吸収スペクトルを計測して前記構造物の温度変化の測定と劣化状態の測定を行う状態を示すグラフである。図１９は、赤外線照射で加熱して一定時間経過後の分光器２０ｂの出力を、横軸を波長とし縦軸を検出光量として表したグラフで、図１９（ａ）は正常物質３ａからの熱放射光及びサーモリフレクタンス法で計測した反射光（破線ｐ）を合わせた出力（実線ｒ1）を示し、図１９（ｂ）は構造物からの熱放射光に劣化因子による吸収（破線ｑ）が存在し、この吸収とサーモリフレクタンス法で測定した反射のピーク（破線ｐ）と波長が近い場合に両者が補完して劣化が認識できないときの出力（実線ｒ2）を示し、図１９（ｃ）は図１９（ａ）の出力と図１９（ｂ）の出力との差分（ｒ1−ｒ2）をとった出力（実線ｒ3）を示している。この場合、差分の出力（実線ｒ3）のピークが出る波長Ｗから構造物の劣化により析出した物質を特定できる。また、差分ｒ3のピークの高さから前記構造物の劣化具合を推定できる。
【0054】
図１９に示すように、熱放射光及びサーモリフレクタンス法で計測した反射光の出力について、正常物質３ａからの出力と構造物からの出力の差分を見ているので、構造物の劣化状態の測定と構造物の温度変化の測定とにおいて受光素子を共用することができる。すなわち、一つの分光器２０ｂだけで構造物の劣化状態の測定と構造物の温度変化の測定（内部欠陥の検査）とが可能となり、計測デバイスを減らして検査装置を小型化できる。さらに、構造物の劣化による物質の析出は、測定時間に比べて長い時間をかけて生じると考えられるから、ｒ3の時間変化から、構造物の劣化による物質の析出とそれ以外の要素の切り分けを行うことが可能となる。例えば、数秒でｒ3のピークの高さが大きく変動する場合、ｒ3のピークは構造物の劣化による物質の析出ではなく、何らかのノイズであると考えられる。
【0055】
以上のような検査対象の構造物の温度変化及び吸収スペクトルの測定はその構造物について毎日又は所定期間をおいて定期的に行い、日時の経過に従って以前の測定データと異なる測定データが得られたときに、その構造物の表面又は内部において今までと違う状態が発生したことが分かり、構造物の内部欠陥及び劣化状態を検査することができる。
【0056】
次に、このように構成された非破壊検査装置の使用及び動作について説明する。まず、図１及び図２において、検査対象の構造物としての例えばトンネル４内にて、道路Ｒに設置されたガイドレール６を利用して自走機構部２を組み合わせ、検査装置本体１をトンネル４内の道路Ｒ上の中央にセットする。また、前記トンネル４内にて、前記検査装置本体１の自走機構部２のガイドレール６と平行に延びる他のガイドレール６ａを利用して他の自走機構部２ａを組み合わせ、校正物質収納体３をトンネル４内の道路Ｒ上の一方の側壁底部の近傍にセットする。
【0057】
この状態で自走機構部２に外部から電源を供給して、図４、図５に示す赤外線照射部１２及び温度変化・劣化状態測定部１３を駆動し、図６に示す第１ドラム１６ａ及び第２ドラム１６ｂをそれぞれ独立に回転させて赤外線レーザチップ１７及び温度測定分光光学系２０を回転させながら、トンネル４の内壁面に対して加熱レーザ光を発振したり、赤外線を照射する。同時に、図３に示す自走機構部２の電気モータ９を駆動して駆動車輪８を回転させ、図４に示すように、検査装置本体１をガイドレール６に沿って矢印Ａ方向又はＢ方向に一定速度で移動させ、トンネル４の全長に亘って片道又は往復移動させる。なお、前記温度測定分光光学系２０の回転は、加熱用の赤外線レーザチップ１７の回転よりも速くするのが望ましい。
【0058】
前記赤外線照射部１２の赤外線レーザチップ１７及び温度変化・劣化状態測定部１３の温度測定分光光学系２０自体の回転及び回転角度は、図１０に示す基盤部材１１の上面に取り付けた高反射率部材２２からの反射光を受光して検出される。また、前記赤外線照射部１２及び温度変化・劣化状態測定部１３のトンネル４の内壁面に対する回転角度は、図１１に示すトンネル４の内壁面の特定位置又は一定間隔をおいた位置に設けた高反射率部材２３からの反射光を受光して検出される。さらに、前記検査装置本体１のガイドレール６に対する移動位置は、図１２に示すガイドレール６の特定位置又は一定間隔をおいた位置に設けた高反射率部材２４からの反射光を受光して検出される。これにより、検査装置本体１が検査対象のトンネル４に沿って移動している位置を検出する。
【0059】
このような動作により、前記赤外線照射部１２及び温度変化・劣化状態測定部１３から照射されるレーザ光のトンネル４の内壁面に対する位置が特定され、検査装置本体１がガイドレール６に沿って移動する位置が特定されて、前述の図１３〜図１９の動作をすることで、トンネル４の内壁面を万遍なく、かつ自動的に検査できる。この場合、他の自動車等の通行の妨げにならず、２４時間いつでもトンネル４の非破壊検査をすることができる。また、操作者等の人手を要しないため、検査コストを低減することが可能である。
【0060】
以上の説明は、図８に示され、請求項３に記載した温度変化・劣化状態測定部１３における温度測定分光光学系２０について述べたものであるが、以下、請求項４，５に記載の温度変化・劣化状態測定部１３における温度測定分光光学系２０について、共通の構成ブロック図である図８を参照して説明する。
【0061】
まず、請求項４に記載の温度変化・劣化状態測定部１３における温度測定分光光学系２０は、図８に示すと同様に、構造物に対して赤外線を照射する光源部２０ａと、前記赤外線照射部１２からの赤外線照射で加熱された構造物に対する光源部２０ａからの赤外線照射の反射率変化を測定すると共に前記赤外線照射で加熱された構造物に対する光源部２０ａからの赤外線照射の反射光を分光して吸収スペクトルを検出する分光器２０ｂと、前記光源部２０ａ及び分光器２０ｂに入出射する赤外線が構造物表面に焦点が合うようにする自動焦点機能を具備するレンズ２０ｃとを有している。
【0062】
前記光源部２０ａは、構造物に対して赤外線を照射するもので、請求項３に記載のものと同様である。また、分光器２０ｂは、上述のように、赤外線照射部１２からの赤外線照射で加熱された構造物に対する光源部２０ａからの赤外線照射の反射率の時間変化により温度変化を測定すると共に、前記赤外線照射で加熱された構造物に対する光源部２０ａからの赤外線照射の反射光を分光してその反射率の波長依存性により吸収スペクトルを検出する。前記分光器２０ｂによる温度変化の測定も、請求項３と同様に、赤外線照射で加熱された構造物に対する赤外線照射の反射率の時間変化により、物質の光反射率の温度依存性を利用して熱伝導率の変化を測定することで可能となる（光加熱サーモリフレクタンス法）。
【0063】
次に、請求項５に記載の温度変化・劣化状態測定部１３における温度測定分光光学系２０は、図８に示すと同様に、構造物に対して赤外線を照射する光源部２０ａと、前記赤外線照射部１２からの赤外線照射で加熱された構造物からの熱放射光の変化を測定すると共に前記赤外線照射で加熱された構造物に対する光源部２０ａからの赤外線照射の反射光を分光して吸収スペクトルを検出する分光器２０ｂと、前記光源部２０ａ及び分光器２０ｂに入出射する赤外線が構造物表面に焦点が合うようにする自動焦点機能を具備するレンズ２０ｃとを有している。
【0064】
前記光源部２０ａは、構造物に対して赤外線を照射するもので、請求項３に記載のものと同様である。また、分光器２０ｂは、上述のように、赤外線照射部１２からの赤外線照射で加熱された構造物からの熱放射光の時間変化を測定すると共に、前記赤外線照射で加熱された構造物に対する光源部２０ａからの赤外線照射の反射光を分光してその反射率の波長依存性により吸収スペクトルを検出する。前記分光器２０ｂによる温度変化の測定は、赤外線照射で加熱された構造物からの熱放射光量の時間変化により測定できる（サーモグラフィ法）。
【0065】
図２０は、図６に示す検査装置本体１における温度変化・劣化状態測定部１３の内部構造の他の実施例を示す説明図であり、第２ドラム１６ｂの一方の側面板を外して内部を示す側面図である。この図２０は、請求項６に記載の温度変化・劣化状態測定部１３を示しており、図７に示すと同様に、第２ドラム１６ｂの回転中心側から半径方向に向かって放射状に延びる、例えば４個の温度測定分光光学系２０’を備えている。なお、温度測定分光光学系２０’は、４個に限られず、１個又は適宜の複数個であってもよい。
【0066】
図２１は、図２０に示す温度変化・劣化状態測定部１３における温度測定分光光学系２０’の内部構成（請求項６に対応）を示すブロック図である。この温度測定分光光学系２０’は、前記赤外線照射部１２からの赤外線照射で加熱された構造物からの熱放射光の変化を測定すると共に前記赤外線照射で加熱された構造物からの熱放射光を分光して吸収スペクトルを検出する分光器２０ｂと、前記分光器２０ｂに入射する赤外線が構造物表面に焦点が合うようにする自動焦点機能を具備するレンズ２０ｃとを有している。なお、符号２０ｄはレンズ２０ｃの焦点を合わせる自動焦点（AutoFocus：ＡＦ）の機能を発揮するＡＦユニットを示している。すなわち、光源部２０ａとハーフミラー２０ｅとを備えていない点が、図８と異なる。
【0067】
前記赤外線照射部１２からの赤外線照射で加熱された構造物からの反射赤外線は、レンズ２０ｃに矢印Ｅのように入射してそのまま分光器２０ｂに入射する。このとき、レンズ２０ｃは、ＡＦユニット２０ｄの自動焦点機能によりレンズ２０ｃへ入射する反射赤外線が分光器２０ｂの受光点に焦点が合うように調節される。すなわち、図２１において、分光器２０ｂでレンズ２０ｃから入射した光（赤外線）を検出し、その検出信号をＡＦユニット２０ｄへ送り、ＡＦユニット２０ｄは前記検出信号の大小によりレンズ２０ｃの位置を調節して焦点が合うようにフィードバック制御する。
【0068】
図２２は、図２０に示す温度変化・劣化状態測定部１３を備えた非破壊検査装置の構成及び機能を示すブロック図である。この非破壊検査装置は、温度変化・劣化状態測定部１３の内部構造が図２０及び図２１に示す温度測定分光光学系２０’（請求項６に対応）を備えたものであり、その他の構成及び動作は、図１４に示すものと同じである。
【0069】
図２３は、第１の発明による構造物の非破壊検査装置の第２の実施形態を示す概略図であり、図２４は、その側面図である。なお、図２３及び図２４においては、検査装置本体１及び校正物質収納体３の配置状態を示しており、トンネル４は図示省略している。
【0070】
この第２の実施形態においては、前記検査装置本体１は、断面半円弧状の内壁面を有する構造物（トンネル４）の前記内壁面に沿うアーチ形に形成されると共に該検査装置本体１を保持する可動支持部材４１を有し、該可動支持部材４１の両端の台部材４２が道路Ｒの路面上を自走可能に構成された自走機構部４０により前記構造物に沿って移動可能とされ、前記校正物質収納体３は、前記可動支持部材４１の両端の台部材４２のうちいずれか一方側に搭載されている。その他の構成は、前述の第１の実施形態と基本的に同様である。
【0071】
図２５は、第２の実施形態における自走機構部４０を示す概略斜視図である。この実施形態では、検査装置本体１の筐体５（図３参照）を移動可能に支持する自走機構部４０が、可動支持部材４１と台部材４２とを有している。なお、図２５においては、校正物質収納体３は図示省略している。
【0072】
前記可動支持部材４１は、図２６に示すように、中央に位置するアーチ形の第１支持部材４１ａと、その前後に所定間隔をおいて位置するアーチ形の第２支持部材４１ｂと、第３支持部材４１ｃとを有している。第１支持部材４１ａの半円弧状の中央部下面には、図２５に示すように、吊下げ支持具４３が取り付けられており、この吊下げ支持具４３の下端部に、図４及び図５に示すと同様に構成された検査装置本体１が支持されている。このとき、検査装置本体１の図４に示す赤外線照射部１２及び温度変化・劣化状態測定部１３は、図２６に示すように、第１支持部材４１ａと第２支持部材４１ｂとの間の離間部、及び第１支持部材４１ａと第３支持部材４１ｃとの間の離間部に位置するように配置して支持されている。これは、前記赤外線照射部１２及び温度変化・劣化状態測定部１３から照射され、トンネル４の内壁面から反射されるレーザ光や赤外線が可動支持部材４１によって光路を妨げられないようにするためである。
【0073】
前記可動支持部材４１のアーチ形の両端には、台部材４２，４２が設けられている。この台部材４２は、可動支持部材４１を道路Ｒの路面上にて自走可能とするもので、図２６に示すように、第２支持部材４１ｂから第３支持部材４１ｃまで横長に延びる台箱４６を有し、この台箱４６の内部に駆動車輪８が一列状に複数個設けられている。この駆動車輪８は、前記台箱４６の内部に設置された電気モータ（図示省略）により回転される。前記駆動車輪８を備えた台部材４２は、アーチ形の可動支持部材４１の両端に設けられているので、両方の台部材４２により下端部を支えた状態で可動支持部材４１が設置面上に立って置かれる。そして、前記駆動車輪８が回転することで、前記可動支持部材４１の全体が路面上を一方向又は往復方向に自走可能とされている。すなわち、この実施形態の自走機構部４０は、前記可動支持部材４１と、台部材４２と、電気モータと、駆動車輪８とを備えて成る。
【0074】
なお、図２５及び図２６において、符号４４はカメラユニットを示している。このカメラユニット４４は、図２６に示すように、第２支持部材４１ｂ及び第３支持部材４１ｃを利用してそのアーチ形の形状に沿って移動可能とされ、カメラのレンズ面が図２５に示すトンネル４の内壁面に向けて設けられている。これにより、前記カメラユニット４４でトンネル４の内壁面に異常個所があれば、それを撮影することができる。
【0075】
この状態で、図２５に示すように、トンネル４の内壁面に沿わせてアーチ形の可動支持部材４１が位置するようにし、その両端部の台部材４２，４２がトンネル４内部の道路Ｒの両側部に位置するようにして、自走機構部４０をトンネル４内に挿入することで、該トンネル４に沿って往復移動可能に構成されている。なお、前記電気モータに対する電力の供給は、蓄電池を利用するなどの従来公知の電力供給手段を用いればよい。
【0076】
なお、図２３に示すように、前記校正物質収納体３は、可動支持部材４１の両端の台部材４２，４２のうちいずれか一方側に搭載されているので、前記自走機構部４０の全体がトンネル４に沿って移動することで、検査装置本体１に同期して移動することとなる。
【0077】
第２の実施形態の場合も、検査装置本体１の動作は前述と全く同じである。ただし、第２の実施形態の自走機構部４０において検査装置本体１の赤外線照射部１２及び温度変化・劣化状態測定部１３（図４〜図６参照）の回転を検出するには、図２３及び図２４において、検査装置本体１が支持された第１支持部材４１ａの下端部が連結された一方の台部材４２の上面に高反射率部材（図示省略）を設け、それぞれ赤外線照射部１２の赤外線レーザチップ１７及び温度変化・劣化状態測定部１３の温度測定分光光学系２０から照射されたレーザ光、赤外線の反射光を受光して、赤外線レーザチップ１７及び温度測定分光光学系２０が回転しているかどうか、回転角度はどのくらいかを検出する。この場合、前記第１支持部材４１ａのアーチ形状は、トンネル４の内壁面に沿うアーチ形に形成されているので、前記高反射率部材が取り付けられた位置を赤外線レーザチップ１７及び温度測定分光光学系２０の回転角度のゼロ点位置とすれば、前記赤外線照射部１２及び温度変化・劣化状態測定部１３のトンネル４の内壁面に対する回転角を擬似的に検出することができる。なお、前記高反射率部材は、赤外線照射部１２からの加熱用の赤外線の吸収による温度上昇はないものとする。
【0078】
そして、第２の実施形態における検査装置本体１のトンネル４の長手方向に対する移動位置は、例えば図１１に示す高反射率部材２３をトンネル４の長手方向に沿って連続線状、又は一定間隔をおいて設け、前記赤外線照射部１２又は温度変化・劣化状態測定部１３から照射されたレーザ光、赤外線の前記高反射率部材２３からの反射光を検出して、検査装置本体１がトンネル４の長手方向においてどの位置にいるかを検出すればよい。これにより、検査装置本体１が検査対象のトンネル４に沿って移動している位置を検出することができる。この場合も、前記高反射率部材２３は、赤外線照射部１２からの加熱用の赤外線の吸収による温度上昇はないものとする。
【0079】
第２の実施形態の自走機構部４０を備えた非破壊検査装置の使用及び動作については、第１の実施形態の自走機構部２を備えた非破壊検査装置の使用及び動作と基本的には同じであり、単に、第２の実施形態の自走機構部４０の移動動作が異なるだけである。図２３及び図２５に示す第２の実施形態の自走機構部４０を備えた場合は、検査対象のトンネル４の内部の道路Ｒに第１の実施形態の自走機構部２（図１及び図２参照）を保持するためのガイドレール６を予め設置する必要がないので、本発明による非破壊検査装置を導入するのが容易である。また、第２の実施形態の自走機構部４０のアーチ形が検査対象のトンネル４の内壁面の形状に合う限り、既存のトンネル４に対してこの非破壊検査装置を導入することが可能である。
【0080】
図２７は、第１の発明による構造物の非破壊検査装置の第３の実施形態を示す概略図である。この第３の実施形態においては、検査装置本体１は、断面半円弧状の内壁面を有する構造物（トンネル４）の一方の側壁底部及び他方の側壁底部の近くにて前記構造物に沿って延びる道路Ｒの路面上に対向して２本平行に設置されたガイドレール６，６の案内により、該検査装置本体１の支持部材が路面上を自走可能に構成された自走機構部２，２により前記構造物に沿って移動可能に２台設けられ、前記校正物質収納体３は、前記２台の検査装置本体１，１の互いに対向する側面部に内蔵されている。なお、各検査装置本体１に内蔵された校正物質収納体３は、例えば図６に示すように、温度変化・劣化状態測定部１３を構成する第２ドラム１６ｂを回転させる電気モータ２１の台座の側面部、又は前記電気モータ２１の筐体側面部などに設ければよい。
【0081】
第３の実施形態の場合は、対向配置された２台の検査装置本体１，１を、それらの自走機構部２，２により同期して移動させることで、お互いの校正物質収納体３を相手の検査装置本体１に同期して移動することができる。この場合、図１４又は図２２に示す検査装置本体１内の通信ユニット２７同士で位置情報を送受信すればよい。この実施形態では、対向配置された２台の検査装置本体１，１により、自己の正面側に位置するトンネル４の内壁の領域（約１／２ずつ）をカバーして構造物の内部欠陥及び劣化状態を検査することができる。
【0082】
なお、前記検査装置本体１を検査対象の構造物に沿って移動可能とする自走機構部は、第１及び第３の実施形態の自走機構部２又は第２の実施形態の自走機構部４０の構成に限られず、トンネル４の内壁面にトンネル長手方向にレールを敷設してモノレールのような構成のものとしてもよい。また、第１の実施形態において校正物質収納体３を前記検査装置本体１に同期して移動可能とする他の自走機構部２ａも、同様に、トンネル４の内壁面にトンネル長手方向にレールを敷設してモノレールのような構成のものとしてもよい。
【0083】
図２８は、第２の発明による構造物の検査システムの実施形態を示すブロック図である。この検査システムは、検査対象の構造物（例えば、トンネル又は高架橋等の構造物）に赤外線を照射して前記構造物の内部欠陥及び劣化状態を検査するもので、非破壊検査装置５０と、中継器５１と、管理センター５２と、双方向通信網５３とを備えて成る。なお、符号４は、非破壊検査装置５０が配置された検査対象の構造物としてのトンネルを示している。
【0084】
前記非破壊検査装置５０は、前述の第１の発明による非破壊検査装置であり、図１、図２３及び図２７に示すように構成され、例えばトンネル４内に配置されている。この非破壊検査装置５０は、例えば図１４又は図２２に示すように、検査対象の構造物（トンネル４）に加熱用の赤外線を照射する赤外線照射部１２と、前記赤外線照射部からの赤外線照射による構造物の温度変化を測定すると共に前記赤外線照射で加熱された構造物からの赤外線を分光した吸収スペクトルにより該構造物の劣化状態を測定する温度変化・劣化状態測定部１３と、前記赤外線照射部１２及び温度変化・劣化状態測定部１３の駆動制御及びデータ集積を行う駆動制御・集積部１４とを含む検査装置本体１と、前記検査装置本体１を前記構造物に沿って移動可能とする自走機構部２と、前記検査装置本体１に同期して移動可能とされ、前記構造物の劣化状態測定の基準となる正常物質３ａを収納する校正物質収納体３と、前記駆動制御・集積部１４で取得した検査データを外部へ送る通信ユニット２７とを備えている。そして、前記検査装置本体１を検査対象の構造物（トンネル４）に沿って移動させながら、前記構造物に対する加熱用の赤外線照射による構造物の温度変化を測定して該構造物の内部欠陥を検査すると共に、前記検査装置本体１に同期して移動する校正物質収納体３内の正常物質３ａに対する前記赤外線照射による吸収スペクトルと前記構造物に対する前記赤外線照射による吸収スペクトルとを比較して該構造物の劣化状態を検査するようになっている。
【0085】
中継器５１は、前記検査対象のトンネル４の終端部（例えば、トンネル入口又は出口）に設置され、前記非破壊検査装置５０から送られる検査データを受けるもので、受信したデータを双方向通信網５３へ送るデータ通信部を備えている。なお、中継器５１は、トンネル４の終端部に限られず、トンネル４の中央部又はトンネル４を出てすぐの場所に設置してもよい。
【0086】
管理センター５２は、前記非破壊検査装置５０から送られる検査データを受信してデータ処理を行うもので、中央処理装置（ＣＰＵ）等のデータ処理部を備えている。さらに、図２８に示すように、複数個の非破壊検査装置５０を管理する場合は、ホスト電子計算機を備えている。
【0087】
双方向通信網５３は、前記中継器５１と管理センター５２との間に設けられ、前記検査データを送受信するもので、公知の双方向ネットワークを備えて検査データを遣り取りするようになっている。
【0088】
なお、前記非破壊検査装置５０と、中継器５１と、双方向通信網５３と、管理センター５２との間の通信は、有線でも無線でもよい。また、前記検査データの処理を行うデータ処理部を前記中継器５１に設けて、該中継器５１により、前記非破壊検査装置５０から送られる検査データを処理して前記管理センター５２へ送信するようにしてもよい。
【0089】
そして、この検査システムは、一つの検査対象の構造物（トンネル４）に非破壊検査装置５０を設置し、この非破壊検査装置５０に対して中継器５１及び双方向通信網５３を介して管理センター５２に接続してもよいが、図２８に示すように、前記非破壊検査装置５０を検査対象の複数の構造物（トンネル４）毎に１個ずつ設置し、これら複数個の非破壊検査装置５０に対して前記双方向通信網５３を介して１個の管理センター５２を設置して双方向通信可能に接続してもよい。
【0090】
次に、このように構成された第２の発明による検査システムの使用及び動作について説明する。非破壊検査装置５０自体の使用及び動作については、前述の第１の発明について説明した通りである。まず、前記非破壊検査装置５０では、校正物質収納体３内の正常物質３ａに対する赤外線照射による吸収スペクトルを計測して校正用のデータを取得する。例えば、図６に示す温度変化・劣化状態測定部１３の第２ドラム１６ｂのｎ回転（ｎは自然数）につき１回の割合で吸収スペクトルを計測する。その後、前記取得した校正用のデータを図１４又は図２２に示す通信ユニット２７を介して、トンネル４の入口又は出口に設置された中継器５１に送る。
【0091】
次に、検査装置本体１を検査対象の構造物（トンネル４）に沿って移動させながら、前記構造物に対する赤外線照射による構造物の温度変化を測定して該構造物の内部欠陥を検査すると共に、前記構造物に対する赤外線照射による吸収スペクトルを計測して検査用のデータを取得する。このとき、計測開始時と終了時で計測環境（温度・湿度）が変化している可能性がある。その後、前記取得した検査用のデータを図１４又は図２２に示す通信ユニット２７を介して前記中継器５１に送る。
【0092】
前記取得された校正用のデータ及び検査用のデータは、前記中継器５１から双方向通信網５３を介して管理センター５２へ送られる。管理センター５２は、各トンネル４内に設置された非破壊検査装置５０から送られた校正用のデータと検査用のデータを受信してデータ処理を行い、そのデータ処理後の検査データを蓄積しておく。このとき、前記中継器５１では、正常物質３ａについての校正用のスペクトルデータと構造物についての検査用のスペクトルデータとを比較して、図１９に示す波長Ｗから特定された析出物質の量が所定の閾値を超えたら、管理センター５２へ構造物の劣化による異常発生を通知する。
【0093】
なお、前記構造物の劣化による異常発生の検知は、前記中継器５１から校正用のデータ及び検査用のデータを管理センター５２へ送ってから、該管理センター５２において、正常物質についての校正用のスペクトルデータと構造物についての検査用のスペクトルデータとを比較して異常発生を検知するようにしてもよい。また、正常物質３ａについての校正用のデータの取得と、構造物についての検査用のデータの取得とは、上記の順序に限られず、構造物についての検査用のデータの取得を先に行ってもよい。
【0094】
前記トンネル４の内壁面についての検査は、毎日又は所定期間をおいて定期的に行い、日時の経過に従って以前の検査データと異なる検査結果が得られたときに、そのトンネル４の表面又は内部において今までと違う状態が発生したことが分かり、構造物の内部欠陥及び劣化状態を検査することができる。なお、前述のように、中継器５１に検査データの処理を行うデータ処理部を設けて、該中継器５１により、前記非破壊検査装置５０から送られる検査データを処理して前記管理センター５２へ送信するようにした場合は、管理センター５２に大規模なデータ処理部を設けることなく、トンネル４毎の中継器５１に小規模なデータ処理部を設けるだけで実施できる。
【0095】
このような検査システムの動作により、複数個のトンネル４の内壁面を万遍なく、かつ自動的に検査できる。この場合、他の自動車等の通行の妨げにならず、２４時間いつでもトンネル４の非破壊検査をすることができる。また、操作者等の人手を要しないため、検査コストを低減することが可能である。
【符号の説明】
【0096】
１…検査装置本体１ａ…第１検査部
１ｂ…第２検査部
２，２ａ…自走機構部
３…校正物質収納体
３ａ…正常物質
３ｂ…通信ユニット
４…トンネル（検査対象の構造物）
５…筐体
６…ガイドレール
７…支持部材
８…駆動車輪
９…電気モータ
１２…赤外線照射部
１３…温度変化・劣化状態測定部
１４…駆動制御・集積部
１７…赤外線レーザチップ
１８，２１…電気モータ
２０，２０’…温度測定分光光学系
２０ａ…光源部
２０ｂ…分光器
２０ｃ…レンズ
２０ｄ…ＡＦユニット
２６…カメラ電源ユニット
２７…通信ユニット
３０…構造物
３１…クラック
４０…自走機構部
４１…可動支持部材
４２…台部材
４３…吊下げ支持具
５０…非破壊検査装置
５１…中継器
５２…管理センター
５３…双方向通信網