JPH09281065A - Method of detecting defects in structures - Google Patents

Method of detecting defects in structures

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JPH09281065A
JPH09281065A JP8096782A JP9678296A JPH09281065A JP H09281065 A JPH09281065 A JP H09281065A JP 8096782 A JP8096782 A JP 8096782A JP 9678296 A JP9678296 A JP 9678296A JP H09281065 A JPH09281065 A JP H09281065A
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JP
Japan
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defect
temperature distribution
temperature
detected
image
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JP8096782A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenichiro Yamazaki
健一郎 山崎
Kiyotaka Kawase
清孝 川瀬
Toshio Koike
敏雄 小池
Susumu Harashima
進 原島
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Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Nitto Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
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  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
  • Radiation Pyrometers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】構造物表面における欠陥部の検知精度を高め
る。また、鋼板補強された構造物の欠陥の検知を行うこ
とができるようにする。 【解決手段】日中および夜間のそれぞれの時間帯におい
て、前記赤外線放射計による検出を行って、それぞれの
時間帯における構造物表面の温度分布を求める。これら
の温度分布相互を減算処理して、それらの減算温度分布
を求める。この減算温度分布に基づいて構造物の欠陥を
検知する。
(57) [Abstract] [PROBLEMS] To improve the detection accuracy of a defect portion on the surface of a structure. Further, it is possible to detect a defect of a structure reinforced by a steel plate. SOLUTION: The temperature distribution on the surface of the structure in each time zone is obtained by performing detection by the infrared radiometer in each time zone during daytime and nighttime. These temperature distributions are subtracted from each other to obtain the subtracted temperature distributions. Defects in the structure are detected based on the subtracted temperature distribution.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ビルや橋梁などの
屋外構造物の欠陥の検知方法に係り、たとえばタイルや
モルタルの浮き上がりや、鋼板補強された構造物の鋼板
の剥離部などの欠陥を検知する構造物の欠陥の検知方法
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for detecting a defect in an outdoor structure such as a building or a bridge, which detects defects such as rising of tiles and mortar and peeling of a steel plate of a steel plate reinforced structure. The present invention relates to a method for detecting a defect in a structure to be detected.

【0002】[0002]

【従来の技術】構造物を長年使用していると、外壁のク
ラックや、モルタルの剥離、あるいはタイルの浮き上が
りなどの欠陥が発生する。これらの欠陥を放置しておく
と、漏水または外壁やタイルの剥落を起こす原因となる
ため、これらの欠陥はなるべく早期にしかも確実に検知
し、修繕する必要がある。従来、これらの欠陥を検知す
る方法としては、たとえば木製のハンマーなどにより構
造物の表面を叩いて、その音により作業員が判断する方
法が知られている。しかし、この方法では、作業性が悪
いばかりでなく、信頼性に欠けるものである。
2. Description of the Related Art When a structure is used for many years, defects such as cracks on outer walls, peeling of mortar, and floating of tiles occur. If these defects are left unchecked, they will cause water leakage or the exfoliation of outer walls and tiles, so these defects must be detected and repaired as early as possible and reliably. Conventionally, as a method of detecting these defects, there is known a method of hitting the surface of the structure with a wooden hammer or the like and making a judgment by an operator based on the sound. However, this method not only has poor workability, but also lacks reliability.

【0003】そこで、作業性に優れ、信頼性が高い欠陥
の検知方法が模索されてきた。その一つに、構造物表面
からの放射エネルギーを赤外線放射計により検出し、構
造物表面における温度差が大きい部分を捉えて構造物の
欠陥の有無または箇所を検知する方法がある。
Therefore, a method of detecting a defect having excellent workability and high reliability has been sought. One of them is a method of detecting the radiant energy from the surface of a structure by an infrared radiometer and detecting a portion on the surface of the structure where the temperature difference is large to detect the presence or absence of a defect in the structure.

【0004】従来行われていたこの種の検知方法を簡単
に説明すると、構造物の表面の放射エネルギーを赤外線
放射計によって測定し、この測定結果から構造物表面の
温度分布を求め、画像処理して、熱画像としてCRT画
面に表示する。このCRT画面を目視した検査員が、自
らの経験に基づいて、他の部分と異なる温度分布を示す
部分に欠陥があると判断するものである。この方法は、
基本的に優れた方法であり、その改良についても種々の
提案がなされている。
The conventional detection method of this type will be briefly described. The radiant energy on the surface of the structure is measured by an infrared radiometer, the temperature distribution on the surface of the structure is determined from the measurement result, and image processing is performed. And displays it as a thermal image on the CRT screen. The inspector who visually inspects the CRT screen judges, based on his own experience, that there is a defect in a portion showing a temperature distribution different from other portions. This method
It is basically an excellent method, and various proposals have been made for its improvement.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の検
知方法によって欠陥を検知するためは、欠陥部と無欠陥
部が異なる温度分布を示し、熱画像として表示されるこ
とが前提条件となる。特に、検査員が目視により欠陥の
有無を判断することから、欠陥部と無欠陥部の温度分布
の相違が明瞭であることが望ましい。
By the way, in order to detect a defect by this type of detection method, it is a prerequisite that the defect portion and the defect-free portion have different temperature distributions and are displayed as a thermal image. In particular, since the inspector visually judges the presence or absence of defects, it is desirable that the difference in temperature distribution between the defect portion and the defect-free portion is clear.

【0006】しかし、実際の構造物を取り巻く環境は多
岐にわたっており、測定を行う季節や時間帯、あるいは
構造物が受ける日射量の相違や他の構造物の影などの影
響によって、欠陥部と無欠陥部で同じような温度分布を
示すことや、逆に、欠陥部同士あるいは無欠陥部同士で
異なる温度分布を示すことがあり、欠陥部と無欠陥部の
相違が明瞭でない場合がある。
However, there are various environments surrounding actual structures, and there are no defective parts due to the influence of the season and time of measurement, the difference in the amount of solar radiation received by the structure, and the shadows of other structures. Defects may have similar temperature distributions, or conversely, different defect distributions or defect-free parts may exhibit different temperature distributions, and the difference between defect and defect-free parts may not be clear.

【0007】このような場合、赤外線放射計によって構
造物表面の温度分布を測定し、その測定結果をCRT画
面に表示して、そのCRT画面を検査員が目視しただけ
で欠陥の有無を検知することは非常に困難であった。
In such a case, the temperature distribution on the surface of the structure is measured by an infrared radiometer, the measurement result is displayed on a CRT screen, and the presence or absence of a defect is detected only by visually inspecting the CRT screen. It was very difficult.

【0008】また、CRT画面を目視した検査員が、自
らの経験に基づいて構造物に欠陥があるか否かを判断し
ていることから、検査員の主観に頼る部分が大きいた
め、欠陥の検知精度が低くなることは避けられなかっ
た。
Further, since the inspector who visually inspects the CRT screen judges whether or not the structure has a defect based on his own experience, there is a large reliance on the inspector's subjectivity. It was unavoidable that the detection accuracy was low.

【0009】他方、赤外線放射計を用いたこの種の検知
方法は、従来、鋼板補強されたコンクリート構造物の欠
陥を検知することを対象とされてはいなかった。その理
由は、タイルの浮きなどを検知する場合と異なり、鋼板
自体の大きさがタイルよりはるかに大きいものである。
したがって、実際に鋼板補強された構造物に十分なエネ
ルギーが与えられず、その表面からの放射エネルギーを
赤外線放射計により検出しても、温度差が小さすぎて、
欠陥の検出は不可能であるとの推測が先立っていたから
であると考えられる。
On the other hand, this type of detection method using an infrared radiometer has not hitherto been aimed at detecting defects in a steel plate reinforced concrete structure. The reason is that the size of the steel plate itself is much larger than that of the tile, unlike the case where the floating of the tile is detected.
Therefore, not enough energy is actually given to the structure reinforced by steel plates, and even if the radiant energy from the surface is detected by an infrared radiometer, the temperature difference is too small,
This is probably because it was presumed that the defect could not be detected.

【0010】そこで、本発明の課題は、構造物表面にお
ける欠陥部と無欠陥部の温度差を明瞭に判断できるよう
にすることにより、構造物表面における欠陥部の検知精
度を高めることにある。
Therefore, an object of the present invention is to improve the detection accuracy of the defect portion on the structure surface by making it possible to clearly determine the temperature difference between the defect portion and the defect-free portion on the structure surface.

【0011】また、他の課題は、赤外線放射計により構
造物表面からの放射エネルギーを測定することにより、
鋼板補強された構造物の欠陥の検知を行うことができる
ようにすることある。
Another object is to measure the radiant energy from the surface of the structure with an infrared radiometer,
It may be possible to detect a defect in a steel plate reinforced structure.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決した本発
明は、構造物表面からの放射エネルギーを赤外線放射計
により検出し、構造物表面の温度分布を求めて、構造物
の欠陥を検知する方法において、日中および夜間のそれ
ぞれの時間帯において、前記赤外線放射計による検出を
行って、それぞれの時間帯における構造物表面の温度分
布を求め、これらの温度分布相互を差分処理して差分温
度分布を求め、この差分温度分布に基づいて構造物の欠
陥を検知することを特徴とするものである。
According to the present invention, which has solved the above-mentioned problems, the radiant energy from the surface of a structure is detected by an infrared radiometer, the temperature distribution on the surface of the structure is obtained, and defects in the structure are detected. In the method, in each time zone of daytime and nighttime, detection by the infrared radiometer is performed to obtain the temperature distribution of the structure surface in each time zone, and the difference temperature is obtained by differentially processing these temperature distributions. The feature is that a distribution is obtained and defects of the structure are detected based on the difference temperature distribution.

【0013】日中においては、日射により構造物の表面
の温度が上昇する。表面に投射された太陽エネルギーの
一部は反射するが、残部は当該領域内に吸収され、その
吸収された熱エネルギーはやがて壁厚方向に熱伝達す
る。この熱エネルギーとその熱伝達速度との関係で、構
造物の表面温度が決定される。しかるに、欠陥部分、た
とえばタイルの浮きがある場合には、その浮き部分にお
いて熱伝達が阻害されるために、吸収した熱エネルギー
の伝達が遅くなり、もって欠陥の当該個所の表面温度は
無欠陥部よりも高くなる。
During the daytime, the temperature of the surface of the structure rises due to solar radiation. A part of the solar energy projected on the surface is reflected, but the rest is absorbed in the area, and the absorbed thermal energy is eventually transferred to the wall thickness direction. The surface temperature of the structure is determined by the relationship between this heat energy and its heat transfer rate. However, when there is a defect such as a floating tile, heat transfer is hindered in the floating part, so that the absorbed heat energy is transferred slowly, so that the surface temperature of the defect is a defect-free part. Will be higher than.

【0014】夜間においては、構造物が吸収した熱エネ
ルギーを温度の低い外気に対して放散する逆方向の熱伝
達が生じる。したがって、構造物の内部よりも表面の方
が温度が低い逆転現象を生じる。この逆転現象の下で、
欠陥部と無欠陥部との温度差も、欠陥部の方が無欠陥部
より温度が低い「温度差の逆転現象」が生じる。
At night, heat transfer in the opposite direction occurs in which the heat energy absorbed by the structure is dissipated to the outside air having a low temperature. Therefore, a reversal phenomenon occurs in which the temperature of the surface is lower than that of the inside of the structure. Under this reversal phenomenon,
Regarding the temperature difference between the defective portion and the non-defective portion, the temperature of the defective portion is lower than that of the non-defective portion, that is, "a reversal phenomenon of the temperature difference" occurs.

【0015】そこで、本発明においては、日中および夜
間に赤外線放射計による放射エネルギーの検出を行い、
構造物表面の温度分布を測定する。そして、日中に検出
された構造物表面の温度分布と夜間に検出された構造物
表面の温度分布相互を差分処理して、差分温度分布を求
める。日中と夜間では、「温度差の逆転現象」が生じて
いることから、差分温度分布を求めることにより、欠陥
部と無欠陥部の温度差が増幅される。そのため、欠陥部
と無欠陥部との温度差が非常に明瞭となり、この差分温
度分布を画像表示したときに、これを目視した検査員が
欠陥を検知するのが容易となる。
Therefore, in the present invention, radiant energy is detected by an infrared radiometer during daytime and nighttime,
The temperature distribution on the structure surface is measured. Then, the temperature distribution on the surface of the structure detected in the daytime and the temperature distribution on the surface of the structure detected at night are subjected to a difference process to obtain a difference temperature distribution. Since the "temperature difference reversal phenomenon" occurs between daytime and nighttime, the temperature difference between the defective portion and the non-defective portion is amplified by obtaining the differential temperature distribution. Therefore, the temperature difference between the defective portion and the non-defective portion becomes very clear, and when the difference temperature distribution is displayed as an image, an inspector who visually checks the difference temperature distribution can easily detect the defect.

【0016】このとき、望ましくは、前記差分温度分布
をさらに時間積分処理して積分温度分布を求め、この積
分温度分布に基づいて、構造物の欠陥を検知する。かく
して求めた差分温度分布を時間積分処理して、積分温度
分布を求めることにより、欠陥部と無欠陥部の温度差が
一層増幅され、欠陥の検知がさらに容易となる。
At this time, preferably, the differential temperature distribution is further subjected to time integration processing to obtain an integrated temperature distribution, and a defect of the structure is detected based on the integrated temperature distribution. The difference temperature distribution thus obtained is subjected to time integration processing to obtain the integrated temperature distribution, whereby the temperature difference between the defect portion and the defect-free portion is further amplified, and the defect detection becomes easier.

【0017】また、本発明においては、前記差分温度分
布または積分温度分布において、±0.3℃以上の温度
差がある部分に欠陥があると判断することができる。
Further, in the present invention, it can be judged that there is a defect in a portion having a temperature difference of ± 0.3 ° C. or more in the difference temperature distribution or the integrated temperature distribution.

【0018】このように、欠陥の発生の有無を明確に数
字で、具体的には、±0.3℃以上の温度差があった場
合に欠陥があるものと判断することにより、CRT画面
を目視した検査員が、自らの経験と勘により欠陥の有無
を判断するのと比較して、客観性の高い欠陥の検知を行
うことができる。
As described above, the presence or absence of a defect is clearly indicated by a numerical value, specifically, when there is a temperature difference of ± 0.3 ° C. or more, it is determined that there is a defect, and the CRT screen is displayed. It is possible to detect a defect with high objectivity as compared with the case where the visually inspected person judges the presence or absence of the defect based on his own experience and intuition.

【0019】他方、本発明においては、前記構造物が、
コンクリート版の表面がわに鋼板が一体化されて鋼板補
強された構造物であってもよい。本発明によれば、上述
のように欠陥部と無欠陥部の温度差が増幅されるため、
たとえば鋼板が大きすぎて、鋼板補強された構造物に十
分なエネルギーが与えられず、その表面からの放射エネ
ルギーを赤外線放射計により検出して、欠陥部と無欠陥
部との温度差が小さいとしても、十分に欠陥を検知する
ことができる。
On the other hand, in the present invention, the structure is
It may be a structure in which the surface of the concrete slab is integrated with a crocodile steel plate and reinforced with a steel plate. According to the present invention, since the temperature difference between the defect portion and the defect-free portion is amplified as described above,
For example, if the steel plate is too large and sufficient energy is not given to the structure reinforced by the steel plate, and the radiant energy from the surface is detected by an infrared radiometer, the temperature difference between the defective part and the non-defective part is small. Also, the defect can be sufficiently detected.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を具体
的に説明する。本発明が基本とする欠陥の検知方法を説
明すると、対象の構造物の表面を睨んで、赤外線放射温
度計(熱画像検出器)を設け、対象構造物表面から放射
される熱エネルギーを赤外線放射温度計により検出す
る。この検出信号を画像解析装置内に取り込んで、対象
撮像範囲内の温度および温度分布画像を得て、この温度
分布画像から周囲と温度が異なる部分を抽出し、その部
分を欠陥として検知するものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be specifically described below. The defect detection method on which the present invention is based will be described. An infrared radiation thermometer (thermal image detector) is provided by glaring at the surface of the target structure, and the thermal energy radiated from the target structure surface is radiated by infrared radiation. Detect with a thermometer. This detection signal is taken into the image analysis device to obtain the temperature and temperature distribution image within the target imaging range, the part where the temperature is different from the surrounding is extracted from this temperature distribution image, and that part is detected as a defect. is there.

【0021】本発明においては、この基本的な赤外線放
射温度計による熱エネルギーの検出を日中および夜間に
それぞれ行い、両時間帯における熱画像を得る。そし
て、画像解析装置において、たとえば日中の検出によっ
て得た温度分布画像を被減算画像とし、夜間の検出によ
って得た温度分布画像を減算画像として減算処理を行っ
て減算処理画像を得る。この減算処理画像において、周
囲よりも温度が高い部分を抽出して、欠陥部であると判
断する。この減算処理画像においては、欠陥部と無欠陥
部の温度差が増幅されることから、欠陥部を検出するこ
とが容易となる。
In the present invention, thermal energy is detected by this basic infrared radiation thermometer during the daytime and nighttime, respectively, and thermal images in both time zones are obtained. Then, in the image analysis device, for example, a temperature distribution image obtained by daytime detection is used as a subtracted image, and a temperature distribution image obtained by nighttime detection is used as a subtraction image to perform subtraction processing to obtain a subtraction processed image. In this subtraction-processed image, a portion having a temperature higher than that of the surrounding area is extracted, and it is determined to be a defective portion. In this subtraction processing image, the temperature difference between the defective portion and the non-defective portion is amplified, so that the defective portion can be easily detected.

【0022】さらには、減算処理画像に対して、被減算
画像を時間積分処理して、積分処理画像を得る。この積
分処理画像において、周囲よりも温度が高い部分を抽出
して、欠陥部であると判断する。この積分処理を行うこ
とにより、欠陥部と無欠陥部の温度差はさらに増幅され
るので、欠陥部の検出が一層容易となる。
Further, the subtracted image is time-integrated with respect to the subtracted image to obtain an integrated image. In this integration-processed image, a portion having a temperature higher than that of the surrounding is extracted, and it is determined that the image is a defective portion. By performing this integration process, the temperature difference between the defective portion and the non-defective portion is further amplified, so that the defective portion can be detected more easily.

【0023】これらの減算処理および時間積分処理など
の演算処理は、たとえば、日本アビオニクス社より提供
される熱画像処理ソフト「TVS−2000」を用いる
ことにより容易に行うことができる。
The calculation processing such as the subtraction processing and the time integration processing can be easily performed by using the thermal image processing software "TVS-2000" provided by Japan Avionics Co., Ltd., for example.

【0024】かくして得られた減算処理画像または積分
処理画像において、周囲との温度差が±0.3℃以上で
あり、かつ、温度が低いがわの領域に欠陥があると判定
することができる。なお、被減算画像と減算画像を逆に
した場合には、温度が低いがわの領域に欠陥があると判
断する。なお、±0.3℃未満の温度差を欠陥の有無の
判断指標とする場合には、欠陥の誤判断の確率が高くな
ることを、他の多くの実験から知見している。
In the subtraction-processed image or the integration-processed image thus obtained, it can be determined that the temperature difference from the surroundings is ± 0.3 ° C. or more and there is a defect in the low-temperature area. . When the subtracted image and the subtracted image are reversed, it is determined that there is a defect in the low temperature region. It has been found from many other experiments that when a temperature difference of less than ± 0.3 ° C. is used as an index for determining the presence / absence of a defect, the probability of misjudgment of the defect is high.

【0025】(基礎実験)図1に示されるように、検出
対象構造物として、ある地方都市の既存の構造物10の
屋上に、各面が幅5m、高さ1.8mで、各面にニュー
小口タイルを貼り付けたモデル構造物1を構築した。図
2に示されるように、このモデル構造物1の外壁1A
に、約7%の面積の模擬欠陥部(タイル剥離欠陥部)を
人為的に作った。ここで、模擬欠陥部は、欠陥領域面積
による相違があるか否かをも判断することを想定して、
タイル32枚分の領域、16枚分の領域、8枚分の領
域、および4枚分の領域を形成した。なお、7%の面積
値は、タイル欠陥部調査を依頼される実態の平均的な値
である。
(Basic Experiment) As shown in FIG. 1, each structure has a width of 5 m and a height of 1.8 m on the roof of an existing structure 10 in a local city as a structure to be detected. A model structure 1 having new edge tiles attached was constructed. As shown in FIG. 2, the outer wall 1A of this model structure 1
Then, a simulated defect portion (tile peeling defect portion) having an area of about 7% was artificially created. Here, assuming that the simulated defect portion also determines whether there is a difference due to the area of the defect region,
An area for 32 tiles, an area for 16 tiles, an area for 8 tiles, and an area for 4 tiles were formed. The area value of 7% is an average value of the actual situation when the tile defect portion investigation is requested.

【0026】この外壁面の欠陥検出を行うために、外壁
面を睨む赤外線放射温度計(熱画像検出器)2を屋上に
設置した。
In order to detect defects on the outer wall surface, an infrared radiation thermometer (thermal image detector) 2 that gazes at the outer wall surface is installed on the roof.

【0027】赤外線放射温度計2による検出信号は、画
像解析装置20に入力し、さらにその解析信号をCRT
表示装置21などに表示したり、フレキシブルディスク
などに記録する。
The detection signal from the infrared radiation thermometer 2 is input to the image analysis device 20, and the analysis signal is further sent to the CRT.
It is displayed on the display device 21 or the like, or recorded on a flexible disk or the like.

【0028】このように構成された装置においては、外
壁1Aからの赤外線放射エネルギーを赤外線放射温度計
2により検出し、画像解析装置20内において処理対象
面積内の目的に応じて任意に区分した各単位面積当たり
の平均温度を求め、隣接する単位面積間において温度差
に基づいて欠陥の有無を判定する。
In the apparatus constructed as described above, the infrared radiation energy from the outer wall 1A is detected by the infrared radiation thermometer 2 and each is arbitrarily divided in the image analysis apparatus 20 according to the purpose within the area to be processed. The average temperature per unit area is obtained, and the presence or absence of defects is determined based on the temperature difference between adjacent unit areas.

【0029】実験では、春期における晴天の日に、日の
出の頃より10分間隔で25時間程度連続的に赤外線放
射温度計によって測定を行った。
In the experiment, on a sunny day in spring, the infrared radiation thermometer continuously measured at intervals of 10 minutes from the sunrise for about 25 hours.

【0030】図3にタイル32枚相当領域の欠陥部の表
面温度変化、図4にタイル8枚相当領域の欠陥部の表面
温度変化を示した。
FIG. 3 shows the surface temperature change of the defective portion in the area corresponding to 32 tiles, and FIG. 4 shows the surface temperature change of the defective portion in the area corresponding to 8 tiles.

【0031】図3から判るように、タイル32枚相当領
域の欠陥については、周囲との温度差が±0.3℃以下
である時間帯は、4:30〜5:00、10:00〜1
1:30、15:00〜17:30と極めて短時間であ
り、それ以外のほとんどの時間帯、具体的に、1日当た
り20時間と、ほとんどの時間帯で欠陥の検出が可能で
ある。
As can be seen from FIG. 3, regarding the defect in the area corresponding to 32 tiles, the time period when the temperature difference from the surroundings is ± 0.3 ° C. or less is 4:30 to 5:00, 10:00 to 10:00. 1
The time is extremely short such as 1:30 and 15:00 to 17:30, and defects can be detected in almost all other time zones, specifically 20 hours per day.

【0032】しかし、タイル8枚相当領域の欠陥につい
ては、周囲との温度差が±0.3℃以上である時間帯
は、5:30〜9:30、13:00〜15:30、
0:00〜3:00と、極めて短時間であり、タイル3
2枚相当領域とは逆に、1日当たり9.5時間と、欠陥
の検出を行うことができる時間帯の方が短い。
However, regarding the defect in the area corresponding to eight tiles, the time zone when the temperature difference from the surroundings is ± 0.3 ° C. or more is 5:30 to 9:30, 13:00 to 15:30,
It is a very short time from 0:00 to 3:00, and tile 3
Contrary to the area corresponding to two sheets, the time period in which defects can be detected is shorter, that is, 9.5 hours per day.

【0033】そこで、本発明にしたがって、日中に検出
された構造物表面の温度分布と夜間に検出された温度分
布を減算処理する。この減算処理の過程を、模式的に図
5〜図7に示すCRT表示画面21Aに表示された熱画
像を用いて説明する。図5には、日中である10:00
に検出されたモデル構造物1表面の温度分布を示す熱画
像を、図6には、夜間である23:00に検出されモデ
ル構造物1表面の温度分布を示す熱画像をそれぞれ模式
的に示す。
Therefore, according to the present invention, the temperature distribution on the surface of the structure detected during the day and the temperature distribution detected at night are subtracted. The process of the subtraction process will be schematically described by using the thermal image displayed on the CRT display screen 21A shown in FIGS. In FIG. 5, it is 10:00 during the day.
6 schematically shows a thermal image showing the temperature distribution on the surface of the model structure 1 detected in FIG. 6, and FIG. 6 schematically shows a thermal image showing the temperature distribution on the surface of the model structure 1 detected at 23:00 at night. .

【0034】図5および図6に示す温度分布では、タイ
ル8枚相当領域の欠陥部は、周囲の温度と比較して、そ
れぞれ+0.2℃、−0.2℃程度であるため、誤差が
あることを考慮すると、この部分を欠陥と判定すること
はできない。しかし、これらの熱画像を画像解析装置に
よって図5に示す画像を被減算画像、図6に示す画像を
減算画像として減算処理すると、図7に模式的に示すよ
うに、このタイル8枚相当領域の温度差が+0.4℃に
増幅されるため、高い精度で欠陥を検出することができ
るようになる。
In the temperature distributions shown in FIGS. 5 and 6, the defective portions in the area corresponding to the eight tiles are about + 0.2 ° C. and −0.2 ° C., respectively, as compared with the ambient temperature, so that there is an error. Taking this into account, this portion cannot be determined as a defect. However, when these thermal images are subjected to subtraction processing by the image analysis device as the image to be subtracted using the image shown in FIG. 5 and the image shown in FIG. 6 as the subtraction image, as shown schematically in FIG. Since the temperature difference of is amplified to + 0.4 ° C., the defect can be detected with high accuracy.

【0035】また、図7に示す画像に対して、図5に示
す画像を積分処理することより、タイル8枚相当領域の
温度差は+0.6℃まで増幅されるため、さらに検出精
度を高めることができる。
Further, by performing integration processing on the image shown in FIG. 5 with respect to the image shown in FIG. 7, the temperature difference in the area corresponding to the eight tiles is amplified to + 0.6 ° C., so that the detection accuracy is further improved. be able to.

【0036】他方、タイル32枚相当領域についても、
温度差が+0.8℃に増幅されるため、検出の精度を高
めることができる。
On the other hand, for the area corresponding to 32 tiles,
Since the temperature difference is amplified to + 0.8 ° C, the accuracy of detection can be increased.

【0037】(応用実験)上記の基礎実験の結果が、鋼
板補強された構造物に対しても適用できるか否かを調べ
るため、鋼板補強された構造物であって、実際に使用さ
れている橋梁において応用実験を行った。この応用実験
は、都内の1級河川に架かる高速道路における橋梁につ
いて行ったものである。
(Applied Experiment) In order to examine whether or not the result of the basic experiment described above can be applied to a steel plate reinforced structure, a steel plate reinforced structure is actually used. An applied experiment was conducted on the bridge. This applied experiment was conducted on a bridge on a highway over a first-class river in Tokyo.

【0038】図8に示すように、この橋梁50において
は、コンクリート床版51Aの下部に補強鋼板51Bが
接着されてなる床版51に舗装道52が形成されたもの
で、床版51は、主桁53によって支持されている。ま
た、床版51の下方には、添架物としての水道本管54
が通っている。この橋梁の2車線部分におけるある長さ
領域の底面を模式的に図9に示す。この図9の領域につ
いて、事前にブーム車を使用して床版下の補強鋼板をテ
ストハンマーを用いた打音法で検出し、欠陥部分Kをチ
ョークによりマーキングしておいた。この欠陥部Kは、
打音法によって、約500cm2 にわたる接着剤が剥離
した部分であることが推測された。
As shown in FIG. 8, in this bridge 50, a pavement 52 is formed on a floor slab 51 in which a reinforcing steel plate 51B is adhered to a lower portion of a concrete floor slab 51A. It is supported by the main girder 53. Further, below the floor slab 51, there is a water main 54 as an attachment.
Is passing. FIG. 9 schematically shows the bottom surface of a certain length region in the two-lane portion of this bridge. In the region of FIG. 9, a boom car was used in advance to detect the reinforcing steel plate under the floor slab by a hammering method using a test hammer, and the defective portion K was marked with chalk. This defective portion K is
It was presumed by the tapping method that the adhesive covering about 500 cm 2 was a peeled portion.

【0039】実験は、図8に示すように、橋梁下方の地
上に赤外線放射温度計2を設置し、X部分の熱放射エネ
ルギーを赤外線放射温度計2によって算定し、基礎実験
と同様に、赤外線放射温度計2による検出信号を画像解
析装置20により解析し、必要に応じてCRT表示装置
21に表示した。
In the experiment, as shown in FIG. 8, the infrared radiation thermometer 2 was installed on the ground below the bridge, and the thermal radiation energy of the X part was calculated by the infrared radiation thermometer 2. The detection signal from the radiation thermometer 2 was analyzed by the image analysis device 20 and displayed on the CRT display device 21 as needed.

【0040】そして、画像解析装置20内において、打
音法で調べた欠陥部と無欠陥部の温度差を求めた。この
測定を約10分ごとに24時間程度行った。その結果を
図10に示す。
Then, in the image analysis apparatus 20, the temperature difference between the defect portion and the defect-free portion examined by the tapping method was obtained. This measurement was performed about every 10 minutes for about 24 hours. The result is shown in FIG.

【0041】図10より、欠陥部と無欠陥部の温度差が
0.3℃以上である時間帯は1:00〜10:00であ
ることがわかる。この時間帯であれば、欠陥部と無欠陥
部とが明瞭に区別できるため、比較的容易に欠陥を検知
することができる。しかし、たとえば温度差が±0.0
℃である22:00に測定を行った場合には、欠陥を検
知することができないことになる。
From FIG. 10, it can be seen that the time zone in which the temperature difference between the defect portion and the defect-free portion is 0.3 ° C. or more is 1:00 to 10:00. In this time zone, the defective portion and the non-defective portion can be clearly distinguished, so that the defect can be detected relatively easily. However, for example, the temperature difference is ± 0.0
If the measurement is performed at 22:00, which is 0 ° C., the defect cannot be detected.

【0042】そこで、日中である、たとえば12:00
に検出された熱画像と、夜間である、たとえば23:0
0に検出された熱画像を減算処理する。すると、欠陥部
とその周囲との温度差は約1.0℃となり、この欠陥部
を精度よく検出することができる。さらに、差分演算さ
れた熱画像を時間積分演算すると、欠陥部とその周囲と
の温度差は、1.5℃となり、さらに精度の高い検出を
行うことができる。
Then, during the daytime, for example, 12:00
Thermal image detected at night and night time, for example 23: 0
The thermal image detected at 0 is subtracted. Then, the temperature difference between the defective portion and its surrounding becomes about 1.0 ° C., and this defective portion can be detected with high accuracy. Furthermore, if the thermal image that has been subjected to the difference calculation is subjected to time integration calculation, the temperature difference between the defect portion and its surroundings becomes 1.5 ° C., and detection with higher accuracy can be performed.

【0043】以上の応用実験の結果、基礎実験で行われ
た構造物の欠陥の検知方法が、鋼板補強された構造物の
欠陥を検知する場合にも使用でき、しかも、実際の橋梁
において有効であることが証明された。
As a result of the above-mentioned applied experiments, the method of detecting defects in a structure, which was carried out in the basic experiment, can be used for detecting defects in a structure reinforced by steel plates, and is effective in an actual bridge. Proved to be.

【0044】本発明は、前述の応用実験で示した橋梁の
診断に限らず、ビル、屋根、煙突、ダム、堤防、トンネ
ル、地下鉄、道路(高速道路)などの鋼板補強を施して
ある個所の診断に用いることができる。
The present invention is not limited to the bridge diagnosis shown in the above-mentioned applied experiments, but can be applied to steel plates such as buildings, roofs, chimneys, dams, levees, tunnels, subways, and roads (highways) where steel plates are reinforced. It can be used for diagnosis.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上の説明から明らかなとおり、本発明
によれば、構造物表面における欠陥部と無欠陥部の温度
差を明瞭に判断できるようにすることにより、構造物表
面における欠陥部の検知精度を高めることができる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, the temperature difference between the defect portion and the defect-free portion on the structure surface can be clearly determined, so that the defect portion on the structure surface can be detected. The detection accuracy can be improved.

【0046】また、赤外線放射計により構造物表面から
の放射エネルギーを測定することにより、鋼板補強され
た構造物の欠陥をも検知することが可能となる。
Further, by measuring the radiant energy from the surface of the structure with an infrared radiometer, it becomes possible to detect defects in the structure reinforced by the steel plate.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の基礎実験に用いたモデル構造物の概要
図である。
FIG. 1 is a schematic diagram of a model structure used in a basic experiment of the present invention.

【図2】対象構造物の壁面の一例を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic view showing an example of a wall surface of a target structure.

【図3】本発明の基礎実験の結果を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing the results of basic experiments of the present invention.

【図4】本発明の基礎実験の結果を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing the results of basic experiments of the present invention.

【図5】対象構造物の壁面の熱画像の模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram of a thermal image of the wall surface of the target structure.

【図6】他の時間に検出した対象構造物の壁面の熱画像
の模式図である。
FIG. 6 is a schematic diagram of a thermal image of the wall surface of the target structure detected at another time.

【図7】それらの減算画像の模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram of these subtracted images.

【図8】本発明の応用実験に用いた橋梁の概要図であ
る。
FIG. 8 is a schematic diagram of a bridge used in an application experiment of the present invention.

【図9】その橋梁の鋼板補強床版の底面図である。FIG. 9 is a bottom view of a steel plate reinforced floor slab of the bridge.

【図10】本発明の応用実験の結果を示すグラフであ
る。
FIG. 10 is a graph showing the results of application experiments of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…モデル構造物、2…赤外線放射計、10…建築物、
20…画像解析装置、21…VTR表示装置、51…鋼
板補強床版、51A…床版、51B…補強鋼板、50…
橋梁、52…舗装道、53…主桁、54…添架物、K…
欠陥部。
1 ... Model structure, 2 ... Infrared radiometer, 10 ... Building,
20 ... Image analysis device, 21 ... VTR display device, 51 ... Steel plate reinforced floor slab, 51A ... Floor slab, 51B ... Reinforced steel plate, 50 ...
Bridges, 52 ... Paved roads, 53 ... Main girders, 54 ... Additives, K ...
Defective part.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原島 進 東京都千代田区丸の内一丁目5番1号 日 東化学工業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Susumu Harashima 1-5-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nitto Kagaku Kogyo Co., Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】構造物表面からの放射エネルギーを赤外線
放射計により検出し、構造物表面の温度分布を求めて、
構造物の欠陥を検知する方法において、 日中および夜間のそれぞれの時間帯において、前記赤外
線放射計による検出を行って、それぞれの時間帯におけ
る構造物表面の温度分布を求め、 これらの温度分布相互を差分処理して差分温度分布を求
め、この差分温度分布に基づいて構造物の欠陥を検知す
ることを特徴とする構造物の欠陥の検知方法。
1. A radiant energy from a structure surface is detected by an infrared radiometer to obtain a temperature distribution on the structure surface,
In the method of detecting a defect in a structure, the infrared radiation meter is used to detect the temperature distribution on the surface of the structure in each time zone during the daytime and nighttime, and the temperature distribution between these temperature distributions is calculated. Is detected to obtain a difference temperature distribution, and a defect of the structure is detected based on the difference temperature distribution.
【請求項2】前記差分温度分布をさらに時間積分処理し
て積分温度分布を求め、この積分温度分布に基づいて構
造物の欠陥を検知する請求項1記載の構造物の欠陥の検
知方法。
2. The method for detecting a defect of a structure according to claim 1, wherein the differential temperature distribution is further subjected to time integration processing to obtain an integrated temperature distribution, and the defect of the structure is detected based on the integrated temperature distribution.
【請求項3】前記差分温度分布または積分温度分布にお
いて、±0.3℃以上の温度差がある部分に欠陥がある
と判断する請求項1または2記載の構造物の欠陥の検知
方法。
3. The method for detecting a defect in a structure according to claim 1, wherein it is judged that there is a defect in a portion having a temperature difference of ± 0.3 ° C. or more in the differential temperature distribution or the integrated temperature distribution.
【請求項4】前記構造物が、コンクリート版の表面がわ
に鋼板が一体化されて鋼板補強された構造物である請求
項1〜3記載の構造物の欠陥の検知方法。
4. The method for detecting a defect in a structure according to claim 1, wherein the structure is a structure in which a steel plate is integrally formed on the surface of a concrete slab to reinforce the steel plate.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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