JPH07113753A - ひび割れ測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ひび割れ記録作業を容易に短時間で行えるひ
び割れ測定装置を提供すること。 【構成】 測定対象物の表面で反射する光を検知する検
知部と、該検知部から受光信号を処理する信号処理部
と、測定対象物のひび割れの無い部分を検知したときの
受光信号のレベルと予め入力されている基準レベルとを
比較し、この受光信号のレベルが基準レベルの範囲に入
るように、照射量を調整して測定対象物に向けての光を
照射する照明部とにより構成するひび割れ測定装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンクリートなどのひ
び割れの位置及び範囲を検出するひび割れ測定装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般的にコンクリート構造物に生ずるひ
び割れを測定する方法としては、構造物の表面に一定の
間隔で線分により区分し、スケッチ等の人手により記録
する方法が採られている。

【０００３】

【本発明が解決しようとする問題点】前記した従来のひ
び割れ測定方法にあっては、次のような問題点がある。 ＜イ＞ ひび割れ位置の記録作業を行うのに熟練を要す
る。 ＜ロ＞ ひび割れ位置の記録作業に多大な時間を要す
る。

【０００４】

【本発明の目的】本発明は以上の問題を解決するために
成されたものであり、その目的は、ひび割れ記録作業を
容易に短時間で行えるひび割れ測定装置を提供すること
である。

【０００５】

【問題点を解決するための手段】即ち本発明は、測定対
象物の表面で反射する光を検知する検知部と、該検知部
からの受光信号を受けて、その信号の処理及び記録を行
う信号処理部と、該検知部がひび割れの無い部分を検知
した際に得られる前記受光信号のレベルと予め入力され
ている基準レベルとを比較しこの受光信号のレベルが基
準レベルの範囲に入るように照射量を調整して測定対象
物に向けて光を照射する照明部とにより構成するひび割
れ測定装置である。

【０００６】また本発明は、複数の検知素子を具備し、
測定対象物の表面で反射する光を検知する検知部と該検
知部の各検知素子に対して割り当てた複数の記録素子を
具備し該検知部からの受光信号を受けて、その信号の処
理及び記録を行う信号処理部とにより構成し、前記各記
録素子は割り当てられた検知素子のうち少なくとも一つ
が検知することにより記録を行うことを特徴とするひび
割れ測定装置である。

【０００７】

【実施例１】以下図面を参照しながら実施例１について
説明する。 ＜イ＞装置全体の構成（図１） 図１にひび割れ測定装置１０のブロック図を示す。ひび
割れ測定装置１０は、検知部と信号処理部とシステム制
御部と照明部と移送部とにより構成される。以下各部に
ついて詳述する。

【０００８】＜ロ＞検知部（図１） 検知部は、レンズ１１１とＣＣＤ受光素子１１２とＣＣ
Ｄ駆動回路１１３とアナログアンプ１１４とにより構成
されている。レンズ１１１は、公知の光学レンズであ
り、測定対象物３０の表面で反射する光を収集する部位
である。ＣＣＤ受光素子１１２は、レンズ１１１で集め
られた光を検知する部位であり、縦一列に複数の画素を
配列して形成される。このＣＣＤ受光素子１１２は、公
知のリニア形のものを採用できる。即ち、ＣＣＤ受光素
子１１２は入射した光量に対して比例して受光信号を出
力するものである。ＣＣＤ受光素子１１２の各画素では
光電変換が行われ、そこで得られた電荷を画素の端から
順に受光信号として後述するアナログアンプ１１４へ転
送する。そして、この転送が完了すると再び光電変換を
始める。ＣＣＤ駆動回路１１３は、ＣＣＤ受光素子１１
２を駆動する回路であり、ＣＣＤ受光素子１１２に光電
変換及び転送を行う指令信号を出力する。アナログアン
プ１１４は、前記ＣＣＤ受光素子１１２からの受光信号
を電圧増幅する公知の増幅器を採用できる。

【０００９】＜ハ＞信号処理部（図１） 信号処理部は、コンパレータ１２１とデータ処理回路１
２２と記録器１２３とにより構成されている。コンパレ
ータ１２１は、所定の電圧値に判定レベルを設定した比
較回路であり、前記アナログアンプ１１４の出力信号を
受けて、データ処理回路１２２へデジタル信号を出力す
る部位である。即ち、コンパレータ１２１は、アナログ
アンプ１１４の出力信号がその判定レベルを越えるとハ
イレベルの出力を行い、アナログアンプ１１４の出力信
号がその判定レベル以下である時はローレベルの出力を
行う。また、コンパレータ１２１の出力を複数に、例え
ば四段階に出力を行うように構成して、記録器１２３で
階調記録を行うようにしても良い。データ処理回路１２
２は、コンパレータ１２１が出力するデジタル信号を処
理する回路である。記録器１２３は、例えばサーマルヘ
ッドを有するサーマルレコーダが採用でき、ＣＣＤ受光
素子１１２での一回の転送による受光信号ごとに走査印
刷していき、測定対象物のひび割れ状況を記録してい
く。記録形態としては、縮小、等倍、拡大記録が選択で
きる様になっている。また記録器１２３は、一回の転送
による記録が完了すると、ＣＣＤ駆動回路１１３及び移
送部１４へ駆動信号を出力する。この駆動信号により、
ＣＣＤ駆動回路１１３は光電変換させる指令信号をＣＣ
Ｄ受光素子１１２へ出力する。尚、記録部１２３は、サ
ーマルレコーダ以外のものでも良く、データ処理回路１
２３からのデジタル信号を随時記憶し、必要に応じてＣ
ＲＴディスプレイに表示するものなども採用できる。

【００１０】＜ニ＞システム制御部 システム制御部１５は、データ処理回路１２２、記録器
１２３、ＣＣＤ駆動回路１１３、移送部１４を制御する
部位である。システム制御部１５は、前記記録器１２３
が一回の転送による記録を完了すると、ＣＣＤ駆動回路
１１３及び移送部１４へ駆動信号を出力する。この駆動
信号により、移送部１４は次の測定位置へひび割れ測定
装置１０を移送する。そして、ＣＣＤ駆動回路１１３は
光電変換させる指令信号をＣＣＤ受光素子１１２へ出力
する。また、システム制御部１５は、記録形態を変更す
る場合にデータ処理回路１２２に制御信号を出力する。

【００１１】＜ホ＞照明部（図１） 照明部は、白レベル検出回路１３１と照明灯制御回路１
３２と照明灯１３３とにより構成される。照明灯１３３
は、レンズ１１１の付近に測定対象物に向けて設置さ
れ、測定対象物を照らす照射体である。照明灯１３３の
照度により、同じ対象物でもレンズ１１１から受光され
る光量が変化する。白レベル検出回路１３１は、測定対
象物３０の表面にひび割れの無い範囲にレンズ１１１を
合わせて受光した際に得られるアナログアンプ１１４の
出力値と予め入力された設定値と比較する回路である。
照明灯制御回路１３２は、照明灯１３３の照度を制御す
る回路である。例えば、アナログアンプ１１４の出力値
が白レベル検出回路１３１の設定値以下であると白レベ
ル検出回路１３１から照明灯制御回路１３２へ照度増加
信号が出力され、照明灯制御回路１３２は照明灯１３３
の照度を増加させる。またアナログアンプ１１４の出力
値が白レベル検出回路１３１の設定値を越えると白レベ
ル検出回路１３１から照明灯制御回路１３２へ照度増加
信号の出力が停止し、照明灯制御回路１３２は照明灯１
３３の照度を減少させる。この工程が繰り返されること
により、照明灯１３３の照度はほぼ一定に保たれる。

【００１２】＜ヘ＞移送部（図１） 移送部１４は、ひび割れ測定装置１０を移送する部位で
あり、公知のものである。例えば、図４に示す様に台車
に固定されたガイドレール上を移動するスライド機構、
図５に示す様に測定対象面にひび割れ測定装置１０を吸
着させると共に移動可能とした吸盤機構が採用でき、勿
論その他の機構であっても良い。尚、移送部１４は、前
記レンズ１１１や照明灯１３３を含む受光部分がその他
の部分と別体として形成される場合、その受光部分のみ
を移送するものであっても良い。

【００１３】

【作用】次にひび割れ測定装置１０の使用方法について
説明する。 ＜イ＞ひび割れ測定装置のセット レンズ１１１及び照明灯１３３を測定対象物３０の表面
に向けて、ひび割れ測定装置１０を測定対象物３０から
一定の距離を隔てて設置する。そして、ひび割れ測定装
置１０を測定対象物３０表面にひび割れの無い位置に移
動させる。ひび割れ測定装置１０に電源を投入し、検知
部及び照明部を作動させ、照明灯１３３の照度設定を行
う。即ち、レンズ１１１及びＣＣＤ受光素子１１２を介
しアナログアンプ１１４から出力される出力値と予め入
力される設定値とを白レベル検出回路１３１で比較し、
その出力値が設定値以下である場合は白レベル検出回路
１３１から照度増加信号が出力され、照明灯制御回路１
３２により照明灯１３３の照度が増加される。また出力
値が設定値を越えた場合は白レベル検出回路１３１から
照度増加信号の出力が停止され、照明灯制御回路１３２
により照明灯１３３の照度が減少される。 この工程が
繰り返されることにより、照明灯１３３の照度はほぼ一
定となる。 そして、白レベル検出回路１３１を停止
し、照明灯１３３をその照度に設定して測定を行う。

【００１４】＜ロ＞ひび割れ測定 照明灯１３３で測定対象物３０を照らし、測定対象物３
０の表面で反射する光をレンズ１１１を介してＣＣＤ受
光素子１１２の各画素で受光し光電変換する。光電変換
して得られた電荷を受光信号としてアナログアンプ１１
４に転送する。 アナログアンプ１１４で受光信号を増
幅した後、コンパレータ１２１へ信号を出力する。コン
パレータ１２１で信号のレベルを比較し、デジタル信号
をデータ処理回路１２２へ出力する。即ち、コンパレー
タ１２１は信号が所定値を越えるとローレベルで出力
し、信号が所定値以下であるとハイレベルでデータ処理
回路１２２へ出力する。データ処理回路１２２は、コン
パレータ１２１が出力するデジタル信号を記録部１２３
に対応して信号に変換する。そして、記録部１２３でＣ
ＣＤ受光素子１１２で一回の転送分の信号をプリントす
る。すると、プリントを完了すると記録部１２３は、Ｃ
ＣＤ駆動回路１１３及び移送部１４へ駆動信号を出力す
る。この駆動信号により、移送部１１４はレンズ１１１
及び照明灯１３３を次の位置へ移送し、ＣＣＤ駆動回路
１１３はＣＣＤ受光素子１１２に再び光電変換を行わせ
る。この様な工程を連続的に繰り返すことにより、測定
対象物３０のひび割れを記録していく。尚、測定中、周
辺の明るさに変化があった時や測定対象物３０表面の照
明反射状態に変化がある時は、測定途中で前記したよう
な照明灯１３３の照度設定を行う場合もある。

【００１５】

【実施例２】以下図面を参照しながら実施例２について
説明する。 ＜イ＞装置全体の構成（図２） 図２にひび割れ測定装置２０のブロック図を示す。ひび
割れ測定装置２０は、検知部と信号処理部と移送部とに
より構成される。以下各部について詳述する。

【００１６】＜ロ＞検知部（図２） 検知部は、レンズ１１１とＣＣＤ受光素子１１２とＣＣ
Ｄ駆動回路１１３とアナログアンプ１１４とにより構成
されており、実施例１の検知部と同様であるので説明を
省略する。

【００１７】＜ハ＞信号処理部（図２、図３） 信号処理部は、コンパレータ１２１とデータ処理回路１
２２と記録器１２３とにより構成されており、コンパレ
ータ１２１及び１２２については実施例１と同様なもの
を採用できる。記録部１２３は、例えばサーマルレコー
ダが採用でき、ＣＣＤ受光素子１１２での一回の転送に
よる受光信号ごとに走査印刷していき、測定対象物のひ
び割れ状況を記録していく。記録形態としては、縮小、
等倍、拡大記録が選択できる様になっている。通常の測
定においては、縮小記録で記録される。例えば、測定対
象物の幅が５００ｍｍ、ＣＣＤ受光素子１１２の画素数
が４０００ドット、サーマルレコーダの記録幅１００ｍ
ｍ、サーマルレコーダの記録素子数が８００ドットであ
る場合、測定対象物の表面を５分の１に縮小した形でレ
ーマルレコーダに記録していく。尚、記録部１２３は、
サーマルレコーダ以外のものでも良く、データ処理回路
１２３からのデジタル信号を随時記憶し、必要に応じて
ＣＲＴディスプレイに表示するものなども採用できる。

【００１８】＜ニ＞システム制御部・移送部（図２） システム制御部１５及び移送部１４については実施例１
のものを採用できる。

【００１９】＜ホ＞使用方法 ひび割れ測定装置２０の使用方法について説明する。先
ず、レンズ１１１を測定対象物３０の表面に向けて、ひ
び割れ測定装置２０を測定対象物３０から一定の距離を
隔てて設置する。ひび割れ測定装置２０を起動させ、測
定対象物３０の表面で反射する光をレンズ１１１を介し
てＣＣＤ受光素子１１２の各画素で受光し光電変換す
る。光電変換して得られた電荷を受光信号としてアナロ
グアンプ１１４に転送する。 図３のＳ１に受光信号の
一例を示す。図３のＣＣＤ受光素子１１２は、各画素が
光を受光して電荷を蓄積した状態を簡略的に示したもの
である。アナログアンプ１１４で受光信号を増幅した
後、コンパレータ１２１へ信号を出力する。コンパレー
タ１２１で信号のレベルを比較し、デジタル信号をデー
タ処理回路１２２へ出力する。即ち、コンパレータ１２
１は信号が所定値１２４（図３のＳ１に破線で図示）を
越えるとローレベルで出力し、信号が所定値１２４以下
であるとハイレベルでデータ処理回路１２２へ出力す
る。

【００２０】図３のＳ２に、受光信号Ｓ１に対するコン
パレータ１２１の出力するデジタル信号を示す。データ
処理回路１２２は、コンパレータ１２１が出力するデジ
タル信号を記録部１２３に対応して信号に変換する。図
３にデジタル信号Ｓ２に対して変換した信号Ｓ３を示
す。信号Ｓ３は、区分けされた画素ごとに判定され、区
分けされた区間の画素が一つでもひび割れを検出すれ
ば、その区間全体としてひび割れ有りと判定される。そ
して、受光信号Ｓ１のデータを圧縮してデジタル信号Ｓ
３に変換し、このデジタル信号Ｓ３の区分けした区間を
記録素子に対応させて記録した記録例を図３の１２５に
示す。記録を完了すると記録部１２３は、ＣＣＤ駆動回
路１１３及び移送部１４へ駆動信号を出力する。この駆
動信号により、移送部１４はレンズ１１１及び照明灯１
３３を次の位置へ移送し、ＣＣＤ駆動回路１１３はＣＣ
Ｄ受光素子１１２に再び光電変換を行わせる。この様な
工程を連続的に繰り返すことにより、測定対象物３０の
ひび割れを記録していく。

【００２１】

【実施例３】実施例１及び実施例２の移送部１４を設け
ずに、図６に示す様に、検知部の受光方向を可変する回
転機構を設け、測定対象物３０表面のひび割れを検知す
るものであっても良い。

【００２２】

【発明の効果】本発明は以上説明したようになるから次
のような効果を得ることができる。 ＜イ＞ ひび割れ測定装置を用いることにより、熟練し
た測定者でなくても容易にひび割れ測定を行うことがで
きる。

【００２３】＜ロ＞ ひび割れ測定が効率良く行え、測
定するのに多大な時間を要しない。

【００２４】＜ハ＞ 測定対象物のひび割れの無い部分
を検知したときに得られる受光信号のレベルと予め入力
されている基準レベルとを比較しこの受光信号のレベル
が基準レベルの範囲に入るように照射量を調整して測定
対象物に向けて光を照射する照明部を設けた。この為、
測定対象物までの距離や測定場所の周囲の明るさに影響
を受けることなく、正確にひび割れを検出することがで
きる。

【００２５】＜ニ＞ 検知部の各検知素子を記録素子に
割り当てられ、少なくとも割り当てられた区間内の一つ
の検知素子がひび割れを検知すると、縮小記録で記録す
る場合、小さなひび割れでも確実に検出することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 ひび割れ測定装置の説明図

【図２】 実施例２の説明図

【図３】 実施例２の説明図

【図４】 移送部の説明図

【図５】 移送部の説明図

【図６】 実施例３の説明図

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮川 勝洋 鹿児島県鹿屋市田淵町1475 株式会社東横 エルメス鹿児島事務所内 (72)発明者 白坂 和哉 鹿児島県鹿屋市田淵町1475 株式会社東横 エルメス鹿児島事務所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 測定対象物の表面で反射する光を検知す
   る検知部と、 該検知部からの受光信号を受けて、その信号の処理及び
   記録を行う信号処理部と、 該検知部がひび割れの無い部分を検知した際に得られる
   前記受光信号のレベルと予め入力されている基準レベル
   とを比較し、この受光信号のレベルが基準レベルと一致
   するように、照射量を調整して測定対象物に向けて光を
   照射する照明部とにより構成する、 ひび割れ測定装置。
2. 【請求項２】 複数の検知素子を具備し、測定対象物の
   表面で反射する光を検知する検知部と、 該検知部の各検知素子に対して割り当てた複数の記録素
   子を具備し、該検知部からの受光信号を受けて、その信
   号の処理及び記録を行う信号処理部とにより構成し、 前記各記録素子は割り当てられた検知素子のうち少なく
   とも一つが検知することにより記録を行うことを特徴と
   する、 ひび割れ測定装置。