特許 7159926 金属が埋設されたコンクリートパネルを検査する装置及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-10-17

(45)【発行日】2022-10-25

(54)【発明の名称】金属が埋設されたコンクリートパネルを検査する装置及び方法

(51)【国際特許分類】

   G01B 7/00 20060101AFI20221018BHJP

   G01N 27/72 20060101ALI20221018BHJP

【ＦＩ】

G01B7/00 101F

G01N27/72

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019045110

(22)【出願日】2019-03-12

(65)【公開番号】P2020148554

(43)【公開日】2020-09-17

【審査請求日】2021-10-07

(73)【特許権者】

【識別番号】000183303

【氏名又は名称】住友金属鉱山株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】杉原 淳

(72)【発明者】

【氏名】森川 桂一

【審査官】山▲崎▼ 和子

(56)【参考文献】

【文献】特開平０２－２０５７０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６２－０９８２８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０４８５６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６２－０３６５５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－０２２９９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－１９８３２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２９２５７２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｂ ７／００－７／３４

Ｇ０１Ｎ ２７／７２－２７／９０９３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

金属が埋設されたコンクリートパネルを検査する装置であって、
渦電流センサと、
前記コンクリートパネルに対して前記渦電流センサを相対的に移動させる移動機構と、
演算装置と、を備え、
前記演算装置は、
前記渦電流センサの出力波形のピークの位置に基づいて前記コンクリートパネル内における前記金属の位置を推定し、且つ、
前記渦電流センサの出力波形のピーク形状に基づき、推定した前記金属の位置を補正するように構成されている、
装置。

【請求項2】

前記演算装置は、前記ピーク形状の左側部分と右側部分との関係に基づき、推定した前記金属の位置を補正するように構成されている、
請求項１に記載の装置。

【請求項3】

前記演算装置は、
前記渦電流センサの出力波形の移動平均線を導き出し、
前記移動平均線のピークの左側にある部分に関する上向き接線角度の最大値と、前記移動平均線のピークの右側にある部分に関する下向き接線角度の最大値との比である傾き比を算出し、
前記傾き比に基づき、推定した前記金属の位置を補正する際の補正量を導き出すように構成されている、
請求項１又は２に記載の装置。

【請求項4】

前記演算装置は、前記傾き比と前記補正量との関係を表す式を用い、或いは、前記傾き比と前記補正量との対応関係を記憶する参照用テーブルを用い、前記傾き比から前記補正量を導き出すように構成されている、
請求項３に記載の装置。

【請求項5】

金属が埋設されたコンクリートパネルを検査する方法であって、
演算装置が、前記コンクリートパネルに対して相対的に移動する渦電流センサの出力を受け、
前記演算装置が、渦電流センサの出力波形のピークの位置に基づいて前記コンクリートパネル内における前記金属の位置を推定し、且つ、
前記演算装置が、前記渦電流センサの出力波形のピーク形状に基づき、推定した前記金属の位置を補正する、
方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、金属が埋設されたコンクリートパネルを検査する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

コンクリートパネルに埋設された鉄筋の位置を確認するためには、破壊検査が行われる必要がある。しかし、破壊検査が行われると、破壊されたコンクリートパネルは、製品として使用できない。そのため、一般的には、渦電流センサを用いた非破壊検査が行われる（特許文献１～５参照。）。

【0003】

この非破壊検査では、通常、渦電流センサの出力波形のピークに対応する位置に鉄筋が存在すると推定される。具体的には、渦電流センサは、渦電流センサと鉄筋との距離に応じた値を出力するように構成されている。そして、渦電流センサを利用する検査装置は、渦電流センサが出力する値を時系列に並べて波形化し、その波形におけるピークの位置に基づいて鉄筋の位置を認識するように構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第５１４６６７３号公報

【文献】特開２０１８－１３２４２６号公報

【文献】特開２０１８－９８６２号公報

【文献】特許第５２４１２００号公報

【文献】特開２００９－１０９３０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、検査の対象となっている鉄筋の近くに別の鉄筋が存在する場合、渦電流センサは、その別の鉄筋で生じる渦電流の影響を受けるおそれがある。そのため、渦電流センサを利用する検査装置は、検査の対象となっている鉄筋の位置を正確に認識できないおそれがある。

【0006】

そこで、コンクリートパネルに埋設された金属の位置をより正確に認識できる装置を提供することが望ましい。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の実施形態に係る装置は、金属が埋設されたコンクリートパネルを検査する装置であって、渦電流センサと、前記コンクリートパネルに対して前記渦電流センサを相対的に移動させる移動機構と、演算装置と、を備え、前記演算装置は、前記渦電流センサの出力波形のピークの位置に基づいて前記コンクリートパネル内における前記金属の位置を推定し、且つ、前記渦電流センサの出力波形のピーク形状に基づき、推定した前記金属の位置を補正するように構成されている。

【発明の効果】

【0008】

上述の装置は、コンクリートパネルに埋設された金属の位置をより正確に認識できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】鉄筋が埋設されたコンクリートパネルの斜視図である。

【図2】図１のコンクリートパネルの部分断面図である。

【図3】検査装置の構成例を示す機能ブロック図である。

【図4】コンベアで搬送されるコンクリートパネルの上を相対的に移動する渦電流センサの軌跡の一例を示す図である。

【図5】１本の鉄筋が埋設されている部分の上を通過する渦電流センサの出力波形の一例を示す図である。

【図6】２本の鉄筋が隣り合うように埋設されている部分の上を通過する渦電流センサの出力波形の一例を示す図である。

【図7】図６の一部を拡大した図である。

【図8】渦電流センサの出力波形の詳細を示す図である。

【図9】傾き比と補正量の関係を示す図である。

【図10】かぶり厚推定処理のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

最初に、図１～図４を参照し、本発明の実施形態に係る検査装置１００について説明する。検査装置１００は、金属が埋設されたコンクリートパネルを検査できるように構成されている。図１は、検査装置１００が検査するコンクリートパネル１１の斜視図である。図２は、図１の一点鎖線Ｌ１を含む仮想鉛直平面（ＸＺ平面）におけるコンクリートパネル１１の部分断面図である。図３は、検査装置１００の機能ブロック図である。図４は、検査装置１００によって搬送されるコンクリートパネル１１と渦電流センサ５１との位置関係を示す図である。具体的には、図４（Ａ）は、コンクリートパネル１１及び渦電流センサ５１の上面図であり、図４（Ｂ）は、コンクリートパネル１１及び渦電流センサ５１の側面図である。図４（Ｂ）のドットパターンで示される領域ＭＲは、渦電流センサ５１の検出範囲を表す。

【0011】

コンクリートパネル１１には、図１に示すように、鉄筋１２が埋設されている。具体的には、コンクリートパネル１１には、コンクリートパネル１１の長辺に平行な主筋としての長尺鉄筋１２Ｌと、コンクリートパネル１１の短辺に平行な横補強筋としての短尺鉄筋１２Ｓとが埋設されている。図１の例では、長尺鉄筋１２Ｌは、３本の長尺鉄筋１２Ｌ１～１２Ｌ３を含み、短尺鉄筋１２Ｓは、５本の短尺鉄筋１２Ｓ１～１２Ｓ５を含む。

【0012】

コンクリートパネル１１に埋設される鉄筋１２の位置は、製造条件によって定められる。しかしながら、検査者は、コンクリートパネル１１内に鉄筋１２が埋設された後では、コンクリートパネル１１を破壊しない限り、鉄筋１２の位置を直接的には確認できない。

【0013】

そこで、本発明の実施形態に係る検査装置１００は、渦電流センサ５１を用いて鉄筋１２の位置を間接的に且つ自動的に確認する。具体的には、検査装置１００は、コンクリートパネル１１内の適切な位置に鉄筋１２が埋設されているか否かを検査できるように構成されている。より具体的には、検査装置１００は、コンクリートパネル１１の＋Ｘ側の端面１１Ｓから短尺鉄筋１２Ｓ１までの距離であるかぶり厚ＣＴを推定するように構成されている。なお、かぶり厚ＣＴは、コンクリートパネル１１の＋Ｘ側の端面１１Ｓから短尺鉄筋１２Ｓ１の中心までの距離として推定されてもよい。

【0014】

図３は、検査装置１００の機能ブロック図である。検査装置１００は、主に、演算装置５０、渦電流センサ５１、移動機構５２、表示装置５３、及び音出力装置５４等で構成されている。

【0015】

表示装置５３は、検査装置１００に関する情報を表示できるように構成されている。本実施形態では、表示装置５３は、液晶ディスプレイであり、検査装置１００が推定したかぶり厚ＣＴの値を表示するように構成されている。表示装置５３は、検査装置１００が推定したかぶり厚ＣＴの値と基準値との差が所定値以上の場合に、かぶり厚ＣＴが異常である旨を伝える警告画面を表示してもよい。

【0016】

音出力装置５４は、検査装置１００に関する情報を聴覚的に出力できるように構成されている。本実施形態では、音出力装置５４は、スピーカであり、検査装置１００が推定したかぶり厚ＣＴの値と基準値との差が所定値以上の場合に、かぶり厚ＣＴが異常である旨を伝える警告音を出力する。音出力装置５４は、かぶり厚ＣＴが異常である旨を伝える音声メッセージを出力してもよい。

【0017】

演算装置５０は、検査装置１００を制御できるように構成されている。本実施形態では、演算装置５０は、ＣＰＵ、揮発性記憶装置、不揮発性記憶装置、及び入出力インタフェース等を含むマイクロコンピュータである。

【0018】

演算装置５０による各機能は、不揮発性記憶装置に記憶されているプログラムをＣＰＵが実行することで実現される。但し、演算装置５０による各機能は、ハードウェア又はファームウェアで実現されていてもよい。演算装置５０は、各機能を担う機能要素として、推定部５０Ａ及び補正部５０Ｂを有する。

【0019】

推定部５０Ａは、コンクリートパネル１に埋設された鉄筋１２の位置を推定するように構成されている。本実施形態では、推定部５０Ａは、渦電流センサ５１の出力波形のピークの位置に基づき、コンクリートパネル１１の＋Ｘ側の端面１１Ｓから短尺鉄筋１２Ｓ１までの距離であるかぶり厚ＣＴを推定するように構成されている。

【0020】

補正部５０Ｂは、推定部５０Ａが推定した鉄筋１２の位置を補正するように構成されている。本実施形態では、補正部５０Ｂは、渦電流センサ５１の出力波形のピーク形状に基づき、推定した短尺鉄筋１２Ｓ１のかぶり厚ＣＴを補正するように構成されている。ピーク形状は、出力波形におけるピークの前後を含む部分の形状を意味する。

【0021】

渦電流センサ５１は、コンクリートパネル１１に埋設された金属等の導電性の物体の位置を非接触で検知できるように構成されている。本実施形態では、渦電流センサ５１は、励磁コイルと検出コイルとを備え、鉄筋１２が接近したときに鉄筋１２で生じる渦電流による磁界を検出することで、コンクリートパネル１１に埋設された鉄筋１２の位置を検知できるように構成されている。具体的には、渦電流センサ５１は、鉄筋１２で発生した渦電流による磁界の強さを電圧値として検出し、その電圧値を演算装置５０に対して出力する。演算装置５０は、単一の渦電流センサ５１の出力を受けるように構成されていてもよく、複数の渦電流センサ５１の出力を受けるように構成されていてもよい。

【0022】

移動機構５２は、コンクリートパネル１１に対して渦電流センサ５１を相対的に移動させる機構であり、渦電流センサ５１のみを移動させてもよく、コンクリートパネル１のみを移動させてもよく、渦電流センサ５１及びコンクリートパネル１の双方を移動させてもよい。

【0023】

本実施形態では、移動機構５２は、図４（Ａ）の矢印ＡＲ１で示すように、コンクリートパネル１をＸ軸に沿って－Ｘ側から＋Ｘ側に移動させるコンベアで構成されている。コンベアは、例えば、ベルトコンベア及びローラコンベア等である。Ｘ軸は、コンクリートパネル１の長辺に平行であり、典型的には水平に延びる。この構成により、移動機構５２は、コンクリートパネル１を直線的に且つ水平方向に一定速度で移動させることができる。

【0024】

本実施形態では、渦電流センサ５１は、図４（Ｂ）で示すように、製造ラインを搬送されていくコンクリートパネル１１の＋Ｚ側の面である腹面１１ａから所定距離だけ離れた上側位置に固定的に配置されている。そのため、コンクリートパネル１１上を相対的に移動する渦電流センサ５１の走査軌跡は、図４の点線矢印ＡＲ２で示すように、Ｘ軸に沿って＋Ｘ側から－Ｘ側に延びる。なお、渦電流センサ５１は、コンクリートパネル１１の－Ｚ側の面である背面から所定距離だけ離れた下側位置に固定的に配置されていてもよい。

【0025】

但し、移動機構５２は、Ｘ軸に垂直なＹ軸に沿って渦電流センサ５１を往復動させることができるように構成されていてもよい。Ｙ軸は、コンクリートパネル１の短辺に平行であり、典型的には水平に延びる。この往復移動機構は、例えば、リニアアクチュエータ等の公知の技術により、渦電流センサ５１が所定の距離を往復できるように構成される。往復移動機構の移動範囲は、コンクリートパネル１１の幅と同等か、それより大きくなるように設定される。

【0026】

本実施形態では、上述のように、渦電流センサ５１は、コンクリートパネル１１の腹面１１ａを＋Ｘ側の端部から－Ｘ側の端部にわたって走査することができる。そのため、コンクリートパネル１１に埋設されている鉄筋１２が渦電流センサ５１に接近すると、渦電流センサ５１の出力値は変化する。演算装置５０は、この出力値を継続的に受けることで、出力波形を取得できる。

【0027】

図５は、演算装置５０が取得する出力波形の一例を示す。演算装置５０は、渦電流センサ５１がコンクリートパネル１１における１本の短尺鉄筋１２Ｓが埋設されている部分の上を通過する際に図５に示すような出力波形を取得する。例えば、演算装置５０は、図１における短尺鉄筋１２Ｓ２が埋設されていない別のコンクリートパネルにおける、短尺鉄筋１２Ｓ１が埋設されている部分の上を渦電流センサ５１が通過する際に図５に示すような出力波形を取得する。

【0028】

図５では、縦軸が渦電流センサ５１の出力値に対応し、横軸がコンクリートパネル１１の端面１１ＳからのＸ軸方向における距離に対応している。そして、図５は、端面１１Ｓから距離Ｄ１の位置で渦電流センサ５１の出力値が増大し始め、端面１１Ｓから距離Ｄ２の位置で渦電流センサ５１の出力値がピークＰ１を形成し、端面１１Ｓから距離Ｄ３の位置で渦電流センサ５１の出力値がゼロに戻ることを示している。

【0029】

この場合、演算装置５０の推定部５０Ａは、ピークＰ１が形成された位置である端面１１Ｓから距離Ｄ２の位置に短尺鉄筋１２Ｓ１が埋設されていると推定し、短尺鉄筋１２Ｓ１に関するかぶり厚ＣＴの推定値として距離Ｄ２を導き出す。

【0030】

図６は、演算装置５０が取得する出力波形の別の一例を示す。演算装置５０は、渦電流センサ５１が、コンクリートパネル１１における、２本の短尺鉄筋１２Ｓが隣り合うように埋設されている部分の上を通過する際に図６に示すような出力波形を取得する。例えば、演算装置５０は、図１におけるコンクリートパネル１１における、短尺鉄筋１２Ｓ１と短尺鉄筋１２Ｓ２とが隣り合うように埋設されている部分の上を渦電流センサ５１が通過する際に図６に示すような出力波形を取得する。なお、図６に示す出力波形をもたらす短尺鉄筋１２Ｓ１のかぶり厚ＣＴは、図５に示す出力波形をもたらす短尺鉄筋１２Ｓ１のかぶり厚ＣＴと同じである。

【0031】

図６では、図５の場合と同様に、縦軸が渦電流センサ５１の出力値に対応し、横軸がコンクリートパネル１１の端面１１ＳからのＸ軸方向における距離に対応している。そして、図６は、端面１１Ｓから距離Ｄ１の位置で渦電流センサ５１の出力値が増大し始め、端面１１Ｓから距離Ｄ１１の位置で渦電流センサ５１の出力値が第１のピークＰ１１を形成し、端面１１Ｓから距離Ｄ１２の位置で渦電流センサ５１の出力値がディップＤＰ１を形成し、端面１１Ｓから距離Ｄ１３の位置で渦電流センサ５１の出力値が第２のピークＰ１２を形成し、端面１１Ｓから距離Ｄ１４の位置で渦電流センサ５１の出力値がゼロに戻ることを示している。

【0032】

このように、コンクリートパネル１１における隣り合う２本の短尺鉄筋１２Ｓ１及び１２Ｓ２が埋設されている部分の上を渦電流センサ５１が通過する際には、出力波形は、図６の破線で示すような独立した２つの凸状の波形を含む出力波形ではなく、図６の実線で示すような、２つのピークＰ１１及びＰ１２と１つのディップＤＰ１とを含む一続きの出力波形（以下、「複数ピーク波形」とする。）となる。２本の短尺鉄筋１２Ｓ１及び１２Ｓ２のそれぞれで生じた渦電流による磁界が互いに影響し合うためである。なお、複数ピーク波形は、コンクリートパネル１１における隣り合う３本以上の短尺鉄筋１２Ｓに由来する３つ以上のピークと２つ以上のディップを含む一続きの出力波形であってもよい。

【0033】

図６に示す出力波形が得られた場合、演算装置５０の推定部５０Ａは、第１のピークＰ１１が形成された位置である端面１１Ｓから距離Ｄ１１の位置に短尺鉄筋１２Ｓ１が埋設されていると推定し、短尺鉄筋１２Ｓ１に関するかぶり厚ＣＴの推定値として距離Ｄ１１を導き出す。

【0034】

しかしながら、破壊検査により実際の短尺鉄筋１２Ｓ１のかぶり厚ＣＴを測定すると、かぶり厚ＣＴの実測値は、かぶり厚ＣＴの推定値よりも小さいことが確認される。具体的には、図６の破線で囲まれた範囲Ｒ１の拡大図である図７に示すように、かぶり厚ＣＴの推定値である距離Ｄ１１は、実際のかぶり厚ＣＴである距離Ｄ２よりも距離ＧＰだけ大きいことが確認される。以下では、この距離ＧＰをズレ量と称する。

【0035】

そこで、演算装置５０は、図６に示すような複数ピーク波形を検知した場合には、出力波形のピークから導き出されるかぶり厚ＣＴの推定値を補正するように構成されている。

【0036】

以下では、図８を参照し、演算装置５０がかぶり厚ＣＴの推定値を補正する際に用いる補正量の導出方法について説明する。図８は、渦電流センサ５１の出力波形の拡大図である。具体的には、図８は、図６に示す出力波形における第１のピークＰ１１の前後を含む部分の拡大図である。

【0037】

演算装置５０の補正部５０Ｂは、図６に示すような２つのピークＰ１１及びＰ１２と１つのディップＤＰ１とを含む出力波形を検知した場合、図８の破線で示すような、その出力波形に対応する移動平均線Ｌ１０を導き出す。図８の例では、補正部５０Ｂは、所定の制御周期で繰り返し取得される渦電流センサ５１の出力値のうちの、先行する２つの出力値と後続の２つの出力値とを含む連続する５つの出力値の平均値を、渦電流センサ５１の出力値のそれぞれに対応する移動平均値として導き出す。但し、先行する出力値の数は２つ以外であってもよく、後続の出力値の数は２つ以外であってもよい。また、先行する出力値の数は、後続の出力値の数と異なっていてもよい。

【0038】

その上で、補正部５０Ｂは、移動平均線Ｌ１０を構成する各点における接線と横軸との間の角度である接線角度を導き出す。具体的には、補正部５０Ｂは、移動平均線Ｌ１０上の点Ｐ２１と点Ｐ２２との間にある各点に関する接線角度である上向き接線角度α（絶対値）と、移動平均線Ｌ１０上の点Ｐ２２と点Ｐ２３との間にある各点に関する接線角度である下向き接線角度β（絶対値）と、を導き出す。なお、点Ｐ２１は、渦電流センサ５１の出力値の増大が開始する出力波形上の点Ｐ１０に対応し、点Ｐ２２は、出力波形上の第１のピークＰ１１に対応し、点Ｐ２３は、出力波形上のディップＤＰ１に対応している。この場合、出力波形における点Ｐ１０からディップＤＰ１までの部分の形状は、渦電流センサ５１の出力波形のピーク形状を意味する。

【0039】

そして、補正部５０Ｂは、上向き接線角度αが最大となる、移動平均線Ｌ１０上の点を導き出し、且つ、下向き接線角度βが最大となる、移動平均線Ｌ１０上の点を導き出す。

【0040】

その後、補正部５０Ｂは、下向き接線角度βの最大値βｍａｘに対する上向き接線角度αの最大値αｍａｘの比である傾き比（αｍａｘ／βｍａｘ）を算出する。但し、傾き比は、上向き接線角度αの最大値αｍａｘに対する下向き接線角度βの最大値βｍａｘの比（βｍａｘ／αｍａｘ）であってもよい。

【0041】

図８の例では、補正部５０Ｂは、移動平均線Ｌ１０上の点Ｐ３１に関する上向き接線角度αを最大値αｍａｘとして導き出し、且つ、移動平均線Ｌ１０上の点Ｐ３２に関する下向き接線角度βを最大値βｍａｘとして導き出す。その上で、補正部５０Ｂは、傾き比（αｍａｘ／βｍａｘ）を取得する。

【0042】

その後、補正部５０Ｂは、不揮発性記憶装置に記憶されている、傾き比と補正量との対応関係を記憶している参照用テーブルを参照し、取得した傾き比に対応する補正量を導き出す。

【0043】

図９は、傾き比と補正量との対応関係の一例を表す散布図である。図９の縦軸はズレ量すなわち補正量に対応し、横軸は傾き比に対応している。ズレ量は、かぶり厚ＣＴの推定値と実際のかぶり厚ＣＴとの差である。図７の距離ＧＰは、ズレ量の一例である。

【0044】

図９における各点が示すズレ量は、短尺鉄筋１２Ｓ１及び１２Ｓ２が埋設された複数のコンクリートパネル１１の破壊検査により得られた実測値に基づく。図９の線分Ｌ２０は、最小二乗法に基づく回帰直線を示す。補正部５０Ｂは、図９の回帰直線によって表される傾き比と補正量との対応関係を記憶した参照用テーブルを参照し、取得した傾き比に対応する補正量を導き出す。補正部５０Ｂは、例えば、傾き比の値が「１０」の場合に、補正量の値「－７［ｍｍ］」を導き出す。補正部５０Ｂは、図９の回帰直線に関する回帰式に傾き比を代入して補正量を算出してもよい。或いは、補正部５０Ｂは、最小二乗法以外の他の方法で導き出される近似直線によって表される対応関係を記憶した参照用テーブルを参照し、若しくは、そのような近似直線に関する計算式に傾き比を代入することで、取得した傾き比に対応する補正量を導き出してもよい。

【0045】

最後に、補正部５０Ｂは、推定部５０Ａが推定したかぶり厚ＣＴの推定値に補正量を加えた値を、かぶり厚ＣＴの補正済み推定値として算出する。

【0046】

次に、図１０を参照し、演算装置５０がコンクリートパネル１１に埋設された短尺鉄筋１２Ｓ１のかぶり厚ＣＴを推定する処理（以下、「かぶり厚推定処理」とする。）の流れについて説明する。図１０は、かぶり厚推定処理の一例のフローチャートを示す。演算装置５０は、例えば、移動機構５２によって次々に搬送されてくる個々のコンクリートパネル１１の渦電流センサ５１による走査が終わる度に、このかぶり厚推定処理を実行する。なお、演算装置５０は、かぶり厚推定処理を実行しているか否かにかかわらず、渦電流センサ５１の出力値を所定の制御周期で継続的に取得している。そして、演算装置５０は、渦電流センサ５１の出力値に基づき、渦電流センサ５１による個々のコンクリートパネル１１の走査の開始と終了とを検知できるように構成されている。但し、演算装置５０は、近接センサ等の他のセンサの出力に基づき、渦電流センサ５１による個々のコンクリートパネル１１の走査の開始と終了とを検知できるように構成されていてもよい。

【0047】

最初に、演算装置５０は、渦電流センサ５１の出力波形におけるピークを検出したか否かを判定する（ステップＳＴ１）。本実施形態では、演算装置５０は、直近に走査されたコンクリートパネル１１に関する渦電流センサ５１の出力値が第１所定値を超えた後で、第１所定値よりも小さい第２所定値を下回った場合に、ピークを検出したと判定する。但し、第２所定値は、第１所定値と同じ値であってもよい。或いは、演算装置５０は、別の方法を用いてピークを検出したか否かを判定してもよい。

【0048】

ピークを検出したと判定した場合（ステップＳＴ１のＹＥＳ）、演算装置５０の推定部５０Ａは、出力波形におけるピークの位置に基づいてかぶり厚ＣＴを推定する（ステップＳＴ２）。本実施形態では、推定部５０Ａは、演算装置５０がピークを検出したときに渦電流センサ５１の真下にあるコンクリートパネル１１の腹面１１ａ上の点とコンクリートパネル１１の端面１１Ｓ（図１参照。）との間の距離を短尺鉄筋１２Ｓ１のかぶり厚ＣＴとして推定する。

【0049】

その後、演算装置５０は、複数ピーク波形を検出したか否かを判定する（ステップＳＴ３）。本実施形態では、演算装置５０は、例えば図６に示すように、渦電流センサ５１の出力値が第１のピークＰ１１を形成した後で、第２所定値より小さい第３所定値を下回ることなく第２のピークＰ１２を形成した場合に、複数ピーク波形を検出したと判定する。或いは、演算装置５０は、別の方法を用いて複数ピーク波形を検出したか否かを判定してもよい。

【0050】

複数ピーク波形を検出していないと判定した場合（ステップＳＴ３のＮＯ）、演算装置５０は、ステップＳＴ２で推定したかぶり厚ＣＴの推定値を表示装置５３に表示させる（ステップＳＴ８）。本実施形態では、演算装置５０は、例えば図５に示すような出力波形を解析して複数ピーク波形を検出していないと判定した場合には、ステップＳＴ２で推定したかぶり厚ＣＴを補正することなく、ステップＳＴ２で推定したかぶり厚ＣＴをそのまま表示装置５３に表示させる。

【0051】

一方、複数ピーク波形を検出したと判定した場合（ステップＳＴ３のＹＥＳ）、演算装置５０の補正部５０Ｂは、移動平均線を導き出す（ステップＳＴ４）。本実施形態では、補正部５０Ｂは、例えば図６に示すような出力波形を解析して複数ピーク波形を検出したと判定した場合には、図８の破線で示すような移動平均線を導き出す。

【0052】

その後、補正部５０Ｂは、導き出した移動平均線に関する上向き接線角度αの最大値αｍａｘと下向き接線角度βの最大値βｍａｘとを算出する（ステップＳＴ５）。図８に示す例では、補正部５０Ｂは、出力波形における第１のピークＰ１１よりも左側にある波形部分に対応する移動平均線上の点Ｐ３１を通る接線Ｌ１１に関する上向き接線角度αを、上向き接線角度αの最大値αｍａｘとして算出する。また、補正部５０Ｂは、出力波形における第１のピークＰ１１よりも右側にある波形部分に対応する移動平均線上の点Ｐ３２を通る接線Ｌ１２に関する下向き接線角度βを、下向き接線角度βの最大値βｍａｘとして算出する。また、補正部５０Ｂは、下向き接線角度βの最大値βｍａｘに対する上向き接線角度αの最大値αｍａｘの比である傾き比（αｍａｘ／βｍａｘ）を算出する。

【0053】

その後、補正部５０Ｂは、傾き比（αｍａｘ／βｍａｘ）に基づいて補正量を導き出す（ステップＳＴ６）。本実施形態では、補正部５０Ｂは、導き出した傾き比を入力として、図９に示す回帰直線で表される傾き比とズレ量（補正量）との関係を記憶する参照用テーブルを参照し、その傾き比に対応する補正量を導き出す。

【0054】

その後、補正部５０Ｂは、導き出した補正量を用いてかぶり厚ＣＴを補正する（ステップＳＴ７）。本実施形態では、補正部５０Ｂは、ステップＳＴ２で推定部５０Ａが推定したかぶり厚ＣＴの推定値に補正量を加えて補正済み推定値を算出する。なお、補正量は、正値であってもよく負値であってもよい。

【0055】

その後、演算装置５０は、ステップＳＴ７で補正したかぶり厚ＣＴの補正済み推定値を表示装置５３に表示させる（ステップＳＴ８）。本実施形態では、演算装置５０は、例えば図６に示すような出力波形を解析して複数ピーク波形を検出したと判定した場合には、ステップＳＴ２で推定したかぶり厚ＣＴの推定値ではなく、ステップＳＴ７で補正したかぶり厚ＣＴの補正済み推定値を表示装置５３に表示させる。

【0056】

なお、ピークを検出していないと判定した場合（ステップＳＴ１のＮＯ）、演算装置５０は、警告を表示する（ステップＳＴ９）。演算装置５０は、例えば、音出力装置５４から警告音を出力させ、且つ、「鉄筋を検出できません」といったテキストメッセージを表示装置５３に表示させる。なお、警告の表示は、移動機構５２の停止等を伴うものであってもよい。或いは、警告の表示は、警告音の出力、又は、移動機構５２の停止等を伴う警告音の出力で置き換えられてもよい。

【0057】

演算装置５０は、表示装置５３に表示させるかぶり厚の推定値又は補正済み推定値が所定範囲から逸脱している場合に、警告を表示するように構成されていてもよい。

【0058】

上述のように、本発明の実施形態に係る検査装置１００は、鉄筋１２等の金属が埋設されたコンクリートパネル１１を検査する装置であって、渦電流センサ５１と、コンクリートパネル１１に対して渦電流センサ５１を相対的に移動させる移動機構５２と、演算装置５０と、を備えている。そして、演算装置５０は、渦電流センサ５１の出力波形のピークの位置に基づいてコンクリートパネル１１内における金属の位置を推定し、且つ、渦電流センサ５１の出力波形のピーク形状に基づき、推定した金属の位置を補正するように構成されている。

【0059】

この構成により、演算装置５０は、例えば、渦電流センサ５１の出力波形におけるピークの位置、及び、出力波形の形状に基づき、図１に示すようなコンクリートパネル１１に埋設された短尺鉄筋１２Ｓ１のかぶり厚ＣＴをより正確に推定できる。具体的には、演算装置５０は、例えば図６に示すように、渦電流センサ５１の出力波形における第１のピークＰ１１の位置のみに基づいて短尺鉄筋１２Ｓ１のかぶり厚ＣＴを推定する場合よりも高精度に短尺鉄筋１２Ｓ１のかぶり厚ＣＴを推定できる。

【0060】

なお、演算装置５０は、短尺鉄筋１２Ｓ１のかぶり厚ＣＴを導き出す場合と同様に、短尺鉄筋１２Ｓ２のかぶり厚を導き出すことができる。短尺鉄筋１２Ｓ３～１２Ｓ５についても同様である。

【0061】

また、演算装置５０は、短尺鉄筋１２Ｓ１のかぶり厚ＣＴを導き出す場合と同様に、コンクリートパネル１１の－Ｘ側の端面と短尺鉄筋１２Ｓ５との間の距離を導き出すことができる。

【0062】

更に、演算装置５０は、短尺鉄筋１２Ｓ１のかぶり厚ＣＴを導き出す場合と同様に、長尺鉄筋１２Ｌのかぶり厚を導き出すことができるように構成されていてもよい。長尺鉄筋１２Ｌのかぶり厚は、例えば、コンクリートパネル１１の＋Ｙ側の側面（図１参照。）と長尺鉄筋１２Ｌ１との間の距離、又は、コンクリートパネル１１の－Ｙ側の側面（図１参照。）と長尺鉄筋１２Ｌ３との間の距離等である。この場合、渦電流センサ５１は、コンクリートパネル１１に関してＹ軸方向に相対的に移動できるように構成される。この構成により、検査装置１００は、２本の長尺鉄筋１２Ｌが隣り合うように埋設されている場合、渦電流センサ５１の出力波形におけるピークの位置のみに基づいてかぶり厚を推定する場合に比べ、それら２本の長尺鉄筋１２Ｌのそれぞれのかぶり厚をより正確に推定できる。

【0063】

演算装置５０は、例えば、ピーク形状の左側部分と右側部分との関係に基づき、推定した金属の位置を補正するように構成されていてもよい。具体的には、演算装置５０の補正部５０Ｂは、例えば図８に示すように、渦電流センサ５１の出力波形における第１のピークＰ１１よりも左側にある波形部分に対応する移動平均線に関する上向き接線角度αの最大値αｍａｘと、第１のピークＰ１１よりも右側にある波形部分に対応する移動平均線に関する下向き接線角度βの最大値βｍａｘとの関係に基づき、推定部５０Ａが推定した短尺鉄筋１２Ｓ１のかぶり厚を補正するように構成されていてもよい。より具体的には、補正部５０Ｂは、下向き接線角度βの最大値βｍａｘに対する上向き接線角度αの最大値αｍａｘの比である傾き比（αｍａｘ／βｍａｘ）に基づき、推定部５０Ａが推定した短尺鉄筋１２Ｓ１のかぶり厚を補正するように構成されていてもよい。

【0064】

すなわち、演算装置５０は、図８に示すように、渦電流センサ５１の出力波形の移動平均線Ｌ１０を導き出し、移動平均線Ｌ１０のピークである点Ｐ２２の左側にある部分に関する上向き接線角度αの最大値αｍａｘと、点Ｐ２２の右側にある部分に関する下向き接線角度βの最大値βｍａｘとの比である傾き比を算出し、その傾き比に基づき、推定部５０Ａが推定した短尺鉄筋１２Ｓ１のかぶり厚を補正する際の補正量を導き出すように構成されていてもよい。

【0065】

そして、演算装置５０は、図９に示すような傾き比と補正量との関係を表す式を用い、或いは、図９に示すような傾き比と補正量との対応関係を記憶する参照用テーブルを用い、傾き比から補正量を導き出すように構成されていてもよい。

【0066】

以上、本発明の好ましい実施形態が説明された。しかしながら、本発明は、上述した実施形態に限定されることはない。上述した実施形態は、本発明の範囲を逸脱することなしに、種々の変形又は置換等が適用され得る。また、上述の実施形態を参照して説明された特徴のそれぞれは、技術的に矛盾しない限り、適宜に組み合わされてもよい。

【0067】

例えば、上述の実施形態では、補正部５０Ｂは、移動平均線を導き出すように構成されているが、ローパスフィルタ等を利用して出力波形を平滑化するように構成されていてもよい。この場合、補正部５０Ｂは、平滑化された出力波形に関する上向き接線角度αの最大値αｍａｘと下向き接線角度βの最大値βｍａｘとに基づいて傾き比を算出してもよい。

【0068】

また、上述の実施形態では、補正部５０Ｂは、接線角度の最大値を導き出すように構成されているが、最大値の代わりに、最小値、平均値、又は中間値等の他の統計値を導き出すように構成されていてもよい。

【0069】

また、上述の実施形態では、補正部５０Ｂは、接線を導き出すように構成されているが、接線の代わりに、最小二乗法に基づく回帰直線又は近似直線等の他の直線を導き出すように構成されていてもよい。

【0070】

或いは、補正部５０Ｂは、渦電流センサ５１の出力波形の波形パターンを認識し、認識した波形パターンに対応する補正量を導き出すように構成されていてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0071】

本発明の実施形態に係る検査装置１００は、コンクリートパネル１１に埋設されている鉄筋１２が製造条件通りに埋設されているか否かを確認する際に利用される。

【符号の説明】

【0072】

１１・・・コンクリートパネル １１Ｓ・・・端面 １２・・・鉄筋 １２Ｌ・・・長尺鉄筋 １２Ｓ・・・短尺鉄筋 ５０・・・演算装置 ５０Ａ・・・推定部 ５０Ｂ・・・補正部 ５１・・・渦電流センサ ５２・・・移動機構 ５３・・・表示装置 ５４・・・音出力装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】