JPH0312509A - 超音波を用いたコンクリートの内部空隙の測定方法および装置 - Google Patents
超音波を用いたコンクリートの内部空隙の測定方法および装置Info
- Publication number
- JPH0312509A JPH0312509A JP1147476A JP14747689A JPH0312509A JP H0312509 A JPH0312509 A JP H0312509A JP 1147476 A JP1147476 A JP 1147476A JP 14747689 A JP14747689 A JP 14747689A JP H0312509 A JPH0312509 A JP H0312509A
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- Japan
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- probe
- pulses
- frequency
- concrete
- ultrasonic
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- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/04—Wave modes and trajectories
- G01N2291/044—Internal reflections (echoes), e.g. on walls or defects
Landscapes
- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (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］
本発明は、コンクＩＪ −ト構造物の品質管理および劣
化試験、あるいは材木、強化プラスチックＦＲＰ等の非
破壊検査に使用される超音波測定に係り、特に、−探触
子法によりコンクリート試験体の厚みおよび内部空隙の
測定を行う超音波を用いた測定方法および装置に関する
ものである。
化試験、あるいは材木、強化プラスチックＦＲＰ等の非
破壊検査に使用される超音波測定に係り、特に、−探触
子法によりコンクリート試験体の厚みおよび内部空隙の
測定を行う超音波を用いた測定方法および装置に関する
ものである。
［従来の技術］
建築、土木の分野において、コンクリートスラブの厚み
および内部空隙の測定は通常超音波測定により行われて
いる。その例を第４図に示す。第４図に示すものは、い
わゆる−探触子法と呼ばれているもので、探触子１から
発信された超音波パルスの反射波を探触子１で受信して
、当該受信信号の波形を図示しないオシロスコープ等の
表示手段に表示するようになされている。しかし、−探
触子法によってコンクリートスラブ２の厚み、および内
部空隙３の位置を測定しようとすると、スラブ底面や内
部空隙３からの反射波と送信パルスが重なりあって反射
波を明瞭に判別することは困難であった。
および内部空隙の測定は通常超音波測定により行われて
いる。その例を第４図に示す。第４図に示すものは、い
わゆる−探触子法と呼ばれているもので、探触子１から
発信された超音波パルスの反射波を探触子１で受信して
、当該受信信号の波形を図示しないオシロスコープ等の
表示手段に表示するようになされている。しかし、−探
触子法によってコンクリートスラブ２の厚み、および内
部空隙３の位置を測定しようとすると、スラブ底面や内
部空隙３からの反射波と送信パルスが重なりあって反射
波を明瞭に判別することは困難であった。
そこで、第５図に示すように、送信用探触子５と受信用
探触子６の二つの探触子をそれぞれコンクリートスラブ
７の表面に配置し、送信用探触子５から超音波パルスを
発信し、コンクリートスラブ７の底面および内部空隙８
からの反射波を受信用探触子６で検出して、反射波形を
図示しないオシロスコープ等の表示手段に表示し、該反
射波形から超音波パルスの伝播時間を読み取ってコンク
リートスラブの厚みおよび内部空隙の位置を測定する、
いわゆる二探触子法が採用されてきている。
探触子６の二つの探触子をそれぞれコンクリートスラブ
７の表面に配置し、送信用探触子５から超音波パルスを
発信し、コンクリートスラブ７の底面および内部空隙８
からの反射波を受信用探触子６で検出して、反射波形を
図示しないオシロスコープ等の表示手段に表示し、該反
射波形から超音波パルスの伝播時間を読み取ってコンク
リートスラブの厚みおよび内部空隙の位置を測定する、
いわゆる二探触子法が採用されてきている。
口発明が解決しようとする課題］
しかし、二探触子法においても次のような問題があった
。つまり、従来の超音波測定装置や探触子においては、
使用される超音波の周波数成分は当該装置の性能によっ
て一義的に決定されてしまうために、コンクリートの材
質によっては超音波パルスが散乱あるいは減衰してしま
って測定を行えない場合があった。また、探触子５．６
にダンパー材を用いる等の特別なことは行われていない
ために、第６図に示すように送信パルスが長時間に渡っ
て振動するという現象もあり、測定精度は悪いものであ
った。また、二探触子法では二つの探触子をどのように
配置するかが面倒な問題であった。
。つまり、従来の超音波測定装置や探触子においては、
使用される超音波の周波数成分は当該装置の性能によっ
て一義的に決定されてしまうために、コンクリートの材
質によっては超音波パルスが散乱あるいは減衰してしま
って測定を行えない場合があった。また、探触子５．６
にダンパー材を用いる等の特別なことは行われていない
ために、第６図に示すように送信パルスが長時間に渡っ
て振動するという現象もあり、測定精度は悪いものであ
った。また、二探触子法では二つの探触子をどのように
配置するかが面倒な問題であった。
本発明は、上記の課題を解決するものであって、コンク
リート試験体の厚みおよび内部空隙の位置の測定精度を
向上できる超音波を用いた測定方法および装置を提供す
ることを目的とするものである。
リート試験体の厚みおよび内部空隙の位置の測定精度を
向上できる超音波を用いた測定方法および装置を提供す
ることを目的とするものである。
［課題を解決するための手段］
上記の目的を達成するために、本発明の超音波を用いた
コンクリートの内部空隙の測定方法は、一つの探触子で
超音波パルスの発信および受信を行う超音波を用いた測
定方法において、前記探触子は高ダンピングの低周波◆
縦波探触子であり１、前記超音波パルスは変調パルスで
あり、かつ前記超音波パルスの周波数を変化させながら
前記探触子から発信し、前記探触子で受信した反射波の
エコーが略最大になる周波数を選択することを特徴とし
１ また、本発明の超音波を用いたコンクリートの内部
空隙の測定装置は、変調パルスとなされた超音波パルス
の発信および受信を行う高ダンピングの低周波φ縦波探
触子である探触子と、前記超音波パルスの発信周波数を
連続的に可変する可変周波数発信手段と、前記探触子で
受信した信号の波形を表示する表示手段とを具備するこ
とを特徴とする。
コンクリートの内部空隙の測定方法は、一つの探触子で
超音波パルスの発信および受信を行う超音波を用いた測
定方法において、前記探触子は高ダンピングの低周波◆
縦波探触子であり１、前記超音波パルスは変調パルスで
あり、かつ前記超音波パルスの周波数を変化させながら
前記探触子から発信し、前記探触子で受信した反射波の
エコーが略最大になる周波数を選択することを特徴とし
１ また、本発明の超音波を用いたコンクリートの内部
空隙の測定装置は、変調パルスとなされた超音波パルス
の発信および受信を行う高ダンピングの低周波φ縦波探
触子である探触子と、前記超音波パルスの発信周波数を
連続的に可変する可変周波数発信手段と、前記探触子で
受信した信号の波形を表示する表示手段とを具備するこ
とを特徴とする。
［作用］
本発明においては、超音波パルスの発信周波数を可変と
したので、試験体の性質に応じた最適な周波数の超音波
パルスを用いて測定を行うことができるものである。ま
た、探触子として高ダンピングの低周波拳縦波探触子を
用い、更に発信パルスを変調パルスとしたので、発信パ
ルスの振動時間を短くでき、発信パルスと反射波を明確
に分離することができるものである。
したので、試験体の性質に応じた最適な周波数の超音波
パルスを用いて測定を行うことができるものである。ま
た、探触子として高ダンピングの低周波拳縦波探触子を
用い、更に発信パルスを変調パルスとしたので、発信パ
ルスの振動時間を短くでき、発信パルスと反射波を明確
に分離することができるものである。
［実施例］
以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。
第１図は本発明の１実施例の構成を示す図であり、図か
ら明らかなように、本発明においては一探触子法を採用
する。第１図において、１１は可変周波数発信手段であ
り、コンクリートの材質に応じた周波数の超音波パルス
を探触子１２から発信できるようにするために設けられ
ているものである。このことにより従来生じていたコン
クリートスラブ内での超音波パルスの散乱、減衰を防止
することができる。探触子１２から発信された超音波パ
ルス１４は図示しないコンクリートスラブの底面および
内部空隙で反射し、該反射波１５は探触子１２で検出さ
れて、オシロスコープ等の表示手段１３で波形として表
示される。
ら明らかなように、本発明においては一探触子法を採用
する。第１図において、１１は可変周波数発信手段であ
り、コンクリートの材質に応じた周波数の超音波パルス
を探触子１２から発信できるようにするために設けられ
ているものである。このことにより従来生じていたコン
クリートスラブ内での超音波パルスの散乱、減衰を防止
することができる。探触子１２から発信された超音波パ
ルス１４は図示しないコンクリートスラブの底面および
内部空隙で反射し、該反射波１５は探触子１２で検出さ
れて、オシロスコープ等の表示手段１３で波形として表
示される。
また、−探触子法の場合、反射波と送信パルスが重なり
合う問題があることは前に述べたところであるが、これ
は従来の縦波探触子は発信パルスの振動時間が長いため
であるので、本発明においては、発信パルス１４を例え
ば第２図に示すような変調パルスとすること、および探
触子１２を高ダンピングの低周波・縦波探触子とするこ
とで発信パルスのパルス幅を短くしている。つまり、発
信パルスを従来のような減衰振動型パルスではなく変調
パルスとすることで高調波成分を低減し、一つの中心周
波数成分を持つ広帯域な超音波を発信させることができ
、また、探触子１２を高ダンピングの低周波・縦波探触
子とすることによりパルス幅を従来の１／１００程度に
することができるので、これらの結果発信パルス幅を短
くでき、従って発信パルスと反射波が重なり合うことを
防止できるのである。
合う問題があることは前に述べたところであるが、これ
は従来の縦波探触子は発信パルスの振動時間が長いため
であるので、本発明においては、発信パルス１４を例え
ば第２図に示すような変調パルスとすること、および探
触子１２を高ダンピングの低周波・縦波探触子とするこ
とで発信パルスのパルス幅を短くしている。つまり、発
信パルスを従来のような減衰振動型パルスではなく変調
パルスとすることで高調波成分を低減し、一つの中心周
波数成分を持つ広帯域な超音波を発信させることができ
、また、探触子１２を高ダンピングの低周波・縦波探触
子とすることによりパルス幅を従来の１／１００程度に
することができるので、これらの結果発信パルス幅を短
くでき、従って発信パルスと反射波が重なり合うことを
防止できるのである。
次に、第１図の構成によるコンクリートの内部空隙の測
定方法を述べる。
定方法を述べる。
先ず、第４図に示すものと同様に、試験体であるコンク
リートスラブの表面に探触子１２を配置して超音波パル
スをコンクリート中に放射し、コンクリートスラブの底
面および内部空隙からの反射波を探触子１２で受信する
。この際、可変周波数発信手段１１により発信周波数を
１００ｋＨｚ程度から５００ｋｌｌｚ程度まで連続的に
変化させて反射波のエコーの高さが最も高くなる周波数
を選択する。このときの受信波形の例を第３図に示す。
リートスラブの表面に探触子１２を配置して超音波パル
スをコンクリート中に放射し、コンクリートスラブの底
面および内部空隙からの反射波を探触子１２で受信する
。この際、可変周波数発信手段１１により発信周波数を
１００ｋＨｚ程度から５００ｋｌｌｚ程度まで連続的に
変化させて反射波のエコーの高さが最も高くなる周波数
を選択する。このときの受信波形の例を第３図に示す。
第３図においてＡで示すものは発信パルスの反射波であ
り、Ｂで示すものは底面または内部空隙による反射波で
ある。図から発信パルスと反射波は重なり合っていない
ことが分かる。いま、超音波パルスを発信してから反射
波Ｂの立ち上がりまでの時間をＴとし、予め求められて
いる当該周波数の超音波のコンクリート内での基準速度
をＶとすると、反射源である底面または内部空隙のコン
クリートスラブ表面からの位置りは、Ｄ＝ＶＸＴで求め
ることができる。
り、Ｂで示すものは底面または内部空隙による反射波で
ある。図から発信パルスと反射波は重なり合っていない
ことが分かる。いま、超音波パルスを発信してから反射
波Ｂの立ち上がりまでの時間をＴとし、予め求められて
いる当該周波数の超音波のコンクリート内での基準速度
をＶとすると、反射源である底面または内部空隙のコン
クリートスラブ表面からの位置りは、Ｄ＝ＶＸＴで求め
ることができる。
以上、本発明の１実施例について説明したが、本発明は
上記実施例に限定されるものではなく、種々の変形が可
能である。例えば、超音波パルスの周波数の可変範囲は
測定の対象となっている物体の性質に応じて適宜変える
ことができる。また、上記の実施例ではコンクリートス
ラブの厚みおよび内部空隙の位置の測定の例をあげたが
、本発明はコンクリートに限らず木材、ＦＰＲ等の非破
壊検査にも適用できるものである。
上記実施例に限定されるものではなく、種々の変形が可
能である。例えば、超音波パルスの周波数の可変範囲は
測定の対象となっている物体の性質に応じて適宜変える
ことができる。また、上記の実施例ではコンクリートス
ラブの厚みおよび内部空隙の位置の測定の例をあげたが
、本発明はコンクリートに限らず木材、ＦＰＲ等の非破
壊検査にも適用できるものである。
［発明の効果コ
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、■超
音波パルスの発信周波数を可変としたので、試験体の性
質に応じた最適な周波数の超音波パルスを用いて測定を
行うことができる、■探触子として高ダンピングの低周
波争縦波探触子を用い、更に発信パルスを変調パルスと
したので、発信パルスの振動時間を短くでき、発信パル
スと反射波を明確に分離することができる、等の優れた
効果を有するものであり、これらの相乗効果として測定
精度を向上させることができるものである。
音波パルスの発信周波数を可変としたので、試験体の性
質に応じた最適な周波数の超音波パルスを用いて測定を
行うことができる、■探触子として高ダンピングの低周
波争縦波探触子を用い、更に発信パルスを変調パルスと
したので、発信パルスの振動時間を短くでき、発信パル
スと反射波を明確に分離することができる、等の優れた
効果を有するものであり、これらの相乗効果として測定
精度を向上させることができるものである。
第１図は本発明に係る１実施例の構成を示す図、第２図
は発信パルスの例を示す図、第３図は本発明による受信
波形の例を示す図、第４図は一探触子法を示す図、第５
図は二探触子法を示す図、第６図は従来の発信パルスの
振動を示す図である。 １１・・・可変周波数発信手段、１２・・・探触子、１
３・・・表示手段。 第３図 第４図 １７朶触予 ／ 第５図 第 図
は発信パルスの例を示す図、第３図は本発明による受信
波形の例を示す図、第４図は一探触子法を示す図、第５
図は二探触子法を示す図、第６図は従来の発信パルスの
振動を示す図である。 １１・・・可変周波数発信手段、１２・・・探触子、１
３・・・表示手段。 第３図 第４図 １７朶触予 ／ 第５図 第 図
Claims (2)
- （１）一つの探触子で超音波パルスの発信および受信を
行う超音波を用いたコンクリートの内部空隙の測定方法
において、前記探触子は高ダンピングの低周波・縦波探
触子であり、前記超音波パルスは変調パルスであり、か
つ前記超音波パルスの周波数を変化させながら前記探触
子から発信し、前記探触子で受信した反射波のエコーが
略最大になる周波数を選択することを特徴とする超音波
を用いたコンクリートの内部空隙の測定方法。 - （２）変調パルスとなされた超音波パルスの発信および
受信を行う高ダンピングの低周波・縦波探触子である探
触子と、前記超音波パルスの発信周波数を連続的に可変
する可変周波数発信手段と、前記探触子で受信した信号
の波形を表示する表示手段とを具備することを特徴とす
る超音波を用いたコンクリートの内部空隙の測定装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1147476A JPH0312509A (ja) | 1989-06-09 | 1989-06-09 | 超音波を用いたコンクリートの内部空隙の測定方法および装置 |
| GB9004008A GB2232487B (en) | 1989-06-09 | 1990-02-22 | Ultrasonic measuring apparatus including a high-damping probe |
| US07/483,843 US5078013A (en) | 1989-06-09 | 1990-02-23 | Ultrasonic measuring apparatus using a high-damping probe |
| DE4006454A DE4006454A1 (de) | 1989-06-09 | 1990-03-01 | Stark daempfendes messteil und ultraschallmessvorrichtung |
| KR1019900003647A KR910001359A (ko) | 1989-06-09 | 1990-03-19 | 하이댐핑 탐촉자 및 그것을 사용한 초음파 측정장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1147476A JPH0312509A (ja) | 1989-06-09 | 1989-06-09 | 超音波を用いたコンクリートの内部空隙の測定方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0312509A true JPH0312509A (ja) | 1991-01-21 |
Family
ID=15431253
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1147476A Pending JPH0312509A (ja) | 1989-06-09 | 1989-06-09 | 超音波を用いたコンクリートの内部空隙の測定方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0312509A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04348274A (ja) * | 1991-02-06 | 1992-12-03 | Toko Denki Kk | 電気機器ケース内の浸水検出方法および装置 |
| JPH08338715A (ja) * | 1995-06-13 | 1996-12-24 | Mitsubishi Chem Corp | 超音波を利用した肉厚測定方法 |
| JP2009047553A (ja) * | 2007-08-20 | 2009-03-05 | National Maritime Research Institute | 超音波による劣化損傷評価システム、超音波による劣化損傷評価装置、および、超音波による劣化損傷評価方法、超音波による劣化損傷評価プログラム |
| CN116698267A (zh) * | 2023-05-06 | 2023-09-05 | 成都飞机工业（集团）有限责任公司 | 一种非介入式检测液压系统充液管道流体压力的方法 |
-
1989
- 1989-06-09 JP JP1147476A patent/JPH0312509A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04348274A (ja) * | 1991-02-06 | 1992-12-03 | Toko Denki Kk | 電気機器ケース内の浸水検出方法および装置 |
| JPH08338715A (ja) * | 1995-06-13 | 1996-12-24 | Mitsubishi Chem Corp | 超音波を利用した肉厚測定方法 |
| JP2009047553A (ja) * | 2007-08-20 | 2009-03-05 | National Maritime Research Institute | 超音波による劣化損傷評価システム、超音波による劣化損傷評価装置、および、超音波による劣化損傷評価方法、超音波による劣化損傷評価プログラム |
| CN116698267A (zh) * | 2023-05-06 | 2023-09-05 | 成都飞机工业（集团）有限责任公司 | 一种非介入式检测液压系统充液管道流体压力的方法 |
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