特許 7440857 膜厚管理装置及び膜厚管理システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-20

(45)【発行日】2024-02-29

(54)【発明の名称】膜厚管理装置及び膜厚管理システム

(51)【国際特許分類】

   G01B 21/08 20060101AFI20240221BHJP

   G01B 15/02 20060101ALI20240221BHJP

【ＦＩ】

G01B21/08

G01B15/02 C

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2023129718

(22)【出願日】2023-08-09

【審査請求日】2023-08-28

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】520445521

【氏名又は名称】株式会社ダックビル

(73)【特許権者】

【識別番号】500489015

【氏名又は名称】建装工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】230115118

【弁護士】

【氏名又は名称】西村 義隆

(72)【発明者】

【氏名】野口 高志

(72)【発明者】

【氏名】谷口 角

【審査官】山▲崎▼ 和子

(56)【参考文献】

【文献】特開２００４－２９４２８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－１１８４５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６２－１３７５０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－３２８１０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２７４７６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２３４３３５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｂ １５／００－１５／０８

２１／００－２１／３２

Ｅ０４Ｇ １／００－２７／００

Ｅ０４Ｆ １０／００－２１／３２

Ｅ０１Ｄ １／００－２４／００

Ｇ０６Ｑ ５０／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

工作物に塗布した塗料の膜厚を管理するための装置であって、
前記工作物に固定され、前記塗料によって覆われるよう設置された無線通信装置と、
前記無線通信装置と電波を介して通信を行うための受信機とを備え、
前記無線通信装置は、前記受信機から発せられる前記電波を受信するアンテナと、該電波から給電する制御回路と、複数の日時において測定した日時、膜厚を含む情報を記憶するメモリとを有する膜厚管理装置。

【請求項2】

工作物に塗布した塗料の膜厚を管理するための装置であって、
前記工作物に固定され、前記塗料によって覆われるよう設置された無線通信装置と、
前記無線通信装置と電波を介して通信を行うための受信機とを備え、
前記無線通信装置は、前記受信機から発せられる前記電波を受信するアンテナと、該電波から給電する制御回路と、複数の日時において測定した日時、膜厚を含む情報を記憶するメモリとを有し、
前記受信機は、前記無線通信装置と通信を行いデータを送信及び受信する送受信部と、前記無線通信装置から受信する前記電波の電波強度を測定する計測部と、前記計測部が測定した電波強度を用いて前記塗料の膜厚を推定する膜厚推定部を有する膜厚管理装置。

【請求項3】

前記無線通信装置を覆う前記塗料の上にレールを設置し、前記受信機と前記塗料を接触させながら前記受信機が前記無線通信装置から前記電波を受信する請求項１又は請求項２に記載の膜厚管理装置。

【請求項4】

前記受信機における前記膜厚推定部は、前記塗料ごとに作成した電波強度に応じた膜厚を示す対応表を用いて膜厚を推定する請求項２に記載の膜厚管理装置。

【請求項5】

前記受信機における前記膜厚推定部は、前記無線通信装置から発せられる電波強度をP0、前記塗料の透過率をT、前記受信機の前記計測部が計測した電波強度をPとしたときに、以下の数３によって膜厚dを推定する請求項２に記載の膜厚管理装置。

【数3】

【請求項6】

工作物に塗布した塗料の膜厚を管理するためのシステムであって、
前記工作物に固定され、前記塗料によって覆われるよう設置された複数の無線通信装置と、
前記無線通信装置と電波を介して通信を行うための受信機とを備え、
前記無線通信装置は、前記受信機から発せられる前記電波を受信するアンテナと、該電波から給電する制御回路と、複数の日時において測定した日時、膜厚を含む情報を記憶するメモリとを有し、
前記受信機は、前記無線通信装置と通信を行いデータを送信及び受信する送受信部と、前記無線通信装置から受信する前記電波の電波強度を測定する計測部と、前記計測部が測定した電波強度を用いて前記塗料の膜厚を推定する膜厚推定部を有する膜厚管理システム。

【請求項7】

工作物に塗布した塗料の膜厚を管理するためのシステムであって、
前記工作物に固定され、前記塗料によって覆われるよう設置された複数の無線通信装置と、
前記無線通信装置と電波を介して通信を行うための受信機とを備え、
前記無線通信装置は、前記受信機から発せられる前記電波を受信するアンテナと、該電波から給電する制御回路と、前記工作物内における該無線通信装置とは別の無線通信装置の推定した膜厚を含む情報を記憶するメモリを有し、
前記受信機は、前記無線通信装置と通信を行いデータを送信及び受信する送受信部と、前記無線通信装置から受信する前記電波の電波強度を測定する計測部と、前記計測部が測定した電波強度を用いて前記塗料の膜厚を推定する膜厚推定部を有する膜厚管理システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、膜厚管理装置及び膜厚管理システムに関する。

【背景技術】

【0002】

建物などの建築物、橋梁などの工作物は（以下、建築物と工作物をまとめて「工作物」という）、常に雨風、紫外線、地震による振動などにさらされており、経年劣化が進行している。一般的に、ある程度の年数が経過したら、大規模修繕を行った方がよいという目安はあるが、環境によって劣化具合は様々であるし、同じ工作物においても、太陽光や雨風の影響を受けやすい箇所、素材の性質などによって工作物内の箇所によってさまざまである。

【0003】

例えば、特許文献１では、ひずみを計測するセンサを工作物に取り付けた上でRFID（Radio Frequency Identification）と接続し、無線通信によりひずみ情報を送信する構成が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０２０－１２３４６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

工作物の状態を維持し、メンテナンスを行う対象は、鉄筋等のひずみのみに限らず、工作物に塗布された塗料においても重要である。なぜならば、工作物の塗料は、雨風や紫外線等から工作物を守るために塗布され、日々劣化するとともに、塗料が劣化すれば、その下の工作物のコンクリートなど素材の劣化が早まるからである。したがって、工作物における塗料の膜厚についても、劣化状態を把握し、かつその情報が適切に把握可能であることが望ましい。

【0006】

工作物には耐用年数が長期にわたるものが存在するが、長期間の経過により、建設を請け負った業者や管理していた会社が廃業してしまうなど、工作物の所有者が塗膜の経緯に関する情報を把握できなくなるケースも存在する。

【0007】

本発明は、上記の課題に鑑みて提案するものであり、工作物に塗布された塗料の劣化状態、すなわち膜厚を測定し、かつ情報管理を行うことが可能な膜厚管理装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するため、本開示に係る膜厚管理装置は、工作物に固定され、塗料によって覆われる無線通信装置と、無線通信装置と電波を介して通信を行うための受信機とを備え、無線通信装置は、受信機から発せられる電波を受信するアンテナと、電波から給電する制御回路と、測定した膜厚を記憶するメモリとを有する。

【0009】

上記目的を達成するため、本開示に係る膜厚管理システムは、工作物に固定され、塗料によって覆われる複数の無線通信装置と、無線通信装置と電波を介して通信を行うための受信機とを備え、無線通信装置は、受信機から発せられる電波を受信するアンテナと、電波から給電する制御回路と、工作物における複数の箇所の推定した膜厚を記憶するメモリを有し、受信機は、無線通信装置と通信を行いデータを送信及び受信する送受信部と、無線通信装置から受信する電波の電波強度を測定する計測部と、計測部が測定した電波強度を用いて塗料の膜厚を推定する膜厚推定部を有する。

【発明の効果】

【0010】

本開示によれば、工作物に塗布された塗料の下に膜厚を管理するための無線装置を設置しておくことで、容易に膜厚を管理することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】膜厚管理装置１０の概要を示す図である。

【図2】無線通信装置１００のハードウェア構成を示す図である。

【図3】無線通信装置１００の基本的な機能を示すブロック図である。

【図4】無線通信装置１００の記憶部１２０の膜厚DB１２１が記憶する内容の一例を示す図である。

【図5】受信機２００のハードウェア構成を示す図である。

【図6】受信機２００の基本的な機能を示すブロック図である。

【図7】膜厚測定の際の受信機２００の設置方法の一例を示す図である。

【図8】膜厚推定部２３３が用いる対応表の具体例を示す図である。

【図9】受信機２００が膜厚測定を行う際の制御処理の一例を示すフローチャートである。

【図10】膜厚管理システム１の具体的構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本開示の内容を不当に限定するものではない。また、実施形態に示される構成要素のすべてが、本開示の必須の構成要素であるとは限らない。

【0013】

＜膜厚管理装置の説明＞
図１は、膜厚管理装置１０の概要を示す図である。膜厚管理装置１０は、無線通信装置１００と、受信機２００からなる。また、無線通信装置１００は、工作物３００と塗料４００との間に設置される。具体的には、無線通信装置１００は、両面テープや接着剤などによって工作物３００に固定され、その上から塗料４００が塗られる。塗料４００が塗られることで、無線通信装置１００を雨風や紫外線等から保護することが可能である。

【0014】

無線通信装置１００は、RFID（Radio Frequency Identification）、RFタグ、ICタグ、無線タグなどと呼ばれる回路により構成可能である。無線通信装置１００は、工作物３００に固定され、その上から塗料が塗布されることで塗料に覆われて設置される。無線通信装置１００は、受信機２００から発せられる電波を受信して、給電を行い、受信機２００との間で無線通信を行う。無線通信装置１００は、RFIDなどの小型の回路により構成することで、工作物３００と塗料４００の間に設置することが可能となり、これにより無線通信装置１００は雨風や紫外線から守られる。さらに、審美性にも影響を与えることなく無線通信装置１００を設定することが可能となる。

【0015】

受信機２００は、無線通信装置１００に対して電波を発信し、無線通信を行う。受信機２００は、無線通信装置１００の上に塗布された塗料の膜厚を電波を用いて測定できるよう塗料の上に又は塗料と離して設置する。受信機２００は無線通信装置１００から受信する電波強度の測定をし、無線通信装置１００のメモリに記憶されたデータの読み出しと、無線通信装置１００のメモリに対してデータを記憶させる。なお、受信機２００と無線通信装置１００の距離は常に一定に保たれるよう設置することが望ましい。これは後述のように、受信機２００は無線通信装置１００から発せられる電波の電波強度を測定するため、距離は一定に保つことが望ましいからである。

【0016】

工作物３００は、建物などの建築物、橋梁、鉄塔などをはじめ、塗料を塗布する対象が土地に定着しているものである。

【0017】

塗料４００は、工作物３００に塗布され、乾燥すると工作物３００に密着する素材からなり、工作物３００の美化を図る素材だけでなく、防水材など工作物３００の保護を図る素材も配合される。

【0018】

（無線通信装置１００の説明）
図２は、無線通信装置１００のハードウェア構成を示す図である。無線通信装置１００は、アンテナ１０１、制御回路１０２、メモリ１０３とを備える。また、これ以外に、CPU（Central Processing Unit）や揮発性メモリを備えていてもよい。

【0019】

アンテナ１０１は、受信機２００と無線通信を行うために、電波を送信または受信する。

【0020】

制御回路１０２は、無線通信装置１００の制御を行うための回路である。例えば、アンテナ１０１で送受信する電波を変調、復調するための回路、アンテナ１０１で受信した電波から給電を行うための回路、メモリ１０３からデータを読み出すための回路、メモリ１０３にデータを書き込むための回路が含まれる。

【0021】

制御回路１０２は、アンテナ１０１と接続し、アンテナ１０１で受信した電波を復調し、また、データを変調してアンテナ１０１を介して送信する。また、制御回路１０２は、メモリ１０３と接続し、メモリ１０３にデータを書き込み、またメモリ１０３からデータを読み出す。

【0022】

メモリ１０３は、データを記憶する。メモリ１０３が記憶するデータには、測定した膜厚などが含まれる。メモリ１０３は、不揮発性メモリにより実現され、電源が断たれても記憶したデータを保持する。

【0023】

詳細は後述するが、無線通信装置１００にメモリ１０３が設置されることで、工作物３００上に工作物３００に関するデータを記憶することが可能となる。

【0024】

図３は、無線通信装置１００の基本的な機能を説明するためのブロック図である。無線通信装置１００は、通信部１１０、記憶部１２０、制御部１３０とを備える。

【0025】

通信部１１０は、受信機２００と通信するための処理を行う。例えば通信部１１０は、受信機２００と通信し、制御部１３０を介して記憶部１２０から読み出した膜厚、素材、日時、電波強度などのデータを受信機２００に送信する。例えば通信部１１０は、受信機２００と通信し、受信機２００から受信した膜厚、素材、日時、電波強度などのデータを制御部１３０を介して記憶部１２０に記憶する。

【0026】

記憶部１２０は、無線通信装置１００が記憶するデータを記憶する。例えば記憶部１２０は、膜厚、素材、日時、測定した電波強度などのデータを記憶する。また、測定した場所に関する位置情報や識別子（ID：Identification）を記憶してもよい。

【0027】

無線通信装置１００が記憶部１２０を備えることにより、工作物３００と分離されたシステムないし媒体ではなく、工作物３００と共にデータを記憶しておくことが可能となる。工作物３００は、一般的には取壊してその役目を終えるまで数十年の単位で存続するものであるから、分離したシステムや装置上に記憶した場合には、データを紛失するリスクがある。本発明のように工作物３００とともに設置された無線通信装置１００内にデータを記憶することで、管理者や所有者等が変更された場合においても、データの紛失なく管理を行うことが可能となる。

【0028】

制御部１３０は、無線通信装置１００の制御回路により、無線通信装置１００の動作を制御する。具体的には、制御部１３０は、アンテナ１０１が受信した電波の電磁誘導を用いるなどして、無線通信装置１００に電源供給を行うための回路を備える。また、制御部１３０は、通信部１１０が受信機２００から受信したデータを復調し、通信部１１０が受信機２００に送信するためのデータを変調する。また、制御部１３０は、記憶部１２０から、膜厚、素材、日時、電波強度などの情報を読み出し、または、記憶部１２０に対して膜厚、素材、日時、電波強度などの情報を書き込んで記憶させる。

【0029】

アンテナ１０１が受信した電波の電磁誘導等を用いて電源供給を行うと、蓄電装置や電源供給のための配線を不要とし小型化できる点に利点があり、無線通信装置１００を塗料４００内に設置することが容易となる。

【0030】

（無線通信装置１００が記憶するデータの具体例）
記憶部１２０は、工作物完成時の時点（日時等の時間的情報）、素材、膜厚、受信機２００が無線通信装置１００から受信する電波の電波強度、電波強度を測定した時点などを記憶する。そのほか、測定した場所に関する位置情報や識別子（ID）を記憶してもよい。

【0031】

また、記憶部１２０は、工作物３００内に複数の無線通信装置１００が設置される場合、無線通信装置１００が設置された場所の情報だけではなく、工作物３００に設置された他の無線通信装置１００が設置された場所の情報を記憶してもよい。このとき、位置情報又は識別子などの情報とセットにして記憶することで、どの無線通信装置１００に関する情報か識別する。このように、複数の無線通信装置１００に情報を記憶することで、万が一情報が失われた際に、他の無線通信装置１００から情報を取得することが可能となる。

【0032】

図４は、記憶部１２０の膜厚DB１２１が記憶する具体的な内容を示したものである。工作物完成時の2000年10月1日において、膜厚が2mm、受信機２００が無線通信装置１００から受信した電波の電波強度が250mWであることを示している。また、その後の測定において、2006年10月1日においては、受信機２００が無線通信装置１００から受信した電波の電波強度が310mWであり、それにより推定された膜厚が1.8mmであることを示している。

【0033】

記憶部１２０は、工作物完成時の日時、素材、膜厚を記憶しておくことで、所有者や管理者の変更、工作物関連資料の紛失などが生じた場合にも、データを参照することが可能となる。さらに、工作物完成以降の測定日時、電波強度、膜厚などを記憶しておくことで、時間と劣化の程度を把握し、分析に役立てることも可能となる。加えて、無線通信装置１００を工作物の複数の箇所に設置することで、工作物の箇所ごとの劣化の程度を把握し分析に役立てることが可能となる。

【0034】

（受信機２００の説明）
図５は、受信機２００のハードウェア構成を示す図である。受信機２００は、汎用のコンピュータにより構成可能である。

【0035】

図５に示すように、受信機２００は、プロセッサ２０１、メモリ２０２、ストレージ２０３、通信ＩＦ２０４（なお、IFはInterFaceの略語として記載した）、入出力ＩＦ２０５を備える。

【0036】

プロセッサ２０１は、プログラムに記述された命令セットを実行するためのハードウェアであり、演算装置、レジスタ、周辺回路などにより構成される。メモリ２０２は、プログラム、および、プログラム等で処理されるデータ等を一時的に記憶するためのものであり、例えばＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等の揮発性のメモリにより実現される。ストレージ２０３は、プログラムなどのデータを保存するための記憶装置であり、例えばフラッシュメモリ、ＳＳＤ（Solid State Drive）、ＨＤＤ（Hard disk Drive）により実現される。通信ＩＦ２０４は、受信機２００が無線通信装置１００と通信するため、信号を送受信するためのインタフェースである。例えば、通信ＩＦ２０４は、無線通信装置１００との間でデータを読み出すための信号やデータを書き込むための信号を送受信するインタフェースを含む。入出力ＩＦ２０５は、ユーザからの入力を受け付けるためのキーボード、マウス、テンキーなどの入力装置、およびユーザに対し情報を提示するためのディスプライなど出力装置のインタフェースとして機能する。

【0037】

図６は、受信機２００の基本的な機能を説明するためのブロック図である。受信機２００は、通信部２１０、記憶部２２０、制御部２３０とを備える。

【0038】

通信部２１０は、無線通信装置１００と通信するための処理を行う。例えば、受信機２００の通信部２１０は、無線通信装置１００との間で無線通信を行い、無線通信装置１００に記憶された膜厚、素材、日時、電波強度などのデータを無線通信装置１００の通信部１１０を介して取得し、及び／又は通信部１１０を介して送信する。

【0039】

記憶部２２０は、受信機２００が使用するデータ及びプログラムを記憶する。

【0040】

制御部２３０は、受信機２００のプロセッサが記憶部２２０に記憶されるプログラムを読み込み、プログラムに含まれる命令を実行することにより実現される。制御部２３０は受信機２００の動作を制御する。具体的には、制御部２３０は、送受信部２３１、計測部２３２、膜厚推定部２３３としての機能を発揮する。

【0041】

送受信部２３１は、通信部２１０を介して無線通信装置１００と通信を行い、無線通信装置１００に記憶された膜厚、素材、日時、電波強度などのデータを受信して取得する。また、送受信部２３１は、取得したデータを、入出力ＩＦ２０５を介して表示する。

【0042】

送受信部２３１は、通信部２１０を介して無線通信装置１００と通信を行い、入出力ＩＦ２０５を介して入力されたデータや、他の制御部２３０の機能により算出したデータを無線通信装置１００に対して送信し、無線通信装置１００の記憶部１２０に記憶させる。

【0043】

計測部２３２は、通信部２１０を介して無線通信装置１００のアンテナ１０１から発せられる電波の電波強度を測定する。測定した電波強度は、測定時における時間的情報とともに通信部２１０を介して、無線通信装置１００の記憶部１２０に記憶する。

【0044】

計測部２３２は、通信部２１０を介して無線通信装置１００の記憶部１２０に測定時の時間的情報と電波強度を併せて記憶することにより、これらのデータを解析し、工作物の時間と電波強度の推移を分析することが可能となる。

【0045】

膜厚推定部２３３は、計測部２３２が測定した電波強度を用いて、無線通信装置１００の上に設置された塗料４００の膜厚を推定する。計測部２３２が測定した電波強度は、無線通信装置１００と受信機２００との間の距離の２乗に比例して減衰するので、これをもとに計測部２３２が測定した電波強度から距離を算出してもよい。

【0046】

膜厚推定部２３３は、例えば、予め素材ごとに電波強度と膜厚との対応表を作成しておき、無線通信装置１００の記憶部１２０に記憶された素材の種類と、計測部２３２が測定した電波強度を用いて塗料４００の膜厚を推定してもよい。

【0047】

膜厚推定部２３３は、以下のように塗料４００の膜厚を推定してもよい。無線通信装置１００から発せられる電波強度をP0、膜厚をd、受信機２００の計測部２３２が測定した電波強度をP、塗料４００の素材の電波の透過率をTとすると、測定した電波強度Pを以下のようなモデルで示すことができる。

【数1】

これをdについて解くと、数２のように示すことができる。

【数2】

受信機２００は、記憶部２２０に塗料４００の素材ごとの透過率Tと無線通信装置１００が発する電波強度P0を記憶しておき、計測部２３２が測定した電波強度Pを用いることで、膜厚dを算出することが可能となる。

【0048】

上述のように、膜厚推定部２３３が推定した結果を、受信機２００が測定した膜厚として利用することができる。

【0049】

また、膜厚推定部２３３は、計測部２３２が測定した電波強度を用いて膜厚推定を行うことで、電磁式、過電流式、赤外線、超音波など従来の方式を用いることと比較して必要な機構を省略することが可能となる。これにより、コスト削減、小型化などに資することになる。

【0050】

ただし、膜厚推定部２３３は、上述のように電波強度を用いることに限られるものではなく、電磁式、過電流式、赤外線、超音波など従来の方式を用いる機構を設置した上で、膜厚推定部２３３はかかる方式により膜厚推定を行ってもよい。

【0051】

（膜厚測定のための受信機２００の設置方法）
受信機２００は、無線通信装置１００から発せられる電波強度を用いて膜厚を測定するため、受信機２００の位置が毎回変わってしまうと正しい膜厚測定が実現できない。したがって、受信機２００の設置位置は、どの測定においても同じ位置であることが望ましい。

【0052】

図７は、膜厚測定の際の受信機２００の設置方法の一例を示したものである。図７のように、膜厚測定のためのセンサ部分をプローブ２４０として設置し、プローブ２４０を塗料４００に接触させて電波強度を測定するとよい。なお、プローブ２４０を設置せず、受信機２００の電波の送受信部を塗料４００に接触させて電波強度を測定してもよい。

【0053】

また、無線通信装置１００は一定の面を有するものの、受信機２００の電波の送受信部（プローブ２４０を設置する場合にはプローブ２４０）と無線通信装置１００のアンテナ１０１との距離が測定ごとに異なると正しく膜厚を測定することができない。そこで、例えば、受信機２００の電波の送受信部（プローブ２４０を設定する場合にはプローブ２４０）に車輪をつけ、塗料４００と接触させながら電波強度を測定できるように構成し、無線通信装置１００のアンテナ１０１付近において受信機２００の電波の送受信部（プローブ２４０を設定する場合にはプローブ２４０）をまんべんなく動かし、最も電波強度が強い値を測定値として膜厚測定してもよい。

【0054】

さらに、受信機２００の電波の送受信部（プローブ２４０を設定する場合にはプローブ２４０）を動かすためのレールを無線通信装置１００を覆う塗料の上に設置してもよい。受信機２００は、塗料４００と接触させながら、無線通信装置１００から電波を受信し、電波強度を測定できるよう構成し、最も電波強度が強い値を測定値として膜厚測定してもよい。レールを設置しておくことで、同じ軌道上で測定が可能となることから、膜厚測定の正確性を高めることができる。

【0055】

膜厚測定のための受信機２００の設置方法は上記に限られるものではなく、例えば受信機２００の設置位置を決めておき、常にその位置から電波強度を測定してもよいし、上記以外の方法により塗料４００と接触させながら電波強度を測定してもよい。

【0056】

（膜厚推定のための具体的処理方法－対応表を使う場合）
実際に受信機２００の膜厚推定部２３３による膜厚推定により膜厚測定を行う一例を示す。まず、受信機２００のプローブ２４０を無線通信装置１００付近の塗料４００でまんべんなく動かして電波強度をスキャンし、最も強い電波強度を測定する。このとき、受信機２００から発せられた電波は無線通信装置１００のアンテナ１０１で生ずる電磁誘導により電波を発生させ、当該電波を受信機２００のプローブ２４０で感知して電波強度を測定する。

【0057】

受信機２００の送受信部２３１は、予め無線通信装置１００の膜厚DB１２１から、素材データを取得しておく。計測部２３２で測定された最も強い電波強度をPとすると、膜厚推定部２３３は、塗料ごとに作成した電波強度に応じた膜厚を示す対応表から、電波強度Pに対応する膜厚dを取得し、これを推定結果の膜厚とする。

【0058】

図８に、膜厚推定部２３３が用いる対応表の具体例を示す。例えば、塗料４００の素材がAであり、受信した電波強度が９９０ｍWだった場合、対応表の990mWに対応する0.11mmを膜厚推定部２３３が推定する膜厚として算出する。

【0059】

（膜厚推定のための具体的処理方法－モデル化した数式を使う場合）
対応表を使う場合と同様に、まず、受信機２００のプローブ２４０を無線通信装置１００付近の塗料４００でまんべんなく動かして電波強度をスキャンし、最も強い電波強度を測定する。このとき、受信機２００から発せられた電波は無線通信装置１００のアンテナ１０１で生ずる電磁誘導により電波を発生させ、当該電波を受信機２００のプローブ２４０で感知して電波強度を測定する。

【0060】

受信機２００の送受信部２３１は、予め無線通信装置１００の膜厚DB１２１から、素材データと、無線通信装置１００が発する電波強度P0を取得しておく。また、受信機２００の記憶部２２０には、素材に対応する透過率Tを記憶しておく。例えば、素材がAであり、その透過率T＝１であるとする。

【0061】

計測部２３２で測定された最も強い電波強度をP＝２５０とし、透過率T＝１、P0＝１０００とすると、膜厚推定部２３３は、式２を用いて、ｄ＝２と算出し、これを推定結果の膜厚とする。

【0062】

（効果の説明）
以上、膜厚管理装置１０の構成について説明したが、無線通信装置１００を用いることで、工作物３００にデータを記憶することが可能となる。これにより、当該工作物３００の管理者や所有者が変更され、適切に資料・データの引継ぎがなされなかったとしても、工作物３００上に設置された無線通信装置１００にデータが記憶されているため、建造当時の膜厚や塗料４００の素材に加え、それ以降に計測された膜厚に関する情報を把握することが可能となる。

【0063】

また、無線通信装置１００からデータを取得するためには、電波を用いた通信が必要となるが、この電波を膜厚測定にも用いることで、超音波や電流を用いる方法など膜厚測定のために別の機構を用いる必要がなく、簡単な構成で塗料４００の膜厚を測定することが可能となる。

【0064】

加えて、一般的な膜厚計と比較すると、無線通信装置１００との距離により測定する膜厚に影響を与える可能性があるが、受信機２００にプローブ２４０などを設置して塗料４００上でまんべんなく動かして最も強い電波強度を測定することにより、上記の問題を解決して正しい膜厚測定が可能となる。さらに、プローブ２４０に車輪を設けたり、プローブ２４０を動かすためのレールを設置することで、プローブ２４０をまんべんなく動かすことを容易にすることが可能となる。

【0065】

（処理の流れ）
以下、図９を参照しながら、受信機２００が膜厚測定のために実行する制御処理の一例を説明する。

【0066】

受信機２００の制御部２３０は、通信部２１０を介して無線通信装置１００から素材、過去に測定された膜厚、測定日時、電波強度などの情報を取得する（ステップＳ１０１）。

【0067】

受信機２００の制御部２３０は、通信部２１０を介して無線通信装置１００から発せられる電波の電波強度を測定する（ステップＳ１０２）。

【0068】

受信機２００の制御部２３０は、測定した電波強度と、取得した素材そのほか過去に測定された膜厚、測定日時などの情報を用いて、膜厚を推定する（ステップＳ１０３）。

【0069】

膜厚を推定した後、受信機２００の制御部２３０は、通信部２１０を介して無線通信装置１００が推定された膜厚に関するデータを記憶するため、無線通信装置１００に対して、測定日時、膜厚を送信する。（ステップＳ１０４）

【0070】

（膜厚管理システム）
膜厚管理装置１０は、複数の無線通信装置１００並びに単一又は複数の受信機２００を有し、膜厚管理システム１として構成してもよい。

【0071】

図１０に膜厚管理システム１の構成図を示す。例えば、膜厚管理システム１は、複数の無線通信装置１００－１から１００－Ｎと受信機２００から構成される。なお、受信機２００は１台でも複数でもよい。

【0072】

受信機２００は、無線通信装置１００－１から１００－Ｎと通信が可能であり、無線通信装置１００－１から１００－Ｎと通信することで、膜厚を測定し、その膜厚データをそれぞれ無線通信装置１００－１から１００－Ｎに記憶する。これにより、無線通信装置１００におけるそれぞれの箇所の膜厚データを記憶することが可能となる。

【0073】

また、無線通信装置１００－１から１００－Ｎは、該当箇所の膜厚に関するデータのみでなく、工作物３００における他の無線通信装置１００に関する膜厚データをともに記憶してもよい。

【0074】

無線通信装置１００－１から１００－Ｎは、当該無線通信装置上の過去から現在までの膜厚データのみならず、他の無線通信装置１００に関する膜厚データも記憶することにより、例えばある無線通信装置１００－Ｋのデータが失われたとしても、他の無線通信装置１００－Ｌからデータを復元することが可能となる。特に屋外に設置される工作物３００においては、場所によって紫外線、雨、風などの影響により劣化しやすく、データが消失する可能性があるため、このように冗長化された構成によりデータを保護することが可能となる。

【0075】

以上で実施形態の説明を終了するが、上記実施形態は一例に過ぎない。そのため、膜厚管理システム１、無線通信装置１００、受信機２００の具体的な構成、処理内容等は上記実施形態で説明したものに限られない。

【0076】

以上、本開示の好ましい実施形態について説明したが、本開示は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、本開示には、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲が含まれる。また、上記実施形態及び変形例で説明した装置の構成は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせ可能である。

【符号の説明】

【0077】

１…膜厚管理システム、１０…膜厚管理装置、１００、１００－１～１００－Ｎ…無線通信装置，１０１…アンテナ、１０２…制御回路、１０３…メモリ、１１０…通信部、１２０…記憶部、１２１…膜厚ＤＢ、１３０…制御部、２００…受信機、２０１…プロセッサ、２０２…メモリ、２０３…ストレージ、２０４…通信ＩＦ、２０５…入出力ＩＦ、２１０…通信部、２２０…記憶部、２３０…制御部、２３１…送受信部、２３２…計測部、２３３…膜厚推定部、２４０…プローブ、３００…工作物、４００…塗料、ＮＷ…ネットワーク

【要約】

【課題】膜厚管理装置により、工作物の塗料の膜厚を測定し記憶することを可能とする。なお、工作物に情報を記憶する無線通信装置を固定することで情報の喪失を防止する。
【解決手段】膜厚管理装置は、工作物に固定され、塗料によって覆われる無線通信装置と、無線通信装置と電波を介して通信を行うための受信機とを備え、無線通信装置は、受信機から発せられる電波を受信するアンテナと、電波から給電する制御回路と、測定した膜厚を記憶するメモリとを有する。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】