JPH0249187A - 共振を利用した鉄筋探査器 - Google Patents
共振を利用した鉄筋探査器Info
- Publication number
- JPH0249187A JPH0249187A JP63200373A JP20037388A JPH0249187A JP H0249187 A JPH0249187 A JP H0249187A JP 63200373 A JP63200373 A JP 63200373A JP 20037388 A JP20037388 A JP 20037388A JP H0249187 A JPH0249187 A JP H0249187A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- oscillator
- coil
- frequency
- resonance circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野１
本発明はコンクリート壁内に埋設されている鉄筋を非破
壊探査する共振を利用した鉄筋探査器に係り、特に、高
感度にして相当深部の鉄筋も分解能よく検出できるもの
である。
壊探査する共振を利用した鉄筋探査器に係り、特に、高
感度にして相当深部の鉄筋も分解能よく検出できるもの
である。
ｒ従来の技術１
従来の斯の種の探査器は探査プローブとしてコイルを用
い、このコイルが鉄筋に接近すると該コイルのインダク
タンスが変化するので、この変化を検知して鉄筋の存在
を知るというものである。
い、このコイルが鉄筋に接近すると該コイルのインダク
タンスが変化するので、この変化を検知して鉄筋の存在
を知るというものである。
「発明が解決しようとする問題点１
このための感度を向上させる最も簡単な方法は、コイル
の磁界を強くすれば良いが、従来例において磁界を強く
するには該プローブ用コイルを大型化し、大電流を流す
必要が生じ、コイルを大型化するとその磁界分布範囲が
拡大して埋設鉄筋の正確な位置まで探査することが不可
能となり、また、該コイルに大電流を流すには電源装置
が大型となり本来ハンディータイプとして使用するこの
種装置としては電源部を独立させる等の使用上の不便が
生じるので、無条件に磁界を強くすることができなかり
な。
の磁界を強くすれば良いが、従来例において磁界を強く
するには該プローブ用コイルを大型化し、大電流を流す
必要が生じ、コイルを大型化するとその磁界分布範囲が
拡大して埋設鉄筋の正確な位置まで探査することが不可
能となり、また、該コイルに大電流を流すには電源装置
が大型となり本来ハンディータイプとして使用するこの
種装置としては電源部を独立させる等の使用上の不便が
生じるので、無条件に磁界を強くすることができなかり
な。
そこで、共振系を利用することは斯の種探査器にとって
は不可欠と考えるべきであり、むしろこの共振系に他の
補償回路を付加することにより上記欠点を取り除く事が
好ましい。
は不可欠と考えるべきであり、むしろこの共振系に他の
補償回路を付加することにより上記欠点を取り除く事が
好ましい。
ｒ発明の目的Ｊ
そこで、本発明は上記欠点を排除し極めて高感度の鉄筋
探査器を提供することを目的としたものである。
探査器を提供することを目的としたものである。
ｒ問題点を解決するための手段」
このため、本発明に於いては共振回路に給電する一定周
波数の発振器、該発振器からの出力の位相を適宜調節出
来る様にした可変の位相器、この位相器からの出力を上
記発振器からの出力と比較する差動増巾器、上記発振器
からの一定周波数出力を基準として作動し、上記差動増
巾器の出力を増巾するロックイン増巾器とを組合せ、然
も、上記発振器から出力周波数を共振回路の共振周波数
とは僅かずらし、一般の共振回路の共振曲線で言うピー
クに向かって立上がりの鋭い曲線部分で作動させる様に
した。
波数の発振器、該発振器からの出力の位相を適宜調節出
来る様にした可変の位相器、この位相器からの出力を上
記発振器からの出力と比較する差動増巾器、上記発振器
からの一定周波数出力を基準として作動し、上記差動増
巾器の出力を増巾するロックイン増巾器とを組合せ、然
も、上記発振器から出力周波数を共振回路の共振周波数
とは僅かずらし、一般の共振回路の共振曲線で言うピー
クに向かって立上がりの鋭い曲線部分で作動させる様に
した。
ｒ作用Ｊ
本発明探査器の共振回路を構成するコイルには初めは上
記した様にこの共振回路の共振点とは僅かにずらした周
波数で給電しておき、この状態に於いて、共振回路から
の第１出力と、上記共振回路用給電源である発振器の出
力であって上記共振回路を通らないなまの第２出力とを
相を一致させて差動増巾器により比較し、上記第１、第
２の出力が等しくなる様、即ち差動増巾器出力が零にな
る様にまづ準備しておく。
記した様にこの共振回路の共振点とは僅かにずらした周
波数で給電しておき、この状態に於いて、共振回路から
の第１出力と、上記共振回路用給電源である発振器の出
力であって上記共振回路を通らないなまの第２出力とを
相を一致させて差動増巾器により比較し、上記第１、第
２の出力が等しくなる様、即ち差動増巾器出力が零にな
る様にまづ準備しておく。
次に探査操作に於いてはコイルが金属体に接近する時は
上記第１出力の方が共振点までその共振曲線に沿ってほ
ぼ比例的に出力が急上昇し、差動増巾器から差出力が得
られることになるが、この差出力には歪成分による不要
周波数が含まれるおそれがあるのでこの差出力をフィル
タにより濾波し、更に上記発振器からもとの周波数信号
で固定したロックイン増巾器を通して計器に出力する。
上記第１出力の方が共振点までその共振曲線に沿ってほ
ぼ比例的に出力が急上昇し、差動増巾器から差出力が得
られることになるが、この差出力には歪成分による不要
周波数が含まれるおそれがあるのでこの差出力をフィル
タにより濾波し、更に上記発振器からもとの周波数信号
で固定したロックイン増巾器を通して計器に出力する。
この計器出力は鉄筋がコイル付近になかった場合の出力
信号と鉄筋が付近に存在した時の出力信号との差であり
、とりも直さず、鉄筋のコイルに対する接近度合即ち埋
設深さに関するデータである。
信号と鉄筋が付近に存在した時の出力信号との差であり
、とりも直さず、鉄筋のコイルに対する接近度合即ち埋
設深さに関するデータである。
次に共振系を利用した本発明探査器の基本的な作用を第
２．第３図について説明する。
２．第３図について説明する。
第２図に於いて５は発振器でこれより■１なる成る周波
数の電流がコイルしに流されるものとし、又りの出力端
にまたがりコンデンサＣを接ぎこの両端の出力端を今Ｖ
。とする。
数の電流がコイルしに流されるものとし、又りの出力端
にまたがりコンデンサＣを接ぎこの両端の出力端を今Ｖ
。とする。
第２図でコンデンサＣの両端の出力電圧Ｖ。は今、ωＬ
＝１／ωＣとすることでＬとＣの共振がおこり、この周
波数をωＲとする。共振したときの出力電圧■。は ■。＝ ｊ″′”Ｃ■１ となり第３図に示すようになり周波数ω□で最大出力が
得られる。
＝１／ωＣとすることでＬとＣの共振がおこり、この周
波数をωＲとする。共振したときの出力電圧■。は ■。＝ ｊ″′”Ｃ■１ となり第３図に示すようになり周波数ω□で最大出力が
得られる。
すなわち、共振時にはコイルに最大電流が流れることに
なる。そのためコイルから発生する磁界はそれだけ強め
られることになり、より深い所の鉄筋の探査に使用でき
る可能性が出てくることになる。
なる。そのためコイルから発生する磁界はそれだけ強め
られることになり、より深い所の鉄筋の探査に使用でき
る可能性が出てくることになる。
実際に本装置を作動させるときは、完全な共振状態から
ごくわずかだけずらした周波数ω、又はω２を用いる。
ごくわずかだけずらした周波数ω、又はω２を用いる。
この理由はコイルが鉄筋に近ずいた時、コイルＬのイン
ダクタンスが変化して共振点ωＲからはずれることがお
きる。この場合共振点で動作させておくと周波数がずれ
た時ω、の方かω２の方にいずれにづれても出力電圧は
同じ程度に下がり、コイルＬのインダクタンスが増した
のか減ったのか区別がつかない。また、温度変化でＬの
インダクタンスが変化しても同様である。ところが、最
初から少しだけ共振から離れたω１またはω２に設定し
ておけば、インダクタンスが変化しても出力電圧は周波
数にほぼ単調に比例して急激に上昇する。また、共振点
掻く付近における周波数の変化に比べ、ω１もしくはω
２ならば周波数に対する出力電圧の変化は大きい。この
ことは感度を高める役目をしていることになる。
ダクタンスが変化して共振点ωＲからはずれることがお
きる。この場合共振点で動作させておくと周波数がずれ
た時ω、の方かω２の方にいずれにづれても出力電圧は
同じ程度に下がり、コイルＬのインダクタンスが増した
のか減ったのか区別がつかない。また、温度変化でＬの
インダクタンスが変化しても同様である。ところが、最
初から少しだけ共振から離れたω１またはω２に設定し
ておけば、インダクタンスが変化しても出力電圧は周波
数にほぼ単調に比例して急激に上昇する。また、共振点
掻く付近における周波数の変化に比べ、ω１もしくはω
２ならば周波数に対する出力電圧の変化は大きい。この
ことは感度を高める役目をしていることになる。
なお、共振回路は直列でも並列共振回路でも本発明に適
用できることはもち論である。
用できることはもち論である。
「実施例１
第１図に本発明の典型的な実施例の回路を示しこれにつ
いて説明する。
いて説明する。
５は共振系を駆動する有る一定周波数例えば３０ＫＨ２
程度の発振器、コイルＬとコンデンサＣとは共振回路を
構成し、コイルしは探査プローブ内に設は鉄筋の埋設さ
れているであろう壁面に密着掃引し探査に供する。
程度の発振器、コイルＬとコンデンサＣとは共振回路を
構成し、コイルしは探査プローブ内に設は鉄筋の埋設さ
れているであろう壁面に密着掃引し探査に供する。
発振器５からの出力はバッファ回路１を通して共振回路
に給電され、そしてコイルして検出した出力は高人力抵
抗のバッファ回路２を経てインピーダンス変換を行い、
次いで増巾器３で増巾され出力■、なる正弦波出力を得
る。
に給電され、そしてコイルして検出した出力は高人力抵
抗のバッファ回路２を経てインピーダンス変換を行い、
次いで増巾器３で増巾され出力■、なる正弦波出力を得
る。
一部発振器５からの正弦波出力は増巾器４にも導かれ、
適当な振巾に増巾されるとともに、出力インピーダンス
を低下させる。この増巾器４の正弦波出力は可変位相器
６を通すことにより、振巾はそのままで位相を変化でき
る。可変位相器６を通ったあと、利得可変増巾器７を通
して出力■。
適当な振巾に増巾されるとともに、出力インピーダンス
を低下させる。この増巾器４の正弦波出力は可変位相器
６を通すことにより、振巾はそのままで位相を変化でき
る。可変位相器６を通ったあと、利得可変増巾器７を通
して出力■。
を得る。
センサコイルＬを鉄筋から遠く離しておいてＶ５とｖｏ
とが同相であるように可変位相器６を調整し、振巾も同
一になるように利得可変増巾器７を調整す°る。理想的
には差動増巾器８の出力が平になるように調整する。現
実には■５とＶＩ、がごくわずかの波形の歪みによりズ
レが生じ差動増巾器８の出力に不要信号が現われる。そ
こで、発振器５からの一定の周波数のみを通過させるバ
ンドパスフィルタ９を用いることで、波形の歪みによる
出力電圧を減少させることができる。大きな歪み波形を
高感度のロックイン増巾器１０に入れると、不要な信号
で入力が飽和する事があるがこれを避けている。ロック
イン増巾器１０は発振器５の信号をそのｒｅｆ端子に導
いているのでロックイン増巾器１０は発振器５の一定周
波数に一致したものの信号しか現われない同期検波器と
して働く。ロックイン増巾器１０の入力はノイズレベル
までも感度を上げられるので、もとの周波数成分との差
の振巾をその出力に接続したメータ１１で読み取ること
ができる。この出力信号は鉄筋の接近度即ち深さに関係
するデータとなる。
とが同相であるように可変位相器６を調整し、振巾も同
一になるように利得可変増巾器７を調整す°る。理想的
には差動増巾器８の出力が平になるように調整する。現
実には■５とＶＩ、がごくわずかの波形の歪みによりズ
レが生じ差動増巾器８の出力に不要信号が現われる。そ
こで、発振器５からの一定の周波数のみを通過させるバ
ンドパスフィルタ９を用いることで、波形の歪みによる
出力電圧を減少させることができる。大きな歪み波形を
高感度のロックイン増巾器１０に入れると、不要な信号
で入力が飽和する事があるがこれを避けている。ロック
イン増巾器１０は発振器５の信号をそのｒｅｆ端子に導
いているのでロックイン増巾器１０は発振器５の一定周
波数に一致したものの信号しか現われない同期検波器と
して働く。ロックイン増巾器１０の入力はノイズレベル
までも感度を上げられるので、もとの周波数成分との差
の振巾をその出力に接続したメータ１１で読み取ること
ができる。この出力信号は鉄筋の接近度即ち深さに関係
するデータとなる。
「発明の効果」
本装置の特徴及び効果をまとめてみると、１） 従来型
に比べて使用周波数が高く、共産現象ヲ用いているため
感度が高イ。
に比べて使用周波数が高く、共産現象ヲ用いているため
感度が高イ。
２） 共振点の周波数を用いないでわずかたけ周波数を
ずらしたためコイルＬのインダクタンスの変化にだいす
るＶ。の変化が大きくなり高感度となし得る。
ずらしたためコイルＬのインダクタンスの変化にだいす
るＶ。の変化が大きくなり高感度となし得る。
３） 発振器５からの出力の中、コイルＬを通った信号
ｖＬとコイルＬを通らない信号Ｖ０とは測定開始前にバ
ランスさせるので、鉄筋が接近したときの変化分だけが
検出されるので弁別度がよいなお、本発明探査器は鉄筋
位置に対する分解能を改善するために、高周波用フェラ
イトコア（径約１０ｍｍΦ）をコイルＬ中に入れである
。
ｖＬとコイルＬを通らない信号Ｖ０とは測定開始前にバ
ランスさせるので、鉄筋が接近したときの変化分だけが
検出されるので弁別度がよいなお、本発明探査器は鉄筋
位置に対する分解能を改善するために、高周波用フェラ
イトコア（径約１０ｍｍΦ）をコイルＬ中に入れである
。
この結果コイルＬから発生する磁界は全てコアの中に集
められ、コアの端から出る磁力線は空心に比べより一層
密度が高くなり、空心コイルを使う場合に比べ鉄筋の存
在位置の判断の性能を改善できる。
められ、コアの端から出る磁力線は空心に比べより一層
密度が高くなり、空心コイルを使う場合に比べ鉄筋の存
在位置の判断の性能を改善できる。
第１図は、本発明探査器の実施例のブロック回路図、第
２図及び第３図は本発明探査器の基本作用を解説する図
で、第２図は共産系の回路図、第３図は共産曲線図であ
る。 ５・・・発振器 Ｌ・・・プローブ用コイル
Ｃ・・・共産用コンデンサ １．２・・・バッファ
回路 ３，４，７．１０・・・増巾器 ６・・
・位相器 ８・・・差動増巾器 ９・・・フィ
ルタ １１・・・メータ １ ｍ 代 理 人 ω１ ωユ 手続補正書 ≠ 事件の表示 昭和６３年特許願第２００３７３号 ２゜ 発明の名称 共振を利用した鉄筋探査器 ３゜ 補正をする者 事件との関係
２図及び第３図は本発明探査器の基本作用を解説する図
で、第２図は共産系の回路図、第３図は共産曲線図であ
る。 ５・・・発振器 Ｌ・・・プローブ用コイル
Ｃ・・・共産用コンデンサ １．２・・・バッファ
回路 ３，４，７．１０・・・増巾器 ６・・
・位相器 ８・・・差動増巾器 ９・・・フィ
ルタ １１・・・メータ １ ｍ 代 理 人 ω１ ωユ 手続補正書 ≠ 事件の表示 昭和６３年特許願第２００３７３号 ２゜ 発明の名称 共振を利用した鉄筋探査器 ３゜ 補正をする者 事件との関係
Claims (2)
- （１）コイルとコンデンサとで共振回路を形成し該コイ
ルを鉄筋に近づけることによるそのインダクタンスの変
化に基づき、埋設鉄筋の存在を検出する鉄筋探査器に於
いて、 上記共振回路に給電する一定周波数の発振器、該発振器
の出力の位相を変化する可変位相器、上記共振回路から
の出力Ｖ＿Ｌと上記可変位相器からの出力Ｖ＿Ｄとを比
較する差動増巾器、該差動増巾器の出力を受け、上記発
振器からの一定周波数を基準信号として作動するロック
イン増巾器、該ロックイン増巾器の出力を指示する計器
とより成る事を特徴とする共振を利用した鉄筋探査器。 - （２）請求項１記載の鉄筋探査器に於いて、上記一定周
波数とは、上記共振回路の共振周波数より僅かづれた周
波数である事を特徴とする鉄筋探査器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63200373A JP2772477B2 (ja) | 1988-08-11 | 1988-08-11 | 共振を利用した鉄筋探査器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63200373A JP2772477B2 (ja) | 1988-08-11 | 1988-08-11 | 共振を利用した鉄筋探査器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0249187A true JPH0249187A (ja) | 1990-02-19 |
| JP2772477B2 JP2772477B2 (ja) | 1998-07-02 |
Family
ID=16423234
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63200373A Expired - Fee Related JP2772477B2 (ja) | 1988-08-11 | 1988-08-11 | 共振を利用した鉄筋探査器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2772477B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0486588A (ja) * | 1990-07-31 | 1992-03-19 | Nishimatsu Constr Co Ltd | Ｍ式深鉄筋探査器 |
-
1988
- 1988-08-11 JP JP63200373A patent/JP2772477B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0486588A (ja) * | 1990-07-31 | 1992-03-19 | Nishimatsu Constr Co Ltd | Ｍ式深鉄筋探査器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2772477B2 (ja) | 1998-07-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |