JPH0740169Y2

JPH0740169Y2 - 遠隔計測用探触子装置

Info

Publication number: JPH0740169Y2
Application number: JP1990009125U
Authority: JP
Inventors: 保夫白鳥; 哲也白石; 義明高橋; 孝信三木; 博行森田; 春和朝妻
Original assignee: 運輸省第三港湾建設局長; 石川島播磨重工業株式会社
Priority date: 1990-02-01
Filing date: 1990-02-01
Publication date: 1995-09-13
Anticipated expiration: 2005-02-01
Also published as: JPH03101411U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この考案は、水中、空中の別なく探触子を遠隔操作で接
触させて計測できるようにした探触子装置に関し、港湾
施設などのコンクリート構造物のひび割れの深さなどを
遠隔計測するのに適しており、特に、被計測面への押付
け状態を良好に保ち、水中での計測においてもひび割れ
等の内部の水の影響を受けること無く計測できるように
したものである。

〔従来の技術〕

水中、空中の別無く構造物のひび割れの深さ、剥離、空
洞などの有無を計測しなければならない場合も多い。

例えば岸壁などの港湾施設のコンクリート構造物にあっ
ても長期間の使用による老化や疲労の状態を知る必要が
あり、平均水面の上下2m程度の範囲内について、コンク
リートのひび割れの有無やその深さ等を知り、内部の補
強用の鉄筋の健全性を調べる必要がある。

このため従来は水中部分については、ダイバーによる調
査や検査が行われていたが、水中作業に伴う安全性の確
保、気象海象の影響、検査精度など種々の問題があり、
地上からの遠隔操作で計測することができる装置が提案
され、音波を利用してひび割れの深さを計測することが
考えられている。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところが、コンクリートに生じるひび割れの深さを遠隔
操作で計測しようとすると、音波の送受信用センサを被
計測部に密着保持しなければならず、しかも水中の場合
には、ひび割れ内に入っている水を排除しなければ正確
に計測できないという問題がある。

この考案は、かかる従来技術の課題に鑑みてなされたも
ので、水中、空中の別無く遠隔操作で計測することがで
き、計測精度も良い遠隔計測用探触子装置を提供しよう
とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記従来技術が有する課題を解決するため、この考案の
遠隔計測用探触子装置は、被計測部に遠隔操作される遠
隔操作機構に被計測部を覆って密閉空間を形成し得る防
水箱を取付け、この防水箱内に一定の力で計測面に押し
付け得る送受信用音波センサを被計測部を挾んで等間隔
に１組設けてこの間隔を２倍に変更可能もしくは２倍の
間隔にもう１組取付けるとともに、前記防水箱に水中で
使用されたときに被計測部及びこの防水箱内に入ってく
る水を排水し得る圧縮気体注入口を形成したことを特徴
とするものである。

〔作用〕

この考案の遠隔計測用探触子装置によれば、遠隔操作機
構に防水箱を取付け、この中にバネで付勢された送受信
用音波センサを被計測部を挾んで等間隔に１組設けてこ
の間隔を２倍に変更可能としたり、あるいは２倍の間隔
のところにもう１組取付けており、１組の送受信用セン
サによる間隔を変えた２回の音波の到達時間、あるいは
２組の送受信用センサでのそれぞれの音波の到達時間か
ら被計測部の深さを測定できるようにするとともに、こ
の防水箱の内部に圧縮空気などの圧縮気体を注入できる
ようにしており、遠隔操作でも常に一定の力で被計測面
にセンサを押し付けることができるとともに、水中であ
ってもひび割れ内の水を圧縮気体で排出して正確な深さ
などの計測ができるようにしている。

〔実施例〕

以下、この考案の一実施例を図面に基づき詳細に説明す
る。

第１図〜第３図はこの考案の遠隔計測用探触子装置の一
実施例にかかり、第１図は正面図、第２図は平面図、第
３図はセンサ部分の断面図である。

この遠隔計測用探触子装置10は、遠隔操作機構１の先端
部に取付けて使用されるものであり、例えば第１図及び
第２図に示すように、図示省略した操作アームなどの先
端部に設けられた油圧シリンダ２と２本のガイドロッド
３で構成された遠隔操作機構１に取付けられて水中ない
し空中の任意の位置に遠隔操作される。

この遠隔計測用探触子装置10は、例えば透明アクリル板
などで作られ内部が観察できる直方体状の防水箱11を備
えており、その前面部分11aが開口するとともに、底部
分11bが開口しており、前面部分11aの開口と対向する背
面部分11cの外側が遠隔操作機構１にボルトなどで取付
けられるようになっている。

この防水箱11の前面部分11aの開口部の周囲には、被計
測面に密着させるためのシール材12が接着剤などで取付
けてある。この防水箱11には、内部の水や被計測部、例
えばひび割れ内部の水を排出できるように圧縮空気など
の圧縮気体を入れる注入口13が形成されており、ゴムホ
ース14を介して供給するようになっている。

このような防水箱11内には、例えばコンクリートのひび
割れの深さを計測するための音波探触子15が前面部分11
aの開口に向けて背面部分11cに取付けられる。この音波
探触子15は送信用センサ15aと受信用センサ15bとで構成
され、この実施例の場合には、第２図に示すように、２
組の音波探触子15,16が用いられ、それぞれの送受信用
センサ15a,15bと送受信用センサ16a,16bの間隔が２倍と
なるように固定され、これらの間隔の二等分線上にひび
割れなどの被計測部を位置させることができるようにし
てある。

なお、２組の音波探触子を用いる代わりに、１組の音波
探触子の間隔をその二等分線を挾んで同一距離だけ送受
信用センサの間隔を変えることができるような機構を設
け、２組の音波探触子を設けたのと同等の機能をなすよ
うにしても良い。

このような音波探触子15,16の送受信用センサ15a,15b,1
6a,16bの取付けは、第３図に示すように、防水箱11の背
面部分11cに取付けられた筒体17を介して行われる。

この筒体17の先端部両側には、Ｕ字状のスリット17aが
形成されており、筒体17内にバネ18を介して装着される
センサケース19の両側に突き出して設けられたロッド19
aを位置させてセンサケース19の移動を案内する。

また、筒体17の先端部外周には、ストッパリング20が取
付けられバネ18によって前方に付勢されるセンサケース
19が抜け落ちるのを防止するようになっている。

各センサケース19内には、音波探触子15,16の送受信用
センサ15a,15b,16a,16bのいずれかが入れられ、Ｏリン
グ21によってシールされる密閉構造とされるとともに、
センサケース19の先端は被計測面への接触性を良くする
ため半球状で、しかも円錐状にしてある。また、筒体17
内周には、ゴムなどの防振材22が取付けられ、バネ18と
センサケース19との間にもゴムシート23が介挿され、振
動が伝達されないようにしてある。

そして、各音波探触子15,16からのケーブル24が防水箱1
1の底部分11bから外部に導き出されており、図示しない
計測装置に接続されるようになっている。

このように構成された遠隔計測用探触子装置10では、次
のようにして被計測部であるコンクリートのひび割れの
深さの音波計測を行なう。

まず、計測前の準備として図示しない遠隔検査装置など
を用いてコンクリートのひび割れ部分を検知し、この部
分を清掃しておく。

この後、遠隔操作機構１を用いてシール材12が前面部分
11aに取付けられた防水箱11を被計測部を囲むように密
着させると同時に各送受信用センサ15a,15b,16a,16bを
バネ18の力を利用して一定の押付力で被計側面に押し付
けるが、このとき、防水箱11内に取付けた音波探触子15
（16）の送受信用センサ15a（16a）,15b（16b）の中央
にひび割れが位置するように防水箱11をセットする。こ
の結果、ひび割れを中央に挟んで左右にそれぞれ等間隔
に４個の音波送受信センサが配置され、しかもバネ18に
よって一定の力で被計測面に押し付けられた状態とな
る。

そして、水中のコンクリートのひび割れの深さを計測す
る場合には、ゴムホース14を介して圧縮空気を注入口13
から防水箱11内に供給し、防水箱11内の水を排出すると
同時に、ひび割れ内の水も排出するようにする。なお、
空中での計測の場合には、水を排出するための操作は省
略される。

こうして準備が完了した後、まず、内側の音波探触子15
の送受信用センサ15a,15bによる測定を行う。

すると、第４図に示すように、ひび割れの先端部を通過
してくる音波の到達時間T1が検出される。このとき、媒
質であるコンクリート中を伝わる音速Ｖが判らないた
め、ただちにひび割れの深さｙを求めることができな
い。

そこで、今度は外側に音波探触子16の送受信用センサ16
a,16bによる測定を行ない、ひび割れの先端部を通過し
てくる音波の到達時間T2を検出する。

これら２つの音波の到達時間T1,T2から次式によってひ
び割れの深さｙを求めることができる。

このような遠隔計測用探触子装置10によれば、音波探触
子15,16がバネ18を介して取付けられており、遠隔操作
機構１によってもダイバーなどの作業者が直接押し付け
る場合と同様に被計測面に一定の力で押し付けることが
できる。

また、音波探触子の外側に防水箱11を設け、水中での計
測に際しては、防水箱11内に圧縮空気などを送るように
したので、防水箱内及びひび割れ内の水を排出して正確
な深さなどを計測することができる。

したがって、従来のように空中での計測のみならず、水
中での計測もでき、水中、空中の区別なくコンクリート
のひび割れの深さなどを計測することができる。

また、高精度の計測ができるとともに、水中や空中での
計測の自動化も可能になる。

尚、上記実施例では、被計測部が平面状である場合を想
定して音波探触子を配置するとともに、防水箱の形状を
定めたが、被計測部が円柱表面などの曲面であっても良
く、これらに対応した音波探触子の配置と円弧面を有す
る防水箱として対応できるようにすれば良い。

さらに、計測対象もコンクリートのひび割れに限らず、
剥離や空洞の有無などの計測に利用することができる。

また、遠隔操作機構の形式についても計測対象に本装置
を走査することができるものであればその形式は任意に
選択することができる。

〔考案の効果〕

以上、一実施例とともに具体的に説明したようにこの考
案の遠隔計測用探触子装置によれば、遠隔操作機構に防
水箱を取付け、この中にバネ等で付勢されたセンサを設
けるとともに、防水箱の内部に圧縮空気などの圧縮気体
を注入できる注入口を形成したので、遠隔操作でも常に
一定の力で被計測面にセンサを押し付けることができる
とともに、水中であってもひび割れ内の水を圧縮気体で
排出して正確な深さなどの計測を行うことができる。

また、防水箱の中に、送受信用音波センサを被計測部を
挾んで等間隔に１組設けてこの間隔を２倍に変更可能と
したり、あるいは２倍の間隔のところにもう１組取付け
るようにしたので、１組の送受信用センサによる間隔を
変えた２回の音波の到達時間の測定、あるいは２組の送
受信用センサでのそれぞれの音波の到達時間の測定から
ひび割れなどの被計測部の深さを簡単に測定することが
できる。

したがって、水中や空中の別無く、遠隔操作でひび割れ
の深さ、剥離、空洞の有無などを計測することができ、
測定精度も高い。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図はこの考案の遠隔計測用探触子装置の一
実施例にかかり、第１図は正面図、第２図は平面図、第
３図はセンサ部分の断面図、第４図はこの考案の遠隔計
測用探触子装置によるひび割れの深さの計測原理の説明
図である。 10:遠隔計測用探触子装置、11:防水箱、12:シール材、1
3:注水口、14:ゴムホース、15,16:音波探触子、17:筒
体、18:バネ、19:センサケース、20:ストッパリング、2
1:Oリング、22:防振材、23:ゴムシート、24:ケーブル。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者三木孝信東京都江東区豊洲２丁目１番１号石川島播磨重工業株式会社東京第一工場内 (72)考案者森田博行東京都江東区豊洲２丁目１番１号石川島播磨重工業株式会社東京第一工場内 (72)考案者朝妻春和東京都江東区豊洲２丁目１番１号石川島播磨重工業株式会社東京第一工場内 (56)参考文献特開昭55−96447（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−89715（ＪＰ，Ａ) 実開平１−126516（ＪＰ，Ｕ)

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】被計測部に遠隔操作される遠隔操作機構に
被計測部を覆って密閉空間を形成し得る防水箱を取付
け、この防水箱内に一定の力で計測面に押し付け得る送
受信用音波センサを被計測部を挾んで等間隔に１組設け
てこの間隔を２倍に変更可能もしくは２倍の間隔にもう
１組取付けるとともに、前記防水箱に水中で使用された
ときに被計測部及びこの防水箱内に入ってくる水を排水
し得る圧縮気体注入口を形成したことを特徴とする遠隔
計測用探触子装置。