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電磁波による非破壊検査装置及び方法

国内特許コード P160013098
整理番号 H18-077
掲載日 2016年7月8日
出願番号 特願2006-307008
公開番号 特開2008-058292
登録番号 特許第4002982号
出願日 平成18年11月13日(2006.11.13)
公開日 平成20年3月13日(2008.3.13)
登録日 平成19年8月31日(2007.8.31)
優先権データ
  • 特願2006-210277 (2006.8.1) JP
発明者
  • 田中 正吾
出願人
  • 国立大学法人山口大学
発明の名称 電磁波による非破壊検査装置及び方法
発明の概要 【課題】 電磁波による非破壊検査において、移動検査装置本体と検査対象物との間にすき間があっても、検査対象物内部に効果的に電磁波を入射させることができる。
【解決手段】 検査対象物6の表面上を移動する検査装置本体1と、検査装置本体1に搭載され、検査対象物6に向けて電磁波を照射する電磁波照射手段2と、検査装置本体1に搭載され、電磁波照射手段2から照射された電磁波の反射波信号を取得する受波手段3と、受波手段3によって取得された反射波信号を信号処理することによって検査対象物6の欠陥を検出する信号処理手段4と、を有する検査装置であって、検査装置本体1は、検査対象物表面6での電磁波反射を抑えるため、少なくとも電磁波照射手段2と検査対象物表面6との間に、空気よりも高い誘電率を有する電磁カップリング手段10を有する。
【選択図】 図1
従来技術、競合技術の概要


近年、コンクリート構造物の劣化による事故が多発する中、これらの早急な検査及び補修が叫ばれている。このようなコンクリート構造物には、トンネル壁のように基本的には鉄筋が含まれない構造物と、ビルディング、橋梁を始めとする鉄筋コンクリート構造物がある。



これらコンクリート構造物の検査の他、鉄道線路や道路の下の空洞探査の必要性も高い。なぜなら、鉄道線路下に空洞があると線路が陥没する恐れがあり、最悪の場合は脱線事故を起こしてしまう。このため線路下の空洞探査を行う必要があるが、現時点では効率的な空洞探査手法は開発されていない。同様に、高速道路等の道路下の欠陥についても検査の必要性が高いが、広範囲にわたる道路の内部を効率的に検査する手法は開発されていない。



レーダ(電磁波)を使用した非破壊検査手法の研究開発も最近では進んで来ている。このレーダ法は打音法、超音波法、赤外線法など他の非破壊検査手法と異なり、稼働性が良いという利点がある。しかし、従来の移動型電磁波レーダにおいては、移動の際(特に高速走行時)にレーダと検査対象物との接触を避けるために、レーダを検査対象物からリフトオフする必要があるが、30~50mm以上リフトオフすると電磁波が検査対象物の表面でほとんど反射してしまい、検査対象物内部に入りにくくなってしまう。



特許文献1には、本発明の従来技術である電磁波を用いた鉄筋コンクリート構造物の非破壊検査技術が記載されている。測定された反射波のピークパターンを健全データのピークパターンと比較することにより鉄筋周辺のクラックを検出するものである。また、特許文献2にも同様に本発明の従来技術が記載されている。実際の受波信号と予測受波信号波形とをパターンマッチングすることによりコンクリート構造物を非破壊検査するものである。いずれの文献にも、電磁カップリング手段については記載されていない。
【特許文献1】
特開2005-331404号公報
【特許文献2】
特開2003-207463号公報

産業上の利用分野


本発明は、電磁波による非破壊検査装置及び方法における、移動検査装置本体と検査対象物との間の電磁カップリングに関する。検査対象は電磁波による非破壊検査が可能なものなら何でもよく、鉄筋コンクリート構造物の検査、鉄筋を有さないコンクリート構造物の検査、鉄道線路下の空洞探査、高速道路等の道路下の欠陥検査などがある。

特許請求の範囲 【請求項1】
検査対象物の表面上を移動する検査装置本体と、
前記検査装置本体に搭載され、前記検査対象物に向けて電磁波を照射する電磁波照射手段と、
前記検査装置本体に搭載され、前記電磁波照射手段から照射された電磁波の反射波信号を取得する受波手段と、
前記受波手段によって取得された反射波信号を信号処理することによって前記検査対象物の欠陥を検出する信号処理手段と、
を有する検査装置であって、
前記検査装置本体は、前記検査対象物表面での電磁波反射を抑えるため、少なくとも前記電磁波照射手段と前記検査対象物表面との間に、空気よりも高い誘電率を有する電磁カップリング手段を有し、
前記電磁カップリング手段は、前記検査装置本体の底面から垂下がった、空気よりも高い誘電率を有する複数のひも状体であることを特徴とする検査装置。

【請求項2】
前記ひも状体は、空気よりも高い誘電率を有する液体を浸透させたものであることを特徴とする請求項記載の検査装置。

【請求項3】
前記ひも状体は、空気よりも高い誘電率を有する液体を封入したチューブ状体であることを特徴とする請求項記載の検査装置。

【請求項4】
前記ひも状体は、前記検査装置本体の底面からの距離に応じて誘電率が異なるように構成されていることを特徴とする請求項1乃至いずれか記載の検査装置。

【請求項5】
前記ひも状体は、前記検査対象物表面とは接触又は非接触であることを特徴とする請求項1乃至いずれか記載の検査装置。

【請求項6】
検査装置本体を、検査対象物の表面上で移動させる検査装置本体移動工程と、
前記検査装置本体に搭載された電磁波照射手段により、前記検査対象物に向けて電磁波を照射する電磁波照射工程と、
前記検査対象物表面での電磁波反射を抑えるため、少なくとも前記電磁波照射手段と前記検査対象物表面との間で、空気よりも高い誘電率を有する電磁カップリング手段により電磁カップリングを行う電磁カップリング工程と、
前記電磁波照射工程で照射された電磁波の反射波信号を、前記検査装置本体に搭載された受波手段により取得する受波工程と、
前記受波工程によって取得された反射波信号を信号処理することによって前記検査対象物の欠陥を検出する信号処理工程と、を有し、
前記電磁カップリング工程における電磁カップリング手段は、前記検査装置本体の底面から垂下がった、空気よりも高い誘電率を有する複数のひも状体であることを特徴とする検査方法。
国際特許分類(IPC)
出願権利状態 登録
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