埋設材路面境界部の調査測定法(NS技術+)

測 定 原 理 書

特願2017-53827
特許第6124191号

測定原理
図-1が一般的な測定波形となります。
スタート時に送信パルスが現れます。表面状態が悪いと非常に長く表れ、短距離での測定が困難となります。また応力集中部があると、応力集中による結晶粒粗大化部に超音波の振動が当たり(黒丸部)発生する乱反射でノイズが発生する為、ノイズと反射波の区別がつきません。

図-1

ノイズを低下させるため低周波を使用しても、まだ区別がつきません。図-2

図-2

低周波で2探触子法を用い、送信と受信を別々にすると送信パルスが無くなるため
非常に見やすくなりますが、まだノイズと反射波の区別がつきません。図-3
ここでセンサーを前進させてみます。するとノイズは超音波の振動位置が移動する為に、いったん消失し、新たに発生します(黒丸部にて表示)。その為ノイズはあたかも上下移動したかのように観察されます。ところが反射波は、センサー~反射源間距離が短縮する為に前進し、かつセンサーの動きにリニアに連動します。このため、波形の動き(上下移動と左右移動)の変化を見れば、ノイズか反射波か?が一目瞭然となります。これは静止画では決して区別がつきません。
この一連の動きを動画で観察することによって、反射波の断定が可能となりました。
更に送信・受信2個のセンサーで測定する為、反射源に角度があったとしても、幅広く受信波をとらえる事が出来るため、確実に、より正確に、反射波を受信する事に成功しました。
この事を念頭に置き 動画をご確認ください。  A2.4 T3.2.2

図-3

埋設材路面境界部の調査測定法(NS技術+)
メリット
1  計量コンパクトな装置で、1人で持ち運び可能
2  現地測定は、測定員2名(1名でも可能)で約1.5m四方のスペースでO,K
3  測定に際し 特殊技能が不要
4  ノイズと反射源の識別が可能となった為 誤判定の大幅な低下
5  ノイズと反射源の識別が可能となった為 客観性の保障となる
6  測定箇所1箇所につき2点測定を行う為、見落としの低下
7  測定箇所1箇所につき2点測定を行う為、200~250㎜程度をカバーできる
   (一般的な測定に比べ50%広いエリアをカバー)
8  センサーを前後操作する為、幅広いエリアを調査出来 見落としの低下
9  波形の再現性に優れ(±2dB以下) かつ最大波形を検出できる
10 監視区域 GL0~GL-150㎜
11 評価を試験片方式で行う為 相対比較が可能
12 個々に感度補正を行う為、波形の客観性・信頼性が非常に高い
13 内側腐食も検出可能
14 1日あたり16本程度測定可能(15分/箇所)
15 測定データを保存・転送可能
16 外気温0度~50度まで測定可能
17 養生を行えば、多少の雨でも測定可能
18 センサーを取り換えることにより 板厚測定が可能

デメリット
1  深さ位置に際し、最大で20㎜程度の誤差が出る可能性がある
2  深さ0.5㎜長さ40㎜未満の腐食検出は、誤判定する恐れがある
3  動きで判定する為、静止画だけでは判りづらい場合がある
4  画像解析は、経験・知識が必要
5  データが大容量となる (1日あたりで2G程度)
6  外径40φ 厚さ2㎜未満のパイプは測定不可
7  厚さ9㎜を超える板厚のパイプは テストが必要
8  溶接部近傍の腐食は、判定が難しい

2未満の腐食検出も十分可能ですが ノイズと反射源の判定が非常に難しくなり、高度な知識が必要となります。

測定写真

測定位置