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構造物評価システム及び構造物評価方法 NEW 外国出願あり

国内特許コード P200016903
整理番号 5954
掲載日 2020年5月14日
出願番号 特願2019-544751
出願日 平成30年2月27日(2018.2.27)
国際出願番号 JP2018007314
国際公開番号 WO2019167137
国際出願日 平成30年2月27日(2018.2.27)
国際公開日 令和元年9月6日(2019.9.6)
発明者
  • 塩谷 智基
  • 橋本 勝文
  • 高峯 英文
  • 渡部 一雄
出願人
  • 株式会社東芝
  • 国立大学法人京都大学
発明の名称 構造物評価システム及び構造物評価方法 NEW 外国出願あり
発明の概要 実施形態の構造物評価システムは、複数のセンサと、位置標定部と、評価部とを持つ。複数のセンサは、弾性波を検出する。位置標定部は、前記複数のセンサそれぞれによって検出された複数の弾性波のうち、前記複数の弾性波の発生源の位置と、前記複数のセンサの配置位置によって定められる閾値を超える振幅を有する弾性波を用いて弾性波の発生源の位置を標定する。評価部は、前記位置標定部による前記弾性波源の位置標定結果に基づいて、前記構造物の劣化状態を評価する。
従来技術、競合技術の概要

橋梁などの構造物の表面にAEセンサ等のセンサを設置することで、構造物内部の損傷箇所などから発生する弾性波を検出することができる。更に複数のセンサを設置することで、センサ間の弾性波到達時刻の差から、弾性波の発生源(以下「弾性波源」という。)の位置を標定することができる。また、外部から構造物に対して衝撃を与えることによっても、同様の弾性波が発生するため、弾性波源の位置を標定することができる。しかし、弾性波の伝搬経路に損傷がある場合、弾性波の伝搬が妨げられるため、センサで弾性波を検出することができない。その結果、正しい弾性波源の位置を標定することができなくなる。このような特性を利用して、位置標定された弾性波源の分布の乱れから、構造物内部の損傷を検出することができる。しかしながら、センサの配置によっては、構造物に損傷がなく弾性波源として一様に分布した衝撃が外部から構造物に与えられた場合であっても、センサで得られた信号から標定される弾性波源の分布が一様でない場合がある。このような場合、構造物の劣化状態を正しく評価できない場合があった。

産業上の利用分野

本発明の実施形態は、構造物評価システム及び構造物評価方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
弾性波を検出する複数のセンサと、
前記複数のセンサそれぞれによって検出された複数の弾性波のうち、前記複数の弾性波の発生源の位置と、前記複数のセンサの配置位置によって定められる閾値を超える振幅を有する弾性波を用いて弾性波の発生源の位置を標定する位置標定部と、
前記位置標定部による前記弾性波の発生源の位置標定結果に基づいて、前記構造物の劣化状態を評価する評価部と、
を備える構造物評価システム。

【請求項2】
前記位置標定部は、前記複数の弾性波の発生源の位置と、前記複数のセンサの配置位置とに基づいて、計測対象領域を複数の領域に分割し、分割した領域毎に異なる閾値を設定し、設定した前記閾値を超える振幅を有する弾性波を用いて弾性波の発生源の位置を標定する、請求項1に記載の構造物評価システム。

【請求項3】
弾性波を検出する複数のセンサと、
前記複数のセンサそれぞれによって検出された複数の弾性波に基づいて、弾性波の発生源の位置を標定する位置標定部と、
前記位置標定部による前記弾性波の発生源の位置標定結果に基づいて、弾性波の発生源の密度の分布を表す弾性波源密度分布を生成する密度分布生成部と、
前記複数のセンサの配置位置に応じて前記弾性波源密度分布を補正するための補正係数を用いて、前記弾性波源密度分布を補正する補正部と、
前記補正部により補正された前記弾性波源密度分布に基づいて、前記構造物の劣化状態を評価する評価部と、
を備える構造物評価システム。

【請求項4】
弾性波を検出する複数のセンサと、
前記複数のセンサそれぞれによって検出された複数の弾性波に基づいて、弾性波の発生源の位置を標定する位置標定部と、
前記位置標定部による前記弾性波の発生源の位置標定結果に基づいて、弾性波の発生源の密度の分布を表す弾性波源密度分布を生成する密度分布生成部と、
前記複数のセンサの配置位置に応じて、予め健全な構造物により得られた比較対象となる弾性波源密度分布を補正するための補正倍率を用いて、前記比較対象となる弾性波源密度分布を補正する補正部と、
前記密度分布生成部により生成された前記弾性波源密度分布と、前記補正部により補正された前記比較対象となる弾性波源密度分布とに基づいて、前記構造物の劣化状態を評価する評価部と、
を備える構造物評価システム。

【請求項5】
前記複数のセンサそれぞれによって検出された複数の弾性波の振幅と、第1の閾値とを比較し、前記第1の閾値より高い振幅値を有する弾性波に対して信号処理を行う信号処理部をさらに備える、請求項1~4のいずれか一項に記載の構造物評価システム。

【請求項6】
弾性波を検出する複数のセンサそれぞれによって検出された複数の弾性波のうち、前記複数の弾性波の発生源の位置と、前記複数のセンサの配置位置によって定められる閾値を超える振幅を有する弾性波を用いて弾性波の発生源の位置を標定する位置標定ステップと、
前記位置標定ステップによる前記弾性波の発生源の位置標定結果に基づいて、前記構造物の劣化状態を評価する評価ステップと、
を有する構造物評価方法。

【請求項7】
弾性波を検出する複数のセンサそれぞれによって検出された複数の弾性波に基づいて、弾性波の発生源の位置を標定する位置標定ステップと、
前記位置標定ステップによる前記弾性波の発生源の位置標定結果に基づいて、弾性波の発生源の密度の分布を表す弾性波源密度分布を生成する密度分布生成ステップと、
前記複数のセンサの配置位置に応じて前記弾性波源密度分布を補正するための補正係数を用いて、前記弾性波源密度分布を補正する補正ステップと、
前記補正ステップにより補正された前記弾性波源密度分布に基づいて、前記構造物の劣化状態を評価する評価ステップと、
を有する構造物評価方法。

【請求項8】
弾性波を検出する複数のセンサそれぞれによって検出された複数の弾性波に基づいて、弾性波の発生源の位置を標定する位置標定ステップと、
前記位置標定ステップによる前記弾性波の発生源の位置標定結果に基づいて、弾性波の発生源の密度の分布を表す弾性波源密度分布を生成する密度分布生成ステップと、
前記複数のセンサの配置位置に応じて、予め健全な構造物により得られた比較対象となる弾性波源密度分布を補正するための補正倍率を用いて、前記比較対象となる弾性波源密度分布を補正する補正ステップと、
前記密度分布生成ステップにより生成された前記弾性波源密度分布と、前記補正ステップにより補正された前記比較対象となる弾性波源密度分布とに基づいて、前記構造物の劣化状態を評価する評価ステップと、
を有する構造物評価方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2019544751thum.jpg
出願権利状態 公開
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