(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】P2023031045
(43)【公開日】2023-03-08
(54)【発明の名称】探傷装置
(51)【国際特許分類】
G01N 27/904 20210101AFI20230301BHJP
【ＦＩ】
G01N27/904
【審査請求】未請求
【請求項の数】2
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021136514
(22)【出願日】2021-08-24
(71)【出願人】
【識別番号】000000099
【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩ
(74)【代理人】
【識別番号】110000936
【氏名又は名称】弁理士法人青海国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】塚田 啓二
(72)【発明者】
【氏名】大橋 タケル
(72)【発明者】
【氏名】畠中 宏明
(72)【発明者】
【氏名】瀬戸口 雄介
(72)【発明者】
【氏名】北村 俊也
(72)【発明者】
【氏名】鳩 昌洋
【テーマコード（参考）】
2G053
【Ｆターム（参考）】
2G053AA11
2G053AB21
2G053BA03
2G053BA15
2G053BB08
2G053BC02
2G053BC07
2G053BC14
2G053CA03
2G053CB10
2G053CB24
2G053DA01
2G053DB02
(57)【要約】
【課題】鋼床版のきずを舗装体側から検出する。
【解決手段】探傷装置１００は、励磁コイル（第１励磁コイル１３２ａ、第２励磁コイル１３２ｂ）と、第１周波数の交流電流と、第１周波数よりも低周波数の第２周波数の交流電流とを励磁コイルに印加し、電磁誘導により鋼床版に誘導電流を発生させる励磁部２１０と、誘導電流に基づく検出信号を検出する検出部２３０と、第１周波数の交流電流に応じた誘導電流に基づく第１周波数検出信号と、第２周波数の交流電流に応じた誘導電流に基づく第２周波数検出信号とに基づいて、鋼床版に形成されたきずの深さを推定する深さ推定部２６８と、を備える。
【選択図】図８
【解決手段】探傷装置１００は、励磁コイル（第１励磁コイル１３２ａ、第２励磁コイル１３２ｂ）と、第１周波数の交流電流と、第１周波数よりも低周波数の第２周波数の交流電流とを励磁コイルに印加し、電磁誘導により鋼床版に誘導電流を発生させる励磁部２１０と、誘導電流に基づく検出信号を検出する検出部２３０と、第１周波数の交流電流に応じた誘導電流に基づく第１周波数検出信号と、第２周波数の交流電流に応じた誘導電流に基づく第２周波数検出信号とに基づいて、鋼床版に形成されたきずの深さを推定する深さ推定部２６８と、を備える。
【選択図】図８
【特許請求の範囲】
【請求項1】
励磁コイルと、
第１周波数の交流電流と、前記第１周波数よりも低周波数の第２周波数の交流電流とを前記励磁コイルに印加し、電磁誘導により鋼床版に誘導電流を発生させる励磁部と、
前記誘導電流に基づく検出信号を検出する検出部と、
前記第１周波数の交流電流に応じた前記誘導電流に基づく第１周波数検出信号と、前記第２周波数の交流電流に応じた前記誘導電流に基づく第２周波数検出信号とに基づいて、前記鋼床版に形成されたきずの深さを推定する深さ推定部と、
を備える、探傷装置。
第１周波数の交流電流と、前記第１周波数よりも低周波数の第２周波数の交流電流とを前記励磁コイルに印加し、電磁誘導により鋼床版に誘導電流を発生させる励磁部と、
前記誘導電流に基づく検出信号を検出する検出部と、
前記第１周波数の交流電流に応じた前記誘導電流に基づく第１周波数検出信号と、前記第２周波数の交流電流に応じた前記誘導電流に基づく第２周波数検出信号とに基づいて、前記鋼床版に形成されたきずの深さを推定する深さ推定部と、
を備える、探傷装置。
【請求項2】
電磁波を送信する送信部と、送信された前記電磁波に基づく反射波を受信する受信部とを備える電磁波送受信部と、
前記反射波に基づき、前記鋼床版との間の距離を算出する距離算出部と、
算出された前記距離に基づいて、前記第１周波数検出信号および前記第２周波数検出信号を補正する補正部と、
を備え、
前記深さ推定部は、前記補正部によって補正された、前記第１周波数検出信号および前記第２周波数検出信号に基づいて、前記鋼床版に形成されたきずの深さを推定する、請求項１に記載の探傷装置。
前記反射波に基づき、前記鋼床版との間の距離を算出する距離算出部と、
算出された前記距離に基づいて、前記第１周波数検出信号および前記第２周波数検出信号を補正する補正部と、
を備え、
前記深さ推定部は、前記補正部によって補正された、前記第１周波数検出信号および前記第２周波数検出信号に基づいて、前記鋼床版に形成されたきずの深さを推定する、請求項１に記載の探傷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、探傷装置に関する。
【背景技術】
【0002】
高速道路、橋梁等の道路は、鋼床版と、鋼床版の上面に積層された、アスファルト等の舗装体で構成される。鋼床版は、舗装体上を車両が通過することによって生じる経年疲労により、亀裂等のきずが生じる場合がある。
【0003】
そこで、鋼床版のきずを検査する技術として、超音波探傷法が利用されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２００９－１４５１３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、上記特許文献１に記載された超音波探傷法では、鋼床版側、つまり、道路の真下に探触子を接触させなければならない。このため、道路の下に足場等を組む必要があり、きずの検査に要するコストが莫大となるという問題があった。
【0006】
本開示は、このような課題に鑑み、鋼床版のきずを舗装体側から検出することが可能な探傷装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するために、本開示の一態様に係る探傷装置は、励磁コイルと、第１周波数の交流電流と、第１周波数よりも低周波数の第２周波数の交流電流とを励磁コイルに印加し、電磁誘導により鋼床版に誘導電流を発生させる励磁部と、誘導電流に基づく検出信号を検出する検出部と、第１周波数の交流電流に応じた誘導電流に基づく第１周波数検出信号と、第２周波数の交流電流に応じた誘導電流に基づく第２周波数検出信号とに基づいて、鋼床版に形成されたきずの深さを推定する深さ推定部と、を備える。
【0008】
また、上記探傷装置は、電磁波を送信する送信部と、送信された電磁波に基づく反射波を受信する受信部とを備える電磁波送受信部と、反射波に基づき、鋼床版との間の距離を算出する距離算出部と、算出された距離に基づいて、第１周波数検出信号および第２周波数検出信号を補正する補正部と、を備え、深さ推定部は、補正部によって補正された、第１周波数検出信号および第２周波数検出信号に基づいて、鋼床版に形成されたきずの深さを推定してもよい。
【発明の効果】
【0009】
本開示によれば、鋼床版のきずを舗装体側から検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下に添付図面を参照しながら、本開示の実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本開示を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本開示に直接関係のない要素は図示を省略する。
【0012】
図１は、本実施形態に係る探傷装置１００の探傷対象である道路１０を説明する図である。本実施形態の図１、および、後述する図２、図５～図７、図１１では、垂直に交わるＸ軸（水平方向、道路幅方向）、Ｙ軸（水平方向、道路長方向）、Ｚ軸（鉛直方向）を図示の通り定義している。
【0013】
図１に示すように、道路１０は、鋼床版２０と、舗装体３０とで構成される。鋼床版２０は、鋼製の部材で構成される床版である。鋼床版２０は、車両による鉛直下方の荷重を支持する。鋼床版２０は、デッキプレート４０と、主桁ウェブ４２と、垂直補鋼材４４と、横リブ４６と、Ｕリブ４８とを含む。
【0014】
デッキプレート４０は、略水平方向に延在する鋼板である。主桁ウェブ４２は、デッキプレート４０から鉛直下方に立設するとともに、道路１０の延在方向に延在する鋼板である。垂直補鋼材４４は、主桁ウェブ４２に設けられる鋼板である。垂直補鋼材４４は、上面がデッキプレート４０に溶接される。横リブ４６は、デッキプレート４０から鉛直下方に立設するとともに、道路１０の幅方向に延在する鋼板である。横リブ４６は、主桁ウェブ４２に接続される。Ｕリブ４８は、鉛直断面がＵ字形状の鋼板である。Ｕリブ４８は、道路１０の延在方向（道路長方向）に延在するように、デッキプレート４０に溶接される。
【0015】
舗装体３０は、デッキプレート４０上に積層される。舗装体３０は、アスファルト等で構成される。
【0016】
上記舗装体３０上を車両が通過することによって生じる経年疲労により、鋼床版２０における、デッキプレート４０とＵリブ４８との溶接部、および、デッキプレート４０と垂直補鋼材４４との溶接部等に、亀裂等のきずが生じる場合がある。亀裂は、溶接部からデッキプレート４０内に向かって進展する。つまり、亀裂は、鋼床版２０（デッキプレート４０）の表面の直交方向に、下から上に向かって進展する。
【0017】
そこで、下記図２に示す探傷装置１００は、舗装体３０上から鋼床版２０におけるきずの有無を検査する。本実施形態において、探傷装置１００は、車両の通過方向（図１中、Ｙ軸方向、道路１０の延在方向、つまり、Ｕリブ４８の延在方向）に道路１０を走査しながら、きずの有無を検査する。
【0018】
［探傷装置１００］
図２は、本実施形態に係る探傷装置１００を構成する車両１１０を鉛直下方から見た図である。
図２は、本実施形態に係る探傷装置１００を構成する車両１１０を鉛直下方から見た図である。
【0019】
図２に示すように、探傷装置１００は、車両１１０と、アンテナ１２０と、プローブ１３０と、エンコーダ１４０と、マーキング機構１５０と、制御ユニット２００とを含む。
【0020】
車両１１０は、鋼床版２０におけるきずの有無を検査する際、舗装体３０上を走行（移動）する。車両１１０の下面１１２には、アンテナ１２０、プローブ１３０、エンコーダ１４０、マーキング機構１５０が一体的に固定される。本実施形態において、アンテナ１２０、プローブ１３０、エンコーダ１４０、および、マーキング機構１５０は、車両の走行方向の前側からこの順で設けられる。車両１１０内には、制御ユニット２００が設けられる。
【0021】
アンテナ１２０は、後述する電磁波送受信部２５０から印加された電流に基づいて電磁波を送信したり、送信された電磁波に基づく反射波を受信したりする。電磁波は、舗装体３０（例えば、アスファルト）を透過する。このため、電磁波は、鋼床版２０で反射する。アンテナ１２０は、例えば、ビバルディ型アンテナ、クアドリッチホーンアンテナ、または、ボータイアンテナである。
【0022】
プローブ１３０は、電磁誘導探傷法（ＥＭＩＴ）用のプローブである。電磁誘導探傷法は、渦電流探傷法とも呼ばれる探傷法である。
【0023】
【0024】
図３に示すように、コイルＣに交流電流が印加されると、交流磁場が発生する（励磁）。そうすると、電磁誘導により、鋼床版２０において、交流磁場を打ち消す方向に誘導電流（渦電流Ｕ）が発生する。
【0025】
図４に示すように、鋼床版２０のおけるきずがある箇所では、渦電流Ｕが、きずによって遮られる。そうすると、きずがある箇所では、きずがない箇所と比較して、渦電流Ｕに乱れが生じる。
【0026】
したがって、電磁誘導探傷法では、コイルＣを通じて取得した渦電流Ｕの変化量をインピーダンスの変化として検出することで、きずの有無を検出する。
【0027】
【0028】
図５～図７に示すように、プローブ１３０は、励磁コイル１３２と、第１検出コイル１３４ａと、第２検出コイル１３４ｂと、第３検出コイル１３４ｃと、第４検出コイル１３４ｄと、第１相殺コイル１３６ａと、第２相殺コイル１３６ｂとを含む。
【0029】
本実施形態において、励磁コイル１３２は、第１励磁コイル１３２ａと、第２励磁コイル１３２ｂとを含む。
【0030】
第１励磁コイル１３２ａおよび第２励磁コイル１３２ｂは、略水平方向（図５～図７中、Ｙ軸方向）に近接して並置される。第２励磁コイル１３２ｂは、第１励磁コイル１３２ａの中心軸と略平行な中心軸を有する。第２励磁コイル１３２ｂは、第１励磁コイル１３２ａと巻き方向が逆である。例えば、図５において、第１励磁コイル１３２ａの巻き方向が時計回りである場合、第２励磁コイル１３２ｂの巻き方向は、反時計回りである。第２励磁コイル１３２ｂは、第１励磁コイル１３２ａに直列に接続される。
【0031】
【0032】
第１検出コイル１３４ａは、第１励磁コイル１３２ａの中心軸の方向（図５～図７中、Ｚ軸方向）に離隔して第１励磁コイル１３２ａに重畳される。第１検出コイル１３４ａは、第１励磁コイル１３２ａの中心軸と略平行な中心軸を有する。
【0033】
第２検出コイル１３４ｂは、第１検出コイル１３４ａの略水平方向（図５～図７中、Ｙ軸方向）に並置される。第２検出コイル１３４ｂは、第２励磁コイル１３２ｂの中心軸の方向（図５～図７中、Ｚ軸方向）に離隔して第２励磁コイル１３２ｂに重畳される。第２検出コイル１３４ｂは、第２励磁コイル１３２ｂの中心軸と略平行な中心軸を有する。第２検出コイル１３４ｂは、第１検出コイル１３４ａとは逆の巻き方向を有する。例えば、図５において、第１検出コイル１３４ａの巻き方向が時計回りである場合、第２検出コイル１３４ｂの巻き方向は、反時計回りである。
【0034】
第１励磁コイル１３２ａおよび第２励磁コイル１３２ｂの近接部分から第１検出コイル１３４ａまでの距離と、近接部分から第２検出コイル１３４ｂまでの距離とは、実質的に等しい。
【0035】
第３検出コイル１３４ｃは、第１検出コイル１３４ａと第２検出コイル１３４ｂとの間に設けられる。本実施形態において、第３検出コイル１３４ｃは、第１検出コイル１３４ａおよび第２検出コイル１３４ｂと同一平面（図５～図７中、ＸＹ平面）に設けられる。第３検出コイル１３４ｃは、第２検出コイル１３４ｂの中心軸と略平行な中心軸を有する。第３検出コイル１３４ｃは、第２検出コイル１３４ｂとは逆の巻き方向を有する。例えば、図５において、第２検出コイル１３４ｂの巻き方向が反時計回りである場合、第３検出コイル１３４ｃの巻き方向は、時計回りである。
【0036】
第４検出コイル１３４ｄは、第１検出コイル１３４ａと第２検出コイル１３４ｂとの間であって、第３検出コイル１３４ｃの中心軸の方向（図５～図７中、Ｚ軸方向）に離隔して第３検出コイル１３４ｃに重畳される。第４検出コイル１３４ｄは、第１検出コイル１３４ａの中心軸と略平行な中心軸を有する。第４検出コイル１３４ｄは、第１検出コイル１３４ａとは逆の巻き方向を有する。例えば、図５において、第１検出コイル１３４ａの巻き方向が時計回りである場合、第４検出コイル１３４ｄの巻き方向は、反時計回りである。
【0037】
つまり、第１検出コイル１３４ａおよび第３検出コイル１３４ｃの巻き方向は同じである。第２検出コイル１３４ｂおよび第４検出コイル１３４ｄの巻き方向は同じである。第１検出コイル１３４ａおよび第３検出コイル１３４ｃの巻き方向と、第２検出コイル１３４ｂおよび第４検出コイル１３４ｄの巻き方向とは、逆である。
【0038】
第１検出コイル１３４ａと第４検出コイル１３４ｄとは、直列に接続される。また、第２検出コイル１３４ｂと第３検出コイル１３４ｃとは直接に接続される。
【0039】
第１相殺コイル１３６ａは、第１検出コイル１３４ａの中心軸の方向に離隔して第１検出コイル１３４ａに重畳される。第１相殺コイル１３６ａは、第１励磁コイル１３２ａによって形成される磁界と逆方向の磁界を発生させる。
【0040】
詳しくは後述するが、第１検出コイル１３４ａを通じて、誘導電流に基づく検出信号が検出される。しかし、第１検出コイル１３４ａには、誘導電流に基づく電圧に加え、第１励磁コイル１３２ａに基づく電圧が直接印加されてしまう。そこで、第１励磁コイル１３２ａによって形成される磁界と逆方向の磁界を発生させる第１相殺コイル１３６ａを、第１検出コイル１３４ａに重畳する。これにより、第１相殺コイル１３６ａは、第１励磁コイル１３２ａから第１検出コイル１３４ａに直接印加される電圧を相殺することができる。したがって、第１検出コイル１３４ａには、第１励磁コイル１３２ａに基づく電圧が低減されて印加されることになる。このため、第１検出コイル１３４ａは、誘導電流に基づく電圧を高精度に取得することが可能となる。
【0041】
第２相殺コイル１３６ｂは、第２検出コイル１３４ｂの中心軸の方向に離隔して第２検出コイル１３４ｂに重畳される。第２相殺コイル１３６ｂは、第２励磁コイル１３２ｂによって形成される磁界と逆方向の磁界を発生させる。
【0042】
詳しくは後述するが、第２検出コイル１３４ｂを通じて、誘導電流に基づく検出信号が検出される。しかし、第２検出コイル１３４ｂには、誘導電流に基づく電圧に加え、第２励磁コイル１３２ｂに基づく電圧が直接印加されてしまう。そこで、第２励磁コイル１３２ｂによって形成される磁界と逆方向の磁界を発生させる第２相殺コイル１３６ｂを、第２検出コイル１３４ｂに重畳する。これにより、第２相殺コイル１３６ｂは、第２励磁コイル１３２ｂから第２検出コイル１３４ｂに直接印加される電圧を相殺することができる。したがって、第２検出コイル１３４ｂには、第２励磁コイル１３２ｂに基づく電圧が低減されて印加されることになる。このため、第２検出コイル１３４ｂは、誘導電流に基づく電圧を高精度に取得することが可能となる。
【0043】
第１検出コイル１３４ａ、第２検出コイル１３４ｂ、第３検出コイル１３４ｃ、第４検出コイル１３４ｄ、第１相殺コイル１３６ａ、および、第２相殺コイル１３６ｂは、鋼床版２０に積層された舗装体３０の表面の直交方向（図５～図７中、Ｚ軸方向）と、中心軸とが略平行となるように、舗装体３０上に設置される。
【0044】
図２に戻って説明すると、エンコーダ１４０は、プローブ１３０が移動した経路の距離を示す経路情報を取得する。エンコーダ１４０によって取得された経路情報は、制御ユニット２００に出力される。
【0045】
マーキング機構１５０は、制御ユニット２００の制御指令に応じて、舗装体３０に指標（マーク）を付す。マーキング機構１５０は、例えば、チョークと、チョークを駆動するアクチュエータとを含む。
【0046】
図８は、本実施形態に係る探傷装置１００の機能ブロック図である。図８に示すように、制御ユニット２００は、励磁部２１０と、検出部２３０と、Ａ／Ｄ変換器２４０と、電磁波送受信部２５０と、中央制御部２６０と、メモリ２８０と、表示装置２９０とを含む。
【0047】
励磁部２１０は、第１周波数の交流電流を、第１励磁コイル１３２ａおよび第２励磁コイル１３２ｂに実質的に同時に印加し、電磁誘導により鋼床版２０に誘導電流を発生させる。また、励磁部２１０は、第１周波数よりも低周波数の第２周波数の交流電流を、第１励磁コイル１３２ａおよび第２励磁コイル１３２ｂに実質的に同時に印加し、電磁誘導により鋼床版２０に誘導電流を発生させる。
【0048】
第１周波数および第２周波数は、模擬試験体等を用いて事前に実施した探傷試験の結果に基づいて決定される。また、第１周波数および第２周波数は、電磁気シミュレーション等を用いて解析的に決定されてもよい。さらに、検出対象とするきずの性状を加味して、第１周波数および第２周波数を決定してもよい。なお、きずの性状は、例えば、きずの深さ（亀裂の深さ）、きずの長さ、きずが貫通しているか否か等である。例えば、舗装体３０からの距離が遠い位置にあるきずの検出を試みる場合、周波数を小さくする。また、舗装体３０からの距離が近い位置にあるきずの検出を試みる場合、検出感度の高い周波数（例えば、７００Ｈｚ程度）とする。
【0049】
以下、第１周波数の交流電流を「高周波交流電流」と称する場合がある。また、第２周波数の交流電流を「低周波交流電流」と称する場合がある。本実施形態において、励磁部２１０は、ファンクションジェネレータ２１２と、アンプ２１４とを含む。
【0050】
ファンクションジェネレータ２１２（図８中「Ｆ／Ｇ」で示す）は、第１周波数の交流信号と、第２周波数の交流信号とを異なるタイミングで発生させる。ファンクションジェネレータ２１２による第１周波数の交流信号および第２周波数の交流信号は、アンプ２１４および検出部２３０に出力される。また、ファンクションジェネレータ２１２による第１周波数の交流信号に基づく交流電流（高周波交流電流）は、第１相殺コイル１３６ａおよび第２相殺コイル１３６ｂに印加される。同様に、ファンクションジェネレータ２１２による第２周波数の交流信号に基づく交流電流（低周波交流電流）は、第１相殺コイル１３６ａおよび第２相殺コイル１３６ｂに印加される。
【0051】
アンプ２１４（図８中「Ｂ／Ｐ」で示す）は、ファンクションジェネレータ２１２による第１周波数の交流信号を増幅し、第１励磁コイル１３２ａおよび第２励磁コイル１３２ｂに高周波交流電流を印加する。そうすると、電磁誘導により鋼床版２０に誘導電流が発生する。同様に、アンプ２１４は、ファンクションジェネレータ２１２による第２周波数の交流信号を増幅し、第１励磁コイル１３２ａおよび第２励磁コイル１３２ｂに低周波交流電流を印加する。そうすると、電磁誘導により鋼床版２０に誘導電流が発生する。上記したように、第１励磁コイル１３２ａの巻き方向と第２励磁コイル１３２ｂの巻き方向とは逆であるため、第１励磁コイル１３２ａおよび第２励磁コイル１３２ｂの近接部分では、同方向に電流が印加される。アンプ２１４は、例えば、バイポーラ電源である。
【0052】
検出部２３０は、例えば、ロックインアンプ（図８中「Ｌ／Ｉ」で示す）で構成される。検出部２３０は、ファンクションジェネレータ２１２から出力された交流信号（リファレンス信号）に基づき、第１検出コイル１３４ａによって検出された交流電圧から、第１励磁コイル１３２ａおよび第２励磁コイル１３２ｂに印加した電流の周波数成分（誘導電流に基づく検出信号）を抽出する。以下、第１検出コイル１３４ａを通じて検出された検出信号を第１の検出信号と称する。なお、検出部２３０は、高周波交流電流に応じた誘導電流に基づく第１の検出信号（第１周波数検出信号）と、低周波交流電流に応じた誘導電流に基づく第１の検出信号（第２周波数検出信号）とを検出する。以下、高周波交流電流に応じた誘導電流に基づく第１の検出信号を「第１の高周波検出信号」という場合がある。また、低周波交流電流に応じた誘導電流に基づく第１の検出信号を「第１の低周波検出信号」という場合がある。
【0053】
同様に、検出部２３０は、リファレンス信号に基づき、第２検出コイル１３４ｂの交流電圧から、第１励磁コイル１３２ａおよび第２励磁コイル１３２ｂに印加した電流の周波数成分（誘導電流に基づく検出信号）を抽出する。以下、第２検出コイル１３４ｂを通じて検出された検出信号を第２の検出信号と称する。なお、検出部２３０は、高周波交流電流に応じた誘導電流に基づく第２の検出信号（第１周波数検出信号）と、低周波交流電流に応じた誘導電流に基づく第２の検出信号（第２周波数検出信号）とを検出する。以下、高周波交流電流に応じた誘導電流に基づく第２の検出信号を「第２の高周波検出信号」という場合がある。また、低周波交流電流に応じた誘導電流に基づく第２の検出信号を「第２の低周波検出信号」という場合がある。
【0054】
また、検出部２３０は、リファレンス信号に基づき、第３検出コイル１３４ｃの交流電圧から、第１励磁コイル１３２ａおよび第２励磁コイル１３２ｂに印加した電流の周波数成分（誘導電流に基づく検出信号）を抽出する。以下、第３検出コイル１３４ｃを通じて検出された検出信号を第３の検出信号と称する。なお、検出部２３０は、高周波交流電流に応じた誘導電流に基づく第３の検出信号（第１周波数検出信号）と、低周波交流電流に応じた誘導電流に基づく第３の検出信号（第２周波数検出信号）とを検出する。以下、高周波交流電流に応じた誘導電流に基づく第３の検出信号を「第３の高周波検出信号」という場合がある。また、低周波交流電流に応じた誘導電流に基づく第３の検出信号を「第３の低周波検出信号」という場合がある。
【0055】
また、検出部２３０は、リファレンス信号に基づき、第４検出コイル１３４ｄの交流電圧から、第１励磁コイル１３２ａおよび第２励磁コイル１３２ｂに印加した電流の周波数成分（誘導電流に基づく検出信号）を抽出する。以下、第４検出コイル１３４ｄを通じて検出された検出信号を第４の検出信号と称する。なお、検出部２３０は、高周波交流電流に応じた誘導電流に基づく第４の検出信号（第１周波数検出信号）と、低周波交流電流に応じた誘導電流に基づく第４の検出信号（第２周波数検出信号）とを検出する。以下、高周波交流電流に応じた誘導電流に基づく第４の検出信号を「第４の高周波検出信号」という場合がある。また、低周波交流電流に応じた誘導電流に基づく第４の検出信号を「第４の低周波検出信号」という場合がある。
【0056】
Ａ／Ｄ変換器２４０（図８中「Ａ／Ｄ」で示す）は、検出部２３０の出力値（アナログ信号）をデジタル信号に変換する。
【0057】
電磁波送受信部２５０は、例えば、周波数解析装置（図８中「Ｎ／Ａ」で示す）で構成される。電磁波送受信部２５０は、アンテナ１２０に電流を印加し、アンテナ１２０を通じて、舗装体３０の表面に電磁波を送信する送信部として機能する。また、電磁波送受信部２５０は、アンテナ１２０を通じて、鋼床版２０において反射された反射波（反射電磁波）を受信する受信部として機能する。そして、電磁波送受信部２５０は、反射波に基づく信号を解析し、反射波の周波数成分（スペクトル）を算出する。
【0058】
中央制御部２６０は、ＣＰＵ（中央処理装置）を含む半導体集積回路で構成される。中央制御部２６０は、ＲＯＭからＣＰＵを動作させるためのプログラムやパラメータ等を読み出す。中央制御部２６０は、ワークエリアとしてのＲＡＭや他の電子回路と協働して探傷装置１００全体を管理および制御する。
【0059】
メモリ２８０は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＨＤＤ等で構成される。メモリ２８０は、中央制御部２６０に用いられるプログラムや各種データを記憶する。
【0060】
表示装置２９０は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ等で構成される。
【0061】
検出部２３０によって得られる、誘導電流に基づく検出信号は、きずに基づくきず信号（交流磁場変化）ＳＦと、プローブ１３０と鋼床版２０との間の距離に基づくリフトオフ信号ＳＬとを含む。
【0062】
きず信号ＳＦは、下記式（１）で示される。リフトオフ信号ＳＬは下記式（２）で示される。
ＳＦ＝ＡＦｅｘｐ（ｉωｔ） …式（１）
ＳＬ＝ＡＬｅｘｐ（ｉφ） …式（２）
上記式（１）において、ＡＦは、きず信号の振幅を示す。ｉは、複素定数を示す。ωは、周波数を示す。ｔは、時間を示す。
上記式（２）において、ＡＬは、リフトオフ信号の振幅を示す。ｉは、複素定数を示す。φは、初期位相を示す。
ＳＦ＝ＡＦｅｘｐ（ｉωｔ） …式（１）
ＳＬ＝ＡＬｅｘｐ（ｉφ） …式（２）
上記式（１）において、ＡＦは、きず信号の振幅を示す。ｉは、複素定数を示す。ωは、周波数を示す。ｔは、時間を示す。
上記式（２）において、ＡＬは、リフトオフ信号の振幅を示す。ｉは、複素定数を示す。φは、初期位相を示す。
【0063】
探傷装置１００によって道路１０を走査（車両１１０が道路１０を移動）する際に、車両１１０を構成する１または複数の車輪１１４が、舗装体３０に生じた轍等の凹部に嵌ったり、舗装体３０に生じた凸部に乗り上げたりして、車両１１０の下面１１２と舗装体３０の表面との間の距離、すなわち、プローブ１３０と舗装体３０の表面と間の距離が変動する場合がある。この場合、仮に、舗装体３０の厚みが一定であったとしても、舗装体３０の表面とプローブ１３０との間の距離が変動し、プローブ１３０と鋼床版２０との間の距離が変動する。また、車両の走行によって舗装体３０が削れたり、舗装体３０の補修によって舗装体３０の厚みが増加したりして、舗装体３０の厚みが変動すると、仮に、舗装体３０の表面とプローブ１３０との間の距離が一定であったとしても、プローブ１３０と鋼床版２０との間の距離が変動する。
【0064】
きず信号ＳＦは、リフトオフ信号ＳＬと異なる位相で検出されるが、プローブ１３０と鋼床版２０との間の距離が大きくなるに従い、きず信号の振幅ＡＦが低下し、検出信号からきず信号ＳＦを識別することができなくなってしまう。
【0065】
そこで、本実施形態に係る探傷装置１００は、４つの検出コイル（第１検出コイル１３４ａ、第２検出コイル１３４ｂ、第３検出コイル１３４ｃ、第４検出コイル１３４ｄ）を備え、それぞれの検出信号を用いて、リフトオフ信号を取り除く。
【0066】
本実施形態において、中央制御部２６０は、差分算出部２６２と、距離算出部２６４と、補正部２６６、深さ推定部２６８、信号保存部２７０として機能する。
【0067】
差分算出部２６２は、第１の高周波検出信号と第４の高周波検出信号の差分ＤａＨと、第２の高周波検出信号と第３の高周波検出信号との差分ＤｂＨとの差分ＤｃＨ（＝｜ＤａＨ－ＤｂＨ｜）を算出する。同様に、差分算出部２６２は、第１の低周波検出信号と第４の低周波検出信号の差分ＤａＬと、第２の低周波検出信号と第３の低周波検出信号との差分ＤｂＬとの差分ＤｃＬ（＝｜ＤａＬ－ＤｂＬ｜）を算出する。
【0068】
上記したように、第１検出コイル１３４ａと第４検出コイル１３４ｄとは、巻き方向が逆である。したがって、第１の検出信号および第４の検出信号には、同じリフトオフ信号が反対向きに含まれることになる。このため、第１の検出信号と第４の検出信号の差分Ｄａを算出すると、リフトオフ信号が相殺され、リフトオフ信号以外の信号（きず信号）を抽出することが可能となる。
【0069】
同様に、第２検出コイル１３４ｂと第３検出コイル１３４ｃとは、巻き方向が逆である。したがって、第２の検出信号および第３の検出信号には、同じリフトオフ信号が反対向きに含まれることになる。このため、第２の検出信号と第３の検出信号の差分Ｄｂを算出すると、リフトオフ信号が相殺され、リフトオフ信号以外の信号（きず信号）を抽出することが可能となる。
【0070】
距離算出部２６４は、電磁波送受信部２５０によって算出されたスペクトルにおけるピークの時間に基づき、プローブ１３０と鋼床版２０との間の距離を算出する。
【0071】
補正部２６６は、距離算出部２６４によって算出された距離に基づいて、差分算出部２６２によって算出された差分ＤｃＨおよび差分ＤｃＬを補正する。
【0072】
図９は、プローブ１３０と鋼床版２０との間の距離と、信号強度との関係を説明する図である。図９中、縦軸は、信号強度（振幅）を示す。図９中、横軸は、プローブ１３０と鋼床版２０との間の距離（リフトオフ）［ｍｍ］を示す。
【0073】
きずに基づく検出信号の信号強度は、プローブ１３０と鋼床版２０との間の距離に応じて変化する。具体的に説明すると、図９に示すように、きずに基づく検出信号の信号強度は、プローブ１３０と鋼床版２０との間の距離が大きくなるに従って小さくなる。
【0074】
そこで、本実施形態において、補正部２６６は、距離算出部２６４によって算出された距離に応じた補正係数を差分ＤｃＨおよび差分ＤｃＬに乗算する。補正係数は、距離算出部２６４によって算出された距離が大きいほど小さい値となる。
【0075】
深さ推定部２６８は、補正部２６６によって補正された差分ＤｃＨおよび差分ＤｃＬに基づいて、鋼床版２０に形成されたきずの深さを推定する。
【0076】
本実施形態に係る探傷装置１００で用いられる電磁誘導探傷法では、鋼床版２０の透磁率および電気抵抗率により、鋼床版２０の内部に入るほど誘導電流によって磁場が打ち消されていく。したがって、励磁部２１０によって印加される交流電流の周波数が高くなるほど鋼床版２０の内部に磁束が到達せず、鋼床版２０の表面に渦電流が集中する。ここで、電流密度が１／ｅとなる深さを表皮深さｄといい、下記式（Ａ）で表される。
ｄ＝√（２ρ／ωμ） …式（Ａ）
ω＝２πｆ …式（Ｂ）
上記式（Ａ）において、ｄは、表皮深さである。ρは、電気抵抗率である。μは、絶対透磁率である。上記式（Ｂ）において、ｆは、励磁部２１０によって印加される交流電流の周波数である。以下、励磁部２１０によって印加される交流電流の周波数を「探傷周波数」という場合がある。
ｄ＝√（２ρ／ωμ） …式（Ａ）
ω＝２πｆ …式（Ｂ）
上記式（Ａ）において、ｄは、表皮深さである。ρは、電気抵抗率である。μは、絶対透磁率である。上記式（Ｂ）において、ｆは、励磁部２１０によって印加される交流電流の周波数である。以下、励磁部２１０によって印加される交流電流の周波数を「探傷周波数」という場合がある。
【0077】
図１０は、探傷周波数、表皮深さ、および、信号強度の関係を説明する図である。図１０中、左の縦軸は、表皮深さ［ｍｍ］を示す。図１０中、右の縦軸は、信号強度（振幅）を示す。図１０中、横軸は、探傷周波数［Ｈｚ］を示す。
【0078】
上記したように、探傷周波数が高い場合、渦電流Ｕの大部分は、鋼床版２０の表面に集中する。このため、図１０に示すように、探傷周波数が高い場合、亀裂等のきずに基づく検出信号の信号強度は高いものの、表皮深さｄは浅い（短い）。つまり、探傷周波数が高い場合、きずに基づく検出信号の信号強度は高いが、きずの深さが長くないと、きずを検出できない。なお、きずの深さとは、きずの進展方向における、基端から先端までの長さ（例えば、亀裂の鉛直方向の長さ）である。
【0079】
一方、探傷周波数が低い場合、鋼床版２０の内部にまで磁束が到達する。このため、図１０に示すように、探傷周波数が低い場合、表皮深さｄは深い（長い）ものの、亀裂等のきずに基づく検出信号の信号強度は小さい。つまり、探傷周波数が低い場合、きずの深さが短くてもきずを検出できるが、検出信号の信号強度は小さい。
【0080】
図１１は、探傷周波数に応じた検出信号の信号強度と、きずの深さとの関係を説明する図である。図１１中、縦軸は、信号強度を示す。図１１中、横軸は、きずの深さを示す。また、図１１中、黒丸は、探傷周波数が高い場合の検出信号の信号強度を示す。図１１中、白丸は、探傷周波数が低い場合の検出信号の信号強度を示す。
【0081】
図１１に示すように、探傷周波数が高い場合、亀裂等のきずに基づく検出信号の信号強度は、探傷周波数が低い場合よりも高い。一方、探傷周波数が高い場合の検出信号の検出下限におけるきずの深さＨｆ－Ｄは、探傷周波数が低い場合の検出信号の検出下限におけるきずの深さＬｆ－Ｄよりも長い。つまり、探傷周波数が低い場合、探傷周波数が高い場合よりも、きずの深さが短いきずを検出できる。
【0082】
そこで、深さ推定部２６８は、高周波交流電流に基づく差分ＤｃＨ（補正値）、および、低周波交流電流に基づく差分ＤｃＬ（補正値）に基づいて、鋼床版２０に形成されたきずの深さを推定する。本実施形態において、深さ推定部２６８は、下記式（Ｃ）を用いてきずの深さＤを算出する。
Ｄ＝｛ｌｏｇ（ＤｃＬ´／ＤｃＨ´）＋α｝／β …式（Ｃ）
上記式（Ｃ）において、Ｄは、きずの深さである。ＤｃＨ´は、補正部２６６によって補正された差分ＤｃＨである。ＤｃＬ´は、補正部２６６によって補正された差分ＤｃＬである。αおよびβは、第１周波数、および、第２周波数に基づいて決定される値である。αおよびβは、例えば、模擬試験体等を用いて事前に実施した探傷試験の結果（実測値（マスターカーブ））から算出される。なお、αおよびβは、鋼床版２０（デッキプレート４０）の材質等の性状、舗装体３０の厚み等によって変動すると考えられる。
Ｄ＝｛ｌｏｇ（ＤｃＬ´／ＤｃＨ´）＋α｝／β …式（Ｃ）
上記式（Ｃ）において、Ｄは、きずの深さである。ＤｃＨ´は、補正部２６６によって補正された差分ＤｃＨである。ＤｃＬ´は、補正部２６６によって補正された差分ＤｃＬである。αおよびβは、第１周波数、および、第２周波数に基づいて決定される値である。αおよびβは、例えば、模擬試験体等を用いて事前に実施した探傷試験の結果（実測値（マスターカーブ））から算出される。なお、αおよびβは、鋼床版２０（デッキプレート４０）の材質等の性状、舗装体３０の厚み等によって変動すると考えられる。
【0083】
そして、深さ推定部２６８は、推定したきずの深さＤが、閾値以上である場合に、きずがあると判定する。閾値は、鋼床版２０の残存強度に基づいて決定される。そして、深さ推定部２６８は、マーキング機構１５０を駆動して、舗装体３０にマークを付す。
【0084】
一方、深さ推定部２６８は、推定したきずの深さＤが、閾値未満である場合に、きずがないと判定する。
【0085】
信号保存部２７０は、第１の高周波検出信号、第２の高周波検出信号、第３の高周波検出信号、第４の高周波検出信号、第１の低周波検出信号、第２の低周波検出信号、第３の低周波検出信号、第４の低周波検出信号、および、プローブ１３０と鋼床版２０との間の距離を、エンコーダ１４０によって取得された経路情報に関連付けて、メモリ２８０に記憶する。
【0086】
［探傷方法］
続いて、上記探傷装置１００を用いた、道路１０を探傷する探傷方法について説明する。図１２は、本実施形態に係る探傷方法の処理の流れを示すフローチャートである。図１２に示すように、本実施形態に係る探傷方法は、終了判定工程Ｓ１１０、信号取得工程Ｓ１２０、差分算出工程Ｓ１３０、距離算出工程Ｓ１４０、補正工程Ｓ１５０、深さ推定工程Ｓ１６０、判定工程Ｓ１７０、マーク工程Ｓ１８０、保存工程Ｓ１９０、移動工程Ｓ２００、残存強度推定工程Ｓ２１０を含む。以下、各工程について説明する。
続いて、上記探傷装置１００を用いた、道路１０を探傷する探傷方法について説明する。図１２は、本実施形態に係る探傷方法の処理の流れを示すフローチャートである。図１２に示すように、本実施形態に係る探傷方法は、終了判定工程Ｓ１１０、信号取得工程Ｓ１２０、差分算出工程Ｓ１３０、距離算出工程Ｓ１４０、補正工程Ｓ１５０、深さ推定工程Ｓ１６０、判定工程Ｓ１７０、マーク工程Ｓ１８０、保存工程Ｓ１９０、移動工程Ｓ２００、残存強度推定工程Ｓ２１０を含む。以下、各工程について説明する。
【0087】
［終了判定工程Ｓ１１０］
中央制御部２６０は、所定の探傷範囲の走査が終了したか否かを判定する。その結果、探傷範囲の走査が終了していないと判定した場合（Ｓ１１０におけるＮＯ）、中央制御部２６０は、信号取得工程Ｓ１２０に処理を移す。一方、探傷範囲の走査が終了したと判定した場合（Ｓ１１０におけるＹＥＳ）、中央制御部２６０は、残存強度推定工程Ｓ２１０に処理を移す。
中央制御部２６０は、所定の探傷範囲の走査が終了したか否かを判定する。その結果、探傷範囲の走査が終了していないと判定した場合（Ｓ１１０におけるＮＯ）、中央制御部２６０は、信号取得工程Ｓ１２０に処理を移す。一方、探傷範囲の走査が終了したと判定した場合（Ｓ１１０におけるＹＥＳ）、中央制御部２６０は、残存強度推定工程Ｓ２１０に処理を移す。
【0088】
［信号取得工程Ｓ１２０］
励磁部２１０は、第１励磁コイル１３２ａおよび第２励磁コイル１３２ｂに、高周波交流電流を実質的に同時に印加する。励磁部２１０は、第１励磁コイル１３２ａおよび第２励磁コイル１３２ｂに、低周波交流電流を実質的に同時に印加する。また、励磁部２１０は、高周波交流電流と低周波交流電流とを異なるタイミングで印加する。検出部２３０は、第１の高周波検出信号、第２の高周波検出信号、第３の高周波検出信号、第４の高周波検出信号、第１の低周波検出信号、第２の低周波検出信号、第３の低周波検出信号、および、第４の低周波検出信号を取得し、Ａ／Ｄ変換器２４０は、これらの検出信号をデジタル信号に変換する。
励磁部２１０は、第１励磁コイル１３２ａおよび第２励磁コイル１３２ｂに、高周波交流電流を実質的に同時に印加する。励磁部２１０は、第１励磁コイル１３２ａおよび第２励磁コイル１３２ｂに、低周波交流電流を実質的に同時に印加する。また、励磁部２１０は、高周波交流電流と低周波交流電流とを異なるタイミングで印加する。検出部２３０は、第１の高周波検出信号、第２の高周波検出信号、第３の高周波検出信号、第４の高周波検出信号、第１の低周波検出信号、第２の低周波検出信号、第３の低周波検出信号、および、第４の低周波検出信号を取得し、Ａ／Ｄ変換器２４０は、これらの検出信号をデジタル信号に変換する。
【0089】
電磁波送受信部２５０は、アンテナ１２０に電流を印加し、アンテナ１２０を通じて、舗装体３０の表面に電磁波を送信する。そして、電磁波送受信部２５０は、アンテナ１２０を通じて、鋼床版２０において反射された反射波を受信する。電磁波送受信部２５０は、反射波に基づく信号を解析し、スペクトルを算出する。
【0090】
また、エンコーダ１４０は、経路情報を取得し、制御ユニット２００に出力する。
【0091】
［差分算出工程Ｓ１３０］
差分算出部２６２は、信号取得工程Ｓ１２０において取得された、第１の高周波検出信号、第２の高周波検出信号、第３の高周波検出信号、および、第４の高周波検出信号に基づき、第１の高周波検出信号と第４の高周波検出信号の差分ＤａＨと、第２の高周波検出信号と第３の高周波検出信号との差分ＤｂＨとの差分ＤｃＨ（＝｜ＤａＨ－ＤｂＨ｜）を算出する。同様に、差分算出部２６２は、信号取得工程Ｓ１２０において取得された、第１の低周波検出信号、第２の低周波検出信号、第３の低周波検出信号、および、第４の低周波検出信号に基づき、第１の低周波検出信号と第４の低周波検出信号の差分ＤａＬと、第２の低周波検出信号と第３の低周波検出信号との差分ＤｂＬとの差分ＤｃＬ（＝｜ＤａＬ－ＤｂＬ｜）を算出する。
差分算出部２６２は、信号取得工程Ｓ１２０において取得された、第１の高周波検出信号、第２の高周波検出信号、第３の高周波検出信号、および、第４の高周波検出信号に基づき、第１の高周波検出信号と第４の高周波検出信号の差分ＤａＨと、第２の高周波検出信号と第３の高周波検出信号との差分ＤｂＨとの差分ＤｃＨ（＝｜ＤａＨ－ＤｂＨ｜）を算出する。同様に、差分算出部２６２は、信号取得工程Ｓ１２０において取得された、第１の低周波検出信号、第２の低周波検出信号、第３の低周波検出信号、および、第４の低周波検出信号に基づき、第１の低周波検出信号と第４の低周波検出信号の差分ＤａＬと、第２の低周波検出信号と第３の低周波検出信号との差分ＤｂＬとの差分ＤｃＬ（＝｜ＤａＬ－ＤｂＬ｜）を算出する。
【0092】
［距離算出工程Ｓ１４０］
距離算出部２６４は、信号取得工程Ｓ１２０において取得されたスペクトルに基づき、プローブ１３０と鋼床版２０との間の距離を算出する。
距離算出部２６４は、信号取得工程Ｓ１２０において取得されたスペクトルに基づき、プローブ１３０と鋼床版２０との間の距離を算出する。
【0093】
［補正工程Ｓ１５０］
補正部２６６は、距離算出工程Ｓ１４０において算出された距離に基づいて、差分算出工程Ｓ１３０において算出された差分ＤｃＨおよび差分ＤｃＬを補正する。
補正部２６６は、距離算出工程Ｓ１４０において算出された距離に基づいて、差分算出工程Ｓ１３０において算出された差分ＤｃＨおよび差分ＤｃＬを補正する。
【0094】
［深さ推定工程Ｓ１６０］
深さ推定部２６８は、補正工程Ｓ１５０によって補正された差分ＤｃＨ´（補正値）および差分ＤｃＬ´（補正値）に基づいて、鋼床版２０に形成されたきずの深さＤを推定する。
深さ推定部２６８は、補正工程Ｓ１５０によって補正された差分ＤｃＨ´（補正値）および差分ＤｃＬ´（補正値）に基づいて、鋼床版２０に形成されたきずの深さＤを推定する。
【0095】
［判定工程Ｓ１７０］
深さ推定部２６８は、深さ推定工程Ｓ１６０において推定したきずの深さＤが、閾値以上であるか否かを判定する。その結果、きずの深さＤが閾値以上であると判定した場合（Ｓ１７０におけるＹＥＳ）、深さ推定部２６８は、マーク工程Ｓ１８０に処理を移す。一方、きずの深さＤが閾値以上ではない（Ｓ１７０におけるＮＯ）、つまり、きずの深さＤが閾値未満であると判定した場合、深さ推定部２６８は、保存工程Ｓ１９０に処理を移す。
深さ推定部２６８は、深さ推定工程Ｓ１６０において推定したきずの深さＤが、閾値以上であるか否かを判定する。その結果、きずの深さＤが閾値以上であると判定した場合（Ｓ１７０におけるＹＥＳ）、深さ推定部２６８は、マーク工程Ｓ１８０に処理を移す。一方、きずの深さＤが閾値以上ではない（Ｓ１７０におけるＮＯ）、つまり、きずの深さＤが閾値未満であると判定した場合、深さ推定部２６８は、保存工程Ｓ１９０に処理を移す。
【0096】
［マーク工程Ｓ１８０］
深さ推定部２６８は、マーキング機構１５０を駆動して、舗装体３０にマークを付す。
深さ推定部２６８は、マーキング機構１５０を駆動して、舗装体３０にマークを付す。
【0097】
［保存工程Ｓ１９０］
信号保存部２７０は、第１の高周波検出信号、第２の高周波検出信号、第３の高周波検出信号、第４の高周波検出信号、第１の低周波検出信号、第２の低周波検出信号、第３の低周波検出信号、第４の低周波検出信号、および、プローブ１３０と鋼床版２０との間の距離を、エンコーダ１４０によって取得された経路情報に関連付けて、メモリ２８０に記憶する。
信号保存部２７０は、第１の高周波検出信号、第２の高周波検出信号、第３の高周波検出信号、第４の高周波検出信号、第１の低周波検出信号、第２の低周波検出信号、第３の低周波検出信号、第４の低周波検出信号、および、プローブ１３０と鋼床版２０との間の距離を、エンコーダ１４０によって取得された経路情報に関連付けて、メモリ２８０に記憶する。
【0098】
［移動工程Ｓ２００］
探傷装置１００を構成する車両１１０は、今回、信号取得工程Ｓ１２０を実行した第１位置から第２位置へ、所定時間以内に移動する。第２位置は、車両１１０の移動方向（図２中、Ｙ軸方向）の位置が、第１位置とは異なる位置である。
探傷装置１００を構成する車両１１０は、今回、信号取得工程Ｓ１２０を実行した第１位置から第２位置へ、所定時間以内に移動する。第２位置は、車両１１０の移動方向（図２中、Ｙ軸方向）の位置が、第１位置とは異なる位置である。
【0099】
［残存強度推定工程Ｓ２１０］
深さ推定部２６８は、深さ推定工程Ｓ１６０において推定されたきずの深さＤ（図１中、Ｚ軸方向の長さ）と、きずの長さ（図１中、ＸＹ平面上の長さ）とに基づき、鋼床版２０におけるきずの周囲の残存強度を推定する。
深さ推定部２６８は、深さ推定工程Ｓ１６０において推定されたきずの深さＤ（図１中、Ｚ軸方向の長さ）と、きずの長さ（図１中、ＸＹ平面上の長さ）とに基づき、鋼床版２０におけるきずの周囲の残存強度を推定する。
【0100】
以上説明したように、本実施形態に係る探傷装置１００は、アンテナ１２０、プローブ１３０、および、制御ユニット２００を備える。したがって、本実施形態に係る探傷装置１００は、鋼床版２０のきずを舗装体３０側から検出することが可能となる。
【0101】
また、上記したように、本実施形態に係る探傷装置１００は、第１検出コイル１３４ａ、第４検出コイル１３４ｄ、および、差分算出部２６２を備える。第１検出コイル１３４ａと、第４検出コイル１３４ｄとは、逆の巻き方向を有する。これにより、差分算出部２６２によって算出される、差分ＤａＨ、ＤａＬから、プローブ１３０と鋼床版２０との間の距離等の環境ノイズが低減された信号を得ることができる。
【0102】
同様に、本実施形態に係る探傷装置１００は、第２検出コイル１３４ｂ、第３検出コイル１３４ｃ、および、差分算出部２６２を備える。第２検出コイル１３４ｂと、第３検出コイル１３４ｃとは、逆の巻き方向を有する。これにより、差分算出部２６２によって算出される、差分ＤｂＨ、ＤｂＬから、プローブ１３０と鋼床版２０との間の距離等の環境ノイズが低減された信号を得ることができる。
【0103】
さらに、上記したように、差分算出部２６２は、差分ＤａＨと差分ＤｂＨとの差分ＤｃＨ、および、差分ＤａＬと差分ＤｂＬとの差分ＤｃＬを算出する。これにより、差分算出部２６２は、プローブ１３０と鋼床版２０との間の距離等の環境ノイズがさらに低減された信号を得ることができる。
【0104】
このように、本実施形態に係る探傷装置１００は、プローブ１３０と鋼床版２０との間の距離等の環境ノイズが低減された信号を得ることができるため、舗装体３０を取り除くことなく、きずを検出することが可能となる。
【0105】
また、上記したように、本実施形態に係る探傷装置１００は、第１相殺コイル１３６ａを備える。これにより、第１検出コイル１３４ａをゼロ磁場環境下におくことができる。したがって、第１検出コイル１３４ａに対する、第１励磁コイル１３２ａによる磁界の影響を削減することが可能となる。
【0106】
同様に、本実施形態に係る探傷装置１００は、第２相殺コイル１３６ｂを備える。これにより、第２検出コイル１３４ｂをゼロ磁場環境下におくことができる。したがって、第２検出コイル１３４ｂに対する、第２励磁コイル１３２ｂによる磁界の影響を削減することが可能となる。
【0107】
なお、第４検出コイル１３４ｄは、第３検出コイル１３４ｃに重畳され、また、巻き方向が逆である。このため、第３検出コイル１３４ｃおよび第４検出コイル１３４ｄは、ゼロ磁場環境となる。したがって、第３検出コイル１３４ｃおよび第４検出コイル１３４ｄに対する、第１励磁コイル１３２ａおよび第２励磁コイル１３２ｂによる磁界の影響を削減することが可能となる。
【0108】
また、上記したように、探傷装置１００は、補正部２６６を備える。これにより、補正部２６６は、プローブ１３０と鋼床版２０の表面との間の距離に応じた信号強度の変動を補正することができる。したがって、プローブ１３０と鋼床版２０の表面との間の距離が変動したとしても、深さ推定部２６８は、きずの深さＤを高精度に推定することができる。
【0109】
また、上記したように、深さ推定部２６８は、高周波交流電流に基づく差分ＤｃＨ、および、低周波交流電流に基づく差分ＤｃＬに基づいて、鋼床版２０に形成されたきずの深さを推定することができる。
【0110】
溶接部からデッキプレート４０内に向かって進展する亀裂は、デッキプレート４０を貫通した際、降雨時などの漏水により発見される。つまり、溶接部からデッキプレート４０内に向かって進展する亀裂は、デッキプレート４０を貫通するまで発見することができない。デッキプレート４０を貫通する亀裂は、舗装体３０を陥没させてしまうおそれがある。
【0111】
そこで、深さ推定部２６８は、亀裂等のきずがデッキプレート４０を貫通する前に、きずを検出して、きずの深さＤおよび長さを推定する。そして、深さ推定部２６８は、きずの深さＤおよび長さに基づき、鋼床版２０におけるきずの周囲の残存強度を推定する。これにより、鋼床版２０における残存強度が低い箇所を、優先して補修させることができる。
【0112】
また、上記したように、本実施形態に係る探傷装置１００は、マーキング機構１５０を備える。これにより、ユーザに、きずの位置を視覚的に把握させることが可能となる。
【0113】
また、上記したように、探傷装置１００を用いた探傷方法は、終了判定工程Ｓ１１０から移動工程Ｓ２００までを繰り返す。つまり、探傷装置１００は、車両１１０の走行に応じて、時分割で、きずの有無を検出する。これにより、探傷装置１００は、車両１１０が走行した、道路１０上の領域すべてを網羅的に探傷することができる。
【0114】
以上、添付図面を参照しながら実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
【0115】
例えば、上述した実施形態において、プローブ１３０は、第１検出コイル１３４ａ、第２検出コイル１３４ｂ、第３検出コイル１３４ｃ、第４検出コイル１３４ｄ、第１相殺コイル１３６ａ、および、第２相殺コイル１３６ｂをそれぞれ１つずつ備える場合を例に挙げた。しかし、プローブ４３０は、これらを複数備えていてもよい。
【0116】
【0117】
コイルユニット４４０は、第１検出コイル１３４ａ、第２検出コイル１３４ｂ、第３検出コイル１３４ｃ、第４検出コイル１３４ｄ、第１相殺コイル１３６ａ、および、第２相殺コイル１３６ｂを備える。コイルユニット４４０における第１検出コイル１３４ａ、第２検出コイル１３４ｂ、第３検出コイル１３４ｃ、第４検出コイル１３４ｄ、第１相殺コイル１３６ａ、および、第２相殺コイル１３６ｂの位置関係は、上記実施形態の位置関係と実質的に等しい。
【0118】
【0119】
複数のコイルユニット４４０分のＸ軸方向の長さを有する、第１検出コイル１３４ａ、第２検出コイル１３４ｂ、第３検出コイル１３４ｃ、第４検出コイル１３４ｄ、第１相殺コイル１３６ａ、および、第２相殺コイル１３６ｂを１つ備える場合、コイル面積に対する平均的な交流電圧が得られることになり、きずの検出下限が大きくなってしまう。
【0120】
そこで、プローブ４３０が複数のコイルユニット４４０を備えることにより、きずの検出限界を向上させることが可能となる。
【0121】
また、上記実施形態において、第１相殺コイル１３６ａが、第１検出コイル１３４ａの鉛直上方に設けられる場合を例に挙げた。しかし、第１相殺コイル１３６ａは、第１検出コイル１３４ａの鉛直方向に設けられればよい。したがって、第１相殺コイル１３６ａは、第１検出コイル１３４ａの鉛直下方に設けられてもよい。
【0122】
同様に、第２相殺コイル１３６ｂが、第２検出コイル１３４ｂの鉛直上方に設けられる場合を例に挙げた。しかし、第２相殺コイル１３６ｂは、第２検出コイル１３４ｂの鉛直方向に設けられればよい。したがって、第２相殺コイル１３６ｂは、第２検出コイル１３４ｂの鉛直下方に設けられてもよい。
【0123】
また、上記実施形態において、探傷装置１００が、第１相殺コイル１３６ａおよび第２相殺コイル１３６ｂを備える場合を例に挙げた。しかし、探傷装置１００は、第１相殺コイル１３６ａおよび第２相殺コイル１３６ｂを備えずともよい。
【0124】
また、上記実施形態において、探傷装置１００が、第３検出コイル１３４ｃおよび第４検出コイル１３４ｄを備える場合を例に挙げた。しかし、探傷装置１００は、第３検出コイル１３４ｃおよび第４検出コイル１３４ｄを備えずともよい。この場合、差分算出部２６２は、第１検出コイル１３４ａを通じて検出された第１の検出信号と、第２検出コイル１３４ｂを通じて検出された第２の検出信号との差分を算出する。そして、補正部２６６は、第１の検出信号と第２の検出信号との差分を補正する。そして、深さ推定部２６８は、第１の検出信号と第２の検出信号との差分に基づいて、鋼床版２０に形成されたきずの深さを推定する。また、この場合、第１検出コイル１３４ａおよび第２検出コイル１３４ｂに代えて、磁気センサを備えてもよい。
【0125】
また、上記実施形態において、励磁コイル１３２が、第１励磁コイル１３２ａおよび第２励磁コイル１３２ｂで構成される場合を例に挙げた。しかし、励磁コイル１３２は、１つのコイルであってもよい。
【0126】
同様に、上記実施形態において、プローブ１３０は、第１検出コイル１３４ａ、第２検出コイル１３４ｂ、第３検出コイル１３４ｃ、第４検出コイル１３４ｄを備える場合を例に挙げた。しかし、プローブ１３０は、１つの検出コイルを備えていればよい。この場合、差分算出部２６２を省略することができる。したがって、この場合、深さ推定部２６８は、１つの検出コイルによって取得された、第１周波数の交流電流に応じた誘導電流に基づく第１周波数検出信号と、第２周波数の交流電流に応じた誘導電流に基づく第２周波数検出信号とに基づいて、鋼床版２０に形成されたきずの深さを推定する。また、この場合、検出コイルに代えて、磁気センサを備えてもよい。
【0127】
また、上記実施形態において、補正部２６６が、差分算出部２６２によって算出された差分ＤｃＨおよび差分ＤｃＬを補正する場合を例に挙げた。しかし、補正部２６６は、距離算出部２６４によって算出された距離に基づいて、第１の高周波検出信号、第２の高周波検出信号、第３の高周波検出信号、第４の高周波検出信号、第１の低周波検出信号、第２の低周波検出信号、第３の低周波検出信号、第４の低周波検出信号を補正してもよい。この場合、差分算出部２６２は、補正後の第１の高周波検出信号、第２の高周波検出信号、第３の高周波検出信号、第４の高周波検出信号、第１の低周波検出信号、第２の低周波検出信号、第３の低周波検出信号、第４の低周波検出信号に基づき、差分ＤｃＨおよび差分ＤｃＬを算出する。
【0128】
また、上記実施形態において、探傷装置１００が、電磁波送受信部２５０、距離算出部２６４、および、補正部２６６を備える構成を例に挙げた。しかし、プローブ１３０から鋼床版２０までの距離の変動が所定範囲内である場合等のプローブ１３０から鋼床版２０までの距離による信号強度の変動が無視できる程度に小さい場合には、探傷装置１００は、電磁波送受信部２５０、距離算出部２６４、および、補正部２６６を省略してもよい。
【0129】
また、上記実施形態において、ファンクションジェネレータ２１２が、第１周波数の交流信号と、第２周波数の交流信号とを異なるタイミングで発生させる場合を例に挙げた。しかし、ファンクションジェネレータ２１２は、第１周波数の交流信号と、第２周波数の交流信号とを並行して、合成波として発生させてもよい。
【0130】
また、上記実施形態において、検出部２３０がロックインアンプで構成される場合を例に挙げた。しかし、検出部２３０は、第１の高周波検出信号、第２の高周波検出信号、第３の高周波検出信号、第４の高周波検出信号、第１の低周波検出信号、第２の低周波検出信号、第３の低周波検出信号、第４の低周波検出信号を検出できれば構成に限定はない。例えば、検出部２３０は、リファレンス信号および検出コイルの入力値（交流電圧）から、解析的に、第１周波数の信号強度および第２周波数の信号強度を算出してもよい（デジタルロックイン）。また、検出部２３０は、リファレンス信号から第１周波数および第２周波数を解析し、検出コイルの入力値（交流電圧）をフーリエ変換することで、第１周波数および第２周波数の検出信号を取り出してもよい（デジタルロックイン）。また、検出部２３０は、リファレンス信号の位相と強度を調整し、検出コイルの入力値（交流電圧）と一致するように調整した後、その位相の強度を信号強度としてもよい（デジタルロックイン）。
【0131】
また、上記実施形態において、制御ユニット２００が、車両１１０に設けられる場合を例に挙げた。しかし、制御ユニット２００は、車両１１０と離隔した場所に設けられていてもよい。
【0132】
本開示は、例えば、持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ）の目標１２「持続可能な消費と生産のパターンを確保する」に貢献することができる。
【符号の説明】
【0133】
１００ 探傷装置
１３２ 励磁コイル
２１０ 励磁部
２３０ 検出部
２５０ 電磁波送受信部
２６４ 距離算出部
２６６ 補正部
２６８ 深さ推定部
１３２ 励磁コイル
２１０ 励磁部
２３０ 検出部
２５０ 電磁波送受信部
２６４ 距離算出部
２６６ 補正部
２６８ 深さ推定部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】