ACOUSTICS LTD

1. WA NIPPON PHYSICAL ACOUSTICS LTD 実橋のPC桁における鋼線破断のAE による連続モニタリング 日本フィジカルアコースティクス（株） 湯山茂徳、李 正旺

2. 試験の目的 • 実橋で鋼材破断に起因するAE信号を検出可能か否かを調査する。 • 可能なら、どのような計測装置を用い、どのようにモニターし、データを評価・判定したらよいのかを確定する。

3. 本実験の実施項目と手順 • 適切なAEセンサー配置の調査 • 通常交通下の雑音調査 • 鋼材破断に起因するAE信号の特徴調査 • 擬似入力信号に起因するAE信号の特徴評価 • 連続モニタリングの実施方法の提案

4. WA NIPPON PHYSICAL ACOUSTICS LTD 実例1（PC連続合成箱） A 高架橋におけるAEモニタリング実験

5. 写真1AE実験を行ったA 高架橋 写真2A 高架橋のAE実験に おけるAEセンサー取り付け状況

6. 側面図 CH9 CH12 CH17 CH14 × CH5～CH76ｍごとに CH1 ○ × × × CH2 ×CH4 ×CH3 CH8 CH15 △ CH11 × × × CH16 CH18 CH10 CH13 平面図 CH12 CH14 CH13 × × CH15 × CH5～CH76ｍごとに CH2 × CH16 × CH1 × ×CH4 × ×CH3 CH18 CH11 △ CH9 × CH10 ○ CH17 CH8 ×R6I　センサー △ Ｒ3I センサー ○　 R15I センサー 図　A 高架橋のAE実験におけるAEセンサー配置

7. 各チャンネルで検出されたAEヒット数（しきい値60dB )

8. AEヒット計数率、および振幅値の履歴（しきい値60dB）AEヒット計数率、および振幅値の履歴（しきい値60dB）

9. 各チャンネルで検出されたAEヒット数（しきい値70dB）各チャンネルで検出されたAEヒット数（しきい値70dB）

10. 各チャンネルで検出されたAEヒット数（しきい値80dB )

11. 各チャンネルで検出されたAEヒット数（しきい値90dB）各チャンネルで検出されたAEヒット数（しきい値90dB）

12. A 高架橋における鋼線破断の履歴

13. 鋼線破断で検出されたAE信号セットから得た減衰曲線鋼線破断で検出されたAE信号セットから得た減衰曲線

14. 周波数特性の異なるセンサーで検出されたAEヒット数周波数特性の異なるセンサーで検出されたAEヒット数 （しきい値60dB）

15. 周波数特性の異なるセンサーで検出されたAEヒット数（しきい値70dB）周波数特性の異なるセンサーで検出されたAEヒット数（しきい値70dB）

16. 周波数特性の異なるセンサーで検出されたAEヒット数周波数特性の異なるセンサーで検出されたAEヒット数 （しきい値80dB）

17. 周波数特性の異なるセンサーで検出されたAEヒット数（しきい値90dB）周波数特性の異なるセンサーで検出されたAEヒット数（しきい値90dB）

18. WA NIPPON PHYSICAL ACOUSTICS LTD 実例２（PCポステン桁） B 高架橋におけるAEモニタリング実験

19. 写真　AE実験を行った B 高架橋 写真 B 高架橋のAE計測における AEセンサー取り付け状況

20. 側面図 タイプ２ CH11 CH12 1800 4800 400 × × × × × × × × × × × × × × × CH1 CH2 CH3 CH4 CH5 CH6 CH7 CH8 CH9 CH10 タイプ1 900 2200 3900 平面図 CH15 1800 4800 400 ▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲ × ▼ ▼ ▲ CH13 CH14 ←　東京方向 静岡方向　→ CH16 • ×側面図におけるR6Iセンサー位置 • 平面図におけるR6Iセンサー位置（側面配置） • 　　平面図におけるR6Iセンサー位置（天井配置） × B 高架橋のAE実験におけるAEセンサー配置

21. 各チャンネルで検出されたAEヒット数（しきい値80dB）各チャンネルで検出されたAEヒット数（しきい値80dB）

22. AEヒット計数率、および振幅値の履歴（しきい値80dB）AEヒット計数率、および振幅値の履歴（しきい値80dB）

23. B 高架橋における鋼線破断の履歴

24. 直線位置標定結果（しきい値90dB）

25. B 高架橋のタイプ1供試体におけるAE源位置標定結果と算出された誤差

26. 平面位置標定結果（しきい値90dB）

27. 鋼線破断で検出されたAE信号セットから得た減衰曲線鋼線破断で検出されたAE信号セットから得た減衰曲線

28. WA NIPPON PHYSICAL ACOUSTICS LTD 交通騒音によるAE

29. AEヒット計数率、 および車輌通過の履歴 A 高架橋第１車線（走行）、AE計測　の開始はビデオ撮影より5分程度　遅れている）

30. AE振幅値、および車輌通過の履歴 A 高架橋第１車線（走行）、 AE計測の開始はビデオ撮影より5分　　程度遅れている）

31. A 高架橋において10月4日の11：19：23に、第2（追越）車線を大型トラックが通過した時に検出されたAE信号セット

32. WA NIPPON PHYSICAL ACOUSTICS LTD シュミットハンマーの 打撃によるAE

33. A 高架橋において、シュミットハンマーにより 入力されたAE信号の検出例

34. 10月23日 9:35:50 ハンマリング入力推定位置 CH9 10月23日 9:25:23 ハンマリング入力推定位置 × CH17 CH1 CH11 × ◎ ◎ ◎ CH2 ◎ CH3 CH4 × × × × × × 10月23日 9:30:09ハンマリング入力推定位置 10月23日 9:40:05ハンマリング入力推定位置 CH18 CH10 × タイプ2 タイプ1 ←　千葉方向 ×AEセンサー位置 ◎　ハンマリング入力推定位置 　東京方向　→ A 高架橋におけるシュミットハンマー　 によるAE信号の入力推定位置と時刻

35. A 高架橋におけるハンマリングによる擬似AE信号入力位置

36. WA NIPPON PHYSICAL ACOUSTICS LTD 異なるAE発生源に起因する 信号セットの模式図

37. 鋼線破断 × × × × × CH1 CH2 CH3 CH4 CH10 ～100dB CH1 CH2 CH3 CH4 0 ～10ms 鋼線破断によるAE

38. 0 0.2秒 0.2秒 0.2秒 1秒 × × × × × CH1 CH2 CH3 CH4 CH10 ～80dB CH1 CH2 CH3 CH4 0 1～2 s 交通雑音によるAE

39. ハンマー打撃 × × × × × CH1 CH2 CH3 CH4 CH10 ～100dB ～5ms CH1 CH2 CH3 CH4 ～80ms シュミットハンマー打撃によるAE

40. 表12　考慮すべき各AE発生源に対して、検出される信号の特徴表12　考慮すべき各AE発生源に対して、検出される信号の特徴

41. PC桁のAEモニタリングシステム（提案） • AE計測システム：市販の標準システムを利用、但し遠隔通信・インターネット利用が対応可能なもの、また直線位置標定機能をもつもの。 • AEセンサー：プリアンプ内蔵60kHz共振型AEセンサー • AE計測しきい値：計測を実施する橋梁の種類によって多少異なるが、通常はセンサー出力換算で80～85dB（ただし　0dB=1μv)程度。

42. 有意なAE信号抽出のためのアルゴリズム 第一段階 しきい値を適切に設定 　データ採取 第二段階 有意な信号セットの抽出 （信号到着時間差、順番 および信号の特徴） 第三段階 AE源の位置標定　あるいは　AE源発生領域の確定 第四段階 総合判定　報告(警報）