JP4113100B2 - Method for investigating structures with infrared camera - Google Patents
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Description
本発明は、コンクリート、タイルなどの構造物の内部の損傷状態を赤外線カメラによって調査する方法に関する。 The present invention relates to a method for investigating an internal damage state of a structure such as concrete or tile with an infrared camera.
橋梁、高架に代表されるコンクリート構造物は、それ自体の劣化に加え長年の間に気象変化、地盤の変化や荷重負荷の影響を受ける。これらが収集され、悪条件が重なった時点でコンクリート構造物の部分的な破壊や、剥離などが発生し、第三者に対する被害や事故に繋がるおそれがある。 Concrete structures such as bridges and overpasses are affected by weather changes, ground changes and load loads over the years in addition to their own deterioration. When these are collected and the adverse conditions overlap, partial destruction or peeling of the concrete structure may occur, leading to damage to third parties or accidents.
そこでコンクリート構造物の剥落を未然に防止するために、コンクリート構造物の継続的な点検と監視が必要とされている。 Therefore, in order to prevent the concrete structure from peeling off, it is necessary to continuously inspect and monitor the concrete structure.
現在、コンクリート構造物の点検手法として打音調査法が広く実施されている。 At present, the hammering sound survey method is widely implemented as an inspection method for concrete structures.
しかし打音調査法は、人間が調査対象部位を実際に叩いて損傷状態を調査するものであり、コンクリート構造物への接近が必要となる。しかし、実際には高架下の道路、鉄道、河川等の交差条件で容易に接近することが困難なところが多く、調査面積も大きい。 However, the hammering sound investigation method is a method in which a human actually strikes a site to be investigated to investigate a damaged state, and it is necessary to approach a concrete structure. However, in reality, there are many places where it is difficult to approach easily due to crossing conditions such as underpass roads, railways, rivers, etc., and the survey area is also large.
このため打音調査法は、交通規制、処理能力、費用等の効率性の面で解決すべき課題が残されている。また打音調査法は、経験や勘に左右され、正確な調査を行うことは難しい。 For this reason, the sound inspection method still has problems to be solved in terms of efficiency such as traffic regulation, processing capacity, and cost. In addition, it is difficult to conduct an accurate survey because the sound-taping survey method depends on experience and intuition.
そこで、近年、コンクリート構造物へ接近しなくて済み、広範囲な調査を高効率に行うことができることから、赤外線調査法が、打音点検必要箇所を抽出する補助点検法として、研究されている。 Therefore, in recent years, since it is not necessary to approach a concrete structure and a wide range of surveys can be performed with high efficiency, the infrared survey method has been studied as an auxiliary inspection method for extracting the places where the sound inspection is necessary.
赤外線調査法は、赤外線カメラによってコンクリート表面温度を測定し、その温度差により、損傷のない健全部と損傷部を判別するものである。 In the infrared survey method, the concrete surface temperature is measured by an infrared camera, and the healthy part and the damaged part without damage are discriminated by the temperature difference.
赤外線調査法の原理について図1、図2を参照して説明する。 The principle of the infrared survey method will be described with reference to FIGS.
図1(a)、(b)に環境の温度変化に伴うコンクリート中の熱流と温度変化の模式図を示す。 FIGS. 1A and 1B are schematic diagrams showing heat flow and temperature change in concrete accompanying environmental temperature change.
図1(a)に示すように、コンクリート構造物1の表層部近傍の空隙などの損傷部2が熱流に対する断熱槽となるため、昼間など、外気温がコンクリートよりも高温で熱流がコンクリート表面から内部に向かう場合には、損傷部2付近の表面は高温領域となり、健全部3は低温領域となる。一方、夜間など、熱流がコンクリート内部から表面に向かう場合には、損傷部2は低温領域となり、健全部3は高温領域となる。
As shown in FIG. 1 (a), since the damaged
図2は、コンクリート高架橋における外気温、健全部3、損傷部2の1日の温度変化を例示している。
FIG. 2 illustrates the daily temperature change of the outside air temperature, the
図2において、健全部3と損傷部2の温度差が所定値以上になった時期に、赤外線カメラでコンクリート構造物1の調査対象部位の表面を撮影すれば、温度差のあるコンクリート構造物表面の温度分布の画像を得ることができ、調査対象部位に損傷があると判定することができる。
In FIG. 2, if the surface of the investigation target part of the
しかし健全部3と損傷部2の温度差は、調査対象部位の環境条件、つまり場所、季節、時間帯などによって左右される。
However, the temperature difference between the
このため赤外線調査法を行うべく、現地に赴いて赤外線カメラで撮影しても、その撮影時点で健全部3と損傷部2の温度差が小さいために、実際にはコンクリート構造物内部に損傷があるにもかかわらず、異常なしと誤判定することがある。このため調査に伴うコストが無駄になるばかりか、調査結果の信頼性に欠けるものになっていた。
For this reason, in order to conduct an infrared survey method, even if a person visits the site and takes an image with an infrared camera, the temperature difference between the
また赤外線調査法は、打音点検必要箇所を抽出する補助点検法であることから、打音調査を行うべきか否か、各箇所の打音調査の優先度を正確に判断できなければならない。 In addition, since the infrared inspection method is an auxiliary inspection method for extracting a portion where a sound hitting check is necessary, it should be possible to accurately determine whether or not the sound hitting check should be performed and the priority of the sound hit checking at each location.
すなわちコンクリート構造物内部の損傷部2の深さ、形状によっては、打音調査法を実施し叩くことによって損傷が進行し、剥離時期が早まることがある。すなわち赤外線調査法実施の結果、構造物内部に異常ありと判定されたことをもって、一律に打音調査法を実施した場合、表面のコンクリートを叩き落とすことができればよいが、叩き落とされないまま却って損傷が進行し、剥落により第三者への被害を招くおそれがある。また赤外線調査法実施の結果、構造物内部に異常ありと判定されたことをもって、一律に打音調査法を実施することにすると、その調査面積や位置によっては、調査に多大な時間と労力を要し、効率的な点検を行うことができない。
In other words, depending on the depth and shape of the damaged
本発明はこうした実状に鑑みてなされたものであり、赤外線調査法による調査を正確に行うことができる時期を確定できるようにし、調査に伴う無駄なコストを削減し、調査結果の信頼性を向上させることを第1の解決課題とするものである。 The present invention has been made in view of such a situation, and it is possible to determine the time when the survey by the infrared survey method can be accurately performed, to reduce useless costs associated with the survey, and to improve the reliability of the survey results. This is a first problem to be solved.
また本発明は、構造物内部の損傷部の深さ、形状を正確に判断できるようにし、その判定結果から打音調査を実施すべきか否か、各箇所の打音調査の優先度を正確に判断できるようにすることを第2の解決課題とするものである。 In addition, the present invention makes it possible to accurately determine the depth and shape of the damaged portion inside the structure, and from the determination result, whether or not to perform the hammering investigation, and accurately prioritize the hammering investigation at each location. The second solution is to make the determination possible.
赤外線調査法に関する一般技術水準を示す文献として下記非特許文献1がある。
The following Non-Patent
この非特許文献1には、
1)模擬的な欠陥(損傷部)を有する試験片を作成し、この試験片をコンクリート構造物の表面に貼着し、赤外線カメラによってコンクリート構造物表面の温度分布と試験片の温度分布を撮影し、その対比結果から赤外線調査法を実施すべき時期を判定するという発明が記載されている。
In this non-patent
1) Create a test piece with a simulated defect (damaged part), attach this test piece to the surface of the concrete structure, and photograph the temperature distribution of the concrete structure surface and the temperature distribution of the test piece with an infrared camera. And the invention of determining the time when the infrared survey method should be carried out from the comparison result is described.
2)コンクリート構造物表面の温度分布の画像を所定時間撮影し温度分布画像の変化から構造物内部の欠陥部(損傷部)の深さを推定するという発明が記載されている。 2) An invention is described in which an image of a temperature distribution on the surface of a concrete structure is taken for a predetermined time, and the depth of a defect (damaged portion) inside the structure is estimated from a change in the temperature distribution image.
しかし非特許文献1に開示された技術は、コンクリート構造物に接近して試験片を貼着しなければならない。また調査対象部位が複数ある場合には各調査対象部位毎に試験片を貼着しなければならない。このため打音調査法と同様に、構造物接近に伴う問題点が発生するとともに、各調査対象部位に試験片を設置しなければならないため作業に要する労力が膨大なものとなり作業の効率が低下する。
However, the technique disclosed in
また非特許文献1に開示された技術は、構造物内部の欠陥部(損傷部)深さを判定するために調査対象部位を長時間撮影をし続けなければならない。このため調査に時間を要することになり、調査対象部位が大面積にわたる場合には、膨大な時間を要することになる。
In addition, the technique disclosed in Non-Patent
しかも非特許文献1に開示された技術は、構造物内部の欠陥部(損傷部)の深さは判定できるかもしれないが、その形状までは判定することができない。損傷部の深さのみならず形状を判定できなくては、打音調査法による調査を実施すべきか否かを判断できないことになる。
In addition, the technique disclosed in Non-Patent
すなわち上記非特許文献1に開示された技術によっては、本発明の第1の解決課題、第2の解決課題を達成することができない。
第1発明は、第1の解決課題を達成するために、
赤外線カメラによって構造物の表面を撮影し、撮影した構造物表面の温度分布に基づいて構造物内部の損傷状態を調査するに際して、
内部に損傷部を有し、健全部と損傷部の各温度を検出する温度センサが設けられた構造物の試験体を用意し、
構造物の調査対象部位と同じ環境条件であって、当該調査対象部位とは異なる場所に前記試験体を設置し、
前記試験体の温度センサの検出結果から得られる健全部と損傷部の温度差が所定値以上になった時期に、赤外線カメラによって構造物の調査対象部位を撮影すること
を特徴とする。
In order to achieve the first solution, the first invention provides:
When photographing the surface of the structure with an infrared camera and investigating the damage inside the structure based on the temperature distribution of the photographed structure surface,
Prepare a test body of a structure that has a damaged part inside and is provided with a temperature sensor that detects each temperature of the healthy part and the damaged part,
The test specimen is installed in a different location from the survey target site under the same environmental conditions as the survey target site of the structure.
The site to be investigated of the structure is photographed by an infrared camera at a time when the temperature difference between the healthy part and the damaged part obtained from the detection result of the temperature sensor of the specimen becomes a predetermined value or more.
第2発明は、第1発明において、
前記試験体の温度センサの検出結果を収集して、健全部と損傷部の温度差と季節、1日の中の時間帯との対応関係のデータを予め取得し、
前記データから健全部と損傷部の温度差が所定値以上となる季節、時間帯を、赤外線カメラによる撮影を行う季節、時間帯として決定し、
この決定された季節、時間帯に、赤外線カメラによって構造物の調査対象部位を撮影すること
を特徴とする。
The second invention is the first invention,
Collect the detection results of the temperature sensor of the test body, obtain in advance the data of the correspondence between the temperature difference between the healthy part and the damaged part and the season, the time zone during the day,
Determine the season and time zone in which the temperature difference between the healthy part and the damaged part is greater than or equal to a predetermined value from the data, as the season and time zone for shooting with an infrared camera,
In this determined season and time zone, the investigation target part of the structure is photographed with an infrared camera.
第3発明は、第1発明において、
構造物の複数の調査対象部位に対応して複数の試験体を設置したことを特徴とする。
The third invention is the first invention,
It is characterized in that a plurality of test bodies are installed corresponding to a plurality of investigation target parts of the structure.
本発明によれば、図4に示すように、試験体10、10′は、調査対象部位21、22それぞれと同じ環境条件であって調査対象部位21、22とは異なる地面に設置される。そして図7に示すように、試験体10の温度センサ15、16の検出結果から得られる健全部3と損傷部2の温度差が所定値以上になった時期t1に、赤外線カメラによって、その試験体10と同じ環境条件の調査対象部位21が撮影される。
According to the present invention, as shown in FIG. 4, the
本発明によれば、確実に温度差が所定値以上になっている条件で調査対象部位を撮影することが可能となり、正確な調査結果を得ることができる。しかも試験体は、調査対象部位とは異なる場所に設置すればよく、打音調査法のように調査対象の構造物に接近する必要がないので、効率的に作業を行うことができる。 According to the present invention, it is possible to reliably image a region to be investigated under the condition that the temperature difference is equal to or greater than a predetermined value, and an accurate investigation result can be obtained. In addition, the test body only needs to be installed at a location different from the site to be investigated, and it is not necessary to approach the structure to be investigated as in the hitting investigation method, so that the work can be performed efficiently.
以上のように本発明によれば、赤外線調査法による調査を正確に行うことができる時期を確定できるので、調査に伴う無駄なコストを削減することができるとともに、調査結果の信頼性を向上させることができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to determine the time when the survey by the infrared survey method can be accurately performed, so that it is possible to reduce useless costs associated with the survey and improve the reliability of the survey results. be able to.
第4発明は、第2の解決課題を達成するために、
赤外線カメラによって構造物の表面を撮影し、撮影した構造物表面の温度分布に基づいて構造物内部の損傷状態を調査するようにした赤外線カメラによる構造物調査方法において、
構造物内部の損傷部の深さおよび形状を異ならせた複数の損傷パターンを定め、
前記複数の損傷パターンに対応して、複数のFEM解析用のモデルを作成し、
内部に損傷部を有し、健全部と損傷部の各温度を検出する温度センサが設けられた構造物の試験体を用意し、
構造物と同じ環境条件であって、当該構造物とは異なる場所に前記試験体を設置し、
前記試験体の温度センサの検出結果から得られる健全部と損傷部の温度差が所定値以上になった時期に、赤外線カメラによって構造物の表面を撮影するとともに、前記試験体の温度センサの検出結果から健全部と損傷部の温度差が等しい時期から当該撮影時期までに構造物に与えられた熱流量を計算し、
前記熱流量を用いて前記複数の各モデル毎にFEM解析を実施し、この結果得られる各モデル毎の表面温度分布と、撮影した構造物表面の表面温度分布とを突き合わせて、一致したモデルに対応する損傷パターンが実際の構造物の損傷状態であると判断することを特徴とする。
In order to achieve the second solution, the fourth invention provides
In the structure investigation method using an infrared camera, the surface of the structure is photographed with an infrared camera, and the damage state inside the structure is investigated based on the temperature distribution of the photographed structure surface.
Define multiple damage patterns with different depth and shape of the damage inside the structure,
Create a plurality of FEM analysis models corresponding to the plurality of damage patterns,
Prepare a test body of a structure that has a damaged part inside and is provided with a temperature sensor that detects each temperature of the healthy part and the damaged part,
The same environmental conditions as the structure, and the test body is installed in a different place from the structure,
At the time when the temperature difference between the healthy part and the damaged part obtained from the detection result of the temperature sensor of the test specimen is equal to or greater than a predetermined value, the surface of the structure is photographed by an infrared camera and the temperature sensor of the test specimen is detected. From the result, calculate the heat flow given to the structure from the time when the temperature difference between the healthy part and the damaged part is equal to the time of shooting,
FEM analysis is performed for each of the plurality of models using the heat flow rate, and the surface temperature distribution of each model obtained as a result is compared with the surface temperature distribution of the photographed structure surface to obtain a matched model. It is characterized in that it is determined that the corresponding damage pattern is a damage state of the actual structure.
本発明によれば、図4に示すように、試験体10が調査対象部位21と同じ環境条件の場所に設置される。そして図7に示すように、試験体10の温度センサ15、16の検出結果から得られる健全部3と損傷部2の温度差が所定値以上になった時期t1に、赤外線カメラによって、その試験体10と同じ環境条件の調査対象部位21が撮影される。そして試験体10の温度センサ15、16の検出結果から撮影時期t1までに調査対象部位21に与えられた熱流量が計算される。そして、その計算された熱流量を用いて、図10の複数の各FEM解析用モデル31〜35毎にFEM解析が実施され、各FEM解析用モデル31〜35毎の表面温度分布が取得される。そして得られた各FEM解析用モデル31〜35毎の表面温度分布と、撮影した調査対象部位21の表面温度分布とを突き合わせることで、一致したFEM解析用モデル(たとえばFEM解析用モデル31)に対応する損傷パターン(たとえば損傷パターン(1))が実際の調査対象部位21の損傷状態(たとえば損傷部2は「表面から4cm奥の空洞部」:図8参照)であると判断される。損傷パターンから実際の損傷部2の深さおよび形状を知ることができるばかりでなく、更に図8に示す損傷パターンと打音調査の優先度の対応関係から、打音調査の優先度(たとえば損傷パターン(1)は「観察」)を正確に判断することができる。
According to the present invention, as shown in FIG. 4, the
以上のように本発明によれば、コンクリート構造物内部の損傷部2の深さ、形状を正確に判断することができ、その判定結果から打音調査を実施すべきか否か、各箇所の打音調査の優先度を正確に判断することができる。しかも従来技術(非特許文献1)のように、損傷部の深さを判定するために撮影を長時間行う必要がないので、作業を効率的に行うことができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to accurately determine the depth and shape of the damaged
以下図面を参照して本発明に係る赤外線カメラによる構造物調査方法の実施の形態について説明する。 Embodiments of a structure investigation method using an infrared camera according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
図3は、赤外線調査法の実施時期を判断するために用いられる試験体10の外観を示す。
FIG. 3 shows the appearance of the
試験体10は、内部に損傷部2としての空洞12を有するコンクリートからなる立方体11と、このコンクリート立方体11を表面11a(撮影面)を残して覆うように設けられた断熱材14と、コンクリート立方体11の内部の空洞部12(損傷部2)と空洞部12以外のコンクリート充填部13(健全部3)のそれぞれに対応する場所に埋め込まれた温度センサ15、16と、コンクリート立方体11内部に設けられた鉄筋17とからなる。
The
コンクリート構造物における「剥離」、「浮き」といった現象は、鉄筋が腐食して膨脹し、コンクリートと鉄筋との付着が切れている状態をいい、このような状態に至った箇所が剥落する場合が多い。 Phenomena such as “peeling” and “floating” in a concrete structure means that the reinforcing bar corrodes and expands, and the adhesion between the concrete and the reinforcing bar is broken, and the part that has reached such a state may peel off. Many.
そこで空洞部12は、鉄筋17の直近にあってコンクリート立方体11の表面11a側に設けた。
Therefore, the
温度センサ15、16は、たとえばサーミスタ型小型デジタル温度計を使用した。コンクリート立方体11の表面11aのうち空洞部12に対応する部分を削りとり、温度センサ15の温度検出部を埋め込みコンクリート用ボンドで接着した。同様にコンクリート立方体11の表面11aのうちコンクリート充填部13に対応する部分を削りとり、温度センサ16の温度検出部を埋め込みコンクリート用ボンドで接着した。
As the
試験体10は、調査員が一人で移動可能な大きさ、重さに設定することが望ましい。
Desirably, the
しかし試験体10を小型化すると、実際の橋梁などのコンクリート構造物1とは異なった温度変化を示す。このため試験体10を実際の橋梁などに近づけるために、撮影面11a以外の面をファイバグラス、天然ゴム、木材等の断熱材14で覆うようにしている。断熱材14は、たとえば熱伝導率が0.05W/m・Kのファイバグラスを使用することができる。
However, when the
図4は試験体10の設置場所を示している。
FIG. 4 shows the installation location of the
実施形態では、橋梁20が調査対象であり、橋梁20の壁高欄部21、土台部22のそれぞれを各調査対象部位として調査する場合を想定している。
In the embodiment, it is assumed that the
試験体10は、橋梁20の各調査対象部位21、22と同じ環境条件であって、各調査対象部位21、22とは異なる場所に設置される。
The
橋梁20の壁高欄部21は比較的日射が多く風通しの良い環境条件であるため、壁高欄部21の調査時期を判断するための試験体10は、橋梁20の近くであって同じように日射が多く風通しの良い地面に設置される。また橋梁20の土台部22は比較的日射が少なく風通しの悪い環境条件であるため、土台部22の調査時期を判断するための試験体10′は、橋梁20の近くであって同じように日射が少なく風通しの悪い地面に設置される。
Since the
以上のようにして調査時期を判断するための設備が用意が整うと以下のような手順で調査時期が判断される。 When the equipment for judging the survey time is prepared as described above, the survey time is judged by the following procedure.
・赤外線調査法を実施する季節、時間帯の決定
図1、図2で説明したように、調査対象部位における損傷部2と健全部3の温度差が所定値以上になったときに、赤外線調査法による調査を正確に行うことができる。
・ Determining the season and time zone for the infrared survey method As explained with reference to FIGS. 1 and 2, when the temperature difference between the damaged
しかし年間を通して、損傷部2と健全部3の温度差は、変化し、温度差が比較的大きくなる季節もあれば、温度差が比較的小さくなる季節もある。加えて1日の中でも温度差が比較的大きくなる時間帯もあれば、温度差が比較的小さくなる時間帯もある。
However, throughout the year, the temperature difference between the
そこで試験体10、10′の温度センサ15、16で検出される温度のデータを年間を通して収集し、それらを分析して、コンクリート充填部13(健全部3)と空洞部12(損傷部2)の温度差と、季節、時間帯との対応関係のデータを予め取得する。試験体10、10′の温度センサ15、16で検出されるコンクリート充填部13と空洞部12の温度差が所定値以上となっている季節、時間帯であれば、その試験体10、10′とそれぞれ同じ環境条件となっている調査対象部位21、22の健全部3と損傷部2も同じく所定値以上の温度差になっていると考えられ、その季節、時間帯に赤外線調査法を行えば、正確な調査結果が得られる。
Therefore, temperature data detected by the
図5(a)、(b)、(c)、(d)は、試験体10の温度センサ15、16で検出される1日の温度推移を、季節毎に示している。
5 (a), (b), (c), and (d) show the daily temperature transition detected by the
1日の日較差(1日における最小温度と最大温度の差)が大きい(10゜C以上)と、損傷部2と健全部3の温度差が大きくなり、経験的には赤外線調査に適するといわれている。
If the daily range of the day (the difference between the minimum temperature and the maximum temperature in the day) is large (over 10 ° C), the temperature difference between the
しかし同図5に示すように、外気温の検出結果から日較差が10゜C以上あっても季節によってコンクリート充填部13(健全部3)と空洞部12(損傷部2)の温度差の顕れ方に違いがみられるのがわかる。冬(12〜2月)の場合には、昼間の温度差が0.5゜C付近で推移している一方、春(3〜5月)、秋(9〜11月)の温度差は約1.0゜C付近で推移している。これは日較差のみならず、風通し、風速などの環境の諸条件が温度差に影響を与えているからである。 However, as shown in FIG. 5, the temperature difference between the concrete filling part 13 (healthy part 3) and the cavity part 12 (damaged part 2) appears depending on the season even if the daily temperature difference is 10 ° C or more from the detection result of the outside air temperature. You can see that there is a difference. In winter (December-February), the temperature difference during the day is around 0.5 ° C, while the temperature difference in spring (March-May) and autumn (September-November) is about It is moving around 1.0 ° C. This is because not only the daily difference but also environmental conditions such as ventilation and wind speed affect the temperature difference.
このようなデータを収集して、調査可能な季節と時間帯の対応関係のデータを、たとえば図6の表に示すように取得する。 By collecting such data, data on the correspondence relationship between the season and time zone that can be investigated is acquired as shown in the table of FIG. 6, for example.
同図6に示すように、冬(12〜2月)の昼間であれば、3時間しか調査が可能にならないのに対して、春(3〜5月)の昼間は、6時間、調査が可能であり、春の昼間の方が長時間の調査に適していると判断することができる。 As shown in Fig. 6, during the daytime of winter (December-February), the survey can be conducted only for 3 hours, while during the daytime of spring (March-May), the survey is conducted for 6 hours. It is possible, and it can be determined that the spring daytime is more suitable for long-term surveys.
調査者は、図6に示すデータから、温度差が所定値以上になっている季節、時間帯であって、現場に赴くのに都合のよい季節、時間帯を決定する。 From the data shown in FIG. 6, the investigator determines the season and time zone in which the temperature difference is greater than or equal to a predetermined value and is convenient for visiting the site.
この結果、温度差が所定値よりも小さくなっている可能性が高く調査に適していない季節、時間帯に現場に赴くことを回避することができるので、無駄な調査費用の支出を抑制することができる。 As a result, it is possible that the temperature difference is likely to be smaller than the predetermined value and it is possible to avoid going to the site during the season and time that are not suitable for the survey, so it is possible to control the expenditure of unnecessary survey costs. Can do.
・現地での温度差の確認
ただし、実際に現場に赴いても、降雨等の影響によって温度差が小さくなっており調査に適していないこともある。したがって現地に赴いた場合には、調査前に試験体10の温度センサ15、16の検出値のデータを取得し、温度差が所定値以上になったことを確認した上で、赤外線カメラによる撮影を実施することが望ましい。
・ Confirmation of the temperature difference at the site However, even if you actually visit the site, the temperature difference may be small due to the effects of rainfall, etc., and may not be suitable for the survey. Therefore, when the user visits the site, the data of the detection values of the
図7は、調査日の外気温、試験体10の温度センサ15、16の検出結果から得られる空洞部12(損傷部2)、コンクリート充填部13(健全部3)の時間変化を示している。空洞部12(損傷部2)とコンクリート充填部13(健全部3)の温度差が所定値以上となる時間帯を調査に適した時間帯と判断する。
FIG. 7 shows the time variation of the cavity 12 (damaged part 2) and the concrete filling part 13 (healthy part 3) obtained from the outside air temperature on the survey day, the detection results of the
このような調査に適した時間帯が顕れなかった場合には、調査を延期する。 If a time zone suitable for such a survey does not appear, the survey is postponed.
・赤外線カメラによる撮影
調査者は、試験体10の温度センサ15、16の検出結果から得られる健全部3と損傷部2の温度差が所定値以上になった時間帯に、赤外線カメラによって、その試験体10と同じ環境条件の調査対象部位21を撮影する。
・ Shooting with an infrared camera The investigator uses an infrared camera during the time zone when the temperature difference between the
同様に調査者は、試験体10′の温度センサ15、16の検出結果から得られる健全部3と損傷部2の温度差が所定値以上になった時間帯に、赤外線カメラによって、その試験体10′と同じ環境条件の調査対象部位22を撮影する。
Similarly, the investigator uses the infrared camera to detect the test object during the time zone when the temperature difference between the
この結果、確実に温度差が所定値以上になっている条件で調査対象部位を撮影することが可能となり、正確な調査結果を得ることができる。しかも試験体は、調査対象部位とは異なる場所に設置すればよく、打音調査法のように調査対象の構造物に接近する必要がないので、効率的に作業を行うことができる。 As a result, it becomes possible to image the investigation target region under the condition that the temperature difference is surely equal to or greater than the predetermined value, and an accurate investigation result can be obtained. In addition, the test body only needs to be installed at a location different from the site to be investigated, and it is not necessary to approach the structure to be investigated as in the hitting investigation method, so that the work can be performed efficiently.
以上のように本実施例によれば、赤外線調査法による調査を正確に行うことができる時期を確定できるので、調査に伴う無駄なコストを削減することができるとともに、調査結果の信頼性を向上させることができる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to determine the time when the survey by the infrared survey method can be accurately performed, so that it is possible to reduce the wasteful cost associated with the survey and improve the reliability of the survey result. Can be made.
つぎにコンクリート構造物1の損傷部2の深さおよび形状を判断する方法について説明する。
Next, a method for determining the depth and shape of the damaged
・損傷パターン
図8は、コンクリート構造物1の損傷部2の深さおよび形状を異ならせた5つの損傷パターン(1)、(2)、(3)、(4)、(5)と打音調査の優先度との対応関係を示している。
Damage pattern FIG. 8 shows five damage patterns (1), (2), (3), (4), and (5) with different depths and shapes of the damaged
コンクリート片の落下事故は、鉄筋17が膨脹し表面のコンクリートが剥離することが主要因となり、コンクリート塊が落下するというものである。損傷部2の深さおよび形状の違いによって打音調査の優先度が異なる。
The accidental fall of the concrete piece is that the
損傷パターン(1)は、十分な被りは確保しているが、表面から4cm奥に損傷部2が存在している損傷状況のパターンである。打音調査を行うと、異常音のみで剥落することがない場合である。打音調査の優先度は、「観察」であり、特に急いで打音調査を行う必要はない。
The damage pattern (1) is a pattern of a damage situation in which a sufficient covering is ensured but the damaged
損傷パターン(2)は、表面から2cm程度奥に損傷部2が存在している損傷状況のパターンである。打音調査を行うと、損傷部2にかけて穴があき、その後コンクリート片が落下するおそれがある場合である。打音調査の優先度は、「注意」であり、監視しつつ打音調査を実施する必要がある。
The damage pattern (2) is a pattern of a damage situation in which the damaged
損傷パターン(3)は、被り深さは損傷パターン(1)と同じく4cmであるが、損傷パターン(1)から損傷が進行し損傷部2の一部がコンクリート表面に向かって45゜の角度で傾斜して表面から2cmに達している損傷状況のパターンである。打音調査を行うと、強打によりコンクリート片が落下する可能性がある。打音調査の優先度は、「注意」であり、監視しつつ打音調査を実施する必要がある。
The damage pattern (3) has a cover depth of 4 cm, the same as the damage pattern (1), but damage proceeds from the damage pattern (1) and a part of the
損傷パターン(4)は、被り深さは損傷パターン(2)と同じく2cmであるが、損傷パターン(2)から損傷が進行し損傷部2の一部がコンクリート表面に向かって45゜の角度で傾斜して表面近傍に達している損傷状況のパターンである。打音調査を行うと、強打によりコンクリート片が落下する可能性が高い。打音調査の優先度は、「要注意」であり、打音調査を実施してコンクリート片を事前に落下させてしまう必要がある。
The damage pattern (4) has a covering depth of 2 cm, the same as the damage pattern (2), but damage proceeds from the damage pattern (2) so that a part of the
損傷パターン(5)は、損傷パターン(3)から損傷が進行し損傷部2の一部が表面近傍に達している損傷状況のパターンである。打音調査を行うと、強打によりコンクリート片が落下する可能性が高い。打音調査の優先度は、「要注意」であり、打音調査を実施してコンクリート片を事前に落下させてしまう必要がある。
The damage pattern (5) is a damage state pattern in which damage has progressed from the damage pattern (3) and a part of the damaged
・FEM解析用モデルの作成
以上のようにして5つの損傷パターンが定められると、各損傷パターン(1)〜(5)毎にFEM解析用のモデル31〜35が作成される。
-Creation of FEM analysis model When five damage patterns are determined as described above,
図9にFEM解析用モデル31を代表させて示す。
FIG. 9 shows an
FEM解析用モデル31は、x軸(コンクリート表面左右方向)、y軸(コンクリート表面上下方向)、z軸(コンクリート表面奥行き方向)の各軸を有する3次元のモデルであり、損傷部2の中心から4分割した斜線で示す部分をモデル化することができる。
The
・試験体の用意、設置
図3で説明した試験体10、10′が用意され、図4で説明したように実際のコンクリート構造物である橋梁20の各調査対象部位21、22とそれぞれ同じ環境条件の場所に試験体10、10′が設置される。
Preparation and installation of test specimens The
・赤外線カメラによる撮影
以下、試験体10を代表させて説明する。
-Photographing with an infrared camera Hereinafter, the
試験体10の温度センサ15、16で検出される空洞部12(損傷部2)、コンクリート充填部13(健全部3)の各温度の推移を図7に示す。ここで空洞部12(損傷部2)とコンクリート充填部13(健全部3)の温度差が等しい時刻はt0(8:45分)であった。この時刻t0から3時間経過した時刻t1で温度差が0.8゜Cとなり、この時刻t1で赤外線カメラによって調査対象部位21の表面の画像を撮影した。
FIG. 7 shows the transition of each temperature of the cavity 12 (damaged part 2) and the concrete filling part 13 (healthy part 3) detected by the
・熱流量の計算、FEM解析
つぎに、調査者は、試験体10の温度センサ15、16の検出結果から撮影時期t1までに調査対象部位21に与えられた熱流量を計算し、この熱流量を用いて複数の各FEM解析用モデル31〜35毎にFEM解析を実施する。
Calculation of heat flow, FEM analysis Next, the investigator calculates the heat flow given to the site to be investigated 21 by the imaging time t1 from the detection results of the
すなわち熱流量を変化させて非定常3次元熱伝導解析にて計算した。ただし空気とコンクリートの間の熱伝導は空気の対流が発生すると同時に空気の温度によって熱伝導率が変化することが、熱伝導率の大きさを一般的に示すことが難しい。 That is, the calculation was performed by unsteady three-dimensional heat conduction analysis while changing the heat flow rate. However, it is difficult to generally indicate the magnitude of the thermal conductivity between the air and the concrete because the thermal conductivity changes with the temperature of the air at the same time as the air convection occurs.
そこで、時刻t0から時刻t1までの時間内に物体表面へ空気から伝達される熱流量を変化させて入力し、FEM解析用モデルの空洞部12(損傷部2)、コンクリート充填部13(健全部3)に対応する各表面温度が、図7の時刻t1で検出された各温度になるまで、収束計算を繰り返す。 Therefore, the heat flow transferred from the air to the object surface is changed and inputted within the time period from time t0 to time t1, and the cavity 12 (damaged part 2) and concrete filling part 13 (healthy part) of the FEM analysis model are input. The convergence calculation is repeated until each surface temperature corresponding to 3) reaches each temperature detected at time t1 in FIG.
図10に、各FEM解析用モデル31〜35毎に、計算結果を示す。FEM解析用モデル31〜35のコンクリート表面(x−y面)の各メッシュは、温度の大きさに応じた色相(あるいは濃度)として示すことができる。
FIG. 10 shows the calculation results for each of the
・実際の構造物の損傷状態の判断
同図10に示すように、各損傷パターン(1)〜(5)の違いに応じて、FEM解析用モデル31〜35のコンクリート表面(x−y面)における色相(あるいは濃度)の顕れ方が異なることがわかる。
-Judgment of the damage state of an actual structure As shown in the same figure 10, according to the difference of each damage pattern (1)-(5), the concrete surface (xy plane) of the models 31-35 for FEM analysis It can be seen that the hue (or density) appears differently.
したがって赤外線カメラによって撮影したコンクリート表面の温度分布つまり色相(あるいは濃度)の分布が、FEM解析用モデル31〜35のうちのいずれかのコンクリート表面(x−y面)の色相(あるいは濃度)の分布に一致していれば、その一致したFEM解析用モデルに対応する損傷パターンが、実際のコンクリート構造物1の損傷状態であると判断することができる。
Therefore, the temperature distribution, that is, the hue (or density) distribution on the concrete surface photographed by the infrared camera is the hue (or density) distribution on the concrete surface (xy plane) of any of the FEM analysis models 31-35. , It can be determined that the damage pattern corresponding to the matched FEM analysis model is the actual damaged state of the
そこで、調査者は、計算した各FEM解析用モデル31〜35毎の表面温度分布(色相(あるいは濃度)分布)と、撮影した調査対象部位21の表面温度分布(色相(あるいは濃度)分布)とを突き合わせる。たとえば図10に示すように、調査対象部位21の撮影画像41が得られたならば、その表面温度分布(色相(あるいは濃度)分布)は、FEM解析用モデル31の表面温度分布(色相(あるいは濃度)分布)に一致しているため、その一致したFEM解析用モデル31に対応する損傷パターン(1)が実際の調査対象部位21の損傷状態であると判断する。同様に調査対象部位21の撮影画像42が得られたならば、それに一致したFEM解析用モデル32に対応する損傷パターン(2)が実際の調査対象部位21の損傷状態であると判断し、また調査対象部位21の撮影画像43が得られたならば、それに一致したFEM解析用モデル33に対応する損傷パターン(3)が実際の調査対象部位21の損傷状態であると判断し、また調査対象部位21の撮影画像44が得られたならば、それに一致したFEM解析用モデル34に対応する損傷パターン(4)が実際の調査対象部位21の損傷状態であると判断し、また調査対象部位21の撮影画像45が得られたならば、それに一致したFEM解析用モデル35に対応する損傷パターン(5)が実際の調査対象部位21の損傷状態であると判断する。この結果、調査者は、実際の調査対象部位21の損傷状態であると判断した損傷パターンから、実際の損傷部2の深さおよび形状を知ることができ、図8に示す損傷パターンと打音調査の優先度の対応関係から、打音調査の優先度を正確に判断することができる。
Therefore, the investigator calculates the surface temperature distribution (hue (or density) distribution) for each of the
同様に調査者は、他の調査対象部位22についても同様に撮影を行い、同様に各FEM解析用モデル31〜35の計算を行い、各FEM解析用モデル31〜35毎の表面温度分布と、撮影した調査対象部位22の表面温度分布とを突き合わせることで、一致したFEM解析用モデルに対応する損傷パターンを実際の調査対象部位22の損傷状態であると判断することができ、これにより実際の損傷部2の深さおよび形状を知ることができ、更に図8に示す損傷パターンと打音調査の優先度の対応関係から、打音調査の優先度を正確に判断することができる。
Similarly, the investigator also photographs the other
以上のように本実施例によれば、コンクリート構造物内部の損傷部2の深さ、形状を正確に判断することができ、その判定結果から打音調査を実施すべきか否か、各箇所の打音調査の優先度を正確に判断することができる。しかも従来技術(非特許文献1)のように、損傷部の深さを判定するために撮影を長時間行う必要がないので、作業を効率的に行うことができる。
As described above, according to this embodiment, it is possible to accurately determine the depth and shape of the damaged
つぎにFEM解析を行うことなく損傷部2の深さおよび形状を判断することができる実施例について説明する。
Next, an embodiment in which the depth and shape of the damaged
・損傷パターンの定め
この実施例でも前述した実施例と同様に、損傷状態に応じて5つの損傷パターン(1)〜(5)が定められる。
-Determination of damage pattern Also in this embodiment, five damage patterns (1) to (5) are determined according to the damage state as in the above-described embodiment.
・損傷パターンと温度推移パターンとの対応づけ
図10の温度折れ線グラフ51〜55は、各FEM解析用モデル31〜35のコンクリート表面(x−y面)におけるy軸方向の温度推移をそれぞれ示している。温度折れ線グラフ51〜55は、損傷部2の中心から健全部3に向けての温度の推移を示したものである。各温度折れ線グラフ51〜55をみると、各FEM解析用モデル31〜35毎に、つまり各損傷パターン(1)〜(5)毎に、温度折れ線グラフの形状および勾配が異なっていることがわかる。
Correlation between damage pattern and temperature transition pattern The
すなわち損傷部2の位置から表面から奥に行くにしたがって温度折れ線グラフは緩やかな勾配になる。そして損傷部2の形状が表面に向かって進行してくると、温度折れ線グラフは、釣鐘型から台形型に移行する。これら温度推移の形状、勾配の大きさの特徴から損傷パターンを推察することが可能になる。
That is, the temperature line graph has a gentle slope as it goes from the surface of the damaged
そこで図10に示すように、5つの損傷パターン(1)〜(5)毎に、各温度推移パターン、つまり各温度折れ線グラフ51〜55の形状および勾配を対応づけておく。また損傷パターンとしては損傷部2が空洞部であるものに限らず、砂すじ、クラックといった損傷状態のものを用意しておいてもよい。
Therefore, as shown in FIG. 10, each temperature transition pattern, that is, the shape and gradient of each
たとえば損傷部2が砂すじ、クラックである損傷パターンの場合にも、温度折れ線グラフは、三角型を示す。
For example, even in the case of a damage pattern in which the damaged
損傷部2が空洞部である場合の損傷パターン(1)〜(5)、損傷部2が砂すじ、クラックである場合の損傷パターン(6)と、温度折れ線グラフの形状、温度勾配(温度推移パターン)との対応関係をまとめて、図11に示す。たとえば温度推移パターンとして、形状が「釣鐘型」で温度勾配が「10以上」のものが得られた場合には、損傷パターンは(2)であると判断することができる。
Damage patterns (1) to (5) when the damaged
・赤外線カメラによる撮影
以上のような準備が整うと、調査者は、前述した実施例と同様に、試験体10の温度センサ15、16の検出結果から得られる健全部3と損傷部2の温度差が所定値以上になった時間帯に、赤外線カメラによって、その試験体10と同じ環境条件の調査対象部位21を撮影する。
・ Shooting with an infrared camera When the preparations as described above are completed, the investigator can determine the temperatures of the
・撮影結果から温度推移パターンの判定
そして、撮影結果から調査対象部位21の表面のy軸方向(左右方向)の温度推移を求める。そして、求められた温度推移に一致する温度推移パターンを判定する。
-Determination of temperature transition pattern from imaging result Then, the temperature transition in the y-axis direction (left-right direction) of the surface of the
図12は赤外線カメラによって撮影した調査対象部位21の表面のy軸方向(左右方向)のラインを、温度折れ線グラフとして示し、その時間変化を例示している。図中各時刻毎に温度折れ線グラフの温度勾配を示している。たとえば時刻11:00では温度折れ線グラフの温度勾配は、11.42となった。
FIG. 12 shows a line in the y-axis direction (left-right direction) of the surface of the
なお、たとえば独GORATEC社製・PE Professionalの赤外線画像解析ソフトウエアを利用して、赤外線画像から温度折れ線グラフを作成することができる。 For example, a thermal line graph can be created from an infrared image by using infrared image analysis software made by GORATEC of Germany and PE Professional.
図12に示す温度折れ線グラフの形状は、「釣鐘型」であり、温度勾配は「10以上」のものであるので、形状が「釣鐘型」で勾配が「10以上」の図10の温度折れ線グラフ52と同じ温度推移パターンであると判定でき(図11参照)、温度折れ線グラフ52に対応する損傷パターン(2)が、実際の調査対象部位21の損傷状態であると判断することができる。
The shape of the temperature line graph shown in FIG. 12 is “bell-shaped” and the temperature gradient is “10 or more”, so that the shape of the temperature line in FIG. 10 is “bell-shaped” and the gradient is “10 or more”. It can be determined that the temperature transition pattern is the same as that of the graph 52 (see FIG. 11), and the damage pattern (2) corresponding to the
同様に赤外線画像から作成された温度折れ線グラフが、図10の温度折れ線グラフ51と同じ温度推移パターンであると判定されたならば、その温度折れ線グラフ51に対応する損傷パターン(1)が、実際の調査対象部位21の損傷状態であると判断し、また赤外線画像から作成された温度折れ線グラフが、図10の温度折れ線グラフ53と同じ温度推移パターンであると判定されたならば、その温度折れ線グラフ53に対応する損傷パターン(3)が、実際の調査対象部位21の損傷状態であると判断し、また赤外線画像から作成された温度折れ線グラフが、図10の温度折れ線グラフ54と同じ温度推移パターンであると判定されたならば、その温度折れ線グラフ54に対応する損傷パターン(4)が、実際の調査対象部位21の損傷状態であると判断し、また赤外線画像から作成された温度折れ線グラフが、図10の温度折れ線グラフ55と同じ温度推移パターンであると判定されたならば、その温度折れ線グラフ55に対応する損傷パターン(5)が、実際の調査対象部位21の損傷状態であると判断する。
Similarly, if it is determined that the temperature line graph created from the infrared image has the same temperature transition pattern as the
また赤外線画像から作成された温度折れ線グラフが、図11に示すように三角型の温度推移パターンであると判定されたならば、その三角形の温度推移パターンに対応する損傷パターン(6)、つまり砂すじ、クラックが、実際の調査対象部位21の損傷状態であると判断する。
If it is determined that the temperature line graph created from the infrared image has a triangular temperature transition pattern as shown in FIG. 11, the damage pattern (6) corresponding to the triangular temperature transition pattern, that is, sand It is determined that the crack is actually a damaged state of the
この結果、調査者は、実際の調査対象部位21の損傷状態であると判断した損傷パターンから、実際の損傷部2の深さおよび形状、あるいは損傷部の種類(空洞部であるか砂すじ、クラックであるか)を知ることができ、図8に示す損傷パターンと打音調査の優先度の対応関係から、打音調査の優先度を正確に判断することができる。
As a result, the investigator determines the actual depth and shape of the damaged
なお、この実施例では、前述した実施例と同様に、赤外線カメラによる撮影日を決定し、その撮影日に現場に出向き、特定の時間帯、時刻に撮影を行う場合を想定して説明したが、赤外線カメラを現場に据え付けておき、図12に示すような特定の形状、勾配が得られるまで撮影をし続けるような実施も可能である。 In this embodiment, as in the above-described embodiment, it is assumed that the shooting date by the infrared camera is determined, the shooting date is taken to the site, and shooting is performed at a specific time zone and time. It is also possible to install an infrared camera on the site and continue shooting until a specific shape and gradient as shown in FIG. 12 are obtained.
同様に調査者は、他の調査対象部位22についても同様に撮影を行い、同様に
赤外線画像から温度折れ線グラフを作成し、この温度折れ線グラフに一致する温度推移パターンに対応する損傷パターンから、実際の調査対象部位22の損傷状態を判断することができ、これにより実際の損傷部2の深さおよび形状あるいは損傷部の種類を知ることができ、更に図8に示す損傷パターンと打音調査の優先度の対応関係から、打音調査の優先度を正確に判断することができる。
Similarly, the investigator also captures images of other
以上のように本実施例によれば、コンクリート構造物内部の損傷部2の深さ、形状を正確に判断することができ、その判定結果から打音調査を実施すべきか否か、各箇所の打音調査の優先度を正確に判断することができる。しかも従来技術(非特許文献1)のように、損傷部の深さを判定するために撮影を長時間行う必要がないので、作業を効率的に行うことができる。
As described above, according to this embodiment, it is possible to accurately determine the depth and shape of the damaged
以上の説明では、橋梁等のコンクリート構造物を想定して説明したが、本発明は、コンクリート構造物に限定されるわけではなく、内部に損傷が生じるおそれがあり健全部と損傷部とが温度差として捕らえることができる構造物であれば、タイル、煉瓦等の任意の構造物に対しても適用することができる。また本発明は、コンクリート構造物として橋梁、高架などを想定して説明したが、ビルディング、一般家屋等を調査対象とする場合にも当然に適用することができる。 In the above description, the description has been made assuming a concrete structure such as a bridge. However, the present invention is not limited to a concrete structure, and there is a possibility that damage may occur inside. Any structure that can be captured as a difference can be applied to any structure such as a tile or a brick. The present invention has been described on the assumption that a concrete structure is a bridge, an elevated structure, or the like, but the present invention can naturally be applied to a case where buildings, general houses, and the like are to be investigated.
1 コンクリート構造物
2 損傷部
3 健全部
10、10′ 試験体
12 空洞部
13 コンクリート密部
20 橋梁
21、22 調査対象部位
31〜35 FEM解析用モデル
41〜45 構造物表面の温度分布
51〜55 温度折れ線グラフ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
内部に損傷部を有し、健全部と損傷部の各温度を検出する温度センサが設けられた構造物の試験体を用意し、
構造物の調査対象部位と同じ環境条件であって、当該調査対象部位とは異なる場所に前記試験体を設置し、
前記試験体の温度センサの検出結果から得られる健全部と損傷部の温度差が所定値以上になった時期に、赤外線カメラによって構造物の調査対象部位を撮影すること
を特徴とする赤外線カメラによる構造物調査方法。 When photographing the surface of the structure with an infrared camera and investigating the damage inside the structure based on the temperature distribution of the photographed structure surface,
Prepare a test body of a structure that has a damaged part inside and is provided with a temperature sensor that detects each temperature of the healthy part and the damaged part,
The test specimen is installed in a different location from the survey target site under the same environmental conditions as the survey target site of the structure.
When the temperature difference between the healthy part and the damaged part obtained from the detection result of the temperature sensor of the test body is equal to or greater than a predetermined value, the investigation target part of the structure is photographed by the infrared camera. Structure survey method.
前記データから健全部と損傷部の温度差が所定値以上となる季節、時間帯を、赤外線カメラによる撮影を行う季節、時間帯として決定し、
この決定された季節、時間帯に、赤外線カメラによって構造物の調査対象部位を撮影すること
を特徴とする請求項1記載の赤外線カメラによる構造物調査方法。 Collect the detection results of the temperature sensor of the test body, acquire in advance the data of the correspondence between the temperature difference between the healthy part and the damaged part and the season, the time zone during the day,
The season and time zone in which the temperature difference between the healthy part and the damaged part is greater than or equal to a predetermined value from the data are determined as the season and time zone for shooting with an infrared camera,
The method for investigating a structure with an infrared camera according to claim 1, wherein the investigation target part of the structure is photographed with an infrared camera during the determined season and time zone.
構造物内部の損傷部の深さおよび形状を異ならせた複数の損傷パターンを定め、
前記複数の損傷パターンに対応して、複数のFEM解析用のモデルを作成し、
内部に損傷部を有し、健全部と損傷部の各温度を検出する温度センサが設けられた構造物の試験体を用意し、
構造物と同じ環境条件であって、当該構造物とは異なる場所に前記試験体を設置し、
前記試験体の温度センサの検出結果から得られる健全部と損傷部の温度差が所定値以上になった時期に、赤外線カメラによって構造物の表面を撮影するとともに、前記試験体の温度センサの検出結果から健全部と損傷部の温度差が等しい時期から当該撮影時期までに構造物に与えられた熱流量を計算し、
前記熱流量を用いて前記複数の各モデル毎にFEM解析を実施し、この結果得られる各モデル毎の表面温度分布と、撮影した構造物表面の表面温度分布とを突き合わせて、一致したモデルに対応する損傷パターンが実際の構造物の損傷状態であると判断することを特徴とする
赤外線カメラによる構造物調査方法。 In the structure investigation method using an infrared camera, the surface of the structure is photographed with an infrared camera, and the damage state inside the structure is investigated based on the temperature distribution of the photographed structure surface.
Define multiple damage patterns with different depth and shape of the damage inside the structure,
Create a plurality of FEM analysis models corresponding to the plurality of damage patterns,
Prepare a test body of a structure that has a damaged part inside and is provided with a temperature sensor that detects each temperature of the healthy part and the damaged part,
The same environmental conditions as the structure, and the test body is installed in a different place from the structure,
At the time when the temperature difference between the healthy part and the damaged part obtained from the detection result of the temperature sensor of the test specimen is equal to or greater than a predetermined value, the surface of the structure is photographed by an infrared camera and the temperature sensor of the test specimen is detected. From the result, calculate the heat flow given to the structure from the time when the temperature difference between the healthy part and the damaged part is equal to the time of shooting,
FEM analysis is performed for each of the plurality of models using the heat flow rate, and the surface temperature distribution of each model obtained as a result is compared with the surface temperature distribution of the photographed structure surface to obtain a matched model. A method for investigating a structure using an infrared camera, wherein the corresponding damage pattern is determined to be a damaged state of the actual structure.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003376932A JP4113100B2 (en) | 2003-11-06 | 2003-11-06 | Method for investigating structures with infrared camera |
Applications Claiming Priority (1)
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