欠陥検査方法およびその装置
【課題】検査準備等の工数を極力減らして、検査の有効性を簡単かつ容易に判断することのできる欠陥検査方法を提供する。
【手段】内部欠陥５が表面温度の差として顕著に表れているのは、被検査体１に対して与えられる熱３の熱量が熱７の熱量よりも大きいため、被検査体１の表面温度が大きく上昇し、これによって生じた熱流が内部欠陥５において反射することによって、被検査体１の表面２の温度を上昇させているためである。表面温度の温度上昇率と、健全部と欠陥部の間に生じる表面温度の差に着目し、これらの関係を定量化することにより、被検査体の内部における欠陥を検出することのできる有効範囲を決定し、当該有効範囲において検査結果の信頼性を保証する。
【手段】内部欠陥５が表面温度の差として顕著に表れているのは、被検査体１に対して与えられる熱３の熱量が熱７の熱量よりも大きいため、被検査体１の表面温度が大きく上昇し、これによって生じた熱流が内部欠陥５において反射することによって、被検査体１の表面２の温度を上昇させているためである。表面温度の温度上昇率と、健全部と欠陥部の間に生じる表面温度の差に着目し、これらの関係を定量化することにより、被検査体の内部における欠陥を検出することのできる有効範囲を決定し、当該有効範囲において検査結果の信頼性を保証する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、コンクリートのような低熱伝導性材料から構成された被検査体における内部欠陥を検出する方法およびその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トンネルや高架橋などに代表されるコンクリート構造物における浮きや剥離などの内部欠陥を調べる方法として、サーモグラフィー法が知られている。この従来のサーモグラフィー法では、コンクリート構造物などに熱負荷等を与えたときに発生するコンクリート表面の局所的な温度変化領域を赤外線カメラで計測し、この計測データを画像として出力して内部欠陥の検査を行う。
【０００３】
この場合の検査方法の原理を図１４を用いて説明する。図１４に示すように、コンクリート構造物２０１に熱負荷２０５を与えると、コンクリート構造物２０１の内部には熱流２０７が生じる。特性上コンクリートは熱伝導性が低いため、熱流２０７は比較的ゆっくりと内部方向に伝播していく。このため、コンクリート構造物２０１における内部温度は、表面２０９に近いほど温度が高く、その内部に向かうにつれ温度が低くなる。
【０００４】
ところが、コンクリート構造物２０１に浮きや剥離などの内部欠陥２０３が存在していると、熱流２０７が内部欠陥２０３によって遮断されるため、それ以上奥側に伝播しなくなる。これにより、熱流２０７は表面２０９の方向に反射し、その深さ方向に内部欠陥２０３が存在する表面領域ｂの表面温度は、内部欠陥２０３が存在しない表面領域ａの表面温度よりも高温になる。
【０００５】
この状態におけるコンクリート２０９の表面温度を赤外線サーモグラフィーで計測し、その画像の解析処理を行うことによって、欠陥部位の検出を行うことができる。
【０００６】
しかしながら、従来のサーモグラフィー法では、検査時の熱環境条件によって検査結果が大きく異なる場合があり、その信頼性は決して高いものではなかった。
【０００７】
例えば、日射を熱負荷として利用したパッシブ・サーモグラフィー法においては、コンクリート構造物への日射量が少ない北向き面で、かつ日内気温の較差が小さい曇天の場合には、存在する内部欠陥を検出できない可能性がある。
【０００８】
また、ヒーター等の熱を熱負荷として強制加熱を行うアクティブ・サーモグラフィー法においても同様に、加熱強度、加熱時間および加熱方法（加熱体の種類、距離、配置）などの条件や、上述の立地条件や気温条件によっては、存在する内部欠陥を検出できない可能性がある。
【０００９】
したがって、従来においては、熱環境条件が検査結果に与える影響は、各検査者の主観や経験等に基づいて判断されている場合が多く、同様の熱環境条件であっても検査者によっては異なる判断を行う可能性があった。
【００１０】
例えば、存在する内部欠陥を検出できない熱環境であるにもかかわらず、検査者が検出可能であると判断して検査を行った場合、内部欠陥を見落としてしまう可能性がある。
【００１１】
そこで、このような問題点を解決する技術として、出願人は、被検査体の内部温度を測定することにより、欠陥の検出可能範囲を明らかにして欠陥検査を行う方法を発明し、出願している（例えば、特許文献１参照。）。また、出願人は、被検査体の模擬欠陥を判断することにより、欠陥の検出可能範囲を明らかにして欠陥検査を行う発明についても出願している（例えば、特許文献２参照。）
なお、パッシブ・サーモグラフィー法において検査精度を向上させることのできる条件についての報告も存在する（例えば、非特許文献１および２参照。）
【００１２】
【特許文献１】特開２００４−６９４３９号
【００１３】
【特許文献２】特開２００４−１１７２３８号
【００１４】
【非特許文献１】松沼政明、他２名、”赤外線カメラを用いた高架橋の剥離検査”、平成１４年９月、土木学会第５７回年次学術講演会
【００１５】
【非特許文献２】虫明成生、他３名、”夜間時の赤外線カメラを用いた高架橋コンクリートの剥離診断（その２）”、平成１５年９月、土木学会第５８回年次学術講演会
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、これらの先行技術では、内部温度を測定するための熱電対または欠陥を模擬するための標準片を被検査体側に設置する必要があった。また、広範囲の領域を検査する場合においては、所定領域毎に熱電対や標準片を設置する必要もあった。
【００１７】
このため、従来の方法では、検査精度を向上させることができるものの、検査準備等に工数がかかり検査に要する期間が長くなるという問題があった。
【００１８】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、コンクリート構造物などの低熱伝導性材料から構成された被検査体の内部欠陥を検出する際において、検査準備等の工数を極力減らして、検査の有効性を簡単かつ容易に判断することのできる欠陥検査方法およびその装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
(1)(5)(6)(15)この発明の欠陥検査方法は、
所定の厚みを有する被検査体の表面温度を計測し、計測領域の各単位領域における表面温度に基づいて、当該被検査体における欠陥を検査するための欠陥検査方法であって、
計測領域の各単位領域について、表面温度の時間的変動を計測し、
計測した表面温度の時間的変動に基づいて、所定期間における表面温度の時間変化率を算出し、
算出した前記所定期間における表面温度の時間変化率に基づいて、前記被検査体の深さ方向のいずれの範囲内の欠陥まで検出可能かを示す検出可能範囲を決定し、
前記検出可能範囲を明らかにして当該被検査体における欠陥を見いだすこと
を特徴とする。したがって、欠陥検査における検査準備等の工数を極力減らして、検査の有効性を簡単かつ容易に判断することができる。
【００２０】
(2)この発明の欠陥検査方法においては、
所定期間における表面温度の時間変化率は、時間経過の各時点において算出されるものであること
を特徴とする。したがって、表面温度の計測中において検査の有効性を予測することができる。
【００２１】
(3)この発明の欠陥検査方法においては、
計測によって取得したいずれかの時点における各単位領域間の表面温度の違いに基づいて、当該被検査体における欠陥を見いだすこと
を特徴とする。したがって、所定時間表面温度データの計測を行った後、事後的に検査の有効性を判断することができる。
【００２２】
(4)この発明の欠陥検査方法においては、
計測によって取得したいずれかの時点における各単位領域間の表面温度の変化の違いに基づいて、当該被検査体における欠陥を見いだすこと
を特徴とする。したがって、所定時間表面温度データの計測を行った後、事後的に検査の有効性を判断することができる。
【００２３】
(7)この発明の欠陥検査方法においては、
前記被検査体は、低熱伝導性材料から構成されたものであること
を特徴とする。したがって、コンクリート構造物や熱伝導性の低い複合材料などの欠陥検査に本発明を適用することができる。
【００２４】
(8)この発明の欠陥検査方法は、
所定の厚みを有する被検査体の表面温度を計測し、計測領域の各単位領域における表面温度に基づいて、当該被検査体における欠陥を検査するための欠陥検査方法であって、
計測領域の各単位領域について、時間経過の時点が異なる少なくとも２以上の表面温度を取得し、
取得した前記時間経過の時点が異なる少なくとも２以上の表面温度に基づいて、前記被検査体の深さ方向のいずれの範囲内の欠陥まで検出可能かを示す検出可能範囲を決定し、
前記検出可能範囲を明らかにして当該被検査体における欠陥を見いだすこと
を特徴とする。したがって、欠陥検査における検査準備等の工数を極力減らして、検査の有効性を簡単かつ容易に判断することができる。
【００２５】
(9)この発明の欠陥検査方法においては、
取得した前記時間経過の時点が異なる少なくとも２以上の表面温度に基づいて、前記被検査体の表面からの深さ方向に存在する欠陥が前記被検査体の表面温度に与える影響の度合いを推定して、前記検出可能範囲を決定すること
を特徴とする。したがって、表面温度という数値化された値に基づく推定を行うことによって検出可能範囲を定量化して決定できる。
【００２６】
(10)この発明の欠陥検査方法においては、
前記被検査体の表面からの深さ方向に存在する欠陥が前記被検査体の表面温度に与える影響の度合いは、前記時間経過の時点が異なる少なくとも２以上の表面温度間における時間変化率に基づいて決定されること
を特徴とする。したがって、表面温度の時間変化率という数値化された値に基づく推定を行うことによって検出可能範囲を定量化して決定できる。
【００２７】
(11)この発明の欠陥検査方法においては、
前記被検査体の表面からの深さ方向に存在する欠陥が前記被検査体の表面温度に与える影響の度合いは、前記時間経過の時点が異なる少なくとも２以上の表面温度間における時間変化率の最大値に基づいて決定されること
を特徴とする。したがって、表面温度の時時間変化率の最大値という数値化された値に基づく推定を行うことによって検出可能範囲を定量化して決定できる。
【００２８】
(12)この発明の欠陥検査装置は、
所定の厚みを有する被検査体の表面温度を計測する温度計測器からのデータを入力して各単位領域の温度データとして記録するデータ記録手段と、
記録された前記温度データに基づいて、各単位領域における表面温度の変化を検出して、前記被検査体における欠陥を判断する欠陥判断手段と、
記録された前記温度データに基づいて、各単位領域について所定期間における表面温度の時間変化率を算出する変化率算出手段と、
算出した前記所定期間における表面温度の時間変化率に基づいて、前記被検査体の深さ方向のいずれの範囲内の欠陥まで検出可能かを示す検出可能範囲を決定する検出可能範囲決定手段と、
を備えたことを特徴とする。したがって、被検査体の表面温度変化に基づく欠陥の検出可能範囲を決定して欠陥検査を行うことができるので、欠陥検査における信頼性を向上させることができる。
【００２９】
(13)この発明の欠陥検査装置においては、
被検査体の表面に対し計測領域全面にわたり同時に加熱を行う加熱装置に対して加熱開始指令を行う加熱制御手段を、さらに備えたこと
を特徴とする。したがって、加熱過程において発生する被検査体の表面反射熱を考慮した計測を行うことができる。すなわち、加熱停止期間である冷却過程において計測を行うため、より正確な被検査体の表面温度を計測することができる。これにより、被検査体の欠陥を正確に検出するとともに、検出結果の信頼性を保証することができる。
【００３０】
(14)この発明の欠陥検査装置においては、
データ記録手段は、加熱停止後における温度計測器からのデータを入力して前記各単位領域の温度データとして記録し、
前記欠陥判断手段は、前記各単位領域における表面温度の時間変化に関する前記各単位領域間の相対的相違を検出して、前記被検査体における欠陥を判断すること
を特徴とする。したがって、計測した被検査体の表面温度データに基づいて、欠陥を正確に検出するとともに、検出結果の信頼性を保証することができる。
【００３１】
(16)この発明の欠陥検査装置は、
前記検出可能範囲決定手段によって決定された検出可能範囲を受けて、当該検出可能範囲を表示する検出可能範囲表示手段を、さらに備えたこと
を特徴とする。したがって、検出可能範囲決定手段によって決定された欠陥の検出可能範囲を明示して欠陥検査を行うことができるので、検査者にとって検査可能範囲が理解しやすい。例えば、決定した検出可能範囲を出力表示するためのプログラムおよびディスプレイなどが検査可能範囲表示手段に該当する。
【００３２】
(17)(18)(19)(20)この発明の欠陥検査装置は、
所定の厚みを有する被検査体の表面温度を計測し、計測領域の各単位領域における表面温度に基づいて、当該被検査体における欠陥を検査するための欠陥検査方法であって、
計測領域の各単位領域について、表面温度の時間的変動を計測し、
計測した表面温度の時間的変動に基づいて、所定期間における表面温度の時間変化率を算出し、
算出した前記所定期間における表面温度の時間変化率に基づいて、前記被検査体における所定深さの欠陥についての検出可否を判断し、
前記検出可否を明らかにして当該被検査体における欠陥を見いだすこと
を特徴とする。したがって、検出可否判断手段によって所定の深さの欠陥の検出可否を明示して欠陥検査を行うことができるので、検査者に所望の深さの欠陥有無の検査を行うことができる。
【００３３】
［実施形態との対応］
「計測領域の各単位領域について、表面温度の時間的変動を計測」とは、実施形態においては、図６のステップＳ６０３の処理がこれに該当する。
【００３４】
「計測した表面温度の時間的変動に基づいて、所定期間における表面温度の時間変化率を算出」とは、実施形態においては、図８のステップＳ８０３〜Ｓ８１１の処理がこれに該当する。
【００３５】
「算出した前記所定期間における表面温度の時間変化率に基づいて、前記被検査体の深さ方向のいずれの範囲内の欠陥まで検出可能かを示す検出可能範囲を決定」とは、実施形態においては、図８のステップＳ８１３〜Ｓ８２３の処理がこれに該当する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明における実施形態について図面を参照して説明する。
【００３７】
１．第１の実施形態
１−１．実施形態の概要
赤外線サーモグラフィーを用いて、トンネルや高架橋などに代表されるコンクリート構造物の被検査体の欠陥検査を行う場合、欠陥部位と健全部位の赤外線強度のコントラスト差（温度差）に基づいて内部欠陥の検出を行う。
【００３８】
しかしながら、欠陥検査において前記コントラスト差が表れなかった場合、その結果の有効性が定かではない。すなわち、はじめから被検査体には欠陥が存在しなかったのか、もしくは、欠陥が存在していたにもかかわらず、その欠陥が検出可能範囲よりも深い位置にあるために、検出することができなかったのかは不明である。
【００３９】
一方、赤外線サーモグラフィーでは被検査体の表面温度を計測している。そこで、本実施形態では、計測した表面温度の時間変化に着目し、この変化を定量化して表現することにより、その時点での被検査体の内部における検査可能な範囲（有効検査深度）を明らかにすることとした。
【００４０】
これにより、欠陥検査の過程において検査環境の評価を行い、赤外線サーモグラフィー等によって得られた検査結果の信頼性を保証することができる。
【００４１】
図１を用いて本実施形態の基本概念を説明する。図１のＡまたはＢは、表面２に熱３および７の負荷が与えられたコンクリート構造物などの被検査体１を示しており、この被検査体１は内部欠陥５を有している。また、表面温度グラフ１３および１７は、この場合における被検査体１の表面２の位置（Ｙ軸方向）と表面温度（Ｘ軸方向）との関係を示している。
【００４２】
図１のＣは、図１のＡに示す被検査体１の表面の測定点α（健全部）における表面温度の時間変化を示すグラフである。同様に、図１のＤは、図１のＢに示す被検査体１の表面の測定点α’（健全部）における表面温度の時間変化を示すグラフである。
【００４３】
被検査体１の表面に熱３または７が与えられると、表面温度が時間とともに上昇することにより、表面部と内部との間に温度勾配が生じる。この温度勾配により、被検査体１内部への熱伝導が起こることになる。そして、被検査体１の内部において剥離または空洞等による内部欠陥５が存在し、この内部欠陥５の熱伝導率が被検査体１の熱伝導率より極めて小さい場合には、被検査体１の表面２から深さ方向への熱流の多くは遮断される。この結果、内部欠陥５に対する表面付近β（欠陥部）またはβ’（欠陥部）においては、内部欠陥のない健全部に対する表面付近αまたはα’に比べて、表面温度が上昇しやすくなる。
【００４４】
例えば、図１のＣに示す表面温度グラフαでは、比較的熱量の大きな熱３が与えられることにより、時間の経過とともに表面温度が大きく上昇している。その結果、図１のＣの表面温度グラフ１３が表すように、その深さ方向に内部欠陥５が存在する表面２の一部（β付近）は、内部欠陥５が存在しない他の表面２（α付近）よりも高温になる。
【００４５】
一方、図１のＤに示す表面温度グラフα’では、比較的熱量の小さな熱７が与えられているため、表面温度グラフαに比べて、表面温度の上昇が緩やかである。そして、表面温度グラフ１７が表すように、その深さ方向に内部欠陥５が存在する表面２の一部（β’付近）と、内部欠陥７が存在しない他の表面２（α’付近）では、表面温度の差が図１のＡの表面温度グラフ１３ほど顕著に表れていない。
【００４６】
以上の点を考察すると、図１のＡの表面温度グラフ１３において、内部欠陥５が表面温度の差として顕著に表れているのは、被検査体１に対して与えられる熱３の熱量が熱７の熱量よりも大きいため、被検査体１の表面温度が大きく上昇し、これによって生じた熱流が内部欠陥５において反射することによって、被検査体１の表面２の温度を上昇させているためであると考えられる。
【００４７】
また、図１のＢの表面温度グラフ１７において表面温度の差があまり顕著に表れていないのは、被検査体１に対して与えられる熱７の熱量が熱３の熱量よりも小さいため、被検査体１の表面温度があまり大きく上昇せず、これによって生じる熱流も小さくなり、被検査体１の表面２の温度をあまり大きく上昇させることができなかったためであると考えられる。
【００４８】
よって、表面温度の単位時間当たりの温度上昇率が大きい程、被検査体１に対してより大きな熱量を与えることができると考えられ、「表面温度の上昇率」と「欠陥部および健全部における表面温度の差」との間には、正の相関関係が認められる。
【００４９】
本発明は、上記のような表面温度の温度上昇率と、健全部と欠陥部の間に生じる表面温度の差に着目し、これらの関係を定量化することにより、被検査体の内部における欠陥を検出することのできる有効範囲を決定し、当該有効範囲において検査結果の信頼性を保証しようとするものである。また、現時点での温度上昇率に基づいて、その後に生じる表面温度の差を予測し、欠陥の存在する可能性を示すものでもある。
【００５０】
なお、本実施形態においては、日射等の自然環境によって被検査体に熱を与えるパッシブ・サーモグラフィー法を前提として説明する。
【００５１】
１−２．欠陥検査システムの機能ブロック図
図２に、本発明を実現する欠陥検査システムの概略構成を機能ブロック図で示す。この図において、欠陥検査装置２０は、表面温度計測器２４が計測した被検査体の表面温度の計測データを記録するデータ記録手段２５と、データ記録手段２５に記録された計測データを読み出して、これに基づく所定の処理を行い内部欠陥の有無を判断する欠陥判断手段２７と、欠陥判断手段２７が判断した結果に基づいて、前記被検査体の深さ方向のいずれの範囲内の欠陥まで検出可能かを示す検出可能範囲を決定する検出可能範囲決定手段２１と、検出可能範囲決定手段２１において決定された検出可能範囲および欠陥判断手段２７によって判断された欠陥の有無に関する情報を受けて、これらの表示を行う結果表示手段２３とを備えている。
【００５２】
１−３．欠陥検査システムの装置の構成
図３に、前記欠陥検査システムを実現する装置の具体的な構成図を示す。赤外線カメラ３５は、コンクリート構造物３０に対向して設置されるとともに、コンピュータ装置３６に接続されており、日射３３を受けたコンクリート構造物３０の表面温度を計測し、この計測データを表面温度データとしてコンピュータ装置３６に出力する。なお、本実施形態において使用する赤外線カメラ３５の温度分解能は、０．１℃とする。
【００５３】
表面温度データの出力を受けて、コンピュータ装置３６は、データ記録手段２５によって計測データを記録し、欠陥判断手段２７によって内部欠陥の有無を判断する。さらに、検出可能範囲決定手段２１によってコンクリート構造物３０の深さ方向のいずれの範囲内の欠陥まで検出可能かを示す検出可能範囲を決定し、検出可能範囲表示手段２３によって、この検出可能範囲を表示する。
【００５４】
すなわち、図２における欠陥検査装置２０は、コンピュータ装置３６によって実現され、表面温度計測器２１は、赤外線カメラ３５によって実現される。
【００５５】
１−４．コンピュータ装置のハードウェア構成図
図４に、コンピュータ装置３６のハードウェア構成図を示す。この装置は、ＣＰＵ４０、メモリ４１、ディスプレイ４３、ハードディスク４５（記憶装置）、キーボード／マウス４７および通信回路４９を備えている。通信回路４９は、他の装置との通信を行うための回路である。ハードディスク４５には、検出可能範囲を決定するためのプログラムおよび欠陥判断のためのプログラムなどが記録されている。
【００５６】
１−５．欠陥検査装置におけるフローチャート
図６に、欠陥検査装置２０であるコンピュータ装置３６において行われる処理のフローチャートを示す。
【００５７】
１−５−１．表面温度の測定開始
コンピュータ装置３６のＣＰＵ４０は、接続されている赤外線カメラ３５に対して測定開始信号を送出する（ステップＳ６０１、図６）。この信号を受けて赤外線カメラ３５は、コンクリート構造物３０の表面温度の測定を開始する。なお、コンピュータ装置３６から赤外線カメラ３５に対して測定開始信号を送出できない場合には、手動で赤外線カメラ３５を操作して測定を開始させればよい。
【００５８】
図５に、このとき赤外線カメラ３５が計測する表面温度データの概念図を示す。赤外線カメラ３５は、計測領域であるコンクリート構造物３０の表面を所定の大きさに分割し、各単位領域毎の表面温度データθｉ（ｉ＝１，２，・・・Ｎ）を計測する。例えば、単位領域５０１の表面温度データθ１ 、単位領域５０２の表面温度データθ２ 、単位領域５０３の表面温度データθ３ ・・・、が順次計測される。
【００５９】
なお、前記単位領域の表面積は、使用する赤外線カメラの空間分解能によって定まり、単位領域が小さいほど精度の高い欠陥検査を行うことができる。
【００６０】
１−５−２．表面温度データの取得
コンピュータ装置３６のＣＰＵ４０は、赤外線カメラ３５が計測したコンクリート構造物３０の表面温度データを取得する（ステップＳ６０３、図６）。また、取得された表面温度データは、メモリ４１またはハードディスク４５に時系列データとして記録される。
【００６１】
１−５−３．赤外線画像の表示
ＣＰＵ４０は、メモリ４１またはハードディスク４５に記録された最新の時系列データである表面温度データに基づいて赤外線画像を生成し、これをディスプレイ４３上に表示する（ステップＳ６０５）。なお、図７に、このときＣＰＵ４０によって行われる赤外線画像の表示処理のフローチャートの例を示す。
【００６２】
ＣＰＵ４０は、メモリ４１またはハードディスク４５に記録されている各単位領域毎の表面温度データθｉ（ｉ＝１，２，・・・Ｎ）を呼び出す（ステップＳ７０１）。さらに、呼び出した表面温度データθｉに基づいて、単位領域ｉにおける表面温度画像色を決定する（ステップＳ７０３）。また、決定された表面温度画像色はメモリ４１に記録される（ステップＳ７０５）。
【００６３】
次に、ＣＰＵ４０は、ｉに１を増分した後（ステップＳ７０７）、全領域について処理を行ったか否かを判断し、未処理の領域がなくなるまで（ｉ＝Ｎまで）上記の処理（ステップＳ７０１〜Ｓ７０７）を繰り返す（ステップＳ７０９、Ｎｏ）。
【００６４】
全領域についての処理が終了すると（ステップＳ７０９、Ｙｅｓ）、ステップＳ７０５においてメモリに記録した表面温度画像色に基づいて、全領域の赤外線画像をディスプレイ４３に表示する（ステップＳ７１１）。
【００６５】
続いてＣＰＵ４０は、各領域間における表面温度画像色の差に基づいて、コンクリート構造物３０における内部欠陥の情報を出力表示する（ステップＳ７１３）。
【００６６】
図１０に、この場合にコンピュータ装置３６のディスプレイ４３に表示される検査結果画面１００を示す。表面温度画像色が略一致する領域の塊が存在すれば、この領域の塊を欠陥部位とみなすことができる。図１０では、ＣＰＵ４０によって判定された内部欠陥１０１が、内部温度のコントラスト差として画面の中央左付近に示されている。
【００６７】
また、計測領域全体における内部欠陥１０１の情報として、その位置と大きさが数値や寸法線等を用いて表示されている。例えば、内部欠陥１０１は、計測領域の左端から約４００ｍｍであって下端から約３００ｍｍに位置しており、その大きさは縦１００ｍｍ、横１００ｍｍであると表示されている。
【００６８】
なお、表面温度画像色が他の領域と異なる領域の塊が存在しない場合には、赤外線画像には、欠陥部位が表示されない。
【００６９】
赤外線画像を表示すると、ＣＰＵ４０は、最初に時系列の表面温度データを表示したときから所定時間が経過したか否かを判断する（ステップＳ６０７）。所定時間が経過していなければ、上記ステップＳ６０３に戻って同様の処理を繰り返す（ステップＳ６０７、ＮＯ）。
【００７０】
一方、所定時間が経過していれば、下記に示す検出可能範囲の決定処理を行う（ステップＳ６０９）。なお、この所定時間は、１〜２０分の範囲とすることが望ましく、特に２〜１０分程度の範囲がより好ましい。これは、所定時間が短すぎると、変化量が少ないために表面温度変化を測定することができず、逆に長すぎると、表面温度の変動により表面温度変化が正しく反映されないためである。
【００７１】
１−５−４．検出可能範囲の決定
コンピュータ装置３６のＣＰＵ４０は、その時刻ｔｌおよび、ｔｌから所定期間過去の時刻ｔｋにおける表面温度データに基づいて、当該コンクリート構造物３０における、欠陥の検出可能範囲を決定する（ステップＳ６０９）。図８に、欠陥の検出可能範囲を決定する場合のフローチャートを示す。
【００７２】
まず、ＣＰＵ４０は、処理に用いる変数を初期化するためＤｅに０をセットし、ｍに１をセットする（ステップＳ８０１）。
【００７３】
次に、ＣＰＵ４０は、時刻ｔｋにおける表面温度データθｉ（ｉ＝１，２，・・・Ｎ）をメモリ４１に読み込む（ステップＳ８０３）。さらに、ＣＰＵ４０は、時刻ｔｋにおける表面温度の平均値Ｔｋを算出する。ここで、平均値Ｔｋは、コンクリート構造物３０における表面温度の代表値として用いられる。なお、代表値として他の値を用いてもよい。例えば、撮影範囲の代表的な範囲の平均値や代表的な地点の表面温度をそのまま用いてもよい。
【００７４】
続いて、ＣＰＵ４０は、時刻ｔｌにおける表面温度データθｉ（ｉ＝１，２，・・・Ｎ）をメモリ４１に読み込む（ステップＳ８０７）。さらに、ＣＰＵ４０は、時刻ｔｌにおける表面温度の平均値Ｔｌを算出する。上記と同様に、平均値Ｔｌは、コンクリート構造物３０における表面温度の代表値として用いられる。
【００７５】
次に、ＣＰＵ４０は、温度変化率Ａを以下の式にしたがって算出する（ステップＳ８１１）。
【００７６】
Ａ ＝ ｜（Ｔｌ−Ｔｋ）／（ｔｌ−ｔｋ）｜
ＣＰＵ４０は、上記で求めた温度変化率Ａに基づいて検出可能範囲（有効検査深度）を求めるため、図９に示すテーブルを参照し、有効検査深度Ｘｍ（ｍ＝１，２，・・・Ｍ）に対応する温度変化率の最小値Ａｍｉｎを読み込む（ステップＳ８１３）。例えば、有効検査深度Ｘ１（深さ１０ｍｍ）の温度変化率の最小値Ａｍｉｎ「１．５（℃／ｈｒ）」を読み込む。ここで、温度変化率の最小値Ａｍｉｎは、有効検査深度Ｘｍの値の昇順に読み込まれる。これは、検出可能な欠陥深さは表面の温度変化率に比例して大きくなるためである。
【００７７】
なお、図９のテーブルは、［実施例］に示す解析方法に基づき、赤外線カメラ３５の温度分解能との関係で生成すればよい。
【００７８】
ＣＰＵ４０は、時刻ｔｋからｔｌにおける温度変化率が最小値Ａｍｉｎ以上であるか否かを判断する（ステップＳ８１５）。例えば、温度変化率Ａが「１．２（℃／ｈｒ）」の場合は、有効検査深度Ｘ１（深さ１０ｍｍ）における温度変化率の最小値Ａｍｉｎ「１．５（℃／ｈｒ）」よりも小さいので、検出可能範囲が「０ｍｍ」となる（Ｄｅ＝０）。
【００７９】
一方、温度変化率Ａが最小値Ａｍｉｎ以上である場合には、その時の有効検査深度をＤｅにセットする（ステップＳ８１７）。例えば、温度変化率Ａが「１．８（℃／ｈｒ）」の場合は、有効検査深度Ｘ１（深さ１０ｍｍ）における温度変化率の最小値Ａｍｉｎ「１．５（℃／ｈｒ）」よりも大きいので、検出可能範囲が「１０ｍｍ」となる（Ｄｅ＝１０）。
【００８０】
次に、ＣＰＵ４０は、ｍに１を増分し（ステップＳ８１９）、増分後のｍが最大値Ｍを超えたか否かを判断する（ステップＳ８２１）。例えば、図９に示すテーブルにおいては、ｍの最大値Ｍは、Ｘ５（５０ｍｍ）の場合の「５」である。
【００８１】
そして、増分後のｍが２の場合には、最大値５以下であるのでステップＳ８１３に戻って処理を繰り返す（ステップＳ８２１、ＮＯ）。ここで、図９のテーブルによりＸ２の温度変化率の最小値Ａｍｉｎは、「２．０（℃／ｈｒ）」であるので（ステップＳ８１３）、算出した温度変化率Ａが「１．８（℃／ｈｒ）」の場合には、検出可能範囲を現在のＤｅ「１０ｍｍ」と決定される（ステップＳ８２３）。
【００８２】
１−５−５．検出可能範囲の出力表示
検出可能範囲を決定したＣＰＵ４０は、赤外線カメラ３５で計測した画像とともに、決定した検出可能範囲Ｄｅをディスプレイ４３に出力表示する（ステップＳ６１１、図６）。例えば、図１０に示すように、検出可能範囲は「０ｍｍ〜１０ｍｍ」が表示される。
【００８３】
なお、内部欠陥が存在しない場合は、「表面からの深さ０ｍｍ〜１０ｍｍにおいては、内部欠陥は存在しませんでした。」と表現してもよい。また、コンクリート構造物３０の側面図を表示するとともに、決定した検出可能範囲を、前記側面図上において色分け表示するようにしてもよい。
【００８４】
また、模擬欠陥が検出できない場合（例えば、上記Ｄｅが０の場合。）には、「検出可能範囲：０ｍｍ」と表示するか、または「検査することはできません。」と表示するようにしてもよい。
【００８５】
これにより、検査者は、コンクリート構造物３０の内部欠陥の検出の際における検出可能範囲を定量化して知ることができる。また、当該欠陥検査システムを用いることにより、上記のような赤外線サーモグラフィー法等によって得られた検査結果の信頼性を保証することができる。
【００８６】
ＣＰＵ４０は、検査終了と判断しない場合には、上記ステップＳ６０３に戻って同様の処理を繰り返す（ステップＳ６１３、ＮＯ）。なお、検査終了は、検査者等の指示に基づいて判断してもよいし、予め設定した時刻が経過したことに基づいて判断してもよい。
【００８７】
１−６．その他
１−６−１．
図１０においては、赤外線画像に欠陥がはっきりと表れているが、計測の初期段階においては、欠陥が表れていない場合もあり得る。本発明は、欠陥が表れにくい計測の初期の段階であっても、表面温度の僅かな変化に基づいて欠陥の検出可能範囲を示すことができる。
【００８８】
これにより、初期の段階で検査環境の有効性を評価することができる。例えば、検査環境が有効でない場合にあっては、日射を利用するパッシブ加熱環境から、ヒーター等を利用するアクティブ加熱環境に変更する判断を行うことができる。
【００８９】
１−６−２．
また、算出した表面温度変化率Ａに基づいて、将来の表面温度差を予測することも可能である。この場合、検査範囲内において欠陥を検出するための検査時間を算出することも可能である。これにより、検査効率を向上させることができる。
【００９０】
１−６−３．
本発明は、被検査体表面からの深度が比較的小さい欠陥を検出する場合に有効である。特に、表面近傍に存在する内部欠陥は、剥離や落下を引き起こす可能性が非常に高いため、簡単かつ高精度に欠陥検査を行う手法が求められているからである。
【００９１】
もっとも、以下に示すアクティブ加熱の場合であっても、本発明を適用可能である。この場合は、検査結果の有効性を簡単に担保することができる点にメリットがある。
【００９２】
２．その他の実施形態
２−１．
上記実施形態においては、日射を利用したパッシブ・サーモグラフィー法を前提にして説明しているが、本発明は、ヒーター等で強制加熱を行うアクティブ・サーモグラフィー法であっても適用可能である。
【００９３】
２−２．検出可否の判断
上記実施形態においては、被検査体の深さ方向のいずれの範囲内の欠陥まで検出可能かを示す検出可能範囲を決定して欠陥検査を行う場合を説明したが、所定の深さにかかる欠陥が、検出可能か否かのみを判断するようにしてもよい。すなわち、検査環境における検出可能範囲の限界値を示すまでもなく、必要限度の深さの欠陥検出が可能か否かのみを示すようにしてもよい。これにより、処理効率を高めることができ、より間便に欠陥検査を行うことができる。
【００９４】
例えば、検査者によって、判断の対象となる深さとして「１０ｍｍ」が与えられたとする。この場合、図８のステップＳ８１３〜Ｓ８２３の処理に代えて、以下の処理を行えばよい。
【００９５】
（１）図９の関係テーブルから有効検査深度が１０ｍｍの場合の温度変化率の最小値Ａｍｉｎを読み込む。
【００９６】
（２）ステップＳ８１１において算出した温度変化率Ａが、最小値Ａｍｉｎよりも大きい場合には検出可能であると判断し、そうでなければ検出不可能と判断する。
【００９７】
さらに、図１０の１０３に、検出可能である場合には「深さ１０ｍｍまでの欠陥は検出できます。」と表示し、検出不可能である場合には「深さ１０ｍｍまでの欠陥は検出できません。」を表示する。
【００９８】
２−３．
上記実施形態においては、被検査体としてコンクリート材料を使用しているが、例えば、ＣＦＲＰなどの低熱伝導性材料から構成された複合材料における欠陥検査にも本発明は適用可能である。また、ある程度の厚みを有しており内部温度に熱の流れが生じる被検査体であれば、複数の層から構成されているような構造物の欠陥検出にも本発明は適用可能である。例えば、鋼板や繊維補強材料シートなど一体化させて耐久性の補強がなされたコンクリートにも適用可能である。
【００９９】
２−４．
本発明は、表面がタイルやモルタル等で覆われているような構造物における、その接合面の欠陥検査についても適用可能である。また、熱伝導性の良い材質によって構成される型枠の中にコンクリートを充填した際に生じる充填不良部を検出する場合においても適用可能である。
【０１００】
２−５．
上記実施形態においては、被検査体の表面温度が上昇している場合について説明したが、下降している場合にも本発明を適用できる。例えば、加熱後における冷却過程においては健全部よりも欠陥部の方が、急激に温度が低下するからである。
【０１０１】
２−６．
上記実施形態においては、所定時間における２点の表面温度に基づいて温度変化率Ａを算出したが、２点以上の表面温度に基づいて算出してもよい。また、測定時間を長くとった場合には表面温度が上下変動しやすくなるが、このような場合には、表面温度変動値の微分係数の絶対値の最大値をＡに採用すればよい。
【０１０２】
２−７．
上記実施形態においては、欠陥検査装置を１つのコンピュータ装置を用いて構成したが、検出可能範囲決定手段ならびに結果表示手段を実現するコンピュータ装置および、データ記録手段、欠陥判断手段ならびに結果表示手段を実現するコンピュータ装置で構成してもよい。例えば、通信回線を利用してこれらの装置を接続することで、欠陥検査における遠隔操作が可能となる。
【実施例】
【０１０３】
コンクリート表面の温度変化と、欠陥部と健全部に生じる温度差との関係を２次元熱伝導解析した結果について説明する。
【０１０４】
１．解析方法
解析には計算力学研究センター製の解析ソフトＡＳＴＥＡ−ＭＡＣＳ（商標）Ｖｅｒ．４を用いた。解析モデルは図１１に示すような欠陥部として空洞を含むコンクリート板の１／２対象モデルとした。
表面から１０ｍｍの位置に厚さ３ｍｍの空気層を配置した。欠陥の幅は５６ｍｍ及び１５０ｍｍ（１／２モデルにおいてはその半分）の２種類とした。表面部のみを熱伝達境界とし、境界面の外気温変化を与えた際のコンクリート表面温度変化を調べた。解析に用いたコンクリート及び空気層の熱物性とコンクリート表面における熱伝達率は図１２のように設定した。コンクリートの熱伝導率は１．５Ｗ／ｍ／Ｋと２．６Ｗ／ｍ／Ｋの２種類とした。これは、コンクリートの熱伝導率の上限、下限を想定したものである。
【０１０５】
ケース１、２、３として、初期温度２０℃から解析モデルの境界面における外気温が１時間でそれぞれ１、５、１０℃上昇するものとした。コンクリートの熱伝導率は１．５Ｗ／ｍ／Ｋとした。ケース４，５，６では、コンクリートの熱伝導率を２．６Ｗ／ｍ／Ｋとしてケース１，２，３と同条件の解析を行った。ケース１〜６は欠陥の幅を５６ｍｍ（モデルでは２８ｍｍ）とした。ケース７では、欠陥の幅を１５０ｍｍとし、ケース３と同条件の解析を行った。
【０１０６】
２．解析結果
ケース１〜７において、任意の時刻における健全部の表面温度変化率Ａ（℃／ｈｒ）と欠陥部と健全部の間に生じた温度差ΔＴ（℃）の関係の一例を図１３のＡおよびＢに示す。Ａの算出は、任意の２時点ｔ１、ｔ２における健全部温度Ｔ１、Ｔ２から次式により算出した。
【０１０７】
Ａ＝｜（Ｔ２−Ｔ１）／（ｔ２−ｔ１）｜
ΔＴの算出は、時間ｔ２における欠陥部の表面平均温度Ｔｄと健全部の表面温度Ｔｓから次式により算出した。
【０１０８】
ΔＴ＝Ｔｄ−Ｔｓ
図１３のＡおよびＢより、ＡとΔＴには正の相関があり、例えば０．２℃の温度差が健全部と欠陥部の間に生じた場合に欠陥を検出可能と判定する場合、Ａが１．５℃／ｈｒ以上であれば欠陥を検出可能になる。また、コンクリートの熱伝導率が１．５〜２．６Ｗ／ｍ２／Ｋの範囲では、ＡとΔＴの関係は同様と見なしてよい。ケース７の欠陥の幅を大きくしたケースでは、ケース１〜６に比べてΔＴが大きい傾向にあり、より小さいＡの環境条件においても欠陥を検出できる可能性が高くなる。例えば、検出する欠陥の最小寸法を１５０ｍｍより大きいものと限定すれば、欠陥検出に必要なＡの最小値を１．０℃／ｈｒとしても良い。
【０１０９】
Ａを算出する２時点の時間間隔ｔ２−ｔ１は、ケース１〜７のように外気温が一様に増加する場合には、ｔ２−ｔ１＝１〜３０分の範囲でいずれを用いてもよい。ただし、実際の測定においては、時間間隔が短すぎると正しいＡの算出が難しくなる。
【０１１０】
本実施例は、検出する欠陥が深さ１０ｍｍより浅い場合であるが、より深さの大きい欠陥の検出に必要な表面温度変化率に関しても同様に行うことが可能である。
【０１１１】
以上の結果に基づき、欠陥の最小寸法が５０ｍｍより大きく、深さが１０ｍｍより浅い欠陥を検出するために必要な温度変化率の絶対値は１．５℃程度であるといえる。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本発明の基本概念を示す図である。
【図２】この発明の一実施形態による欠陥検出システムの機能ブロック図を示す例である。
【図３】この発明の一実施形態による欠陥検出システムを実現する装置の構成図を示す例である。
【図４】この発明の一実施形態によるコンピュータ装置のハードウェア構成図を示す例である。
【図５】この発明の一実施形態による、赤外線カメラが計測する表面温度データの概念図の例を示す図である。
【図６】欠陥検査装置におけるフローチャートを示す図である。
【図７】赤外線画像の表示におけるフローチャートを示す図である。
【図８】検出可能範囲の決定におけるフローチャートを示す図である。
【図９】欠陥深さと温度変化率の最小値との関係テーブルを示す図である。
【図１０】内部欠陥の検査結果を示す表示画面の例である。
【図１１】２次元熱伝導解析のコンクリート板の１／２対象モデルを示す例である。
【図１２】コンクリートの熱特性を示す図である。
【図１３】表面温度変化率と表面温度差との関係を示すグラフである。
【図１４】従来における赤外線サーモグラフィー法を用いた欠陥検査の原理を示す図である。
【符号の説明】
【０１１３】
２０・・・欠陥検査装置
２１・・・検出可能範囲決定手段
２３・・・結果表示手段
２４・・・表面温度計測器
２５・・・データ記録手段
２７・・・欠陥判断手段
【技術分野】
【０００１】
この発明は、コンクリートのような低熱伝導性材料から構成された被検査体における内部欠陥を検出する方法およびその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トンネルや高架橋などに代表されるコンクリート構造物における浮きや剥離などの内部欠陥を調べる方法として、サーモグラフィー法が知られている。この従来のサーモグラフィー法では、コンクリート構造物などに熱負荷等を与えたときに発生するコンクリート表面の局所的な温度変化領域を赤外線カメラで計測し、この計測データを画像として出力して内部欠陥の検査を行う。
【０００３】
この場合の検査方法の原理を図１４を用いて説明する。図１４に示すように、コンクリート構造物２０１に熱負荷２０５を与えると、コンクリート構造物２０１の内部には熱流２０７が生じる。特性上コンクリートは熱伝導性が低いため、熱流２０７は比較的ゆっくりと内部方向に伝播していく。このため、コンクリート構造物２０１における内部温度は、表面２０９に近いほど温度が高く、その内部に向かうにつれ温度が低くなる。
【０００４】
ところが、コンクリート構造物２０１に浮きや剥離などの内部欠陥２０３が存在していると、熱流２０７が内部欠陥２０３によって遮断されるため、それ以上奥側に伝播しなくなる。これにより、熱流２０７は表面２０９の方向に反射し、その深さ方向に内部欠陥２０３が存在する表面領域ｂの表面温度は、内部欠陥２０３が存在しない表面領域ａの表面温度よりも高温になる。
【０００５】
この状態におけるコンクリート２０９の表面温度を赤外線サーモグラフィーで計測し、その画像の解析処理を行うことによって、欠陥部位の検出を行うことができる。
【０００６】
しかしながら、従来のサーモグラフィー法では、検査時の熱環境条件によって検査結果が大きく異なる場合があり、その信頼性は決して高いものではなかった。
【０００７】
例えば、日射を熱負荷として利用したパッシブ・サーモグラフィー法においては、コンクリート構造物への日射量が少ない北向き面で、かつ日内気温の較差が小さい曇天の場合には、存在する内部欠陥を検出できない可能性がある。
【０００８】
また、ヒーター等の熱を熱負荷として強制加熱を行うアクティブ・サーモグラフィー法においても同様に、加熱強度、加熱時間および加熱方法（加熱体の種類、距離、配置）などの条件や、上述の立地条件や気温条件によっては、存在する内部欠陥を検出できない可能性がある。
【０００９】
したがって、従来においては、熱環境条件が検査結果に与える影響は、各検査者の主観や経験等に基づいて判断されている場合が多く、同様の熱環境条件であっても検査者によっては異なる判断を行う可能性があった。
【００１０】
例えば、存在する内部欠陥を検出できない熱環境であるにもかかわらず、検査者が検出可能であると判断して検査を行った場合、内部欠陥を見落としてしまう可能性がある。
【００１１】
そこで、このような問題点を解決する技術として、出願人は、被検査体の内部温度を測定することにより、欠陥の検出可能範囲を明らかにして欠陥検査を行う方法を発明し、出願している（例えば、特許文献１参照。）。また、出願人は、被検査体の模擬欠陥を判断することにより、欠陥の検出可能範囲を明らかにして欠陥検査を行う発明についても出願している（例えば、特許文献２参照。）
なお、パッシブ・サーモグラフィー法において検査精度を向上させることのできる条件についての報告も存在する（例えば、非特許文献１および２参照。）
【００１２】
【特許文献１】特開２００４−６９４３９号
【００１３】
【特許文献２】特開２００４−１１７２３８号
【００１４】
【非特許文献１】松沼政明、他２名、”赤外線カメラを用いた高架橋の剥離検査”、平成１４年９月、土木学会第５７回年次学術講演会
【００１５】
【非特許文献２】虫明成生、他３名、”夜間時の赤外線カメラを用いた高架橋コンクリートの剥離診断（その２）”、平成１５年９月、土木学会第５８回年次学術講演会
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、これらの先行技術では、内部温度を測定するための熱電対または欠陥を模擬するための標準片を被検査体側に設置する必要があった。また、広範囲の領域を検査する場合においては、所定領域毎に熱電対や標準片を設置する必要もあった。
【００１７】
このため、従来の方法では、検査精度を向上させることができるものの、検査準備等に工数がかかり検査に要する期間が長くなるという問題があった。
【００１８】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、コンクリート構造物などの低熱伝導性材料から構成された被検査体の内部欠陥を検出する際において、検査準備等の工数を極力減らして、検査の有効性を簡単かつ容易に判断することのできる欠陥検査方法およびその装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
(1)(5)(6)(15)この発明の欠陥検査方法は、
所定の厚みを有する被検査体の表面温度を計測し、計測領域の各単位領域における表面温度に基づいて、当該被検査体における欠陥を検査するための欠陥検査方法であって、
計測領域の各単位領域について、表面温度の時間的変動を計測し、
計測した表面温度の時間的変動に基づいて、所定期間における表面温度の時間変化率を算出し、
算出した前記所定期間における表面温度の時間変化率に基づいて、前記被検査体の深さ方向のいずれの範囲内の欠陥まで検出可能かを示す検出可能範囲を決定し、
前記検出可能範囲を明らかにして当該被検査体における欠陥を見いだすこと
を特徴とする。したがって、欠陥検査における検査準備等の工数を極力減らして、検査の有効性を簡単かつ容易に判断することができる。
【００２０】
(2)この発明の欠陥検査方法においては、
所定期間における表面温度の時間変化率は、時間経過の各時点において算出されるものであること
を特徴とする。したがって、表面温度の計測中において検査の有効性を予測することができる。
【００２１】
(3)この発明の欠陥検査方法においては、
計測によって取得したいずれかの時点における各単位領域間の表面温度の違いに基づいて、当該被検査体における欠陥を見いだすこと
を特徴とする。したがって、所定時間表面温度データの計測を行った後、事後的に検査の有効性を判断することができる。
【００２２】
(4)この発明の欠陥検査方法においては、
計測によって取得したいずれかの時点における各単位領域間の表面温度の変化の違いに基づいて、当該被検査体における欠陥を見いだすこと
を特徴とする。したがって、所定時間表面温度データの計測を行った後、事後的に検査の有効性を判断することができる。
【００２３】
(7)この発明の欠陥検査方法においては、
前記被検査体は、低熱伝導性材料から構成されたものであること
を特徴とする。したがって、コンクリート構造物や熱伝導性の低い複合材料などの欠陥検査に本発明を適用することができる。
【００２４】
(8)この発明の欠陥検査方法は、
所定の厚みを有する被検査体の表面温度を計測し、計測領域の各単位領域における表面温度に基づいて、当該被検査体における欠陥を検査するための欠陥検査方法であって、
計測領域の各単位領域について、時間経過の時点が異なる少なくとも２以上の表面温度を取得し、
取得した前記時間経過の時点が異なる少なくとも２以上の表面温度に基づいて、前記被検査体の深さ方向のいずれの範囲内の欠陥まで検出可能かを示す検出可能範囲を決定し、
前記検出可能範囲を明らかにして当該被検査体における欠陥を見いだすこと
を特徴とする。したがって、欠陥検査における検査準備等の工数を極力減らして、検査の有効性を簡単かつ容易に判断することができる。
【００２５】
(9)この発明の欠陥検査方法においては、
取得した前記時間経過の時点が異なる少なくとも２以上の表面温度に基づいて、前記被検査体の表面からの深さ方向に存在する欠陥が前記被検査体の表面温度に与える影響の度合いを推定して、前記検出可能範囲を決定すること
を特徴とする。したがって、表面温度という数値化された値に基づく推定を行うことによって検出可能範囲を定量化して決定できる。
【００２６】
(10)この発明の欠陥検査方法においては、
前記被検査体の表面からの深さ方向に存在する欠陥が前記被検査体の表面温度に与える影響の度合いは、前記時間経過の時点が異なる少なくとも２以上の表面温度間における時間変化率に基づいて決定されること
を特徴とする。したがって、表面温度の時間変化率という数値化された値に基づく推定を行うことによって検出可能範囲を定量化して決定できる。
【００２７】
(11)この発明の欠陥検査方法においては、
前記被検査体の表面からの深さ方向に存在する欠陥が前記被検査体の表面温度に与える影響の度合いは、前記時間経過の時点が異なる少なくとも２以上の表面温度間における時間変化率の最大値に基づいて決定されること
を特徴とする。したがって、表面温度の時時間変化率の最大値という数値化された値に基づく推定を行うことによって検出可能範囲を定量化して決定できる。
【００２８】
(12)この発明の欠陥検査装置は、
所定の厚みを有する被検査体の表面温度を計測する温度計測器からのデータを入力して各単位領域の温度データとして記録するデータ記録手段と、
記録された前記温度データに基づいて、各単位領域における表面温度の変化を検出して、前記被検査体における欠陥を判断する欠陥判断手段と、
記録された前記温度データに基づいて、各単位領域について所定期間における表面温度の時間変化率を算出する変化率算出手段と、
算出した前記所定期間における表面温度の時間変化率に基づいて、前記被検査体の深さ方向のいずれの範囲内の欠陥まで検出可能かを示す検出可能範囲を決定する検出可能範囲決定手段と、
を備えたことを特徴とする。したがって、被検査体の表面温度変化に基づく欠陥の検出可能範囲を決定して欠陥検査を行うことができるので、欠陥検査における信頼性を向上させることができる。
【００２９】
(13)この発明の欠陥検査装置においては、
被検査体の表面に対し計測領域全面にわたり同時に加熱を行う加熱装置に対して加熱開始指令を行う加熱制御手段を、さらに備えたこと
を特徴とする。したがって、加熱過程において発生する被検査体の表面反射熱を考慮した計測を行うことができる。すなわち、加熱停止期間である冷却過程において計測を行うため、より正確な被検査体の表面温度を計測することができる。これにより、被検査体の欠陥を正確に検出するとともに、検出結果の信頼性を保証することができる。
【００３０】
(14)この発明の欠陥検査装置においては、
データ記録手段は、加熱停止後における温度計測器からのデータを入力して前記各単位領域の温度データとして記録し、
前記欠陥判断手段は、前記各単位領域における表面温度の時間変化に関する前記各単位領域間の相対的相違を検出して、前記被検査体における欠陥を判断すること
を特徴とする。したがって、計測した被検査体の表面温度データに基づいて、欠陥を正確に検出するとともに、検出結果の信頼性を保証することができる。
【００３１】
(16)この発明の欠陥検査装置は、
前記検出可能範囲決定手段によって決定された検出可能範囲を受けて、当該検出可能範囲を表示する検出可能範囲表示手段を、さらに備えたこと
を特徴とする。したがって、検出可能範囲決定手段によって決定された欠陥の検出可能範囲を明示して欠陥検査を行うことができるので、検査者にとって検査可能範囲が理解しやすい。例えば、決定した検出可能範囲を出力表示するためのプログラムおよびディスプレイなどが検査可能範囲表示手段に該当する。
【００３２】
(17)(18)(19)(20)この発明の欠陥検査装置は、
所定の厚みを有する被検査体の表面温度を計測し、計測領域の各単位領域における表面温度に基づいて、当該被検査体における欠陥を検査するための欠陥検査方法であって、
計測領域の各単位領域について、表面温度の時間的変動を計測し、
計測した表面温度の時間的変動に基づいて、所定期間における表面温度の時間変化率を算出し、
算出した前記所定期間における表面温度の時間変化率に基づいて、前記被検査体における所定深さの欠陥についての検出可否を判断し、
前記検出可否を明らかにして当該被検査体における欠陥を見いだすこと
を特徴とする。したがって、検出可否判断手段によって所定の深さの欠陥の検出可否を明示して欠陥検査を行うことができるので、検査者に所望の深さの欠陥有無の検査を行うことができる。
【００３３】
［実施形態との対応］
「計測領域の各単位領域について、表面温度の時間的変動を計測」とは、実施形態においては、図６のステップＳ６０３の処理がこれに該当する。
【００３４】
「計測した表面温度の時間的変動に基づいて、所定期間における表面温度の時間変化率を算出」とは、実施形態においては、図８のステップＳ８０３〜Ｓ８１１の処理がこれに該当する。
【００３５】
「算出した前記所定期間における表面温度の時間変化率に基づいて、前記被検査体の深さ方向のいずれの範囲内の欠陥まで検出可能かを示す検出可能範囲を決定」とは、実施形態においては、図８のステップＳ８１３〜Ｓ８２３の処理がこれに該当する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明における実施形態について図面を参照して説明する。
【００３７】
１．第１の実施形態
１−１．実施形態の概要
赤外線サーモグラフィーを用いて、トンネルや高架橋などに代表されるコンクリート構造物の被検査体の欠陥検査を行う場合、欠陥部位と健全部位の赤外線強度のコントラスト差（温度差）に基づいて内部欠陥の検出を行う。
【００３８】
しかしながら、欠陥検査において前記コントラスト差が表れなかった場合、その結果の有効性が定かではない。すなわち、はじめから被検査体には欠陥が存在しなかったのか、もしくは、欠陥が存在していたにもかかわらず、その欠陥が検出可能範囲よりも深い位置にあるために、検出することができなかったのかは不明である。
【００３９】
一方、赤外線サーモグラフィーでは被検査体の表面温度を計測している。そこで、本実施形態では、計測した表面温度の時間変化に着目し、この変化を定量化して表現することにより、その時点での被検査体の内部における検査可能な範囲（有効検査深度）を明らかにすることとした。
【００４０】
これにより、欠陥検査の過程において検査環境の評価を行い、赤外線サーモグラフィー等によって得られた検査結果の信頼性を保証することができる。
【００４１】
図１を用いて本実施形態の基本概念を説明する。図１のＡまたはＢは、表面２に熱３および７の負荷が与えられたコンクリート構造物などの被検査体１を示しており、この被検査体１は内部欠陥５を有している。また、表面温度グラフ１３および１７は、この場合における被検査体１の表面２の位置（Ｙ軸方向）と表面温度（Ｘ軸方向）との関係を示している。
【００４２】
図１のＣは、図１のＡに示す被検査体１の表面の測定点α（健全部）における表面温度の時間変化を示すグラフである。同様に、図１のＤは、図１のＢに示す被検査体１の表面の測定点α’（健全部）における表面温度の時間変化を示すグラフである。
【００４３】
被検査体１の表面に熱３または７が与えられると、表面温度が時間とともに上昇することにより、表面部と内部との間に温度勾配が生じる。この温度勾配により、被検査体１内部への熱伝導が起こることになる。そして、被検査体１の内部において剥離または空洞等による内部欠陥５が存在し、この内部欠陥５の熱伝導率が被検査体１の熱伝導率より極めて小さい場合には、被検査体１の表面２から深さ方向への熱流の多くは遮断される。この結果、内部欠陥５に対する表面付近β（欠陥部）またはβ’（欠陥部）においては、内部欠陥のない健全部に対する表面付近αまたはα’に比べて、表面温度が上昇しやすくなる。
【００４４】
例えば、図１のＣに示す表面温度グラフαでは、比較的熱量の大きな熱３が与えられることにより、時間の経過とともに表面温度が大きく上昇している。その結果、図１のＣの表面温度グラフ１３が表すように、その深さ方向に内部欠陥５が存在する表面２の一部（β付近）は、内部欠陥５が存在しない他の表面２（α付近）よりも高温になる。
【００４５】
一方、図１のＤに示す表面温度グラフα’では、比較的熱量の小さな熱７が与えられているため、表面温度グラフαに比べて、表面温度の上昇が緩やかである。そして、表面温度グラフ１７が表すように、その深さ方向に内部欠陥５が存在する表面２の一部（β’付近）と、内部欠陥７が存在しない他の表面２（α’付近）では、表面温度の差が図１のＡの表面温度グラフ１３ほど顕著に表れていない。
【００４６】
以上の点を考察すると、図１のＡの表面温度グラフ１３において、内部欠陥５が表面温度の差として顕著に表れているのは、被検査体１に対して与えられる熱３の熱量が熱７の熱量よりも大きいため、被検査体１の表面温度が大きく上昇し、これによって生じた熱流が内部欠陥５において反射することによって、被検査体１の表面２の温度を上昇させているためであると考えられる。
【００４７】
また、図１のＢの表面温度グラフ１７において表面温度の差があまり顕著に表れていないのは、被検査体１に対して与えられる熱７の熱量が熱３の熱量よりも小さいため、被検査体１の表面温度があまり大きく上昇せず、これによって生じる熱流も小さくなり、被検査体１の表面２の温度をあまり大きく上昇させることができなかったためであると考えられる。
【００４８】
よって、表面温度の単位時間当たりの温度上昇率が大きい程、被検査体１に対してより大きな熱量を与えることができると考えられ、「表面温度の上昇率」と「欠陥部および健全部における表面温度の差」との間には、正の相関関係が認められる。
【００４９】
本発明は、上記のような表面温度の温度上昇率と、健全部と欠陥部の間に生じる表面温度の差に着目し、これらの関係を定量化することにより、被検査体の内部における欠陥を検出することのできる有効範囲を決定し、当該有効範囲において検査結果の信頼性を保証しようとするものである。また、現時点での温度上昇率に基づいて、その後に生じる表面温度の差を予測し、欠陥の存在する可能性を示すものでもある。
【００５０】
なお、本実施形態においては、日射等の自然環境によって被検査体に熱を与えるパッシブ・サーモグラフィー法を前提として説明する。
【００５１】
１−２．欠陥検査システムの機能ブロック図
図２に、本発明を実現する欠陥検査システムの概略構成を機能ブロック図で示す。この図において、欠陥検査装置２０は、表面温度計測器２４が計測した被検査体の表面温度の計測データを記録するデータ記録手段２５と、データ記録手段２５に記録された計測データを読み出して、これに基づく所定の処理を行い内部欠陥の有無を判断する欠陥判断手段２７と、欠陥判断手段２７が判断した結果に基づいて、前記被検査体の深さ方向のいずれの範囲内の欠陥まで検出可能かを示す検出可能範囲を決定する検出可能範囲決定手段２１と、検出可能範囲決定手段２１において決定された検出可能範囲および欠陥判断手段２７によって判断された欠陥の有無に関する情報を受けて、これらの表示を行う結果表示手段２３とを備えている。
【００５２】
１−３．欠陥検査システムの装置の構成
図３に、前記欠陥検査システムを実現する装置の具体的な構成図を示す。赤外線カメラ３５は、コンクリート構造物３０に対向して設置されるとともに、コンピュータ装置３６に接続されており、日射３３を受けたコンクリート構造物３０の表面温度を計測し、この計測データを表面温度データとしてコンピュータ装置３６に出力する。なお、本実施形態において使用する赤外線カメラ３５の温度分解能は、０．１℃とする。
【００５３】
表面温度データの出力を受けて、コンピュータ装置３６は、データ記録手段２５によって計測データを記録し、欠陥判断手段２７によって内部欠陥の有無を判断する。さらに、検出可能範囲決定手段２１によってコンクリート構造物３０の深さ方向のいずれの範囲内の欠陥まで検出可能かを示す検出可能範囲を決定し、検出可能範囲表示手段２３によって、この検出可能範囲を表示する。
【００５４】
すなわち、図２における欠陥検査装置２０は、コンピュータ装置３６によって実現され、表面温度計測器２１は、赤外線カメラ３５によって実現される。
【００５５】
１−４．コンピュータ装置のハードウェア構成図
図４に、コンピュータ装置３６のハードウェア構成図を示す。この装置は、ＣＰＵ４０、メモリ４１、ディスプレイ４３、ハードディスク４５（記憶装置）、キーボード／マウス４７および通信回路４９を備えている。通信回路４９は、他の装置との通信を行うための回路である。ハードディスク４５には、検出可能範囲を決定するためのプログラムおよび欠陥判断のためのプログラムなどが記録されている。
【００５６】
１−５．欠陥検査装置におけるフローチャート
図６に、欠陥検査装置２０であるコンピュータ装置３６において行われる処理のフローチャートを示す。
【００５７】
１−５−１．表面温度の測定開始
コンピュータ装置３６のＣＰＵ４０は、接続されている赤外線カメラ３５に対して測定開始信号を送出する（ステップＳ６０１、図６）。この信号を受けて赤外線カメラ３５は、コンクリート構造物３０の表面温度の測定を開始する。なお、コンピュータ装置３６から赤外線カメラ３５に対して測定開始信号を送出できない場合には、手動で赤外線カメラ３５を操作して測定を開始させればよい。
【００５８】
図５に、このとき赤外線カメラ３５が計測する表面温度データの概念図を示す。赤外線カメラ３５は、計測領域であるコンクリート構造物３０の表面を所定の大きさに分割し、各単位領域毎の表面温度データθｉ（ｉ＝１，２，・・・Ｎ）を計測する。例えば、単位領域５０１の表面温度データθ１ 、単位領域５０２の表面温度データθ２ 、単位領域５０３の表面温度データθ３ ・・・、が順次計測される。
【００５９】
なお、前記単位領域の表面積は、使用する赤外線カメラの空間分解能によって定まり、単位領域が小さいほど精度の高い欠陥検査を行うことができる。
【００６０】
１−５−２．表面温度データの取得
コンピュータ装置３６のＣＰＵ４０は、赤外線カメラ３５が計測したコンクリート構造物３０の表面温度データを取得する（ステップＳ６０３、図６）。また、取得された表面温度データは、メモリ４１またはハードディスク４５に時系列データとして記録される。
【００６１】
１−５−３．赤外線画像の表示
ＣＰＵ４０は、メモリ４１またはハードディスク４５に記録された最新の時系列データである表面温度データに基づいて赤外線画像を生成し、これをディスプレイ４３上に表示する（ステップＳ６０５）。なお、図７に、このときＣＰＵ４０によって行われる赤外線画像の表示処理のフローチャートの例を示す。
【００６２】
ＣＰＵ４０は、メモリ４１またはハードディスク４５に記録されている各単位領域毎の表面温度データθｉ（ｉ＝１，２，・・・Ｎ）を呼び出す（ステップＳ７０１）。さらに、呼び出した表面温度データθｉに基づいて、単位領域ｉにおける表面温度画像色を決定する（ステップＳ７０３）。また、決定された表面温度画像色はメモリ４１に記録される（ステップＳ７０５）。
【００６３】
次に、ＣＰＵ４０は、ｉに１を増分した後（ステップＳ７０７）、全領域について処理を行ったか否かを判断し、未処理の領域がなくなるまで（ｉ＝Ｎまで）上記の処理（ステップＳ７０１〜Ｓ７０７）を繰り返す（ステップＳ７０９、Ｎｏ）。
【００６４】
全領域についての処理が終了すると（ステップＳ７０９、Ｙｅｓ）、ステップＳ７０５においてメモリに記録した表面温度画像色に基づいて、全領域の赤外線画像をディスプレイ４３に表示する（ステップＳ７１１）。
【００６５】
続いてＣＰＵ４０は、各領域間における表面温度画像色の差に基づいて、コンクリート構造物３０における内部欠陥の情報を出力表示する（ステップＳ７１３）。
【００６６】
図１０に、この場合にコンピュータ装置３６のディスプレイ４３に表示される検査結果画面１００を示す。表面温度画像色が略一致する領域の塊が存在すれば、この領域の塊を欠陥部位とみなすことができる。図１０では、ＣＰＵ４０によって判定された内部欠陥１０１が、内部温度のコントラスト差として画面の中央左付近に示されている。
【００６７】
また、計測領域全体における内部欠陥１０１の情報として、その位置と大きさが数値や寸法線等を用いて表示されている。例えば、内部欠陥１０１は、計測領域の左端から約４００ｍｍであって下端から約３００ｍｍに位置しており、その大きさは縦１００ｍｍ、横１００ｍｍであると表示されている。
【００６８】
なお、表面温度画像色が他の領域と異なる領域の塊が存在しない場合には、赤外線画像には、欠陥部位が表示されない。
【００６９】
赤外線画像を表示すると、ＣＰＵ４０は、最初に時系列の表面温度データを表示したときから所定時間が経過したか否かを判断する（ステップＳ６０７）。所定時間が経過していなければ、上記ステップＳ６０３に戻って同様の処理を繰り返す（ステップＳ６０７、ＮＯ）。
【００７０】
一方、所定時間が経過していれば、下記に示す検出可能範囲の決定処理を行う（ステップＳ６０９）。なお、この所定時間は、１〜２０分の範囲とすることが望ましく、特に２〜１０分程度の範囲がより好ましい。これは、所定時間が短すぎると、変化量が少ないために表面温度変化を測定することができず、逆に長すぎると、表面温度の変動により表面温度変化が正しく反映されないためである。
【００７１】
１−５−４．検出可能範囲の決定
コンピュータ装置３６のＣＰＵ４０は、その時刻ｔｌおよび、ｔｌから所定期間過去の時刻ｔｋにおける表面温度データに基づいて、当該コンクリート構造物３０における、欠陥の検出可能範囲を決定する（ステップＳ６０９）。図８に、欠陥の検出可能範囲を決定する場合のフローチャートを示す。
【００７２】
まず、ＣＰＵ４０は、処理に用いる変数を初期化するためＤｅに０をセットし、ｍに１をセットする（ステップＳ８０１）。
【００７３】
次に、ＣＰＵ４０は、時刻ｔｋにおける表面温度データθｉ（ｉ＝１，２，・・・Ｎ）をメモリ４１に読み込む（ステップＳ８０３）。さらに、ＣＰＵ４０は、時刻ｔｋにおける表面温度の平均値Ｔｋを算出する。ここで、平均値Ｔｋは、コンクリート構造物３０における表面温度の代表値として用いられる。なお、代表値として他の値を用いてもよい。例えば、撮影範囲の代表的な範囲の平均値や代表的な地点の表面温度をそのまま用いてもよい。
【００７４】
続いて、ＣＰＵ４０は、時刻ｔｌにおける表面温度データθｉ（ｉ＝１，２，・・・Ｎ）をメモリ４１に読み込む（ステップＳ８０７）。さらに、ＣＰＵ４０は、時刻ｔｌにおける表面温度の平均値Ｔｌを算出する。上記と同様に、平均値Ｔｌは、コンクリート構造物３０における表面温度の代表値として用いられる。
【００７５】
次に、ＣＰＵ４０は、温度変化率Ａを以下の式にしたがって算出する（ステップＳ８１１）。
【００７６】
Ａ ＝ ｜（Ｔｌ−Ｔｋ）／（ｔｌ−ｔｋ）｜
ＣＰＵ４０は、上記で求めた温度変化率Ａに基づいて検出可能範囲（有効検査深度）を求めるため、図９に示すテーブルを参照し、有効検査深度Ｘｍ（ｍ＝１，２，・・・Ｍ）に対応する温度変化率の最小値Ａｍｉｎを読み込む（ステップＳ８１３）。例えば、有効検査深度Ｘ１（深さ１０ｍｍ）の温度変化率の最小値Ａｍｉｎ「１．５（℃／ｈｒ）」を読み込む。ここで、温度変化率の最小値Ａｍｉｎは、有効検査深度Ｘｍの値の昇順に読み込まれる。これは、検出可能な欠陥深さは表面の温度変化率に比例して大きくなるためである。
【００７７】
なお、図９のテーブルは、［実施例］に示す解析方法に基づき、赤外線カメラ３５の温度分解能との関係で生成すればよい。
【００７８】
ＣＰＵ４０は、時刻ｔｋからｔｌにおける温度変化率が最小値Ａｍｉｎ以上であるか否かを判断する（ステップＳ８１５）。例えば、温度変化率Ａが「１．２（℃／ｈｒ）」の場合は、有効検査深度Ｘ１（深さ１０ｍｍ）における温度変化率の最小値Ａｍｉｎ「１．５（℃／ｈｒ）」よりも小さいので、検出可能範囲が「０ｍｍ」となる（Ｄｅ＝０）。
【００７９】
一方、温度変化率Ａが最小値Ａｍｉｎ以上である場合には、その時の有効検査深度をＤｅにセットする（ステップＳ８１７）。例えば、温度変化率Ａが「１．８（℃／ｈｒ）」の場合は、有効検査深度Ｘ１（深さ１０ｍｍ）における温度変化率の最小値Ａｍｉｎ「１．５（℃／ｈｒ）」よりも大きいので、検出可能範囲が「１０ｍｍ」となる（Ｄｅ＝１０）。
【００８０】
次に、ＣＰＵ４０は、ｍに１を増分し（ステップＳ８１９）、増分後のｍが最大値Ｍを超えたか否かを判断する（ステップＳ８２１）。例えば、図９に示すテーブルにおいては、ｍの最大値Ｍは、Ｘ５（５０ｍｍ）の場合の「５」である。
【００８１】
そして、増分後のｍが２の場合には、最大値５以下であるのでステップＳ８１３に戻って処理を繰り返す（ステップＳ８２１、ＮＯ）。ここで、図９のテーブルによりＸ２の温度変化率の最小値Ａｍｉｎは、「２．０（℃／ｈｒ）」であるので（ステップＳ８１３）、算出した温度変化率Ａが「１．８（℃／ｈｒ）」の場合には、検出可能範囲を現在のＤｅ「１０ｍｍ」と決定される（ステップＳ８２３）。
【００８２】
１−５−５．検出可能範囲の出力表示
検出可能範囲を決定したＣＰＵ４０は、赤外線カメラ３５で計測した画像とともに、決定した検出可能範囲Ｄｅをディスプレイ４３に出力表示する（ステップＳ６１１、図６）。例えば、図１０に示すように、検出可能範囲は「０ｍｍ〜１０ｍｍ」が表示される。
【００８３】
なお、内部欠陥が存在しない場合は、「表面からの深さ０ｍｍ〜１０ｍｍにおいては、内部欠陥は存在しませんでした。」と表現してもよい。また、コンクリート構造物３０の側面図を表示するとともに、決定した検出可能範囲を、前記側面図上において色分け表示するようにしてもよい。
【００８４】
また、模擬欠陥が検出できない場合（例えば、上記Ｄｅが０の場合。）には、「検出可能範囲：０ｍｍ」と表示するか、または「検査することはできません。」と表示するようにしてもよい。
【００８５】
これにより、検査者は、コンクリート構造物３０の内部欠陥の検出の際における検出可能範囲を定量化して知ることができる。また、当該欠陥検査システムを用いることにより、上記のような赤外線サーモグラフィー法等によって得られた検査結果の信頼性を保証することができる。
【００８６】
ＣＰＵ４０は、検査終了と判断しない場合には、上記ステップＳ６０３に戻って同様の処理を繰り返す（ステップＳ６１３、ＮＯ）。なお、検査終了は、検査者等の指示に基づいて判断してもよいし、予め設定した時刻が経過したことに基づいて判断してもよい。
【００８７】
１−６．その他
１−６−１．
図１０においては、赤外線画像に欠陥がはっきりと表れているが、計測の初期段階においては、欠陥が表れていない場合もあり得る。本発明は、欠陥が表れにくい計測の初期の段階であっても、表面温度の僅かな変化に基づいて欠陥の検出可能範囲を示すことができる。
【００８８】
これにより、初期の段階で検査環境の有効性を評価することができる。例えば、検査環境が有効でない場合にあっては、日射を利用するパッシブ加熱環境から、ヒーター等を利用するアクティブ加熱環境に変更する判断を行うことができる。
【００８９】
１−６−２．
また、算出した表面温度変化率Ａに基づいて、将来の表面温度差を予測することも可能である。この場合、検査範囲内において欠陥を検出するための検査時間を算出することも可能である。これにより、検査効率を向上させることができる。
【００９０】
１−６−３．
本発明は、被検査体表面からの深度が比較的小さい欠陥を検出する場合に有効である。特に、表面近傍に存在する内部欠陥は、剥離や落下を引き起こす可能性が非常に高いため、簡単かつ高精度に欠陥検査を行う手法が求められているからである。
【００９１】
もっとも、以下に示すアクティブ加熱の場合であっても、本発明を適用可能である。この場合は、検査結果の有効性を簡単に担保することができる点にメリットがある。
【００９２】
２．その他の実施形態
２−１．
上記実施形態においては、日射を利用したパッシブ・サーモグラフィー法を前提にして説明しているが、本発明は、ヒーター等で強制加熱を行うアクティブ・サーモグラフィー法であっても適用可能である。
【００９３】
２−２．検出可否の判断
上記実施形態においては、被検査体の深さ方向のいずれの範囲内の欠陥まで検出可能かを示す検出可能範囲を決定して欠陥検査を行う場合を説明したが、所定の深さにかかる欠陥が、検出可能か否かのみを判断するようにしてもよい。すなわち、検査環境における検出可能範囲の限界値を示すまでもなく、必要限度の深さの欠陥検出が可能か否かのみを示すようにしてもよい。これにより、処理効率を高めることができ、より間便に欠陥検査を行うことができる。
【００９４】
例えば、検査者によって、判断の対象となる深さとして「１０ｍｍ」が与えられたとする。この場合、図８のステップＳ８１３〜Ｓ８２３の処理に代えて、以下の処理を行えばよい。
【００９５】
（１）図９の関係テーブルから有効検査深度が１０ｍｍの場合の温度変化率の最小値Ａｍｉｎを読み込む。
【００９６】
（２）ステップＳ８１１において算出した温度変化率Ａが、最小値Ａｍｉｎよりも大きい場合には検出可能であると判断し、そうでなければ検出不可能と判断する。
【００９７】
さらに、図１０の１０３に、検出可能である場合には「深さ１０ｍｍまでの欠陥は検出できます。」と表示し、検出不可能である場合には「深さ１０ｍｍまでの欠陥は検出できません。」を表示する。
【００９８】
２−３．
上記実施形態においては、被検査体としてコンクリート材料を使用しているが、例えば、ＣＦＲＰなどの低熱伝導性材料から構成された複合材料における欠陥検査にも本発明は適用可能である。また、ある程度の厚みを有しており内部温度に熱の流れが生じる被検査体であれば、複数の層から構成されているような構造物の欠陥検出にも本発明は適用可能である。例えば、鋼板や繊維補強材料シートなど一体化させて耐久性の補強がなされたコンクリートにも適用可能である。
【００９９】
２−４．
本発明は、表面がタイルやモルタル等で覆われているような構造物における、その接合面の欠陥検査についても適用可能である。また、熱伝導性の良い材質によって構成される型枠の中にコンクリートを充填した際に生じる充填不良部を検出する場合においても適用可能である。
【０１００】
２−５．
上記実施形態においては、被検査体の表面温度が上昇している場合について説明したが、下降している場合にも本発明を適用できる。例えば、加熱後における冷却過程においては健全部よりも欠陥部の方が、急激に温度が低下するからである。
【０１０１】
２−６．
上記実施形態においては、所定時間における２点の表面温度に基づいて温度変化率Ａを算出したが、２点以上の表面温度に基づいて算出してもよい。また、測定時間を長くとった場合には表面温度が上下変動しやすくなるが、このような場合には、表面温度変動値の微分係数の絶対値の最大値をＡに採用すればよい。
【０１０２】
２−７．
上記実施形態においては、欠陥検査装置を１つのコンピュータ装置を用いて構成したが、検出可能範囲決定手段ならびに結果表示手段を実現するコンピュータ装置および、データ記録手段、欠陥判断手段ならびに結果表示手段を実現するコンピュータ装置で構成してもよい。例えば、通信回線を利用してこれらの装置を接続することで、欠陥検査における遠隔操作が可能となる。
【実施例】
【０１０３】
コンクリート表面の温度変化と、欠陥部と健全部に生じる温度差との関係を２次元熱伝導解析した結果について説明する。
【０１０４】
１．解析方法
解析には計算力学研究センター製の解析ソフトＡＳＴＥＡ−ＭＡＣＳ（商標）Ｖｅｒ．４を用いた。解析モデルは図１１に示すような欠陥部として空洞を含むコンクリート板の１／２対象モデルとした。
表面から１０ｍｍの位置に厚さ３ｍｍの空気層を配置した。欠陥の幅は５６ｍｍ及び１５０ｍｍ（１／２モデルにおいてはその半分）の２種類とした。表面部のみを熱伝達境界とし、境界面の外気温変化を与えた際のコンクリート表面温度変化を調べた。解析に用いたコンクリート及び空気層の熱物性とコンクリート表面における熱伝達率は図１２のように設定した。コンクリートの熱伝導率は１．５Ｗ／ｍ／Ｋと２．６Ｗ／ｍ／Ｋの２種類とした。これは、コンクリートの熱伝導率の上限、下限を想定したものである。
【０１０５】
ケース１、２、３として、初期温度２０℃から解析モデルの境界面における外気温が１時間でそれぞれ１、５、１０℃上昇するものとした。コンクリートの熱伝導率は１．５Ｗ／ｍ／Ｋとした。ケース４，５，６では、コンクリートの熱伝導率を２．６Ｗ／ｍ／Ｋとしてケース１，２，３と同条件の解析を行った。ケース１〜６は欠陥の幅を５６ｍｍ（モデルでは２８ｍｍ）とした。ケース７では、欠陥の幅を１５０ｍｍとし、ケース３と同条件の解析を行った。
【０１０６】
２．解析結果
ケース１〜７において、任意の時刻における健全部の表面温度変化率Ａ（℃／ｈｒ）と欠陥部と健全部の間に生じた温度差ΔＴ（℃）の関係の一例を図１３のＡおよびＢに示す。Ａの算出は、任意の２時点ｔ１、ｔ２における健全部温度Ｔ１、Ｔ２から次式により算出した。
【０１０７】
Ａ＝｜（Ｔ２−Ｔ１）／（ｔ２−ｔ１）｜
ΔＴの算出は、時間ｔ２における欠陥部の表面平均温度Ｔｄと健全部の表面温度Ｔｓから次式により算出した。
【０１０８】
ΔＴ＝Ｔｄ−Ｔｓ
図１３のＡおよびＢより、ＡとΔＴには正の相関があり、例えば０．２℃の温度差が健全部と欠陥部の間に生じた場合に欠陥を検出可能と判定する場合、Ａが１．５℃／ｈｒ以上であれば欠陥を検出可能になる。また、コンクリートの熱伝導率が１．５〜２．６Ｗ／ｍ２／Ｋの範囲では、ＡとΔＴの関係は同様と見なしてよい。ケース７の欠陥の幅を大きくしたケースでは、ケース１〜６に比べてΔＴが大きい傾向にあり、より小さいＡの環境条件においても欠陥を検出できる可能性が高くなる。例えば、検出する欠陥の最小寸法を１５０ｍｍより大きいものと限定すれば、欠陥検出に必要なＡの最小値を１．０℃／ｈｒとしても良い。
【０１０９】
Ａを算出する２時点の時間間隔ｔ２−ｔ１は、ケース１〜７のように外気温が一様に増加する場合には、ｔ２−ｔ１＝１〜３０分の範囲でいずれを用いてもよい。ただし、実際の測定においては、時間間隔が短すぎると正しいＡの算出が難しくなる。
【０１１０】
本実施例は、検出する欠陥が深さ１０ｍｍより浅い場合であるが、より深さの大きい欠陥の検出に必要な表面温度変化率に関しても同様に行うことが可能である。
【０１１１】
以上の結果に基づき、欠陥の最小寸法が５０ｍｍより大きく、深さが１０ｍｍより浅い欠陥を検出するために必要な温度変化率の絶対値は１．５℃程度であるといえる。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本発明の基本概念を示す図である。
【図２】この発明の一実施形態による欠陥検出システムの機能ブロック図を示す例である。
【図３】この発明の一実施形態による欠陥検出システムを実現する装置の構成図を示す例である。
【図４】この発明の一実施形態によるコンピュータ装置のハードウェア構成図を示す例である。
【図５】この発明の一実施形態による、赤外線カメラが計測する表面温度データの概念図の例を示す図である。
【図６】欠陥検査装置におけるフローチャートを示す図である。
【図７】赤外線画像の表示におけるフローチャートを示す図である。
【図８】検出可能範囲の決定におけるフローチャートを示す図である。
【図９】欠陥深さと温度変化率の最小値との関係テーブルを示す図である。
【図１０】内部欠陥の検査結果を示す表示画面の例である。
【図１１】２次元熱伝導解析のコンクリート板の１／２対象モデルを示す例である。
【図１２】コンクリートの熱特性を示す図である。
【図１３】表面温度変化率と表面温度差との関係を示すグラフである。
【図１４】従来における赤外線サーモグラフィー法を用いた欠陥検査の原理を示す図である。
【符号の説明】
【０１１３】
２０・・・欠陥検査装置
２１・・・検出可能範囲決定手段
２３・・・結果表示手段
２４・・・表面温度計測器
２５・・・データ記録手段
２７・・・欠陥判断手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の厚みを有する被検査体の表面温度を計測し、計測領域の各単位領域における表面温度に基づいて、当該被検査体における欠陥を検査するための欠陥検査方法であって、
計測領域の各単位領域について、表面温度の時間的変動を計測し、
計測した表面温度の時間的変動に基づいて、所定期間における表面温度の時間変化率を算出し、
算出した前記所定期間における表面温度の時間変化率に基づいて、前記被検査体の深さ方向のいずれの範囲内の欠陥まで検出可能かを示す検出可能範囲を決定し、
前記検出可能範囲を明らかにして当該被検査体における欠陥を見いだすこと
を特徴とする欠陥検査方法。
【請求項２】
請求項１の欠陥検査方法において、
前記所定期間における表面温度の時間変化率は、時間経過の各時点において算出されるものであること
を特徴とする欠陥検査方法。
【請求項３】
請求項１または２の欠陥検査方法において、
前記計測によって取得したいずれかの時点における前記各単位領域間の表面温度の違いに基づいて、当該被検査体における欠陥を見いだすこと
を特徴とする欠陥検査方法。
【請求項４】
請求項１または２の欠陥検査方法において、
前記計測によって取得したいずれかの時点における前記各単位領域間の表面温度の変化の違いに基づいて、当該被検査体における欠陥を見いだすこと
を特徴とする欠陥検査方法。
【請求項５】
所定の厚みを有する被検査体の表面温度を計測し、計測領域の各単位領域における表面温度に基づいて、当該被検査体における欠陥を見いだす欠陥検査のための検出可能範囲決定方法であって、
計測領域の各単位領域について、表面温度の時間的変動を計測し、
計測した表面温度の時間的変動に基づいて、所定期間における表面温度の時間変化率を算出し、
算出した前記所定期間における表面温度の時間変化率に基づいて、前記被検査体の深さ方向のいずれの範囲内の欠陥まで検出可能かを示す検出可能範囲を決定すること
を特徴とする検出可能範囲決定方法。
【請求項６】
請求項５の検出可能範囲決定方法において、
前記所定期間における表面温度の時間変化率は、時間経過の各時点において算出されるものであること
を特徴とする検出可能範囲決定方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかの欠陥検査方法または検出可能範囲決定方法において、
前記被検査体は、低熱伝導性材料から構成されたものであること
を特徴とする欠陥検査方法または検出可能範囲決定方法。
【請求項８】
所定の厚みを有する被検査体の表面温度を計測し、計測領域の各単位領域における表面温度に基づいて、当該被検査体における欠陥を検査するための欠陥検査方法であって、
計測領域の各単位領域について、時間経過の時点が異なる少なくとも２以上の表面温度を取得し、
取得した前記時間経過の時点が異なる少なくとも２以上の表面温度に基づいて、前記被検査体の深さ方向のいずれの範囲内の欠陥まで検出可能かを示す検出可能範囲を決定し、
前記検出可能範囲を明らかにして当該被検査体における欠陥を見いだすこと
を特徴とする欠陥検査方法。
【請求項９】
請求項８の欠陥検査方法において、
取得した前記時間経過の時点が異なる少なくとも２以上の表面温度に基づいて、前記被検査体の表面からの深さ方向に存在する欠陥が前記被検査体の表面温度に与える影響の度合いを推定して、前記検出可能範囲を決定すること
を特徴とする欠陥検査方法。
【請求項１０】
請求項９の欠陥検査方法において、
前記被検査体の表面からの深さ方向に存在する欠陥が前記被検査体の表面温度に与える影響の度合いは、前記時間経過の時点が異なる少なくとも２以上の表面温度間における時間変化率に基づいて決定されること
を特徴とする欠陥検査方法。
【請求項１１】
請求項９の欠陥検査方法または検出可能範囲決定方法において、
前記被検査体の表面からの深さ方向に存在する欠陥が前記被検査体の表面温度に与える影響の度合いは、前記時間経過の時点が異なる少なくとも２以上の表面温度間における時間変化率の最大値に基づいて決定されること
を特徴とする欠陥検査方法。
【請求項１２】
所定の厚みを有する被検査体の表面温度を計測する温度計測器からのデータを入力して各単位領域の温度データとして記録するデータ記録手段と、
記録された前記温度データに基づいて、各単位領域における表面温度の変化を検出して、前記被検査体における欠陥を判断する欠陥判断手段と、
記録された前記温度データに基づいて、各単位領域について所定期間における表面温度の時間変化率を算出する変化率算出手段と、
算出した前記所定期間における表面温度の時間変化率に基づいて、前記被検査体の深さ方向のいずれの範囲内の欠陥まで検出可能かを示す検出可能範囲を決定する検出可能範囲決定手段と、
を備えたことを特徴とする欠陥検査装置。
【請求項１３】
請求項１２の欠陥検査装置において、
被検査体の表面に対し計測領域全面にわたり同時に加熱を行う加熱装置に対して加熱開始指令を行う加熱制御手段を、さらに備えたことを特徴とする欠陥検査装置。
【請求項１４】
請求項１３の欠陥検査装置において、
前記データ記録手段は、加熱停止後における温度計測器からのデータを入力して前記各単位領域の温度データとして記録し、
前記欠陥判断手段は、前記各単位領域における表面温度の時間変化に関する前記各単位領域間の相対的相違を検出して、前記被検査体における欠陥を判断することを特徴とする欠陥検査装置。
【請求項１５】
所定の厚みを有する被検査体の表面温度を計測し、計測領域の各単位領域における表面温度に基づいて、当該被検査体における欠陥を見いだす欠陥検査のための検出可能範囲決定装置であって、
前記被検査体の表面温度を計測する温度計測器からの温度データに基づいて、各単位領域について所定期間における表面温度の時間変化率を算出する変化率算出手段と、
算出した前記所定期間における表面温度の時間変化率に基づいて、前記被検査体の深さ方向のいずれの範囲内の欠陥まで検出可能かを示す検出可能範囲を決定する検出可能範囲決定手段と、
を備えたことを特徴とする検出可能範囲決定装置。
【請求項１６】
請求項１２〜１５のいずれかの欠陥検査装置または検出可能範囲決定装置において、
前記検出可能範囲決定手段によって決定された検出可能範囲を受けて、当該検出可能範囲を表示する検出可能範囲表示手段を、さらに備えたことを特徴とする欠陥検査装置または検出可能範囲決定装置。
【請求項１７】
所定の厚みを有する被検査体の表面温度を計測し、計測領域の各単位領域における表面温度に基づいて、当該被検査体における欠陥を検査するための欠陥検査方法であって、
計測領域の各単位領域について、表面温度の時間的変動を計測し、
計測した表面温度の時間的変動に基づいて、所定期間における表面温度の時間変化率を算出し、
算出した前記所定期間における表面温度の時間変化率に基づいて、前記被検査体における所定深さの欠陥についての検出可否を判断し、
前記検出可否を明らかにして当該被検査体における欠陥を見いだすこと
を特徴とする欠陥検査方法。
【請求項１８】
所定の厚みを有する被検査体の表面温度を計測し、計測領域の各単位領域における表面温度に基づいて、当該被検査体における欠陥を見いだす欠陥検査のための検出可能範囲決定方法であって、
計測領域の各単位領域について、表面温度の時間的変動を計測し、
計測した表面温度の時間的変動に基づいて、所定期間における表面温度の時間変化率を算出し、
算出した前記所定期間における表面温度の時間変化率に基づいて、前記被検査体における所定深さの欠陥についての検出可否を判断すること
を特徴とする検出可否判断方法。
【請求項１９】
所定の厚みを有する被検査体の表面温度を計測する温度計測器からのデータを入力して各単位領域の温度データとして記録するデータ記録手段と、
記録された前記温度データに基づいて、各単位領域における表面温度の変化を検出して、前記被検査体における欠陥を判断する欠陥判断手段と、
記録された前記温度データに基づいて、各単位領域について所定期間における表面温度の時間変化率を算出する変化率算出手段と、
算出した前記所定期間における表面温度の時間変化率に基づいて、前記被検査体における所定深さの欠陥についての検出可否を判断する検出可否判断手段と、
を備えたことを特徴とする欠陥検査装置。
【請求項２０】
所定の厚みを有する被検査体の表面温度を計測し、計測領域の各単位領域における表面温度に基づいて、当該被検査体における欠陥を見いだす欠陥検査のための検出可能範囲決定装置であって、
前記被検査体の表面温度を計測する温度計測器からの温度データに基づいて、各単位領域について所定期間における表面温度の時間変化率を算出する変化率算出手段と、
算出した前記所定期間における表面温度の時間変化率に基づいて、前記被検査体における所定深さの欠陥についての検出可否を判断する検出可否判断手段と、
を備えたことを特徴とする検出可否判断装置。
【請求項１】
所定の厚みを有する被検査体の表面温度を計測し、計測領域の各単位領域における表面温度に基づいて、当該被検査体における欠陥を検査するための欠陥検査方法であって、
計測領域の各単位領域について、表面温度の時間的変動を計測し、
計測した表面温度の時間的変動に基づいて、所定期間における表面温度の時間変化率を算出し、
算出した前記所定期間における表面温度の時間変化率に基づいて、前記被検査体の深さ方向のいずれの範囲内の欠陥まで検出可能かを示す検出可能範囲を決定し、
前記検出可能範囲を明らかにして当該被検査体における欠陥を見いだすこと
を特徴とする欠陥検査方法。
【請求項２】
請求項１の欠陥検査方法において、
前記所定期間における表面温度の時間変化率は、時間経過の各時点において算出されるものであること
を特徴とする欠陥検査方法。
【請求項３】
請求項１または２の欠陥検査方法において、
前記計測によって取得したいずれかの時点における前記各単位領域間の表面温度の違いに基づいて、当該被検査体における欠陥を見いだすこと
を特徴とする欠陥検査方法。
【請求項４】
請求項１または２の欠陥検査方法において、
前記計測によって取得したいずれかの時点における前記各単位領域間の表面温度の変化の違いに基づいて、当該被検査体における欠陥を見いだすこと
を特徴とする欠陥検査方法。
【請求項５】
所定の厚みを有する被検査体の表面温度を計測し、計測領域の各単位領域における表面温度に基づいて、当該被検査体における欠陥を見いだす欠陥検査のための検出可能範囲決定方法であって、
計測領域の各単位領域について、表面温度の時間的変動を計測し、
計測した表面温度の時間的変動に基づいて、所定期間における表面温度の時間変化率を算出し、
算出した前記所定期間における表面温度の時間変化率に基づいて、前記被検査体の深さ方向のいずれの範囲内の欠陥まで検出可能かを示す検出可能範囲を決定すること
を特徴とする検出可能範囲決定方法。
【請求項６】
請求項５の検出可能範囲決定方法において、
前記所定期間における表面温度の時間変化率は、時間経過の各時点において算出されるものであること
を特徴とする検出可能範囲決定方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかの欠陥検査方法または検出可能範囲決定方法において、
前記被検査体は、低熱伝導性材料から構成されたものであること
を特徴とする欠陥検査方法または検出可能範囲決定方法。
【請求項８】
所定の厚みを有する被検査体の表面温度を計測し、計測領域の各単位領域における表面温度に基づいて、当該被検査体における欠陥を検査するための欠陥検査方法であって、
計測領域の各単位領域について、時間経過の時点が異なる少なくとも２以上の表面温度を取得し、
取得した前記時間経過の時点が異なる少なくとも２以上の表面温度に基づいて、前記被検査体の深さ方向のいずれの範囲内の欠陥まで検出可能かを示す検出可能範囲を決定し、
前記検出可能範囲を明らかにして当該被検査体における欠陥を見いだすこと
を特徴とする欠陥検査方法。
【請求項９】
請求項８の欠陥検査方法において、
取得した前記時間経過の時点が異なる少なくとも２以上の表面温度に基づいて、前記被検査体の表面からの深さ方向に存在する欠陥が前記被検査体の表面温度に与える影響の度合いを推定して、前記検出可能範囲を決定すること
を特徴とする欠陥検査方法。
【請求項１０】
請求項９の欠陥検査方法において、
前記被検査体の表面からの深さ方向に存在する欠陥が前記被検査体の表面温度に与える影響の度合いは、前記時間経過の時点が異なる少なくとも２以上の表面温度間における時間変化率に基づいて決定されること
を特徴とする欠陥検査方法。
【請求項１１】
請求項９の欠陥検査方法または検出可能範囲決定方法において、
前記被検査体の表面からの深さ方向に存在する欠陥が前記被検査体の表面温度に与える影響の度合いは、前記時間経過の時点が異なる少なくとも２以上の表面温度間における時間変化率の最大値に基づいて決定されること
を特徴とする欠陥検査方法。
【請求項１２】
所定の厚みを有する被検査体の表面温度を計測する温度計測器からのデータを入力して各単位領域の温度データとして記録するデータ記録手段と、
記録された前記温度データに基づいて、各単位領域における表面温度の変化を検出して、前記被検査体における欠陥を判断する欠陥判断手段と、
記録された前記温度データに基づいて、各単位領域について所定期間における表面温度の時間変化率を算出する変化率算出手段と、
算出した前記所定期間における表面温度の時間変化率に基づいて、前記被検査体の深さ方向のいずれの範囲内の欠陥まで検出可能かを示す検出可能範囲を決定する検出可能範囲決定手段と、
を備えたことを特徴とする欠陥検査装置。
【請求項１３】
請求項１２の欠陥検査装置において、
被検査体の表面に対し計測領域全面にわたり同時に加熱を行う加熱装置に対して加熱開始指令を行う加熱制御手段を、さらに備えたことを特徴とする欠陥検査装置。
【請求項１４】
請求項１３の欠陥検査装置において、
前記データ記録手段は、加熱停止後における温度計測器からのデータを入力して前記各単位領域の温度データとして記録し、
前記欠陥判断手段は、前記各単位領域における表面温度の時間変化に関する前記各単位領域間の相対的相違を検出して、前記被検査体における欠陥を判断することを特徴とする欠陥検査装置。
【請求項１５】
所定の厚みを有する被検査体の表面温度を計測し、計測領域の各単位領域における表面温度に基づいて、当該被検査体における欠陥を見いだす欠陥検査のための検出可能範囲決定装置であって、
前記被検査体の表面温度を計測する温度計測器からの温度データに基づいて、各単位領域について所定期間における表面温度の時間変化率を算出する変化率算出手段と、
算出した前記所定期間における表面温度の時間変化率に基づいて、前記被検査体の深さ方向のいずれの範囲内の欠陥まで検出可能かを示す検出可能範囲を決定する検出可能範囲決定手段と、
を備えたことを特徴とする検出可能範囲決定装置。
【請求項１６】
請求項１２〜１５のいずれかの欠陥検査装置または検出可能範囲決定装置において、
前記検出可能範囲決定手段によって決定された検出可能範囲を受けて、当該検出可能範囲を表示する検出可能範囲表示手段を、さらに備えたことを特徴とする欠陥検査装置または検出可能範囲決定装置。
【請求項１７】
所定の厚みを有する被検査体の表面温度を計測し、計測領域の各単位領域における表面温度に基づいて、当該被検査体における欠陥を検査するための欠陥検査方法であって、
計測領域の各単位領域について、表面温度の時間的変動を計測し、
計測した表面温度の時間的変動に基づいて、所定期間における表面温度の時間変化率を算出し、
算出した前記所定期間における表面温度の時間変化率に基づいて、前記被検査体における所定深さの欠陥についての検出可否を判断し、
前記検出可否を明らかにして当該被検査体における欠陥を見いだすこと
を特徴とする欠陥検査方法。
【請求項１８】
所定の厚みを有する被検査体の表面温度を計測し、計測領域の各単位領域における表面温度に基づいて、当該被検査体における欠陥を見いだす欠陥検査のための検出可能範囲決定方法であって、
計測領域の各単位領域について、表面温度の時間的変動を計測し、
計測した表面温度の時間的変動に基づいて、所定期間における表面温度の時間変化率を算出し、
算出した前記所定期間における表面温度の時間変化率に基づいて、前記被検査体における所定深さの欠陥についての検出可否を判断すること
を特徴とする検出可否判断方法。
【請求項１９】
所定の厚みを有する被検査体の表面温度を計測する温度計測器からのデータを入力して各単位領域の温度データとして記録するデータ記録手段と、
記録された前記温度データに基づいて、各単位領域における表面温度の変化を検出して、前記被検査体における欠陥を判断する欠陥判断手段と、
記録された前記温度データに基づいて、各単位領域について所定期間における表面温度の時間変化率を算出する変化率算出手段と、
算出した前記所定期間における表面温度の時間変化率に基づいて、前記被検査体における所定深さの欠陥についての検出可否を判断する検出可否判断手段と、
を備えたことを特徴とする欠陥検査装置。
【請求項２０】
所定の厚みを有する被検査体の表面温度を計測し、計測領域の各単位領域における表面温度に基づいて、当該被検査体における欠陥を見いだす欠陥検査のための検出可能範囲決定装置であって、
前記被検査体の表面温度を計測する温度計測器からの温度データに基づいて、各単位領域について所定期間における表面温度の時間変化率を算出する変化率算出手段と、
算出した前記所定期間における表面温度の時間変化率に基づいて、前記被検査体における所定深さの欠陥についての検出可否を判断する検出可否判断手段と、
を備えたことを特徴とする検出可否判断装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００９−２３６８６３（Ｐ２００９−２３６８６３Ａ）
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−８６４９１（Ｐ２００８−８６４９１）
【出願日】平成２０年３月２８日（２００８．３．２８）
【出願人】（０００１８３２６６）住友大阪セメント株式会社 (1,342)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月２８日（２００８．３．２８）
【出願人】（０００１８３２６６）住友大阪セメント株式会社 (1,342)
【Ｆターム（参考）】
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