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JPH09269215A - Superposed wave filtering method and apparatus - Google Patents

Superposed wave filtering method and apparatus

Info

Publication number
JPH09269215A
JPH09269215A JP8104127A JP10412796A JPH09269215A JP H09269215 A JPH09269215 A JP H09269215A JP 8104127 A JP8104127 A JP 8104127A JP 10412796 A JP10412796 A JP 10412796A JP H09269215 A JPH09269215 A JP H09269215A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wave
frequency
spectrum
received
filter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8104127A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masayuki Hirose
正行 広瀬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
H & B Syst kk
Original Assignee
H & B Syst kk
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by H & B Syst kk filed Critical H & B Syst kk
Priority to JP8104127A priority Critical patent/JPH09269215A/en
Publication of JPH09269215A publication Critical patent/JPH09269215A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/04Analysing solids
    • G01N29/12Analysing solids by measuring frequency or resonance of acoustic waves
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/04Analysing solids
    • G01N29/07Analysing solids by measuring propagation velocity or propagation time of acoustic waves
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/028Material parameters
    • G01N2291/02854Length, thickness
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/04Wave modes and trajectories
    • G01N2291/044Internal reflections (echoes), e.g. on walls or defects

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Pathology (AREA)
  • Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 受信波から不必要な成分を削減して反射波を
抽出し、反射波の振動数を高精度で特定できる重畳波フ
ィルタリング処理方法及び装置を提供する。 【解決手段】 鉄筋コンクリート1内に、鉄筋4が上面
2に平行となるように埋設されている。発振センサ6及
び受信センサ7は、鉄筋4の長手方向に沿って鉄筋4の
真上に鉄筋4に平行となるように、上面2に配置されて
いる。発振センサ6から弾性波を発振し、受信センサ7
で受信する。得られた受信波にこの受信波の到達時間か
ら所定の時間までの大きさが0乃至1、所定の時間以後
の大きさが1である時系列フィルタをかけ、次いでフィ
ルタリング処理を施す。時系列フィルタにより、受信波
から矢印61,62にて示す反射波の成分を抽出した
後、この成分に対して振動数によるフィルタリング処理
を施すため、反射波の振動数が高精度で特定される。
(57) Abstract: A superposed wave filtering method and apparatus capable of extracting a reflected wave by reducing unnecessary components from a received wave and specifying the frequency of the reflected wave with high accuracy. SOLUTION: A reinforcing bar 4 is embedded in a reinforced concrete 1 so as to be parallel to an upper surface 2. The oscillation sensor 6 and the reception sensor 7 are arranged on the upper surface 2 so as to be parallel to the reinforcing bar 4 immediately above the reinforcing bar 4 along the longitudinal direction of the reinforcing bar 4. The elastic wave is oscillated from the oscillation sensor 6, and the reception sensor 7
To receive. The obtained received wave is subjected to a time series filter having a magnitude of 0 to 1 from the arrival time of the received wave to a predetermined time and a magnitude of 1 after the predetermined time, and then subjected to filtering processing. Since the components of the reflected wave indicated by the arrows 61 and 62 are extracted from the received wave by the time-series filter, and the filtering process by the frequency is applied to this component, the frequency of the reflected wave is specified with high accuracy. .

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、コンクリート、
土、金属等の物質内に弾性波を発振し、得られた受信波
をフィルタリング処理する重畳波フィルタリング処理方
法及び装置に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to concrete,
The present invention relates to a superposed wave filtering method and apparatus for oscillating elastic waves in a substance such as soil or metal and filtering the received waves obtained.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、コンクリートのひび割れ位置
の測定、地中の構造物の位置測定、鉄の厚さ測定及び魚
群探知等には、超音波等の弾性波が使用されている。例
えば、弾性波発振センサ及び弾性波受信センサをコンク
リート壁等の表面に配置した後、弾性波発振センサによ
り弾性波をコンクリート内に向けて発振し、弾性波受信
センサにより受信する。得られた受信波から反射波を抽
出し、この反射波の基本振動数を特定する。この基本振
動数からコンクリートのひび割れ深さ等を算出してい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, elastic waves such as ultrasonic waves have been used to measure the position of cracks in concrete, the position of underground structures, the thickness of iron, and fish hunting. For example, after the elastic wave oscillation sensor and the elastic wave reception sensor are arranged on the surface of a concrete wall or the like, the elastic wave oscillation sensor oscillates the elastic wave toward the inside of the concrete, and the elastic wave reception sensor receives the elastic wave. The reflected wave is extracted from the obtained received wave, and the fundamental frequency of this reflected wave is specified. From this fundamental frequency, the crack depth of concrete is calculated.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来技術には、以下に示す問題点がある。即ち、コンク
リート内には反射波に加え、発振された弾性波により励
起された波(以下、この波を強制励起波という)が伝播
している。このため、反射波と強制励起波とが重畳して
受信波が形成されており、反射波が強制振動波に埋もれ
てしまうという問題点がある。
However, the above-mentioned prior art has the following problems. That is, in addition to a reflected wave, a wave excited by an oscillated elastic wave (hereinafter, this wave is referred to as a forced excitation wave) propagates in the concrete. Therefore, there is a problem that the reflected wave and the forced excitation wave are superimposed to form a received wave, and the reflected wave is buried in the forced vibration wave.

【0004】図59は、発振センサによりコンクリート
内に弾性波を発振し、受信センサにより受信する様子を
示す模式図である。図59に示すように、上面2と底面
8とからなる鉄筋コンクリート1が配置されており、鉄
筋コンクリート1内には鉄筋4が埋め込まれている。鉄
筋コンクリート1の上面2には、発振センサ6及び受信
センサ7が配置されている。
FIG. 59 is a schematic diagram showing how an oscillating sensor oscillates elastic waves in concrete and a receiving sensor receives the acoustic waves. As shown in FIG. 59, a reinforced concrete 1 having an upper surface 2 and a bottom surface 8 is arranged, and a reinforcing bar 4 is embedded in the reinforced concrete 1. An oscillation sensor 6 and a reception sensor 7 are arranged on the upper surface 2 of the reinforced concrete 1.

【0005】このように構成された鉄筋コンクリート1
において、発振センサ6から弾性波を発振すると、矢印
61にて示すように弾性波は鉄筋4に反射して受信セン
サ7に到達すると共に、矢印62にて示すように底面8
に反射して受信センサ7に到達する。また、発振された
弾性波は、矢印63にて示すようにコンクリートを強制
励起し、この弾性波と略同一の周波数の強制励起波が励
起され、この強制励起波が受信センサ7に到達する。コ
ンクリート等の弾性体を透視するためには、矢印61,
62に示す反射波を計測し、この反射波の基本振動数を
特定することが必要である。しかしながら、反射波と強
制励起波とが重畳されて重畳波となり、この重畳波が受
信波として受信センサ7にて計測されるため、反射波は
強制励起波中に埋もれてしまい、受信波に振動数による
フィルタリング処理(以下、振動数フィルタリング処理
という)を施した場合であっても、反射波の基本振動数
を特定することは困難であるという問題点がある。この
ように、単に受信波に振動数フィルタリング処理を施す
だけでは、受信波から鉄筋の位置等を高精度で特定する
ことは困難である。
Reinforced concrete 1 constructed in this way
When the elastic wave is oscillated from the oscillation sensor 6, the elastic wave is reflected by the reinforcing bar 4 to reach the reception sensor 7 as shown by an arrow 61 and the bottom surface 8 as shown by an arrow 62.
To reach the reception sensor 7. Further, the oscillated elastic wave forcibly excites the concrete as indicated by an arrow 63, a forced excitation wave having substantially the same frequency as this elastic wave is excited, and the forced excitation wave reaches the reception sensor 7. In order to see through an elastic body such as concrete, arrows 61,
It is necessary to measure the reflected wave indicated by 62 and specify the fundamental frequency of this reflected wave. However, the reflected wave and the forced excitation wave are superimposed to form a superimposed wave, and since this superimposed wave is measured as a received wave by the reception sensor 7, the reflected wave is buried in the forced excitation wave and vibrates in the received wave. There is a problem that it is difficult to specify the fundamental frequency of the reflected wave even when the filtering process based on the number (hereinafter referred to as the frequency filtering process) is performed. As described above, it is difficult to specify the position of the reinforcing bar from the received wave with high accuracy by simply performing the frequency filtering process on the received wave.

【0006】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、受信波から不必要な成分を削減して反射波
を抽出し、反射波の基本振動数を高精度で特定できる重
畳波フィルタリング処理方法及び装置を提供することを
目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and a reflected wave is extracted by reducing unnecessary components from a received wave and a fundamental wave frequency of the reflected wave can be specified with high accuracy. An object is to provide a filtering method and apparatus.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明に係る重畳波フィ
ルタリング処理方法は、弾性波が伝播する物質に弾性波
発振センサと弾性波受信センサとを配置し、前記弾性波
発振センサが物質内に弾性波を発振した後、前記弾性波
受信センサにより受信し、得られた受信波にこの受信波
の到達時間から所定の時間までの大きさが0乃至1であ
ると共に、所定の時間以後の大きさが1である時系列フ
ィルタをかけることを特徴とする。
According to the superposed wave filtering method of the present invention, an elastic wave oscillating sensor and an elastic wave receiving sensor are arranged in a substance through which an elastic wave propagates, and the elastic wave oscillating sensor is placed in the substance. After the elastic wave is oscillated, it is received by the elastic wave receiving sensor, and the magnitude of the obtained received wave from the arrival time of the received wave to the predetermined time is 0 to 1, and the magnitude after the predetermined time. It is characterized by applying a time-series filter with a value of 1.

【0008】前記時系列フィルタを複数回かけてもよ
い。
The time series filter may be applied a plurality of times.

【0009】更に振動数によるフィルタリング処理する
ことが好ましい。
Further, it is preferable to perform filtering processing based on the frequency.

【0010】前記弾性波発振センサ及び前記弾性波受信
センサは複数個配置されており、各弾性波受信センサで
得られた受信波について、夫々、前記時系列フィルタを
かけた後、相互に加算してもよい。
A plurality of the elastic wave oscillating sensors and the elastic wave receiving sensors are arranged, and the received waves obtained by the respective elastic wave receiving sensors are subjected to the time series filter and then added to each other. May be.

【0011】前記弾性波発振センサ及び前記弾性波受信
センサは複数個配置されており、各弾性波受信センサで
得られた受信波について、夫々、相互に加算した後、前
記時系列フィルタをかけてもよい。
A plurality of the elastic wave oscillating sensors and the elastic wave receiving sensors are arranged, and the received waves obtained by the respective elastic wave receiving sensors are added to each other and then the time series filter is applied. Good.

【0012】本発明に係る重畳波フィルタリング処理装
置は、弾性波発振センサと弾性波受信センサと、この弾
性波受信センサにより受信された受信波に時系列フィル
タをかけて変形受信波とする時系列フィルタ部とを有
し、前記時系列フィルタは、前記受信波の到達時間から
所定の時間までの大きさが0乃至1、所定の時間以後の
大きさが1であることを特徴とする。
A superposed wave filtering processing apparatus according to the present invention includes an elastic wave oscillating sensor, an elastic wave receiving sensor, and a time series of a received wave received by the elastic wave receiving sensor which is time-series filtered to form a modified received wave. The time-series filter has a size from 0 to 1 from the arrival time of the received wave to a predetermined time, and a size after the predetermined time is 1.

【0013】前記変形受信波を振動数によるフィルタリ
ング処理するフィルタリング処理部を有することが好ま
しい。
It is preferable to have a filtering processing unit for filtering the modified received wave by frequency.

【0014】本発明に係る重畳波フィルタリング処理方
法においては、物質内に弾性波を発振し、受信された受
信波に時系列フィルタをかける。物質内に弾性波を反射
する物質(以下、この物質を反射物という)が存在する
場合は、入力した弾性波が反射物で反射して反射波が形
成され、この反射波が伝播して受信センサに到達する。
反射波は共振して生じる弾性波であるため、その振動は
長時間継続する。また、入力した弾性波により、物質内
で波が強制励起され、この強制励起波が物質内を伝播し
て受信センサに到達する。強制励起波は、反射波とは異
なり、短時間のうちに減衰して消滅する。この強制励起
波と反射波とが重畳して受信波が形成されている。時系
列フィルタを、受信波の到達時間から所定の時間までの
大きさが0乃至1、所定の時間以後の大きさが1である
ものとし、この受信波に時系列フィルタを施して、時系
列波(受信波)の波形を変形する(以下、時系列フィル
タが施された受信波を変形受信波という)。そうする
と、受信波のうち、受信波が受信センサに達してから所
定の時間が経過するまでの部分が削減される。この部分
には強制励起波の成分が多く含まれており、この部分を
削減して変形受信波を得た場合は、変形受信波は強制励
起波の成分が低減されたものとなっている。このため、
変形受信波は略反射波の成分で構成されるため、反射波
の振動数を特定することができる。このように、本発明
では、受信波に時系列フィルタを施し、受信波中の強制
励起波を除去するため、受信波中の反射波の振動数を高
精度で特定することができる。
In the superposed wave filtering method according to the present invention, elastic waves are oscillated in the substance and the received waves received are time-series filtered. If there is a substance that reflects elastic waves in the substance (hereinafter, this substance is called a reflector), the input elastic wave is reflected by the reflector to form a reflected wave, and this reflected wave propagates and is received. Reach the sensor.
Since the reflected wave is an elastic wave generated by resonance, its vibration continues for a long time. Further, the input elastic wave causes the wave to be forcibly excited in the substance, and the forced excitation wave propagates in the substance and reaches the reception sensor. Unlike the reflected wave, the forced excitation wave decays and disappears in a short time. A reception wave is formed by superposing the forced excitation wave and the reflected wave. The time-series filter has a magnitude of 0 to 1 from the arrival time of the received wave to a predetermined time and a magnitude of 1 after the predetermined time, and the time-series filter is applied to this received wave to The waveform of the wave (received wave) is modified (hereinafter, the received wave subjected to the time series filter is referred to as a modified received wave). Then, the portion of the received wave from when the received wave reaches the receiving sensor to when a predetermined time elapses is reduced. This portion contains many components of the forced excitation wave, and when the modified reception wave is obtained by reducing this portion, the modified reception wave has the components of the forced excitation wave reduced. For this reason,
Since the modified received wave is composed of substantially reflected wave components, the frequency of the reflected wave can be specified. As described above, in the present invention, the received wave is subjected to the time-series filter and the forced excitation wave in the received wave is removed, so that the frequency of the reflected wave in the received wave can be specified with high accuracy.

【0015】なお、上述の所定の時間は、強制励起波が
減衰するのに必要な時間を考慮して、適宜決めればよ
い。
The above-mentioned predetermined time may be appropriately determined in consideration of the time required for the forced excitation wave to decay.

【0016】本発明の重畳波フィルタリング処理方法に
おいては、受信波に時系列フィルタを繰り返し施しても
よい。これにより、受信波中の強制励起波の成分を更に
低減することができる。
In the superposed wave filtering method of the present invention, the received wave may be repeatedly subjected to a time series filter. Thereby, the component of the forced excitation wave in the received wave can be further reduced.

【0017】上述の変形受信波に振動数フィルタリング
処理を施した場合は、不必要な成分が変形受信波から削
除されると共に、必要な反射波成分が増幅される。これ
により、受信波中の反射波の振動数を更に高精度で特定
することができる。
When the above-mentioned modified received wave is subjected to the frequency filtering process, unnecessary components are deleted from the modified received wave and necessary reflected wave components are amplified. Thereby, the frequency of the reflected wave in the received wave can be specified with higher accuracy.

【0018】また、受信波に時系列フィルタを繰り返し
施し、得られた変形受信波を振動数フィルタリング処理
した場合は、反射波の振動数を更に一層高精度で特定す
ることができる。
Further, when the received wave is repeatedly subjected to the time series filter and the obtained modified received wave is subjected to the frequency filtering processing, the frequency of the reflected wave can be specified with higher accuracy.

【0019】本発明の重畳波フィルタリング処理方法に
おいては、弾性波発振センサ及び弾性波受信センサを、
夫々、複数個配置してもよい。この場合に、弾性波発振
センサ及び弾性波受信センサと目的とする反射物との間
の最短距離が一定となるように、各センサを配置する。
例えば、コンクリートの上面に平行となるように、長尺
の鉄筋がこのコンクリート内に配筋されている場合は、
弾性波発振センサと弾性波受信センサとを一対とし、こ
れらを鉄筋の長手方向に沿って複数対コンクリートの上
面に配置する。このように配置すると、各弾性波発振セ
ンサ及び弾性波受信センサと鉄筋との間の最短距離は、
一定となる。このように各弾性波発振センサ及び弾性波
受信センサを配置した後、各受信センサで弾性波を受信
し、得られた各受信波に時系列フィルタをかけ、各受信
波毎に変形受信波を得る。得られた変形受信波は主とし
て反射波から形成されているが、種々の反射波が重なり
合っているため、目的とする反射物の反射波を特定する
ことは比較的困難である。但し、目的とする反射物と各
受信波センサとの間の距離は一定であるため、この反射
物による反射波の振動数は一定であり、一方、他の反射
物と受信波センサとの間の距離は各受信センサで異なる
ため、他の反射物による反射波の振動数は受信センサ毎
に異なる。そこで、この性質を利用するために、各変形
受信波を相互に加算する(以下、このようにして得られ
た波を合成受信波という)。
In the superposed wave filtering method of the present invention, the elastic wave oscillation sensor and the elastic wave reception sensor are
A plurality of each may be arranged. In this case, the sensors are arranged so that the shortest distance between the elastic wave oscillation sensor and the elastic wave reception sensor and the intended reflector is constant.
For example, if a long bar is placed in this concrete so that it is parallel to the top surface of the concrete,
An elastic wave oscillation sensor and an elastic wave reception sensor are paired, and these are arranged on the upper surface of the pair of concrete along the longitudinal direction of the reinforcing bar. With this arrangement, the shortest distance between each elastic wave oscillation sensor and elastic wave reception sensor and the reinforcing bar is
It will be constant. After arranging each elastic wave oscillating sensor and elastic wave receiving sensor in this way, each receiving sensor receives an elastic wave, and a time-series filter is applied to each of the obtained received waves to obtain a modified received wave for each received wave. obtain. The obtained modified received wave is mainly formed of reflected waves, but since various reflected waves are superposed, it is relatively difficult to specify the reflected wave of the target reflecting object. However, since the distance between the target reflector and each received wave sensor is constant, the frequency of the reflected wave by this reflector is constant, while the distance between other reflected objects and the received wave sensor is constant. Since the distance of is different for each receiving sensor, the frequency of the reflected wave due to other reflectors is different for each receiving sensor. Therefore, in order to utilize this property, the modified reception waves are added to each other (hereinafter, the waves thus obtained are referred to as synthetic reception waves).

【0020】そうすると、目的とする反射物の反射波
は、その振動数が不変であるため、加算した変形受信波
数に略比例して、強度が増加する。一方、他の反射物の
反射波は、その振動数が変化するため、強度は略一定の
ままである。このため、合成受信波をフーリエ変換した
場合に、得られたフーリエスペクトルにおいては、目的
とする反射物の反射波のスペクトル値が大きくなる。こ
れにより、この反射波の振動数を特定することができ
る。このように、複数個の弾性波発振センサ及び弾性波
受信センサを配置して、合成受信波を得た場合は、目的
とする反射物の反射波の振動数が特定されやすいため、
この合成受信波に振動数フィルタリング処理を施さなく
てもよい。但し、合成受信波に振動数フィルタリング処
理を施せば、目的とする反射物の反射波の振動数を更に
特定しやすくなることはいうまでもない。また、上述の
場合は、各受信波に時系列フィルタをかけ、各受信波毎
に変形受信波を得、この変形受信波を相互に加算して、
合成受信波を得たが、各受信波を相互に加算した後、得
られた加算波に時系列フィルタをかけて、合成受信波を
得てもよい。前者の合成受信波と後者の合成受信波とは
同一のものとなる。
Then, since the frequency of the reflected wave of the target reflecting object is invariable, the intensity increases substantially in proportion to the added number of modified received waves. On the other hand, the intensity of the reflected waves of the other reflectors remains substantially constant because the frequency changes. Therefore, when the combined received wave is Fourier transformed, in the obtained Fourier spectrum, the spectrum value of the reflected wave of the target reflector becomes large. Thereby, the frequency of this reflected wave can be specified. In this way, when a plurality of elastic wave oscillation sensors and elastic wave reception sensors are arranged to obtain a combined received wave, the frequency of the reflected wave of the target reflector is easily specified,
It is not necessary to perform frequency filtering processing on this combined received wave. However, it goes without saying that if the combined received wave is subjected to frequency filtering, it becomes easier to specify the frequency of the reflected wave of the target reflector. In the case described above, a time-series filter is applied to each received wave, a modified received wave is obtained for each received wave, and the modified received waves are added together,
Although the synthetic received wave is obtained, the synthetic wave may be obtained by adding the received waves to each other and then subjecting the obtained sum wave to a time series filter. The former combined received wave and the latter combined received wave are the same.

【0021】本発明に係る重畳波フィルタリング処理装
置は、上述の重畳波フィルタリング処理方法を実施する
ためのものである。弾性波発振センサにより、弾性波を
物質内に入力した後、弾性波受信センサにより受信波を
受信する。この受信波に時系列フィルタ部で上述の時系
列フィルタをかけ、変形受信波を得る。この変形受信波
は略反射波の成分で構成されるため、上述のように、受
信波中の反射波の振動数を高精度で特定することができ
る。
A superposed wave filtering processing apparatus according to the present invention is for carrying out the above-mentioned superposed wave filtering processing method. After the elastic wave oscillation sensor inputs the elastic wave into the substance, the elastic wave receiving sensor receives the received wave. A time-series filter section applies the above-mentioned time-series filter to this received wave to obtain a modified received wave. Since the modified received wave is composed of substantially reflected wave components, the frequency of the reflected wave in the received wave can be specified with high accuracy as described above.

【0022】また、重畳波フィルタリング処理装置にフ
ィルタリング処理部を設けた場合は、このフィルタリン
グ処理部で変形受信波を振動数フィルタリング処理す
る。これにより、受信波中の反射波の振動数を更に高精
度で特定することができる。
When the superposed wave filtering processing device is provided with a filtering processing section, the modified receiving wave is subjected to frequency filtering processing in this filtering processing section. Thereby, the frequency of the reflected wave in the received wave can be specified with higher accuracy.

【0023】時系列フィルタ部をコンピュータ等により
形成した場合は、短時間のうちに受信波に時系列フィル
タがかけられ、変形受信波が得られる。これにより、複
雑な受信波であっても、短時間のうちに、反射波が抽出
され、この反射波(変形受信波)の振動数が特定され
る。また、フィルタリング処理部をコンピュータ等によ
り形成した場合は、変形受信波が高速にフィルタリング
処理される。
When the time-series filter section is formed by a computer or the like, the reception wave is time-series filtered in a short time to obtain a modified reception wave. As a result, the reflected wave is extracted and the frequency of the reflected wave (deformed received wave) is specified in a short time even for a complicated received wave. Further, when the filtering processing unit is formed by a computer or the like, the modified reception wave is subjected to high-speed filtering processing.

【0024】上述の振動数フィルタリング処理に特に制
限はなく、種々の振動数フィルタリング処理を使用する
ことができる。但し、いずれの振動数フィルタリング処
理においても反射波の振動数を特定できるものとする。
このようなフィルタリング処理の一例を以下に示す。
The frequency filtering process described above is not particularly limited, and various frequency filtering processes can be used. However, the frequency of the reflected wave can be specified in any frequency filtering process.
An example of such filtering processing is shown below.

【0025】例えば、基本振動数をf0とし、mを所定
の正の整数として、Δt=m/2f0と定義し、更にa
及びbを、夫々、所定の実数に定めた後、変形受信波f
(t)に対し、F1(t)={f(t)−af(t+Δ
t)}/bで表されるフィルタリング処理F1(t)を
実施する。そうすると、f(t)を構成する波の成分の
うち、f0/m及びf0/mの奇数倍振動数(f0/m、
3f0/m、5f0/m、・・・・・)の成分が増幅さ
れ、f0/mの偶数倍振動数(2f0/m、4f0/m、
6f0/m、・・・・・)の成分が削減又は削除され
る。この場合に、f0/m及びf0/mの奇数倍振動数
(f0/m、3f0/m、5f0/m、・・・・・)の増
幅率をXとし、f0/mの偶数倍振動数(2f0/m、4
0/m、6f0/m、・・・・・)の成分の減衰率をY
とする場合は、a+b=X及びa−b=Yで示される連
立方程式を算出し、a及びbの値を決定すればよい。但
し、a及びbはこの値に限られるものではない。また、
mも目的に応じて決めればよいが、mが1の場合は、f
0及びf0の奇数倍振動数(f0、3f0、5f0、・・・
・・)の成分が増幅され、f0の偶数倍振動数(2f0
4f0、6f0、・・・・・)の成分が削減又は削除され
る。またmを2とした場合は、f0/2の奇数倍振動数
(f0/2、3f0/2、5f0/2、・・・・・)の成
分が増幅され、f0/2の偶数倍振動数(2f0/2、4
0/2、6f0/2、・・・・・)の成分が削減又は削
除される。即ち、f0の整数倍振動数(f0、2f0、3
0、・・・・・)の成分を削減又は削除することがで
きる。
For example, the fundamental frequency is f 0 , m is a predetermined positive integer, and Δt = m / 2f 0 is defined.
After setting b and b to predetermined real numbers respectively, the modified received wave f
For (t), F 1 (t) = {f (t) −af (t + Δ
The filtering process F 1 (t) represented by t)} / b is performed. Then, among the components of the wave constituting the f (t), f 0 / m and f 0 / odd multiple frequencies of the m (f 0 / m,
3f 0 / m, 5f 0 / m, the amplified component is ·····), f 0 / even multiple frequency of m (2f 0 / m, 4f 0 / m,
The component of 6f 0 / m, ...) Is reduced or deleted. In this case, f 0 / m and f 0 / odd multiple frequencies of the m (f 0 / m, 3f 0 / m, 5f 0 / m, ·····) the amplification factor of the X, f 0 / Even multiple frequency of m (2f 0 / m, 4
The attenuation rate of the component of f 0 / m, 6f 0 / m, ...
In this case, simultaneous equations represented by a + b = X and a−b = Y may be calculated and the values of a and b may be determined. However, a and b are not limited to this value. Also,
m may be determined according to the purpose, but when m is 1, f
Odd frequency of 0 and f 0 (f 0 , 3f 0 , 5f 0 , ...
..) component is amplified, and an even multiple frequency of f 0 (2f 0 ,
4f 0 , 6f 0 , ...) Components are reduced or deleted. If a 2 m addition, f 0/2 odd multiple frequency (f 0 / 2,3f 0 / 2,5f 0/2, ·····) the component of the amplified, f 0/2 Even frequency of (2f 0 / 2,4
f 0 / 2,6f 0/2, ····· components) are reduced or removed. That is, an integral multiple frequency of f 0 (f 0, 2f 0 , 3
The components of f 0 , ...) Can be reduced or deleted.

【0026】また、基本振動数をf0とし、mを所定の
正の整数として、Δt=m/2f0と定義し、更にa及
びbを、夫々、所定の実数に定めた後、変形受信波f
(t)に対し、F2(t)={f(t)+af(t+Δ
t)}/bで表されるフィルタリング処理F2(t)を
実施してもよい。そうすると、f(t)を構成する波の
成分のうち、f0/m及びf0/mの奇数倍振動数(f0
/m、3f0/m、5f0/m、・・・・・)の成分が削
除又は削減され、f0/mの偶数倍振動数(2f0/m、
4f0/m、6f0/m、・・・・・)の成分が増幅され
る。この場合に、a及びbの値は、上述のように連立方
程式を算出して、決定することができる。但し、上述の
場合と同様にa及びbはこの値に限られるものではな
い。また、mも目的に応じて決めればよく、mが1の場
合は、f0及びf0の奇数倍振動数(f0、3f0、5
0、・・・・・)の成分が削除又は削減され、f0の偶
数倍振動数(2f0、4f0、6f0、・・・・・)の成
分が削除又は削減される。またmを2とした場合は、f
0/2の奇数倍振動数(f0/2、3f0/2、5f0
2、・・・・・)の成分が削除又は削減され、f0/2
の偶数倍振動数(2f0/2、4f0/2、6f0/2、
・・・・・)の成分が増幅される。即ち、f0の整数倍
振動数(f0、2f0、3f0、・・・・・)の成分を増
幅することができる。
Further, assuming that the fundamental frequency is f 0 , m is a predetermined positive integer, and Δt = m / 2f 0 is defined, and a and b are set to predetermined real numbers respectively, and then the modified reception is performed. Wave f
For (t), F 2 (t) = {f (t) + af (t + Δ
The filtering process F 2 (t) represented by t)} / b may be performed. Then, among the components of the waves that form f (t), f 0 / m and the odd harmonic frequency (f 0 of f 0 / m)
/ M, 3f 0 / m, 5f 0 / m, the component removed or reduced in ·····), f 0 / even multiple frequency of m (2f 0 / m,
The components of 4f 0 / m, 6f 0 / m, ...) Are amplified. In this case, the values of a and b can be determined by calculating the simultaneous equations as described above. However, a and b are not limited to this value as in the case described above. Also may be determined depending on m also object, when m is 1, an odd multiple frequencies of f 0 and f 0 (f 0, 3f 0, 5
f 0, are components removed or reduced in .....), even multiple frequency of f 0 (2f 0, 4f 0 , 6f 0, ····· components) are removed or reduced. When m is 2, f
0/2 of an odd multiple frequency (f 0 / 2,3f 0 / 2,5f 0 /
2, ...) component is deleted or reduced, and f 0/2
Even multiple frequency (2f 0 / 2,4f 0 / 2,6f 0/2,
...) is amplified. That is, an integral multiple frequency of f 0 (f 0, 2f 0 , 3f 0, ·····) can amplify a component of.

【0027】いずれの振動数フィルタリング処理におい
ても、このフィルタリング処理を必要に応じて複数回実
施してもよい。この場合に、上述のF1(t)及び/又
はF2(t)を重畳波f(t)に施してもよいし、また
1(t)及び/又はF2(t)をF1(t)及び/又は
2(t)に複数回代入して、新規なフィルタを形成
し、このフィルタを使用して振動数フィルタリング処理
を重畳波f(t)に施してもよい。この新規なフィルタ
では、複数回フィルタリング処理を施す場合と同一の結
果が1回のフィルタリング処理で得られる。
In any frequency filtering process, this filtering process may be carried out a plurality of times as necessary. In this case, the above-mentioned F 1 (t) and / or F 2 (t) may be subjected to a superimposed wave f (t), also F 1 (t) and / or F 2 a (t) F 1 (T) and / or F 2 (t) may be substituted a plurality of times to form a new filter, and this filter may be used to perform frequency filtering on the superimposed wave f (t). With this new filter, the same result as when the filtering process is performed a plurality of times is obtained by one filtering process.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例について、
添付の図面を参照して具体的に説明する。先ず、本発明
の実施例に係る重畳波フィルタリング処理方法について
説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, an embodiment of the present invention will be described.
This will be specifically described with reference to the accompanying drawings. First, a superposed wave filtering processing method according to an embodiment of the present invention will be described.

【0029】第1実施例方法 図1は本発明の第1実施例方法における鉄筋コンクリー
トモデルを示す模式図である。また、図2は図1のA−
A′面を示す断面図である。図1及び2において、図5
9と同一物には同一符号を付してその詳細な説明は省略
する。図1に示すように、鉄筋コンクリート1内に、鉄
筋4が上面2に平行となるように埋設されている。ま
た、図2に示すように、発振センサ6及び受信センサ7
は、鉄筋4の長手方向に沿って鉄筋の真上の上面2に配
置されている。
First Embodiment Method FIG. 1 is a schematic view showing a reinforced concrete model in the first embodiment method of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of FIG.
It is sectional drawing which shows A'plane. 1 and 2, in FIG.
The same parts as 9 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. As shown in FIG. 1, a reinforcing bar 4 is embedded in the reinforced concrete 1 so as to be parallel to the upper surface 2. Further, as shown in FIG. 2, the oscillation sensor 6 and the reception sensor 7
Are arranged on the upper surface 2 immediately above the reinforcing bar 4 along the longitudinal direction of the reinforcing bar 4.

【0030】このように構成された鉄筋コンクリート1
において、発振センサ6から弾性波を発振し、受信セン
サ7で受信する。そうすると、矢印61にて示すよう
に、鉄筋4で弾性波が反射され、反射波が受信センサ7
に到達すると共に、矢印62にて示すように、弾性波が
底面8に反射され、受信センサ7に到達する。また、矢
印63にて示すように弾性波により強制励起波が励起さ
れ、この強制励起波が受信センサ7に到達する。このよ
うに、反射波と強制励起波とが重畳して重畳波となり、
この重畳波が受信センサ7で受信される。
Reinforced concrete 1 constructed in this way
At, the elastic wave is oscillated from the oscillation sensor 6 and received by the reception sensor 7. Then, as indicated by an arrow 61, the elastic wave is reflected by the reinforcing bar 4, and the reflected wave is reflected by the reception sensor 7.
At the same time, the elastic wave is reflected by the bottom surface 8 and reaches the reception sensor 7, as indicated by an arrow 62. Further, as shown by the arrow 63, the forced excitation wave is excited by the elastic wave, and the forced excitation wave reaches the reception sensor 7. In this way, the reflected wave and the forced excitation wave are superimposed to form a superimposed wave,
This superimposed wave is received by the reception sensor 7.

【0031】図3は横軸に時間t(秒)をとり、縦軸に
振幅をとって両者の関係を示すグラフ図である。図3に
おいて、上段は発振センサ6が発振した発振波を模式的
に示すグラフ図であり、下段は受信センサ7が受信した
受信波を模式的に示すグラフ図である。また、図3中の
hは受信波の到達時刻を示す。この受信波に対して時
系列フィルタをかける。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the time t (seconds) on the horizontal axis and the amplitude on the vertical axis. In FIG. 3, the upper stage is a graph diagram schematically showing the oscillating wave oscillated by the oscillation sensor 6, and the lower stage is a graph diagram schematically showing the received wave received by the receiving sensor 7. Also, t h in Figure 3 shows the arrival time of the received wave. A time series filter is applied to this received wave.

【0032】図4は横軸に時間t(秒)をとり、縦軸に
時系列フィルタH(t)をとって両者の関係を示すグラ
フ図であり、時系列フィルタを模式的に示す図である。
時系列フィルタH(t)は、符号51にて示すように到
達時刻th以前では0である。また、到達時刻thからt
a秒経過した後、符号53にて示すように、時系列フィ
ルタH(t)は1となる。強制励起によって強制励起波
が生じ、この強制励起波が減衰するのに必要な時間を考
慮して、経過時間taを予め設定しておく。時間tがth
乃至th+taの範囲においては、時系列フィルタH
(t)は符号52にて示すように滑らかな曲線状のもの
とする。このような曲線として、例えば正弦波を使用す
ればよい。このような曲線により、H(th)=0から
H(th+ta)=1まで、H(t)が連続的に滑らかに
変化するようにする。このような時系列フィルタH
(t)を図3に示す受信波にかける。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the time t (seconds) on the horizontal axis and the time series filter H (t) on the vertical axis, and is a diagram schematically showing the time series filter. is there.
The time series filter H (t) is 0 before the arrival time t h, as indicated by reference numeral 51. Also, from the arrival time t h to t
After a second has elapsed, the time series filter H (t) becomes 1 as indicated by reference numeral 53. Forced excitation wave is caused by forced excitation, in consideration of the time required to decay the forced excitation wave, setting the elapsed time t a in advance. Time t is t h
In the range from to t h + t a , the time series filter H
(T) is a smooth curved line as indicated by reference numeral 52. As such a curve, for example, a sine wave may be used. Such curve, H (t h) from = 0 H (t h + t a) = to 1, so that H (t) smoothly varies continuously. Such a time series filter H
(T) is applied to the received wave shown in FIG.

【0033】図5は横軸に時間t(秒)をとり、縦軸に
振幅をとって両者の関係を示すグラフ図であり、受信波
に時系列フィルタがかけられ、得られた変形受信波を模
式的に示すグラフ図である。図5に示すように、th
至th+taの範囲において、時系列フィルタH(t)が
0乃至1であるため、変形受信波はth乃至th+ta
範囲において減衰されている。通常、図1の矢印63に
て示す波は、発振波により強制励起されて発生したもの
であり、発振波と略同一の周波数であると共に、極めて
短い時間で減衰して消滅するものである。一方、図1の
矢印61及び62にて示す反射波は、共振して発生した
弾性波であるため、長時間に亘って高い振幅を維持す
る。このため、時系列フィルタH(t)により、th
至th+taの範囲における受信波を減衰すれば、受信波
から強制励起波(矢印63)の成分が削減され、反射波
(矢印61,62)の成分のみが抽出されて残存する。
このようにして得られた変形受信波をフーリエ変換す
る。なお、この時系列フィルタH(t)を受信波に複数
回かけてもよい。この場合は、得られた変形受信波の成
分がより一層反射波の成分に近くなる。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the two, with the horizontal axis representing time t (seconds) and the vertical axis representing amplitude. The received wave is time-series filtered to obtain the modified received wave. It is a graph figure which shows typically. As shown in FIG. 5, in the range of t h to t h + t a, the time-series order filter H (t) is 0 to 1, the deformation reception wave is attenuated in a range of t h to t h + t a There is. Usually, the wave indicated by the arrow 63 in FIG. 1 is generated by being forcibly excited by the oscillating wave, has the same frequency as the oscillating wave, and attenuates and disappears in an extremely short time. On the other hand, the reflected waves indicated by arrows 61 and 62 in FIG. 1 are elastic waves generated by resonance, and thus maintain a high amplitude for a long time. Thus, by the time series filter H (t), if the attenuation of the received wave in the range of t h to t h + t a, component of the force excitation wave (arrow 63) from the received wave is reduced, the reflected wave (arrow 61 , 62) is extracted and remains.
The transformed received wave thus obtained is subjected to Fourier transform. The time-series filter H (t) may be applied to the received wave a plurality of times. In this case, the component of the obtained modified received wave becomes closer to the component of the reflected wave.

【0034】図6は横軸に振動数(Hz)をとり、縦軸
にスペクトル値をとって両者の関係を示すグラフ図であ
り、得られたフーリエスペクトルを模式的に示す図であ
る。特定の振動数のスペクトル値を増幅させると共に、
他の特定のスペクトル値を減衰させるために、変形受信
波に振動数フィルタリング処理する。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the two by plotting the frequency (Hz) on the horizontal axis and the spectrum value on the vertical axis, and is a diagram schematically showing the obtained Fourier spectrum. While amplifying the spectral value of a specific frequency,
The modified received wave is frequency filtered to attenuate other specific spectral values.

【0035】図7は横軸に振動数(Hz)をとり、縦軸
にスペクトル値をとって両者の関係を示すグラフ図であ
り、振動数フィルタリング処理後のフーリエスペクトル
を模式的に示す図である。図7に示すように、既に、強
制励起波が削減されているため、振動数フィルタリング
処理により特定の反射波のスペクトルが増幅され、その
振動数fn(図中のf1及びf2等)が特定される。反射
波の基本振動数fnと反射物との関係を下記数式1に示
す。なお、反射波のスペクトルが明確であり、特に増幅
する必要がない場合は、振動数フィルタリング処理を変
形受信波に施さなくてもよい。
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the horizontal axis and the vertical axis representing the frequency (Hz) and the spectrum value, respectively, and showing the Fourier spectrum after frequency filtering. is there. As shown in FIG. 7, since the forced excitation wave has already been reduced, the spectrum of the specific reflected wave is amplified by the frequency filtering process, and its frequency f n (f 1 and f 2 in the figure) Is specified. The relationship between the fundamental frequency f n of the reflected wave and the reflector is shown in the following mathematical formula 1. If the spectrum of the reflected wave is clear and there is no particular need for amplification, the frequency filtering process may not be applied to the modified received wave.

【0036】[0036]

【数1】fn=nV/(2d) 但し、V:弾性体の弾性波速度 d:受信センサと反射物との距離 n:正の整数。## EQU1 ## f n = nV / (2d) where V is the elastic wave velocity of the elastic body, d is the distance between the receiving sensor and the reflector, and n is a positive integer.

【0037】上記数式1にfnの値を代入することによ
り、受信センサと反射物との距離dを算出することがで
きる。例えば、図7に示す反射波の振動数のうち、低振
動数のf1を上記数式1に代入することにより、遠方の
反射物と受信センサ7との間の距離、即ち図1に示すコ
ンクリート1の底面と受信センサ7との間の距離を算出
することができる。また、高振動数のf2を上記数式1
に代入することにより、近くの反射物と受信センサ7と
の間の距離、即ち鉄筋4と受信センサ7との間の距離を
算出することができる。
By substituting the value of f n into Equation 1 above, the distance d between the receiving sensor and the reflector can be calculated. For example, by substituting f 1 having a low frequency among the frequencies of the reflected wave shown in FIG. 7 into the above-mentioned mathematical formula 1, the distance between the distant reflector and the receiving sensor 7, that is, the concrete shown in FIG. The distance between the bottom surface of 1 and the receiving sensor 7 can be calculated. In addition, the high frequency f 2 is calculated by the above formula 1
By substituting into the distance, it is possible to calculate the distance between the nearby reflector and the receiving sensor 7, that is, the distance between the reinforcing bar 4 and the receiving sensor 7.

【0038】このように、本実施例では、受信波中の強
制励起波成分を削減して反射波成分を抽出するので、各
反射波の振動数を高精度で特定することができ、コンク
リート1の底面と受信センサ7との間の距離及び鉄筋4
と受信センサ7との間の距離を正確に測定することがで
きる。
As described above, in the present embodiment, the forced excitation wave component in the received wave is reduced and the reflected wave component is extracted. Therefore, the frequency of each reflected wave can be specified with high accuracy, and the concrete 1 Between the bottom of the base and the receiving sensor 7 and the rebar 4
The distance between the sensor and the receiving sensor 7 can be accurately measured.

【0039】なお、上述の振動数フィルタリング処理に
は種々のものがあり、その具体例は後述する。
There are various types of frequency filtering processing described above, and a specific example thereof will be described later.

【0040】第2実施例方法 第2実施例方法は、重畳波フィルタリング処理方法を複
数本の鉄筋が配筋されたコンクリート構造物に適用し
て、鉄筋の位置を特定するものである。本実施例方法の
説明に入る前に、コンクリート構造物の概要について説
明する。
Second Embodiment Method In the second embodiment method, the superimposed wave filtering method is applied to a concrete structure in which a plurality of reinforcing bars are arranged to specify the positions of the reinforcing bars. Before starting the description of the method of this embodiment, an outline of the concrete structure will be described.

【0041】代表的なコンクリート構造物として、例え
ば柱、梁及び壁を挙げることができる。図8は鉄筋が配
筋された柱を示す模式図であって、(a)は平面断面図
であり、(b)はX−X′面を示す側面断面図である。
図8に示すように、柱101内には柱の長手方向(上下
方向)に沿って大径筋3が配筋されており、この大径筋
3に垂直となるように小径筋5が配筋されている。各大
径筋3は互いに平行であると共に等間隔である。同様
に、各小径筋5は互いに平行であると共に、等間隔であ
る。
Typical concrete structures include, for example, columns, beams and walls. FIG. 8 is a schematic view showing a column in which reinforcing bars are arranged, (a) is a plan sectional view, and (b) is a side sectional view showing an XX 'plane.
As shown in FIG. 8, the large diameter muscles 3 are arranged in the pillar 101 along the longitudinal direction (vertical direction) of the pillars, and the small diameter muscles 5 are arranged so as to be perpendicular to the large diameter muscles 3. Have been streaked. The large diameter muscles 3 are parallel to each other and are equally spaced. Similarly, the small diameter muscles 5 are parallel to each other and are equally spaced.

【0042】図9は鉄筋が配筋された梁を示す模式図で
あって、(a)は正面断面図であり、(b)はYーY′
面を示す側面断面図である。また、図10は鉄筋が配筋
された壁を示す模式図であって、(a)は正面断面図で
あり、(b)はZ−Z′面を示す側面断面図である。図
9に示すように、梁内には梁に沿って水平に大径筋3が
配筋されており、この大径筋3に垂直となるように小径
筋5が配筋されている。また、図10に示すように、壁
内には地面に対して垂直となるように大径筋3が配置さ
れており、この大径筋3に垂直となるように小径筋5が
配筋されている。梁及び壁のいずれについても、各小径
筋5は互いに平行であると共に、等間隔である。
FIG. 9 is a schematic view showing a beam in which reinforcing bars are arranged, (a) is a front sectional view, and (b) is YY '.
It is a side surface sectional view showing a field. 10 is a schematic view showing a wall in which reinforcing bars are arranged, (a) is a front sectional view, and (b) is a side sectional view showing a ZZ 'plane. As shown in FIG. 9, large-diameter muscles 3 are horizontally arranged along the beam in the beam, and small-diameter muscles 5 are arranged so as to be perpendicular to the large-diameter muscle 3. Further, as shown in FIG. 10, a large diameter muscle 3 is arranged in the wall so as to be perpendicular to the ground, and a small diameter muscle 5 is arranged so as to be perpendicular to the large diameter muscle 3. ing. In each of the beam and the wall, the small diameter streaks 5 are parallel to each other and are equally spaced.

【0043】このように、柱、梁及び壁等のコンクリー
ト構造物においては、いずれも鉄筋が略等間隔そして相
互に平行に配筋されている。このようなコンクリート構
造物の構成を利用しつつ、弾性波をコンクリート内に発
振して受信し、得られた受信波に重畳波フィルタリング
処理を施すことにより、コンクリート内の鉄筋の位置を
正確に知ることができる。即ち、コンクリート内を正確
に透視することができる。
As described above, in concrete structures such as columns, beams and walls, the reinforcing bars are arranged at substantially equal intervals and parallel to each other. Accurately know the position of the reinforcing bar in the concrete by utilizing the structure of the concrete structure and oscillating and receiving the elastic wave in the concrete, and subjecting the received wave to the superimposed wave filtering process. be able to. That is, it is possible to accurately see through the concrete.

【0044】図11(a)は、第2実施例方法における
コンクリート壁及び計測点を示す模式図であり、(b)
はB−B′面を示す断面図である。図11に示すよう
に、コンクリート1内にはコンクリート1の上面2に平
行となるように、鉄筋11aが配筋されていると共に、
底面8に平行となるように、鉄筋11bが配筋されてい
る。鉄筋11aと鉄筋11bとは互いに平行となってい
る。鉄筋11aと鉄筋11bとの間には鉄筋12が配筋
されており、鉄筋12は鉄筋11a及び鉄筋11bと垂
直となっている。また、各鉄筋12は互いに平行である
と共に、等間隔に配置されている。コンクリート1の上
面2には複数個の計測点9が予め決められており、各計
測点9はコンクリート壁の長手方向に沿って等間隔Lで
設置されている。図11(b)に示すように、計測点9
には発振センサ6及び受信センサ7が配置され、発振セ
ンサ6により弾性波がコンクリート内に発振され、受信
センサ7で弾性波が受信されるようになっている。
FIG. 11A is a schematic diagram showing concrete walls and measuring points in the second embodiment method, and FIG.
FIG. 6 is a sectional view showing a BB ′ surface. As shown in FIG. 11, reinforcing bars 11a are arranged in the concrete 1 so as to be parallel to the upper surface 2 of the concrete 1, and
The reinforcing bars 11b are arranged so as to be parallel to the bottom surface 8. The reinforcing bar 11a and the reinforcing bar 11b are parallel to each other. A reinforcing bar 12 is arranged between the reinforcing bars 11a and 11b, and the reinforcing bars 12 are perpendicular to the reinforcing bars 11a and 11b. Further, the respective reinforcing bars 12 are parallel to each other and arranged at equal intervals. A plurality of measurement points 9 are predetermined on the upper surface 2 of the concrete 1, and the measurement points 9 are installed at equal intervals L along the longitudinal direction of the concrete wall. As shown in FIG. 11B, the measurement point 9
An oscillating sensor 6 and a receiving sensor 7 are disposed in the concrete, and the oscillating sensor 6 oscillates an elastic wave in the concrete, and the receiving sensor 7 receives the elastic wave.

【0045】このように構成されたコンクリート壁及び
計測点において、計測点9に発振センサ6及び受信セン
サ7を配置した後、発振センサ6から弾性波をコンクリ
ート1内に発振し、受信センサ7により弾性波を受信す
る。次に、各計測点9で得られた受信波に時系例フィル
タをかけ、反射波以外の成分を削減して反射波成分を抽
出する。こうして、変形受信波を得る。
After placing the oscillation sensor 6 and the reception sensor 7 at the measurement point 9 at the concrete wall and the measurement point thus configured, an elastic wave is oscillated from the oscillation sensor 6 into the concrete 1, and the reception sensor 7 Receive elastic waves. Next, the received wave obtained at each measurement point 9 is subjected to a time series example filter to reduce the components other than the reflected wave and extract the reflected wave component. In this way, the modified received wave is obtained.

【0046】図12は横軸に振動数(Hz)をとり、縦
軸にスペクトル値をとって両者の関係を示すグラフ図で
あり、計測点9で得られた変形受信波のフーリエスペク
トルを示すグラフ図である。図12(a)は計測点9a
におけるフーリエスペクトルを示し、(b)は計測点9
bにおけるフーリエスペクトルを示す。上記数式1に示
すように、反射波の振動数は、受信センサ7と鉄筋コン
クリートとの間の距離(最短距離)に反比例する。この
ため、鉄筋11aからの反射波を計測点9aで受信した
場合と、鉄筋11aからの反射波を計測点9bで受信し
た場合とでは、計測点9aと鉄筋11aとの間の最短距
離L1が計測点9bと鉄筋11aとの間の最短距離L2
同一であるため、図12に示すように、計測点9aにお
ける鉄筋11aからの反射波の振動数g1は、計測点9
bにおける鉄筋11aからの反射波の振動数h1と等し
くなる。同様に、鉄筋11bからの反射波を計測点9a
及び9bで受信した場合についても、計測点9aにおけ
る鉄筋11bからの反射波の振動数g2は、計測点9b
における鉄筋11bからの反射波の振動数h2と等しく
なる。一方、計測点9aと鉄筋12aとの間の最短距離
3は計測点9bと鉄筋12aとの間の最短距離L4と異
なるため、鉄筋12aからの反射波を計測点9aで受信
した場合と、鉄筋12aからの反射波を計測点9bで受
信した場合とでは、図12中の振動数g3及びh3にて示
すように、反射波の振動数が異なる。
FIG. 12 is a graph showing the relationship between the two, with the horizontal axis representing the frequency (Hz) and the vertical axis representing the spectrum value, showing the Fourier spectrum of the modified received wave obtained at the measurement point 9. It is a graph figure. FIG. 12A shows a measurement point 9a.
Shows the Fourier spectrum at the measurement point 9 (b).
The Fourier spectrum in b is shown. As shown in Formula 1, the frequency of the reflected wave is inversely proportional to the distance (shortest distance) between the reception sensor 7 and the reinforced concrete. Therefore, the shortest distance L 1 between the measurement point 9a and the reinforcing bar 11a is determined depending on whether the reflected wave from the reinforcing bar 11a is received at the measuring point 9a and the reflected wave from the reinforcing bar 11a is received at the measuring point 9b. Is the same as the shortest distance L 2 between the measuring point 9b and the reinforcing bar 11a, the frequency g 1 of the reflected wave from the reinforcing bar 11a at the measuring point 9a is equal to the measuring point 9 as shown in FIG.
It becomes equal to the frequency h 1 of the reflected wave from the reinforcing bar 11a at b. Similarly, the reflected wave from the reinforcing bar 11b is measured at the measurement point 9a.
And 9b, the frequency g 2 of the reflected wave from the reinforcing bar 11b at the measurement point 9a is the same as that at the measurement point 9b.
Is equal to the frequency h 2 of the reflected wave from the reinforcing bar 11b. On the other hand, since the shortest distance L 3 between the measuring point 9a and the reinforcing bar 12a is different from the shortest distance L 4 between the measuring point 9b and the reinforcing bar 12a, it is different from the case where the reflected wave from the reinforcing bar 12a is received at the measuring point 9a. The frequency of the reflected wave is different from the case where the reflected wave from the reinforcing bar 12a is received at the measurement point 9b, as indicated by the frequencies g 3 and h 3 in FIG.

【0047】以上より、鉄筋11a及び11bからの反
射波の振動数は計測点によらず一定であり、一方、鉄筋
12a及び12bからの反射波の振動数は各計測点毎に
異なる。このため、各計測点9で受信波を受信し、各受
信波に時系列フィルタをかけて強制励起波を削減すると
共に反射波を抽出して変形受信波とし、各変形受信波を
相互に加算して合成受信波とし、この合成受信波をフー
リエ変換した場合は、図13に示すように、得られたフ
ーリエスペクトルの各スペクトル値のうち、鉄筋11a
からの反射波のスペクトル値は、振動数g1が一定であ
るため、高くなる。同様に鉄筋11bからの反射波のス
ペクトル値においても、振動数g2が一定であるため、
その強度が高くなる。即ち、これらのスペクトル値は増
幅され、理想的な場合は、計測点の個数をsとすると、
s倍となる。一方、鉄筋12からの反射波の振動数は計
測点により異なるため、鉄筋12からの反射波のスペク
トル値は振動数毎に林立するものの、その強度は高くな
ることがなく、略一定である。これにより、鉄筋11a
に沿って計測点を多数設定し、計測点毎に得られた受信
波に時系列フィルタをかけ、各受信波を相互に加算した
場合は、鉄筋11a及び11bの反射波成分が顕著なフ
ーリエスペクトルとなり、これらの反射波のスペクトル
値が高くなる。従って、受信波に時系列フィルタをかけ
た後、振動数フィルタリング処理した場合は、鉄筋11
a及び11bからの反射波のスペクトル値が高くなるの
で、鉄筋11a及び11bの反射波成分の振動数が容易
に特定され、鉄筋11a及び11bの位置(深さ)を高
精度で検出することができる。
From the above, the frequency of the reflected waves from the reinforcing bars 11a and 11b is constant regardless of the measuring points, while the frequency of the reflected waves from the reinforcing bars 12a and 12b is different at each measuring point. Therefore, the reception wave is received at each measurement point 9, the time-series filter is applied to each reception wave to reduce the forced excitation wave, the reflected wave is extracted as a modified reception wave, and the modified reception waves are added to each other. In the case where the combined received wave is subjected to Fourier transform, as shown in FIG. 13, among the spectrum values of the obtained Fourier spectrum, the reinforcing bar 11a is included.
The spectral value of the reflected wave from is high because the frequency g 1 is constant. Similarly, in the spectrum value of the reflected wave from the reinforcing bar 11b, the frequency g 2 is constant,
Its strength increases. That is, these spectral values are amplified, and in the ideal case, if the number of measurement points is s,
s times. On the other hand, since the frequency of the reflected wave from the reinforcing bar 12 differs depending on the measurement point, the spectral value of the reflected wave from the reinforcing bar 12 stands for each frequency, but its intensity does not increase and is substantially constant. Thereby, the reinforcing bar 11a
When a large number of measurement points are set along with, the received waves obtained at each measurement point are time-series filtered, and the received waves are added to each other, the reflected wave components of the reinforcing bars 11a and 11b are remarkable Fourier spectra. And the spectral value of these reflected waves becomes high. Therefore, when the received wave is time-series filtered and then frequency filtered, the reinforcing bar 11
Since the spectrum value of the reflected wave from a and 11b becomes high, the frequency of the reflected wave component of the reinforcing bars 11a and 11b can be easily specified, and the positions (depth) of the reinforcing bars 11a and 11b can be detected with high accuracy. it can.

【0048】また、鉄筋11a及び鉄筋11bとコンク
リート1の上面2との間の距離が一定であることを利用
して、鉄筋11a及び11bからの反射波のスペクトル
値を高くするので、これらの反射波が他の反射波に埋も
れることがなく、反射波のスペクトル値が明確な場合
は、変形受信波に振動数フィルタリング処理を施さなく
てもよい。
Further, the fact that the distance between the rebars 11a and 11b and the upper surface 2 of the concrete 1 is constant is used to increase the spectral value of the reflected wave from the rebars 11a and 11b. If the wave is not buried in other reflected waves and the spectral value of the reflected wave is clear, the modified received wave may not be subjected to frequency filtering processing.

【0049】なお本実施例方法は、コンクリートの上面
と反射物との距離が一定であれば鉄筋の位置測定以外に
も適用することができる。また、本実施例では、各受信
波に時系列フィルタをかけ、各受信波毎に変形受信波を
得、この変形受信波を相互に加算して、合成受信波を
得、この合成受信波をフーリエ変換したが、時系列フィ
ルタと加算との順番を入れ替えてもよい。また、加算と
フーリエ変換との順番を入れ替えてもよい。
The method of this embodiment can be applied to other than the position measurement of the reinforcing bar as long as the distance between the upper surface of concrete and the reflector is constant. Further, in the present embodiment, each received wave is time-series filtered, a modified received wave is obtained for each received wave, the modified received waves are added together, and a combined received wave is obtained. Although the Fourier transform is performed, the order of the time series filter and the addition may be exchanged. Further, the order of addition and Fourier transform may be exchanged.

【0050】図14(a)は、コンクリート壁及び計測
点を示す模式図であり、(b)はC−C′面を示す断面
図である。図14において図11と同一物には同一符号
を付してその詳細な説明は省略する。図14に示すよう
に、コンクリート1の上面1と底面8との間の距離が一
定であり、図11に示す計測点9と同様に、各計測点9
はコンクリート壁の長手方向に沿って等間隔Lで設置さ
れている。
FIG. 14 (a) is a schematic view showing a concrete wall and measuring points, and FIG. 14 (b) is a sectional view showing a CC 'plane. 14, the same parts as those in FIG. 11 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. As shown in FIG. 14, the distance between the top surface 1 and the bottom surface 8 of the concrete 1 is constant, and each measurement point 9 is similar to the measurement point 9 shown in FIG.
Are installed at equal intervals L along the longitudinal direction of the concrete wall.

【0051】このように構成されたコンクリート壁及び
計測点において、各計測点9に発振センサ6及び受信セ
ンサ7を配置した後、発振センサ6から弾性波を発振
し、この弾性波が底面8に反射して受信センサ7で受信
され、得られた受信波に時系列フィルタをかけて、反射
波以外の成分を削減して変形受信波とする。そうする
と、この変形受信波の各成分の振動数のうち、底面8か
らの反射波の振動数は常に一定である。このため、計測
点9毎に得られた受信波に時系列フィルタをかけ、次い
でフーリエ変換した後、各受信波を相互に加算した場合
は、底面8の反射波成分を多く含むフーリエスペクトル
となり、この反射波のスペクトル値が大きくなる。これ
により、上述の場合と同様にコンクリート1の底面8の
位置を高精度で検出することができる。
After placing the oscillation sensor 6 and the reception sensor 7 at each measurement point 9 on the concrete wall and the measurement point thus configured, an elastic wave is oscillated from the oscillation sensor 6, and this elastic wave is applied to the bottom surface 8. The received wave that is reflected and received by the reception sensor 7 is time-series filtered to reduce components other than the reflected wave to form a modified received wave. Then, among the frequencies of the components of the modified received wave, the frequency of the reflected wave from the bottom surface 8 is always constant. Therefore, when the received waves obtained at each measurement point 9 are time-series filtered and then Fourier-transformed and then the received waves are added to each other, the Fourier spectrum includes many reflected wave components of the bottom surface 8, The spectrum value of this reflected wave becomes large. Thereby, the position of the bottom surface 8 of the concrete 1 can be detected with high accuracy as in the case described above.

【0052】図15(a)は、ひび割れたコンクリート
壁及び計測点を示す模式図であり、(b)はD−D′面
を示す断面図である。図15において図11と同一物に
は同一符号を付してその詳細な説明は省略する。図15
に示すように、コンクリート1には深さが一定なひび割
れ10が形成されており、このひび割れはコンクリート
10の長手方向に延びている。ひび割れ10の前後に計
測点9が設けられており、図11に示す計測点9と同様
に、各計測点9はコンクリート壁の長手方向に沿って等
間隔Lで設置されている。
FIG. 15A is a schematic view showing a cracked concrete wall and a measuring point, and FIG. 15B is a sectional view showing a DD 'plane. 15, the same parts as those in FIG. 11 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. FIG.
As shown in, the concrete 1 is formed with a crack 10 having a constant depth, and the crack extends in the longitudinal direction of the concrete 10. Measurement points 9 are provided before and after the crack 10, and like the measurement points 9 shown in FIG. 11, the measurement points 9 are installed at equal intervals L along the longitudinal direction of the concrete wall.

【0053】このように構成されたひび割れたコンクリ
ート壁及び計測点において、各計測点9に発振センサ6
及び受信センサ7を配置した後、発振センサ6から弾性
波を発振する。弾性波はひび割れ10の底面10aに反
射して受信センサ7で受信される。得られた受信波に時
系列フィルタをかけて反射波を抽出し、変形受信波とす
る。そうすると、この変形受信波の各成分の振動数のう
ち、反射面10aからの反射波の振動数は常に一定であ
る。このため、上述の場合と同様にコンクリート1の反
射面10a、即ちひび割れの深さを高精度で検出するこ
とができる。
In the cracked concrete wall and the measuring points thus constructed, the oscillation sensor 6 is attached to each measuring point 9.
After the reception sensor 7 is arranged, the oscillation sensor 6 oscillates an elastic wave. The elastic wave is reflected by the bottom surface 10 a of the crack 10 and is received by the reception sensor 7. A reflected wave is extracted by applying a time series filter to the obtained received wave and used as a modified received wave. Then, among the frequencies of the respective components of the modified received wave, the frequency of the reflected wave from the reflecting surface 10a is always constant. Therefore, as in the case described above, the reflecting surface 10a of the concrete 1, that is, the depth of the crack can be detected with high accuracy.

【0054】次に、重畳波フィルタリング処理装置につ
いて説明する。図16は、本発明の実施例に係る重畳波
フィルタリング処理装置を示す模式図である。図16に
示すように、受信センサ71はA/Dコンバータ72に
接続されている。受信センサ71により受信された弾性
波は電気信号に変換され、この電気信号はA/Dコンバ
ータ72によりディジタル信号に変換されるようになっ
ている。A/Dコンバータ72はパーソナルコンピュー
タ又はEWS(Engineering Workstation)等のコンピ
ュータ73に接続されており、コンピュータ73にCR
T(表示装置)74及びDISK(補助記憶装置)75
が接続されている。これにより、ディジタル信号がコン
ピュータ73に取り込まれ、CRT74に表示されると
共に、DISK75に記憶されるようになっている。コ
ンピュータ73は受信波に上述の時系列フィルタをか
け、変形受信波を算出する。コンピュータ73はフィル
タリング装置76に接続されており、フィルタリング装
置76はフィルタリング用CPU77とメモリー78と
から構成されている。フィルタリング装置76は、DM
A(Direct Memory Access)転送によりコンピュータ7
3から変形受信波のデータを取り込み、フィルタリング
用CPU77により、このデータに振動数フィルタリン
グ処理を超高速に施すようになっている。なお、弾性波
発振センサ(図示せず)は所定の場所に設けられてい
る。
Next, the superposed wave filtering processing device will be described. FIG. 16 is a schematic diagram showing a superimposed wave filtering processing device according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 16, the reception sensor 71 is connected to the A / D converter 72. The elastic wave received by the reception sensor 71 is converted into an electric signal, and this electric signal is converted into a digital signal by the A / D converter 72. The A / D converter 72 is connected to a computer 73 such as a personal computer or an EWS (Engineering Workstation), and the computer 73 has a CR.
T (display device) 74 and DISK (auxiliary storage device) 75
Is connected. As a result, the digital signal is taken into the computer 73, displayed on the CRT 74, and stored in the DISK 75. The computer 73 applies the above-mentioned time series filter to the received wave to calculate the modified received wave. The computer 73 is connected to a filtering device 76, and the filtering device 76 includes a filtering CPU 77 and a memory 78. The filtering device 76 is a DM
Computer 7 by A (Direct Memory Access) transfer
The data of the modified received wave is fetched from No. 3, and the filtering CPU 77 performs frequency filtering processing on this data at an extremely high speed. An elastic wave oscillation sensor (not shown) is provided at a predetermined place.

【0055】このように構成された重畳波フィルタリン
グ処理装置において、発振センサから弾性波が発振さ
れ、この弾性波が反射物等に反射して反射波が発生する
と共に、弾性波が弾性体を強制励起させることにより強
制励起波が発生する。強制励起波と反射波とが重畳して
重畳波が形成され、この重畳波を受信センサ71により
受信波79として受信する。受信センサ71により受信
波79は電気信号に変換され、この電気信号はA/Dコ
ンバータによりディジタル信号に変換され、コンピュー
タ73に入力される。コンピュータ73はこのディジタ
ル信号を処理して、受信波79をCRT75に表示する
と共にDISK74に受信波79のデータを保存する。
コンピュータ73の制御下で、データに時系列フィルタ
を施し、受信波の成分のうち反射波の成分のみを抽出し
て残存させる。得られた変形受信波のデータをフィルタ
リング装置76に送給し、メモリー78にこのデータを
書き込む。メモリー78のデータをフィルタリング用C
PU77により超高速で振動数フィルタリング処理し、
得られた結果をコンピュータ73に戻す。このように、
コンピュータ73が受信波に時系列フィルタをかけて変
形受信波を算出した後、フィルタリング用CPU77が
変形受信波に振動数フィルタリング処理を施すので、短
時間のうちに反射波の振動数を高精度で決定することが
できる。
In the superposed wave filtering processing device thus constructed, an elastic wave is oscillated from the oscillation sensor, the elastic wave is reflected by a reflector or the like to generate a reflected wave, and the elastic wave forces the elastic body. A forced excitation wave is generated by the excitation. The forced excitation wave and the reflected wave are superposed to form a superposed wave, and the superposed wave is received by the receiving sensor 71 as a received wave 79. The reception sensor 71 converts the received wave 79 into an electric signal, and the electric signal is converted into a digital signal by an A / D converter and input to the computer 73. The computer 73 processes the digital signal, displays the received wave 79 on the CRT 75, and stores the received wave 79 data in the DISK 74.
Under the control of the computer 73, a time series filter is applied to the data, and only the reflected wave component of the received wave component is extracted and left. The data of the obtained modified reception wave is sent to the filtering device 76, and this data is written in the memory 78. The data in the memory 78 is filtered for C
PU77 performs ultra high-speed frequency filtering,
The obtained result is returned to the computer 73. in this way,
After the computer 73 performs the time-series filter on the received wave to calculate the modified received wave, the filtering CPU 77 performs the frequency filtering process on the modified received wave. Therefore, the frequency of the reflected wave can be accurately determined in a short time. You can decide.

【0056】次に、上述の振動数フィルタリング処理を
実施する場合に、使用されるフィルタについて説明す
る。多数の反射波が重畳されて重畳波が形成され、この
重畳波が極めて複雑な形状のものとなっている場合で
も、重畳波f(t)が繰り返し周期T(秒)を有するも
のであれば、下記数式2に示すように、単純な正弦波の
重ね合わせで表すことができる。
Next, a filter used when the above frequency filtering processing is carried out will be described. Even when a large number of reflected waves are superposed to form a superposed wave and the superposed wave has an extremely complicated shape, if the superposed wave f (t) has a repeating cycle T (second). , Can be represented by a simple superposition of sinusoidal waves, as shown in Equation 2 below.

【0057】[0057]

【数2】f(t)=a0+{Σ(n=1,k)ancos(n
ωt)}+{Σ(n=1,k)bnsin(nωt)} 但し、t:時間(秒) ω:角振動数 a0、an、bn:係数 k、n:正数。
F (t) = a 0 + {Σ (n = 1, k) a n cos (n
ωt)} + {Σ (n = 1, k) b n sin (nωt)} where t: time (second) ω: angular frequency a 0 , a n , b n : coefficient k, n: positive number.

【0058】なお、Σ(n=1,k)は、nを1からkまで
変化させて、和を取ることと定義する。例えば、{Σ
(n=1,k)Xn}は、X1+X2+・・・・・+Xkを表
す。
It should be noted that Σ (n = 1, k) is defined as changing n from 1 to k and taking the sum. For example, {Σ
(N = 1, k) X n} represents X 1 + X 2 + ····· + X k.

【0059】上記数式2を使用して、本実施例における
フィルタについて説明する。先ず、議論を単純化するた
めに、繰り返し周期Tが1秒であり(上記数式2の角振
動数ωが2π)、k=9、a0=a1=・・・・・=a9
=0及びb1=b2=・・・・・=b9=1である場合に
ついて、重畳波f(t)及びこの重畳波f(t)の周期
をΔt=0.5秒ずらしたf(t+Δt)の性質につい
て説明する。
The filter in this embodiment will be described using the above equation 2. First, in order to simplify the discussion, the repetition period T is 1 second (the angular frequency ω of the above formula 2 is 2π), and k = 9, a 0 = a 1 = ... = a 9
= 0 and b 1 = b 2 = ... = b 9 = 1 the superimposed wave f (t) and the period f of this superimposed wave f (t) are shifted by Δt = 0.5 seconds. The property of (t + Δt) will be described.

【0060】図17は、横軸に時間t(秒)をとり、縦
軸に重畳波f(t)をとって両者の関係を示すグラフ図
及び横軸に時間t(秒)をとり、縦軸に重畳波f(t+
Δt)をとって両者の関係を示すグラフ図である。即
ち、図17の上段はΣ(n=1,k)sin(2nπt)を
示す図である。また、図17の下段は、波の周期Δtを
0.5秒ずらしたΣ(n=1,k)sin{(2nπ(t+
Δt)}を示す図である。
In FIG. 17, the horizontal axis represents time t (seconds), the vertical axis represents superposed wave f (t), and a graph showing the relationship between the two is shown. The horizontal axis represents time t (seconds) and the vertical axis represents time t (seconds). Superposed wave f (t +
It is a graph which shows (DELTA) t and shows the relationship of both. That is, the upper part of FIG. 17 is a diagram showing Σ (n = 1, k) sin (2nπt). In the lower part of FIG. 17, Σ (n = 1, k) sin {(2nπ (t +
It is a figure which shows (DELTA) t).

【0061】また、図18は横軸に時間t(秒)をと
り、縦軸に振幅をとって両者の関係を示すグラフ図であ
り、実線はf(t)を構成する各sin(2nπt)を
示し、破線はf(t+Δt)を構成する各sin{(2
nπ(t+Δt)}を示す。図18に示す各正弦波を下
記数式3に代入して、得られた波G1(t)を図19に
示す。
FIG. 18 is a graph showing the relationship between the horizontal axis and the vertical axis representing time t (seconds) and amplitude. The solid line represents each sin (2nπt) constituting f (t). And the broken line represents each sin {(2
nπ (t + Δt)} is shown. FIG. 19 shows the wave G 1 (t) obtained by substituting each sine wave shown in FIG.

【0062】[0062]

【数3】G1(t)=Σ(n=1,k)sin(2nπt)−
Σ(n=1、k)sin{(2nπ(t+Δt)}
## EQU3 ## G 1 (t) = Σ (n = 1, k) sin (2nπt) −
Σ (n = 1, k) sin {(2nπ (t + Δt)}

【0063】また、G1(t)の各n成分(振動数n)
を図20に示す。なお、図20中の右側の数字は各n成
分の最大振幅を示す。同様に、図18に示す各正弦波を
代入して、下記数式4に示す数式を計算し、得られた波
2(t)を図21に示す。
Further, each n component of G 1 (t) (frequency n)
Is shown in FIG. The numbers on the right side in FIG. 20 indicate the maximum amplitude of each n component. Similarly, by substituting each sine wave shown in FIG. 18, the equation shown in the following equation 4 is calculated, and the obtained wave G 2 (t) is shown in FIG.

【0064】[0064]

【数4】G2(t)=Σ(n=1,k)sin(2nπt)+
Σ(n=1、k)sin{(2nπ(t+Δt)}
[Number 4] G 2 (t) = Σ ( n = 1, k) sin (2nπt) +
Σ (n = 1, k) sin {(2nπ (t + Δt)}

【0065】また、G2(t)の各n成分(振動数n)
を図22に示す。なお、図22中の右側の数字は各n成
分の最大振幅を示す。
Further, each n component of G 2 (t) (frequency n)
Is shown in FIG. The numbers on the right side in FIG. 22 indicate the maximum amplitude of each n component.

【0066】図19及び20から、以下のことがいえ
る。即ち、重畳波f(t)と、この重畳波の周期T(T
=1.0秒)を半周期(ΔT=T/2)だけずらした重
畳波f(t+ΔT)との差をとった場合は、基本振動数
0(=1/T)及びこの基本振動数の奇数倍の振動数
(3/T、5/T、7/T及び9/T)のsin波の振
幅は2倍となり、偶数倍の振動数(2/T、4/T、6
/T及び8/T)のsin波の振幅は0となる。これに
より、上記数式3は、重畳波f(t)から基本振動数f
0の偶数倍振動数の成分を除去し、基本振動数f0の奇数
倍振動数の成分を2倍に増幅するフィルタであるという
ことができる。そして、図19はf(t)にこのフィル
タをかけた結果を示す図と解釈することができる。
From FIGS. 19 and 20, the following can be said. That is, the superimposed wave f (t) and the cycle T (T
= 1.0 second) is shifted by a half cycle (ΔT = T / 2) from the superposed wave f (t + ΔT), the fundamental frequency f 0 (= 1 / T) and this fundamental frequency The amplitude of the sin wave having an odd multiple (3 / T, 5 / T, 7 / T, and 9 / T) is twice that of an even multiple (2 / T, 4 / T, 6).
/ T and 8 / T) sin waves have an amplitude of 0. As a result, the above mathematical formula 3 is calculated from the superimposed wave f (t) to the fundamental frequency f
Removing the 0 even multiple frequency components of an odd-numbered multiple frequency components of the fundamental frequency f 0 can be said that a is a filter to amplify doubled. Then, FIG. 19 can be interpreted as a diagram showing the result of applying this filter to f (t).

【0067】一方、図22に示すように、上記数式4は
基本振動数f0の奇数倍振動数の振幅を0とし、基本振
動数f0の偶数倍振動数の振幅を2倍とする。これによ
り、上記数式3は、重畳波f(t)から基本振動数f0
の奇数倍振動数の成分を除去し、偶数倍振動数の成分を
2倍に増幅するフィルタであるということができる。そ
して、図21はf(t)にこのフィルタをかけた結果を
示す図と解釈することができる。
On the other hand, as shown in FIG. 22, in the equation 4, the amplitude of the odd harmonic frequency of the fundamental frequency f 0 is set to 0, and the amplitude of the even harmonic frequency of the fundamental frequency f 0 is doubled. As a result, the above-mentioned mathematical formula 3 is obtained from the superimposed wave f (t) to the fundamental frequency f 0
It can be said that it is a filter that removes the component of the odd-numbered harmonic frequency and doubles the component of the even-numbered harmonic frequency. Then, FIG. 21 can be interpreted as a diagram showing the result of applying this filter to f (t).

【0068】次に、基本振動数f0を4Hzとし、この
場合の周期の増分Δtを1/(2f0)=0.125秒
と決め、更に、k=9、a0=a1=・・・・・=a9
0及びb1=b2=・・・・・=b9=1である場合につ
いて、上記数式2に示す重畳波f(t)及びf(t+Δ
t)の性質について説明する。図23は、横軸に時間t
(秒)をとり、縦軸に重畳波f(t)をとって両者の関
係を示すグラフ図及び横軸に時間t(秒)をとり、縦軸
に重畳波f(t+Δt)をとって両者の関係を示すグラ
フ図である。図24は横軸に時間t(秒)をとり、縦軸
に重畳波f(t)及びf(t+Δt)の各n成分(振動
数n)をとって両者の関係を示す図であり、実線はf
(t)の各n成分sin(2nπt)を示し、破線はf
(t+Δt)の各n成分sin{(2nπ(t+Δ
t)}を示す。上記数式3に示す数式を計算し、得られ
た波G1(t)を図25に示す。また、G1(t)の各n
成分(振動数n)を図26に示す。なお、図26中の右
側の数字は各n成分の最大振幅を示す。図34に示すよ
うに、基本振動数f0が4Hzである場合は、上記数式
3は、基本振動数f0の奇数倍振動数の振幅を2倍と
し、偶数倍振動数の振幅を0とする。また、振動数が奇
数倍振動数に近い波については、その波の振幅を増幅
し、一方振動数が偶数倍振動数に近い波については、そ
の波の振幅を減衰させる。図25は、このようなフィル
タがかけられ、得られた波を示す図である。
Next, the fundamental frequency f 0 is set to 4 Hz, the cycle increment Δt in this case is determined to be 1 / (2f 0 ) = 0.125 seconds, and further k = 9, a 0 = a 1 =.・ ・ ・ ・ = a 9
0 and b 1 = b 2 = ... = b 9 = 1 the superimposed waves f (t) and f (t + Δ
The property of t) will be described. In FIG. 23, the horizontal axis represents time t.
(Sec), the vertical axis is the superimposed wave f (t), and the horizontal axis is the time t (seconds), and the vertical axis is the superimposed wave f (t + Δt). It is a graph which shows the relationship of. FIG. 24 is a diagram showing the relationship between the time t (seconds) on the horizontal axis and the n components (frequency n) of the superimposed waves f (t) and f (t + Δt) on the vertical axis, showing the relationship between the two. Is f
(T) shows each n component sin (2nπt), and the broken line is f
Each n component of {t + Δt) sin {(2nπ (t + Δ
t)} is shown. The wave G 1 (t) obtained by calculating the formula shown in Formula 3 is shown in FIG. Also, each n of G 1 (t)
The component (frequency n) is shown in FIG. The number on the right side in FIG. 26 indicates the maximum amplitude of each n component. As shown in FIG. 34, when the fundamental frequency f 0 is 4 Hz, the above formula 3 doubles the amplitude of the odd-numbered harmonic frequency of the fundamental frequency f 0 and sets the amplitude of the even-numbered harmonic frequency to 0. To do. Further, for a wave whose frequency is close to an odd-numbered frequency, the amplitude of the wave is amplified, while for a wave whose frequency is close to an even-numbered frequency, the amplitude of the wave is attenuated. FIG. 25 is a diagram showing a wave obtained by applying such a filter.

【0069】同様に、図24に示す各n成分波を使用し
て、上記数式4に示す数式を計算し、得られた波G
2(t)を図27に示す。また、G2(t)の各n成分
(振動数n)を図28に示す。なお、図28中の右側の
数字は各n成分の最大振幅を示す。図28に示すよう
に、上記数式4は基本振動数f0の奇数倍振動数の振幅
を0とし、偶数倍振動数の振幅を2倍とする。また、振
動数が奇数倍振動数に近い波については、その波の振幅
を減衰させ、一方振動数が偶数倍振動数に近い波につい
ては、その波の振幅を増幅する。図27は、このような
フィルタがかけられ、得られた波を示す図である。
Similarly, using each n-component wave shown in FIG. 24, the equation shown in the above equation 4 is calculated, and the obtained wave G is obtained.
2 (t) is shown in FIG. 28 shows each n component (frequency n) of G 2 (t). The numbers on the right side of FIG. 28 indicate the maximum amplitude of each n component. As shown in FIG. 28, in Equation 4, the amplitude of the odd-numbered frequency of the fundamental frequency f 0 is set to 0, and the amplitude of the even-numbered frequency is doubled. For a wave whose frequency is close to an odd-numbered frequency, the amplitude of the wave is attenuated, while for a wave whose frequency is close to an even-numbered frequency, the amplitude of the wave is amplified. FIG. 27 is a diagram showing a wave obtained by applying such a filter.

【0070】なお、以上の考察は、上記数式2につい
て、k=9、a0=a1=・・・・・=a9=0及びb1
2=・・・・・=b9=1である場合のもの、即ちsi
n波についてものであったが、a1=・・・・・=a9
1及びa0=b1=b2=・・・・・=b9=0とし、co
s波についても上述の考察を適用することができる。
The above consideration is based on the above equation 2 with k = 9, a 0 = a 1 = ... = a 9 = 0 and b 1 =
When b 2 = ... = b 9 = 1, that is, si
As for n waves, a 1 = ... = a 9 =
1 and a 0 = b 1 = b 2 = ... = b 9 = 0, co
The above considerations can be applied to the s wave.

【0071】上述のフィルタの性質をフーリエスペクト
ルを使用して説明する。図29は、Σ(n=1,k)sin
(2nπt)について、横軸に振動数(Hz)をとり、
縦軸にスペクトル値をとって両者の関係を示すグラフ図
である。このスペクトルはスペクトル値が1.0と一定
のものとなる。そして、図30は、図29に上記数式3
を適用し、得られたスペクトル値を示す図であり、横軸
に振動数(Hz)をとり、縦軸にスペクトル値をとって
両者の関係を示すグラフ図である。上記数式3は、Σ
(n=1,k)sin(2nπt)で表される波形から、こ
の波形を周期Δtだけ移動して得られた波形を減算す
る。上記数式3の作用を振動数とスペクトル値との関係
から見てみる。図29に示すように、Δt=1/(2f
0)、即ちf0=1/(2Δt)とした場合に、図30に
示すように、振動数がf0、3f0、5f0、・・・・・
のスペクトル値を2倍に増幅し、振動数が2f0、4
0、6f0、・・・・・のスペクトル値を0とする。ま
た、振動数がf0、3f0、5f0、・・・・・近傍のス
ペクトル値を増幅し、振動数が2f0、4f0、6f0
・・・・・近傍のスペクトル値を減衰させる。上記数式
3は、このような振動数フィルタリング処理を実施し、
基本振動数の奇数倍のスペクトルを取り出すことを意味
している。
The properties of the above filter will be described using a Fourier spectrum. FIG. 29 shows Σ (n = 1, k) sin
For (2nπt), the horizontal axis is the frequency (Hz),
It is a graph which shows a spectrum value on a vertical axis and shows a relation between both. This spectrum has a constant spectrum value of 1.0. Then, FIG.
FIG. 4 is a graph showing a spectrum value obtained by applying the above equation, in which a horizontal axis represents a frequency (Hz) and a vertical axis represents a spectrum value, showing a relationship between the two. Equation 3 above is Σ
The waveform obtained by moving this waveform by the period Δt is subtracted from the waveform represented by (n = 1, k) sin (2nπt). The action of Equation 3 will be examined from the relationship between the frequency and the spectrum value. As shown in FIG. 29, Δt = 1 / (2f
0 ), that is, when f 0 = 1 / (2Δt), as shown in FIG. 30, the frequencies f 0 , 3f 0 , 5f 0 , ...
The spectrum value of is doubled and the frequency is 2f 0 , 4
The spectral values of f 0 , 6f 0 , ... Are set to 0. Further, the frequencies are f 0 , 3f 0 , 5f 0 , ... Amplifying the spectrum values in the vicinity, and the frequencies are 2f 0 , 4f 0 , 6f 0 ,
...... Attenuates nearby spectrum values. Formula 3 above performs such frequency filtering processing,
This means that a spectrum with an odd multiple of the fundamental frequency is extracted.

【0072】図31は、図29に上記数式4を適用し、
得られたスペクトル値を示す図であり、横軸に振動数
(Hz)をとり、縦軸にスペクトル値をとって両者の関
係を示すグラフ図である。上記数式4は、Σ(n=1,k)
sin(2nπt)で表される波形と、この波形を周期
Δtだけ移動して得られた波形を加算する。上記数式4
の作用を振動数とスペクトル値との関係から見てみる
と、図31に示すように、振動数がf0、3f0、5
0、・・・・・のスペクトル値を0とし、振動数が2
0、4f0、6f0、・・・・・のスペクトル値を2倍
に増幅する。また、振動数がf0、3f0、5f0、・・
・・・近傍のスペクトル値を減衰させ、振動数が2
0、4f0、6f0、・・・・・近傍のスペクトル値を
増幅させる。上記数式4は、このような振動数フィルタ
リング処理を実施し、基本振動数の偶数倍のスペクトル
を取り出すことを意味している。
FIG. 31 is obtained by applying the equation 4 to FIG.
It is a figure which shows the obtained spectrum value, is a graph which shows a frequency (Hz) on a horizontal axis and a spectrum value on a vertical axis, and shows the relationship between both. Equation 4 above is Σ (n = 1, k)
The waveform represented by sin (2nπt) and the waveform obtained by moving this waveform by the period Δt are added. Formula 4 above
From the relationship between the frequency and the spectrum value, the effect of is as shown in FIG. 31, the frequencies f 0 , 3f 0 , 5
The frequency is 2 with the spectrum value of f 0 , ...
The spectral values of f 0 , 4f 0 , 6f 0 , ... Are doubled. The frequencies are f 0 , 3f 0 , 5f 0 , ...
... Attenuation of nearby spectrum values, and frequency is 2
f 0 , 4f 0 , 6f 0 , ... Amplifies nearby spectrum values. Formula 4 above means that such frequency filtering processing is performed to extract a spectrum of an even multiple of the fundamental frequency.

【0073】上述の振動数フィルタリング処理を、現実
の波形に対して実施する例を示す。図32は、横軸に時
間t(秒)をとり、縦軸に振幅をとって両者の関係を示
すグラフ図である。Δt=30μ秒、f0=1/(2Δ
t)≒16.6kHzとし、図32に示すように、波形
を加算及び減算すると、夫々、F1(t)=f(t)−
f(t+Δt)、F2(t)=f(t)+f(t+Δ
t)で表される時系列波が得られる。このF1(t)及
びF2(t)について、夫々、フーリエ変換する。
An example in which the above-described frequency filtering process is performed on an actual waveform will be shown. FIG. 32 is a graph showing the relationship between the two with the horizontal axis representing time t (seconds) and the vertical axis representing amplitude. Δt = 30 μsec, f 0 = 1 / (2Δ
t) ≈16.6 kHz, and as shown in FIG. 32, when waveforms are added and subtracted, F 1 (t) = f (t) −
f (t + Δt), F 2 (t) = f (t) + f (t + Δ
A time series wave represented by t) is obtained. Fourier transform is performed on each of F 1 (t) and F 2 (t).

【0074】図33(a)、(b)は、夫々、f
(t)、F1(t)のフーリエスペクトルであり、横軸
に振動数(Hz)をとり、縦軸にスペクトル値をとって
両者の関係を示すグラフ図である。図33(a)の破線
は、フィルタの形状を示す。f(t)は破線で示される
フィルタにより、f0≒16.6kHz近傍のスペクト
ルは増幅され、f0と極めて異なる振動数のスペクトル
は減衰している。
FIGS. 33 (a) and 33 (b) respectively show f
(T) is a Fourier spectrum of F 1 (t), in which the frequency (Hz) is plotted on the horizontal axis and the spectrum value is plotted on the vertical axis, showing the relationship between the two. The broken line in FIG. 33A shows the shape of the filter. The spectrum of f (t) in the vicinity of f 0 ≈16.6 kHz is amplified by the filter shown by the broken line, and the spectrum of the frequency extremely different from f 0 is attenuated.

【0075】図34(a)、(b)は、夫々、f
(t)、F2(t)のフーリエスペクトルであり、横軸
に振動数(Hz)をとり、縦軸にスペクトル値をとって
両者の関係を示すグラフ図である。図34(a)の破線
は、フィルタの形状を示す。f(t)は破線で示される
フィルタにより、f0≒16.6kHz近傍のスペクト
ルは減衰され、f0と極めて異なる振動数のスペクトル
は増幅されている。
34 (a) and 34 (b) respectively show f
(T) is a Fourier spectrum of F 2 (t), where the horizontal axis is the frequency (Hz) and the vertical axis is the spectrum value, showing the relationship between the two. The broken line in FIG. 34 (a) shows the shape of the filter. f (t) is attenuated by the filter indicated by the broken line in the spectrum near f 0 ≈16.6 kHz, and the spectrum having a frequency extremely different from f 0 is amplified.

【0076】図33(a)及び26(a)中のフィルタ
が、どのような数式で表せるのかを考察する。上記数式
1のnωがRである成分をf(t)から取り出して考え
てみる。fR(t)並びにこのfR(t)に対するF
1(t)及びF2(t)を下記数式5乃至7に示す。
Let us consider what mathematical expression the filters in FIGS. 33 (a) and 26 (a) can represent. Let us consider a component in which nω is R in the above formula 1 by taking it out from f (t). f R (t) and F for this f R (t)
1 (t) and F 2 (t) are shown in Equations 5 to 7 below.

【0077】[0077]

【数5】 fR(t)=aRcos(Rt)+bRsin(Rt)F R (t) = a R cos (Rt) + b R sin (Rt)

【0078】[0078]

【数6】F1R(t)=fR(t)−fR(t+Δt)[Equation 6] F 1R (t) = f R (t) −f R (t + Δt)

【0079】[0079]

【数7】F2R(t)=fR(t)+fR(t+Δt)上記
数式5を数式6に代入して整理する。得られた結果を下
記数式8に示す。
## EQU7 ## F 2R (t) = f R (t) + f R (t + Δt) The above equation 5 is substituted into equation 6 for rearranging. The obtained result is shown in the following formula 8.

【0080】[0080]

【数8】F1R(t)=C1{aRcos(Rt+R・Δt
/2)+bRsin(Rt+R・Δt/2)} 但し、C1は下記数式9にて定義される。
## EQU8 ## F 1R (t) = C 1 {a R cos (Rt + R · Δt
/ 2) + b R sin (Rt + R · Δt / 2)} where C 1 is defined by the following formula 9.

【0081】[0081]

【数9】C1=2cos(R・Δt/2) 同様に、上記数式5を数式7に代入して整理する。得ら
れた結果を下記数式10に示す。
## EQU9 ## C 1 = 2cos (RΔt / 2) Similarly, Equation 5 is substituted into Equation 7 for rearranging. The obtained result is shown in the following mathematical formula 10.

【0082】[0082]

【数10】F2R(t)=C2{aRsin(Rt+R・Δ
t/2)+bRcos(Rt+R・Δt/2)} 但し、C2は下記数式11にて定義される。
[Formula 10] F 2R (t) = C 2 {a R sin (Rt + R · Δ
t / 2) + b R cos (Rt + R · Δt / 2)} where C 2 is defined by the following mathematical formula 11.

【0083】[0083]

【数11】C2=2sin(R・Δt/2)[Equation 11] C 2 = 2 sin (R · Δt / 2)

【0084】図33(a)中で破線にて示されるフィル
タは、上記数式9で示されるものであり、図34(a)
中で破線にて示されるフィルタは、上記数式11で示さ
れるものである。
The filter shown by the broken line in FIG. 33 (a) is the one expressed by the above-mentioned mathematical expression 9, and is shown in FIG. 34 (a).
The filter shown by the broken line in the above is the filter shown by the above-mentioned mathematical expression 11.

【0085】上記数式6では、fR(t)の係数は1で
あり、またfR(t+Δt)の係数は−1であった。ま
た、上記数式7では、fR(t)及びfR(t+Δt)の
係数はいずれも1であった。上記数式6及び7を一般化
して、夫々、下記数式12及び13とし、他の係数をと
れるようにする。
In Equation 6, the coefficient of f R (t) was 1, and the coefficient of f R (t + Δt) was −1. Further, in the above formula 7, the coefficients of f R (t) and f R (t + Δt) were both 1. The above equations 6 and 7 are generalized to the following equations 12 and 13, respectively, so that other coefficients can be taken.

【0086】[0086]

【数12】 F1(t)={f(t)−af(t+Δt)}/bF 1 (t) = {f (t) −af (t + Δt)} / b

【0087】[0087]

【数13】 F2(t)={f(t)+af(t+Δt)}/b 但し、a、b:正の実数。F 2 (t) = {f (t) + af (t + Δt)} / b where a and b are positive real numbers.

【0088】また、Δtを下記数式14のように定義す
る。
Further, Δt is defined by the following formula 14.

【0089】[0089]

【数14】Δt=m/2f0 但し、m:正の整数。Δt = m / 2f 0 where m is a positive integer.

【0090】上記数式12及び13の係数a及びb並び
に上記数式14の係数mを適切な値に設定し、重畳波に
上記数式12又は数式13にて示される振動数フィルタ
リング処理を施す。上記数式12においては、f(t)
を構成する波の成分のうち、f0/m及びf0/mの奇数
倍振動数の成分が増幅され、f0/mの偶数倍振動数の
成分が削減又は削除される。この場合に、最大増幅率を
Xとし、最大減衰率をYとする場合は、a+b=X及び
a−b=Yで示される連立方程式を算出し、a及びbの
値を決定すればよい。但し、a及びbはこの値に限られ
るものではない。また、mも目的に応じて決めればよい
が、mが1の場合は、f0及びf0の奇数倍振動数の成分
が増幅され、f0の偶数倍振動数の成分が削減又は削除
される。またmを2とした場合は、f0/2の奇数倍振
動数の成分が増幅され、f0/2の偶数倍振動数の成分
が削減又は削除される。即ち、f0の整数倍振動数の成
分を削減又は削除することができる。
The coefficients "a" and "b" in the equations 12 and 13 and the coefficient "m" in the equation 14 are set to appropriate values, and the superimposed wave is subjected to the frequency filtering process shown in the equation 12 or 13. In the above formula 12, f (t)
Among the components of the wave which constitutes a odd multiple frequency components of f 0 / m and f 0 / m is amplified, even multiple frequency components of f 0 / m is reduced or removed. In this case, when the maximum amplification rate is X and the maximum attenuation rate is Y, simultaneous equations represented by a + b = X and a−b = Y may be calculated and the values of a and b may be determined. However, a and b are not limited to this value. Also, m may be determined according to the purpose, but when m is 1, the components of the odd harmonic frequencies of f 0 and f 0 are amplified, and the components of the even harmonic frequency of f 0 are reduced or deleted. It In the case where the 2 m, odd multiple frequency components of f 0/2 is amplified, even multiple frequency components of f 0/2 is reduced or removed. That is, it is possible to reduce or eliminate the component of the integral multiple frequency of f 0 .

【0091】また、上記数式13においてはf(t)を
構成する波の成分のうち、f0/m及びf0/mの奇数倍
振動数の成分が削除又は削減され、f0/mの偶数倍振
動数の成分が増幅される。この場合に、a及びbの値
は、上述のように連立方程式を算出して、決定すること
ができる。但し、上述の場合と同様にa及びbはこの値
に限られるものではない。また、mも目的に応じて決め
ればよく、mが1の場合は、f0及びf0の奇数倍振動数
の成分が削除又は削減され、f0の偶数倍振動数の成分
が削除又は削減される。またmを2とした場合は、f0
/2の奇数倍振動数の成分が削除又は削減され、f0
2の偶数倍振動数の成分が増幅される。即ち、f0の整
数倍振動数の成分を増幅することができる。
[0091] Also, among the components of the wave constituting the f (t) in the equation 13, an odd multiple frequency components of f 0 / m and f 0 / m is removed or reduced, the f 0 / m The components of even frequency are amplified. In this case, the values of a and b can be determined by calculating the simultaneous equations as described above. However, a and b are not limited to this value as in the case described above. Also, m may be determined according to the purpose. When m is 1, the components of f 0 and the odd harmonic frequency of f 0 are deleted or reduced, and the components of the even harmonic frequency of f 0 are deleted or reduced. To be done. When m is 2, f 0
/ 0 odd harmonic frequency components are deleted or reduced, and f 0 /
A component with an even frequency of 2 is amplified. That is, it is possible to amplify the component of the integral multiple frequency of f 0 .

【0092】このようなフィルタを使用して振動数フィ
ルタリング処理を重畳波に施すことにより、重畳波中の
必要な成分を増幅することができると共に、不必要な成
分を削除又は削減することができ、重畳波を構成する反
射波の振動数を知ることができる。a、b及びmを設定
して、実際に振動数フィルタリング処理した結果は、実
施例にて説明する。
By applying a frequency filtering process to the superposed wave using such a filter, it is possible to amplify the necessary component in the superposed wave and to eliminate or reduce the unnecessary component. , It is possible to know the frequency of the reflected wave that constitutes the superimposed wave. The result of actual frequency filtering processing by setting a, b and m will be described in the embodiment.

【0093】[0093]

【実施例】次に、上述の重畳波フィルタリング処理方法
により、実際に反射波を受信波から抽出して受信センサ
から反射物までの距離を算出した結果について説明す
る。
EXAMPLE Next, the result of actually extracting the reflected wave from the received wave and calculating the distance from the receiving sensor to the reflecting object by the above-mentioned superimposed wave filtering method will be described.

【0094】第1実施例 図1に示す鉄筋コンクリートモデルおいて、コンクリー
トの底面8と受信センサ7との間の距離及び鉄筋4と受
信センサ7との間の距離を算出した。使用したコンクリ
ートの厚さは175cmであり、このコンクリート内の
鉄筋の直径は12mmである。また、上面2から鉄筋4
までの深さは4.5cmであり、発振センサ6と受信セ
ンサ7との間の距離は3.5cmである。
First Example In the reinforced concrete model shown in FIG. 1, the distance between the bottom surface 8 of concrete and the receiving sensor 7 and the distance between the reinforcing bar 4 and the receiving sensor 7 were calculated. The concrete used has a thickness of 175 cm and the diameter of the reinforcing bars in this concrete is 12 mm. Also, from the upper surface 2 to the rebar 4
Is 4.5 cm, and the distance between the oscillation sensor 6 and the reception sensor 7 is 3.5 cm.

【0095】このように構成された鉄筋コンクリート1
において、発振センサ6から弾性波を発振し、受信セン
サ7で受信する。図35は横軸に振動数(kHz)をと
り、縦軸にフーリエスペクトルを取って両者の関係を示
すグラフ図であり、発振波(破線)91及び受信波(実
線)92のフーリエスペクトルを示す図である。図35
に示すように、発振波91のスペクトルは振動数27.
751kHzを中心として分布する。このような発振波
91を鉄筋コンクリート1内に発振して、複数のピーク
からなる受信波92を得た。
Reinforced concrete 1 constructed in this way
At, the elastic wave is oscillated from the oscillation sensor 6 and received by the reception sensor 7. FIG. 35 is a graph showing the relationship between the oscillation frequency (kHz) on the horizontal axis and the Fourier spectrum on the vertical axis, showing the Fourier spectrum of the oscillating wave (broken line) 91 and the received wave (solid line) 92. It is a figure. FIG.
As shown in FIG.
It is distributed around 751 kHz. Such an oscillating wave 91 was oscillated in the reinforced concrete 1 to obtain a received wave 92 having a plurality of peaks.

【0096】先ず、本実施例における時系列フィルタを
使用せずに、振動数フィルタリング処理のみを施した結
果について説明する。受信波92から必要なスペクトル
成分を増幅すると共に、不必要なスペクトル成分を削減
するために、この受信波92を振動数フィルタリング処
理した。このフィルタリング処理は、コンクリートの透
視に無関係なスペクトルを削除してから実施された。即
ち、振動数が1kHz以下のスペクトル及び振動数が9
0kHz以上のスペクトルを削除した後、振動数フィル
タリング処理を実施した。なお、このフィルタリング処
理は、発振波91と受信波92との相関を取り、即ち受
信波92を発振波91で徐した後、フィルタの基本振動
数f0を62.419kHzにとして、実施された。本
実施例おける振動数フィルタリング処理の具体的なフィ
ルタについては後述する。
First, the result of performing only the frequency filtering process without using the time series filter in this embodiment will be described. The received wave 92 was frequency-filtered in order to amplify the necessary spectral component from the received wave 92 and reduce the unnecessary spectral component. This filtering process was performed after removing the spectra unrelated to the perspective of concrete. That is, the spectrum with a frequency of 1 kHz or less and the frequency of 9
After deleting the spectrum of 0 kHz or more, frequency filtering processing was performed. This filtering process was performed by correlating the oscillating wave 91 and the received wave 92, that is, after the received wave 92 was delayed by the oscillating wave 91, the basic frequency f 0 of the filter was set to 62.419 kHz. . A specific filter of the frequency filtering process in this embodiment will be described later.

【0097】図36は横軸に振動数(kHz)をとり、
縦軸にフーリエスペクトルを取って両者の関係を示すグ
ラフ図であり、受信波92のスペクトルを振動数フィル
タリング処理して得られたスペクトルを示す図である。
図1の矢印61及び62にて示す反射波は矢印63にて
示す強制励起波に埋もれてしまうため、図36に示すよ
うに、強制励起波のスペクトルが卓越して、反射波のス
ペクトルが埋もれてしまう。このように、単に受信波9
2を振動数フィルタリング処理するだけでは、受信波9
2中の反射波の振動数を特定することが困難である。そ
こで、th=0、ta=500μ秒として、受信波92に
本実施例の時系列フィルタをかけ、次いで振動数フィル
タリング処理を施した。
FIG. 36 shows the frequency (kHz) on the horizontal axis,
It is a graph which shows a Fourier spectrum on a vertical axis and shows a relation of both, and is a figure which shows a spectrum obtained by frequency-filtering the spectrum of the received wave 92.
Since the reflected waves indicated by the arrows 61 and 62 in FIG. 1 are buried in the forced excitation wave indicated by the arrow 63, the spectrum of the forced excitation wave is predominant and the spectrum of the reflected wave is buried as shown in FIG. Will end up. Thus, the received wave 9
If only 2 is subjected to frequency filtering, the received wave 9
It is difficult to specify the frequency of the reflected wave in 2. Therefore, the time series filter of the present embodiment is applied to the received wave 92 with t h = 0 and t a = 500 μsec, and then frequency filtering processing is performed.

【0098】図37乃至39は横軸に振動数(kHz)
をとり、縦軸にフーリエスペクトルを取って両者の関係
を示すグラフ図であり、受信波92のスペクトルに時系
列フィルタをかけた後、振動数フィルタリング処理して
得られたスペクトルを示す図である。図37において、
スペクトル31sは、図36に示すスペクトル、即ち時
系列フィルタがかけられていないスペクトルを示す。ま
た、スペクトル31a、31b、31c及び31eは、
夫々、時系列フィルタが1、2、3、及び5回かけられ
たスペクトルを示す。なお、時系列フィルタを4回かけ
て得られたスペクトルは、5回かけて得られたものと極
めて一致しているため、グラフ中に描かなかった。ま
た、図4に示す時系列フィルタH(t)のうち、符号5
2にて示される部分には、正弦波を適用した。
37 to 39, the horizontal axis shows the frequency (kHz).
And a Fourier spectrum on the vertical axis to show the relationship between the two, and is a diagram showing a spectrum obtained by frequency-filtering the spectrum of the received wave 92 after time-series filtering. . In FIG.
The spectrum 31s shows the spectrum shown in FIG. 36, that is, the spectrum that has not been subjected to the time series filter. The spectra 31a, 31b, 31c and 31e are
Each shows a spectrum subjected to time series filters 1, 2, 3, and 5 times. The spectrum obtained by applying the time-series filter 4 times is very similar to that obtained by applying the time series filter 5 times, and thus is not shown in the graph. Further, in the time series filter H (t) shown in FIG.
A sine wave was applied to the portion indicated by 2.

【0099】図37に示すように、時系列フィルタをか
けた回数が増加するにつれ、各ピークが明確となる。特
に、振動数が40kHz乃至45kHzの各スペクトル
に注目してみると、スペクトル31sでは大きなピーク
が1つ存在するだけであるが、スペクトル31eには時
系列フィルタが5回かけられており、複数のピークが見
出されている。最も高振動数のピークは、図38に破線
にて示すように、47.204kHzの位置に存在する
が、このピークは受信センサ7の振動特性により生じた
ものであるため、このピークを除外する。このピークを
除外した場合は、最も振動数の高いピークは、図37に
破線にて示すように、43.376kHzの位置に存在
する。この振動数をfnとし、nを1とし、コンクリー
トの音速を4000m/秒として上記数式1に代入する
と、dは46.1mmとなる。即ち、鉄筋4の深さ4.
5cm(45mm)と略一致する。また、最も振動数の
低いピークは、図39に破線にて示すように、1.13
9kHzの位置に存在する。この振動数をfnとし、上
記数式1に代入して、dを算出すると、dは175.6
cmとなる。即ち、受信センサ7とコンクリートの底面
8との間の距離175cmと略等しくなる。
As shown in FIG. 37, each peak becomes clear as the number of times the time series filter is applied increases. In particular, focusing on each spectrum having a frequency of 40 kHz to 45 kHz, there is only one large peak in the spectrum 31s, but the spectrum 31e is time-series filtered 5 times, Peaks have been found. The peak with the highest frequency exists at the position of 47.204 kHz, as shown by the broken line in FIG. 38, but this peak is caused by the vibration characteristics of the reception sensor 7, so this peak is excluded. . When this peak is excluded, the peak with the highest frequency exists at the position of 43.376 kHz as shown by the broken line in FIG. Substituting the frequency into f n , n into 1, and sound velocity of concrete into 4000 m / sec and substituting it into the above formula 1, d becomes 46.1 mm. That is, the depth of the reinforcing bar 4 is 4.
It is approximately the same as 5 cm (45 mm). The lowest frequency peak is 1.13 as shown by the broken line in FIG.
It is located at 9 kHz. Substituting this frequency into f n and substituting it in the above formula 1, d is calculated, and d is 175.6.
cm. That is, the distance between the receiving sensor 7 and the bottom surface 8 of the concrete is approximately 175 cm.

【0100】なお、図37においては振動数が43.3
76kHzのピークが明確ではないようにみえる。これ
は、振動数が47.204kHzのピークに合わせて、
グラフの縦軸を決めたために、各ピークが小さくなって
しまったことに起因する。例えば、図40に示すよう
に、グラフの縦軸のスケールを変化させることによっ
て、振動数が43.376kHzのピークが明確とな
る。
In FIG. 37, the frequency is 43.3.
The peak at 76 kHz does not seem clear. This matches the peak of the frequency of 47.204 kHz,
This is because each peak is smaller because the vertical axis of the graph is determined. For example, as shown in FIG. 40, the peak at the frequency of 43.376 kHz becomes clear by changing the scale of the vertical axis of the graph.

【0101】図41は横軸に振動数(kHz)をとり、
縦軸にフーリエスペクトルを取って両者の関係を示すグ
ラフ図であり、th=0とし、ta=300μ秒とし、受
信波92のスペクトルに時系列フィルタをかけた後、振
動数フィルタリング処理して得られたスペクトルを示す
図である。図41において、スペクトル31sは、図3
6に示す時系列フィルタがかけられていないスペクトル
を示す。また、スペクトル32a、32b、32c、3
2d及び32eは、夫々、時系列フィルタが1乃至5回
かけられたスペクトルを示す。同様に、図42は、th
=0とし、ta=200μ秒とし、受信波92のスペク
トルに時系列フィルタをかけた後、振動数フィルタリン
グ処理して得られたスペクトルを示す図である。図42
において、スペクトル33a、33b、33c、33d
及び33eは、夫々、時系列フィルタが1乃至5回かけ
られたスペクトルを示す。
In FIG. 41, the horizontal axis represents frequency (kHz),
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the two by taking the Fourier spectrum on the vertical axis, setting t h = 0 and t a = 300 μsec, applying a time series filter to the spectrum of the received wave 92, and then performing frequency filtering processing. It is a figure which shows the obtained spectrum. In FIG. 41, the spectrum 31s is shown in FIG.
6 shows the spectrum without the time series filter shown in FIG. Further, the spectra 32a, 32b, 32c, 3
2d and 32e respectively show spectra subjected to the time series filter 1 to 5 times. Similarly, FIG. 42, t h
= 0, and a t a = 200 [mu] seconds, after applying a time series filter spectrum of the received wave 92 is a diagram showing a spectrum obtained by frequency filtering. FIG.
In, the spectra 33a, 33b, 33c, 33d
And 33e respectively show spectra subjected to the time series filter 1 to 5 times.

【0102】図41及び42に示すいずれのスペクトル
においても、図38に示すスペクトルと同様に、最も高
振動数のピークは、47.204kHzの位置に存在す
るが、このピークは受信センサ7の振動特性により生じ
たものであるため、このピークを除外する。図41及び
42に示すように、最も高い振動数のピークが43.3
76kHzの位置に存在すると共に、最も低い振動数の
ピークが1.139kHzの位置に存在する。即ち、図
41及び42における最高振動数のピーク及び最低振動
数のピークは、図37のものと一致しており、taの設
定に多少の差がある場合であっても、各ピークの振動数
は正確に導出され、これにより受信センサ7と各反射物
との間の距離を正確に測定することができる。
In any of the spectra shown in FIGS. 41 and 42, as in the spectrum shown in FIG. 38, the highest frequency peak exists at the position of 47.204 kHz, but this peak is the vibration of the receiving sensor 7. This peak is excluded because it is caused by the characteristics. As shown in FIGS. 41 and 42, the highest frequency peak is 43.3.
It exists at the position of 76 kHz, and the lowest frequency peak exists at the position of 1.139 kHz. In other words, the maximum frequency of the peak and the lowest frequency of the peaks in Figure 41 and 42 are consistent with those in FIG. 37, even if there are some differences in the setting of t a, the vibration of each peak The number is accurately derived, which allows the distance between the receiving sensor 7 and each reflector to be accurately measured.

【0103】なお、振動数フィルタリング処理における
フィルタには、下記のものを使用した。図43は、横軸
に振動数(Hz)をとり、縦軸にスペクトル値をとって
両者の関係を示すグラフ図である。図43に示すよう
に、各フィルタ81e,82e,83eは基本振動数f
0のスペクトル成分及びこの振動数の奇数倍振動数(3
0、5f0、・・・・・)のスペクトル成分を削除する
か、又は削減する。また、このフィルタは偶数倍振動数
(2f0、4f0、・・・・・)のスペクトル成分を増幅
する。このフィルタは上記数式11のC2を基本に作ら
れたものである。即ち、mを1として、Δt=m/2f
0=1/2f0とし、上述の数式13にて示される計算を
基本としたフィルタである。
The following filters were used in the frequency filtering process. FIG. 43 is a graph showing the relationship between the horizontal axis and the vertical axis representing the frequency (Hz) and the vertical axis, respectively. As shown in FIG. 43, each of the filters 81e, 82e, and 83e has a fundamental frequency f.
The spectral component of 0 and the odd multiple of this frequency (3
The spectral components of f 0 , 5f 0 , ...) Are deleted or reduced. Moreover, this filter amplifies the spectral components of even-numbered frequencies (2f 0 , 4f 0 , ...). This filter is made on the basis of C 2 in Expression 11 above. That is, assuming that m is 1, Δt = m / 2f
The filter is based on the calculation shown in the above-mentioned formula 13 with 0 = 1 / 2f 0 .

【0104】図43に示すフィルタのうち、フィルタ8
1eはC2に1/2を乗じて得られたものである。即
ち、上述の数式13のaを1、bを2としてF2(t)
を計算して、振動数フィルタリング処理するフィルタで
あり、得られたF2(t)はf(t)にフィルタ81e
をかけたものとなる。なお、フィルタ82eは、フィル
タ81eを2回かけるフィルタであり、フィルタ83e
は、フィルタ81eを3回かけるフィルタである。上述
の実施例では、先ず受信波に時系列フィルタをかけて、
変形受信波とし、次に図43に示すフィルタの基本振動
数f0を62.419kHzに設定した後、このフィル
タを変形受信波に1回かけて、各反射波の振動数を特定
した。
Of the filters shown in FIG. 43, the filter 8
1e is obtained by multiplying C 2 by 1/2. That is, F 2 (t) where a is 1 and b is 2 in the above formula 13
Is calculated, and the obtained F 2 (t) is a filter 81e for f (t).
Multiplied by The filter 82e is a filter that applies the filter 81e twice, and is a filter 83e.
Is a filter that applies the filter 81e three times. In the above embodiment, first the received wave is time-series filtered,
After using the modified received wave, and setting the fundamental frequency f 0 of the filter shown in FIG. 43 to 62.419 kHz, this filter was applied once to the modified received wave to identify the frequency of each reflected wave.

【0105】第2実施例 第2実施例は、発明の実施の形態における第2実施例方
法により実際にコンクリート中の鉄筋の位置及び直径を
測定したものである。但し、第2実施例では、1本の鉄
筋4が配筋されたコンクリート1を使用した。
Second Example A second example is one in which the position and diameter of the reinforcing bar in concrete are actually measured by the method of the second example in the embodiment of the present invention. However, in the second example, the concrete 1 in which one reinforcing bar 4 was reinforced was used.

【0106】図44は鉄筋コンクリート及び計測点を示
す模式図である。図44に示すように、コンクリート1
内にはコンクリート1の上面2に平行となるように、鉄
筋4が配筋されている。鉄筋4は丸鋼であり、その直径
は12mmである。また、鉄筋4の上端と上面2との間
の距離dは4.5cmである。コンクリート1の上面2
には複数個の計測点9が予め設定されており、各計測点
9はコンクリート壁の長手方向に沿って等間隔Lで設置
される。Lは1.5cmとし、計測点を20点とし、2
0波を受信する。
FIG. 44 is a schematic diagram showing reinforced concrete and measuring points. As shown in FIG. 44, concrete 1
Reinforcing bars 4 are arranged inside the concrete 1 so as to be parallel to the upper surface 2 of the concrete 1. The reinforcing bar 4 is round steel, and its diameter is 12 mm. The distance d between the upper end of the reinforcing bar 4 and the upper surface 2 is 4.5 cm. Top 2 of concrete 1
Has a plurality of measurement points 9 set in advance, and the measurement points 9 are installed at equal intervals L along the longitudinal direction of the concrete wall. L is 1.5 cm, 20 measurement points, 2
Receives 0 waves.

【0107】このように構成された鉄筋コンクリート壁
及び計測点において、計測点9に発振センサ6及び受信
センサ7を配置した後、発振センサ6から弾性波をコン
クリート1内に発振し、受信センサ7により弾性波を受
信する。図45及び46は、横軸に振動数(Hz)をと
り、縦軸にスペクトル値をとって両者の関係を示すグラ
フ図であり、各計測点9で得られた受信波のフーリエス
ペクトルを示すグラフ図である。各フーリエスペクトル
は受信波を以下のように処理して得た。先ず、受信波を
フーリエ変換し、得られたフーリエスペクトルから6k
Hz以下及び100kHz以上のスペクトルを削除し
た。次に、このフーリエスペクトルをフーリエ逆変換
し、得られた時系例波に図47に示すフィルタ81nの
0を123.535kHzとして、振動数フィルタリ
ング処理した。このフィルタの導出法については後述す
る。次に、振動数フィルタリング処理後の時系列波に、
図4に示す経過時間taを4095μsとして、遠距離
遮断の時系列フィルタを2回かけ、更に近距離遮断の時
系列フィルタを2回かけて、変形受信波とした。
After the oscillation sensor 6 and the reception sensor 7 are arranged at the measurement point 9 at the reinforced concrete wall and the measurement point thus configured, the oscillation sensor 6 oscillates an elastic wave into the concrete 1, and the reception sensor 7 Receive elastic waves. 45 and 46 are graphs showing the relationship between the horizontal axis and the vertical axis representing the frequency (Hz) and the spectrum value, respectively, showing the Fourier spectrum of the received wave obtained at each measurement point 9. It is a graph figure. Each Fourier spectrum was obtained by processing the received wave as follows. First, the received wave is Fourier-transformed, and 6k is obtained from the obtained Fourier spectrum.
The spectra below Hz and above 100 kHz were deleted. Next, this Fourier spectrum was subjected to inverse Fourier transform, and the obtained time series example wave was subjected to frequency filtering processing with f 0 of the filter 81n shown in FIG. 47 set to 123.535 kHz. The method of deriving this filter will be described later. Next, in the time series wave after frequency filtering processing,
As 4095μs the elapsed time t a of FIG. 4, over twice the time series filter far off, further over twice the time series filter short-range cut-off, was modified received wave.

【0108】なお、近距離遮断の時系列フィルタとは、
図4に示すフィルタであり、到達時間thにおける大き
さが0であり、ta経過後の大きさが1であるものをい
う。本実施例にて使用した近距離遮断の時系列フィルタ
H(t)の具体的形状を下記数式15に示す。
The short-distance cutoff time series filter is
A filter shown in FIG. 4, a zero magnitude at the arrival time t h, refers to the size of the after t a elapsed is 1. A specific shape of the short-distance cutoff time series filter H (t) used in the present embodiment is shown in the following formula 15.

【0109】[0109]

【数15】 H(t)=sin(π/(2ta)×(t−th)) 但し、th≦t≦th+ta Equation 15] H (t) = sin (π / (2t a) × (t-t h)) where, t h ≦ t ≦ t h + t a

【0110】一方、遠距離遮断の時系列フィルタとは、
到達時間thにおける大きさが1であり、ta経過後の大
きさが0であるものをいう。本実施例にて使用した遠距
離遮断の時系列フィルタH(t)の具体的形状を下記数
式16に示す。
On the other hand, the long-distance cutoff time series filter is
The size at the arrival time t h is 1, and the size after the passage of t a is 0. A specific shape of the long-distance cutoff time series filter H (t) used in this embodiment is shown in the following formula 16.

【0111】[0111]

【数16】 H(t)=1−sin(π/(2ta)×(t−th)) 但し、th≦t≦th+ta Equation 16] H (t) = 1-sin (π / (2t a) × (t-t h)) where, t h ≦ t ≦ t h + t a

【0112】近距離遮断の時系列フィルタを重畳波に施
すと、ta付近の振幅が相対的に増幅され、この付近の
雑音成分も増幅される。近距離遮断の時系列フィルタに
加え、遠距離遮断の時系列フィルタを併用することによ
り、雑音成分の増幅を抑制することができる。
[0112] When subjected to the time series filter near field cut off the superimposed wave, the amplitude in the vicinity of t a is relatively amplified, the noise component in the vicinity of this is also amplified. Amplification of noise components can be suppressed by using a long-distance blocking time-series filter in addition to a short-distance blocking time-series filter.

【0113】得られた変形受信波に、振動数f0を3
0.762kHzとして、図48に示すフィルタ82a
により、振動数フィルタリング処理を施した。次に、振
動数f0を59.570kHzとして、図43に示すフ
ィルタ81eにより、振動数フィルタリング処理を1回
施し、更にf0を91.146kHzとして、図43に
示す振動数フィルタリング処理を1回施した。振動数フ
ィルタリング処理後の時系列波をフーリエ変換して、フ
ーリエスペクトルを得た。なお、図48に示すフィルタ
については後述する。
The frequency f 0 is set to 3 in the obtained modified received wave.
The filter 82a shown in FIG. 48 is set to 0.762 kHz.
Therefore, frequency filtering processing was performed. Next, the frequency f 0 is set to 59.570 kHz, the frequency filtering process is performed once by the filter 81e shown in FIG. 43, and the frequency f 0 is set to 91.146 kHz, and the frequency filtering process shown in FIG. 43 is performed once. gave. The time-series wave after the frequency filtering process was Fourier-transformed to obtain a Fourier spectrum. The filter shown in FIG. 48 will be described later.

【0114】図45及び46に示す各フーリエスペクト
ルにおいて、実線の縦線にて示す振動数は受信センサの
固有振動数である。この固有振動数のピークを除外して
考えると、スペクトルのピークのうち、最も高振動数側
に存在するものは、図45の点線にて示すように、3
7.445kHz付近に存在するものである。また、図
46の点線にて示すように、30.424kHz付近に
ピークが存在する。
In each Fourier spectrum shown in FIGS. 45 and 46, the frequency indicated by the solid vertical line is the natural frequency of the receiving sensor. When this natural frequency peak is excluded and considered, the peak existing on the highest frequency side among the spectrum peaks is 3 as shown by the dotted line in FIG.
It exists near 7.445 kHz. Further, as shown by the dotted line in FIG. 46, there is a peak near 30.424 kHz.

【0115】図49及び50は横軸に振動数(Hz)を
とり、縦軸にスペクトル値をとって両者の関係を示すグ
ラフ図であり、各計測点におけるフーリエスペクトルの
和を示すグラフ図である。但し、図49及び50に示す
フーリエスペクトルは、振動数f0を45.247kH
zとして、図51に示す振動数フィルタリング処理を1
00回施した後、振動数f0を49.642kHzとし
て、図51に示す振動数フィルタリング処理を100回
施して得られたものであり、受信センサによるスペクト
ルが削除されている。この削除されたスペクトルを点線
にて示す。なお、図51に示すフィルタについては後述
する。
FIGS. 49 and 50 are graphs showing the relationship between the horizontal axis and the vertical axis representing the frequency (Hz) and the spectrum value, respectively, showing the sum of the Fourier spectra at each measurement point. is there. However, in the Fourier spectra shown in FIGS. 49 and 50, the frequency f 0 is 45.247 kHz.
The frequency filtering process shown in FIG.
After being applied 00 times, the frequency f 0 is set to 49.642 kHz, and is obtained by applying the frequency filtering process shown in FIG. 51 100 times, and the spectrum by the receiving sensor is deleted. This deleted spectrum is shown by a dotted line. The filter shown in FIG. 51 will be described later.

【0116】図49に示すように、受信センサによるス
ペクトルが削除されているため、高振動数側のピークの
うち、明確に判別できるものは振動数が37.435k
Hzのものである。また、図50に示すように、次に判
別できるピークは、29.378kHzのものである。
As shown in FIG. 49, since the spectrum by the receiving sensor is deleted, the peaks on the high frequency side that can be clearly discriminated have a frequency of 37.435 k.
Hz. Further, as shown in FIG. 50, the next distinguishable peak is at 29.378 kHz.

【0117】これらのピークが鉄筋4からの反射波によ
るものか否かを確認するために、振動数フィルタリング
処理を順次実施し、スペクトルの低振動数側から基本振
動数f0及びその高次振動数成分をスペクトルから削除
した。振動数フィルタリング処理される波をGA(t)
とし、GA(t)に図51に示す振動数フィルタリング
処理をN回連続で施して、波GB(t)を得る。次に、
A(t)−GB(t)を計算する。例えば、図51に示
すフィルタ83iは振動数フィルタリング処理を50回
かけるフィルタであり、基本振動数f0及びその高次振
動数成分をのみを残存させ、他の成分を実質的に削除す
る。このような振動数フィルタリング処理を受けたGB
(t)をGA(t)から引けば、基本振動数f0及びその
高次振動数成分が実質的に削除された波を得ることがで
き、GA(t)に図52に示す振動数フィルタリング処
理(フィルタ81u)を施したことになる。この振動数
フィルタリング処理を種々の基本振動数f0について実
施した。各振動数フィルタリング処理における回数N及
び基本振動数f0を下記表1に示す。
In order to confirm whether or not these peaks are due to the reflected wave from the reinforcing bar 4, frequency filtering processing is sequentially performed, and the fundamental frequency f 0 and its higher order vibrations are calculated from the low frequency side of the spectrum. Several components were deleted from the spectrum. The wave subjected to frequency filtering is G A (t)
Then, the frequency filtering process shown in FIG. 51 is applied to G A (t) N times in succession to obtain a wave G B (t). next,
Calculate G A (t) -G B (t). For example, the filter 83i shown in FIG. 51 is a filter that applies the frequency filtering process 50 times, and only the fundamental frequency f 0 and its higher-order frequency components remain, and the other components are substantially deleted. G B subjected to such frequency filtering processing
By subtracting (t) from G A (t), a wave in which the fundamental frequency f 0 and its higher-order frequency components are substantially deleted can be obtained, and the vibration shown in FIG. 52 is shown in G A (t). This means that the number filtering process (filter 81u) has been performed. This frequency filtering process was carried out for various basic frequencies f 0 . The number of times N and the basic frequency f 0 in each frequency filtering process are shown in Table 1 below.

【0118】[0118]

【表1】 [Table 1]

【0119】図53及び54は、横軸に振動数(Hz)
をとり、縦軸にスペクトル値をとって両者の関係を示す
グラフ図であり、振動数フィルタリング処理後のフーリ
エスペクトルを示すグラフ図である。図53に示すよう
に、振動数37.435kHzの位置に明確なスペクト
ルのピークが存在し、この振動数を、nを1として、上
記数式1に代入した場合は、上記数式1の距離dの値は
5.3cmとなる。但し、コンクリート1内の音速Vは
4000m/秒とした。同様に、図54に示すように、
振動数29.378kHzの位置に明確なスペクトルの
ピークが存在し、この振動数を、nを1とし、Vを40
00m/秒として、上記数式1に代入した場合は、上記
数式1のdの値は6.8cmとなる。5.3cmをコン
クリート1と鉄筋4上端との間の距離と仮定し、6.8
cmをコンクリート1と鉄筋4下端との間の距離と仮定
すると、鉄筋の直径は、6.8cm−5.3cm、即ち
1.5cm(15mm)となる。
53 and 54, the horizontal axis shows the frequency (Hz).
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the two by taking the spectrum value on the vertical axis, and showing the Fourier spectrum after frequency filtering processing. As shown in FIG. 53, there is a clear spectrum peak at the position of the frequency of 37.435 kHz, and when this frequency is substituted into the above equation 1 with n being 1, the distance d of the above equation 1 The value is 5.3 cm. However, the sound velocity V in the concrete 1 was set to 4000 m / sec. Similarly, as shown in FIG.
There is a clear spectrum peak at a frequency of 29.378 kHz, and the frequency is set to 1 and V is set to 40.
When substituting 00 m / sec into Equation 1, the value of d in Equation 1 is 6.8 cm. Assuming 5.3 cm is the distance between the concrete 1 and the top of the rebar 4, 6.8
Assuming that cm is the distance between the concrete 1 and the lower end of the reinforcing bar 4, the diameter of the reinforcing bar is 6.8 cm-5.3 cm, that is, 1.5 cm (15 mm).

【0120】一般に、コンクリート1の上面2付近の音
速は、コンクリート1内の音速に比して、1乃至2割程
度低速である。この点を考慮し、音速を4000m/
秒、3600m/秒及び3400m/秒と仮定し、得ら
れた距離dを算出して鉄筋4の直径を導出した結果を下
記表2に示す。
Generally, the speed of sound near the upper surface 2 of the concrete 1 is about 10 to 20% lower than the speed of sound in the concrete 1. Considering this point, the sound velocity is 4000m /
Table 2 below shows the result of deriving the diameter of the reinforcing bar 4 by calculating the obtained distance d on the assumption of seconds, 3600 m / sec and 3400 m / sec.

【0121】[0121]

【表2】 [Table 2]

【0122】上記表2に示すように、音速Vを0.85
倍することにより補正すると、鉄筋4の上端と上面2と
の間の距離dが45mm(4.5cm)と算出され、実
際の距離と一致すると共に、鉄筋の直径が12.8mm
と算出され、実際の直径12mmと略一致した。以上よ
り、コンクリート1の上面2付近の音速Vを3400m
/秒と仮定すれば、鉄筋4の上端と上面2との間の距離
及び直径が、実際のものと一致する。
As shown in Table 2, the sound velocity V is 0.85.
When corrected by doubling, the distance d between the upper end of the reinforcing bar 4 and the upper surface 2 is calculated to be 45 mm (4.5 cm), which matches the actual distance and the diameter of the reinforcing bar is 12.8 mm.
Was calculated, and the actual diameter was approximately 12 mm. From the above, the sound velocity V near the upper surface 2 of concrete 1 is 3400 m
Assuming / sec, the distance and diameter between the upper end of the rebar 4 and the upper surface 2 are in agreement with the actual ones.

【0123】以下に、図47、48及び51に示すフィ
ルタについて説明する。図47に示すように、各フィル
タ81e,82e,83eは基本振動数f0のスペクト
ル成分及びこの振動数の整数倍振動数(2f0、3f0
・・・・・)のスペクトル成分を削減する。このフィル
タは上記数式9のC1を基本に作られたものである。但
し、mを2として、Δt=m/2f0=1/f0とし、上
述の数式12にて示される計算を基本としたフィルタで
ある。
The filters shown in FIGS. 47, 48 and 51 will be described below. As shown in FIG. 47, each of the filters 81e, 82e, and 83e has a spectral component of the fundamental frequency f 0 and an integral multiple frequency of this frequency (2f 0 , 3f 0 ,
......) is reduced. This filter is made on the basis of C 1 in Expression 9 above. However, when m is 2, Δt = m / 2f 0 = 1 / f 0, and the filter is based on the calculation shown in the above-mentioned formula 12.

【0124】図47に示すフィルタのうち、フィルタ8
1nはC2に1/2を乗じて得られたものである。即
ち、上述の数式12のaを1、bを2としてF1(t)
を計算して、振動数フィルタリング処理するフィルタで
あり、得られたF1(t)はf(t)にフィルタ81n
をかけたものとなる。なお、フィルタ82nは、フィル
タ81nを20回かけるフィルタであり、フィルタ83
nは、フィルタ81nを50回かけるフィルタである。
Of the filters shown in FIG. 47, the filter 8
1n is obtained by multiplying C 2 by 1/2. That is, F 1 (t) where a is 1 and b is 2 in the above formula 12
Is calculated, and frequency filtering processing is performed. The obtained F 1 (t) is the filter 81n in f (t).
Multiplied by The filter 82n is a filter that applies the filter 81n 20 times, and is the filter 83n.
n is a filter that applies the filter 81n 50 times.

【0125】図48に示すように、各フィルタ81a,
82a,83aは基本振動数f0のスペクトル成分及び
この振動数の奇数倍振動数(3f0、5f0、・・・・
・)のスペクトル成分を増幅する。また、このフィルタ
は偶数倍振動数(2f0、4f0、・・・・・)のスペク
トル成分を削除するか、又は削減する。このフィルタは
上記数式9のC1を基本に作られたものである。即ち、
mを1として、Δt=m/2f0=1/2f0とし、上述
の数式13にて示される計算を基本としたフィルタであ
る。
As shown in FIG. 48, each filter 81a,
Reference numerals 82a and 83a denote spectral components of the fundamental frequency f 0 and odd-number multiples (3f 0 , 5f 0 , ...) Of this frequency.
Amplify the spectral component of (). The filter also removes or reduces the spectral components of even harmonic frequencies (2f 0 , 4f 0 , ...). This filter is made on the basis of C 1 in Expression 9 above. That is,
This is a filter based on the calculation shown in the above-mentioned formula 13 with m = 1 and Δt = m / 2f 0 = 1 / 2f 0 .

【0126】図48に示すフィルタのうち、フィルタ8
1aはC2に1/2を乗じて得られたものである。即
ち、上述の数式11のaを1、bを2としてF1(t)
を計算して、振動数フィルタリング処理するフィルタで
あり、得られたF1(t)はf(t)にフィルタ81a
をかけたものとなる。なお、フィルタ82aは、フィル
タ81aを2回かけるフィルタであり、フィルタ83a
は、フィルタ81aを3回かけるフィルタである。
Of the filters shown in FIG. 48, the filter 8
1a is obtained by multiplying C 2 by 1/2. That is, F 1 (t) where a is 1 and b is 2 in the above formula 11
Is calculated and the frequency filtering process is performed. The obtained F 1 (t) is converted into f (t) by the filter 81a.
Multiplied by The filter 82a is a filter that applies the filter 81a twice, and is a filter 83a.
Is a filter that applies the filter 81a three times.

【0127】図51に示すように、各フィルタ81i,
82i,83iは基本振動数f0のスペクトル成分及び
この振動数の整数倍振動数(2f0、3f0、・・・・
・)のスペクトル成分を増幅する。このフィルタは上記
数式11のC2を基本に作られたものである。但し、m
を2として、Δt=m/2f0=1/f0とし、上述の数
式13にて示される計算を基本としたフィルタである。
As shown in FIG. 51, each filter 81i,
Reference numerals 82i and 83i denote spectral components of the fundamental frequency f 0 and integral multiple frequencies (2f 0 , 3f 0 , ...) Of this frequency.
Amplify the spectral component of (). This filter is made on the basis of C 2 in Expression 11 above. Where m
Is set to 2, and Δt = m / 2f 0 = 1 / f 0, and the filter is based on the calculation shown in the above-mentioned formula 13.

【0128】図51に示すフィルタのうち、フィルタ8
1iはC2に1/2を乗じて得られたものである。即
ち、上述の数式13のaを1、bを2としてF2(t)
を計算して、振動数フィルタリング処理するフィルタで
あり、得られたF2(t)はf(t)にフィルタ81i
をかけたものとなる。なお、フィルタ82iは、フィル
タ81iを20回かけるフィルタであり、フィルタ83
iは、フィルタ81iを50回かけるフィルタである。
Of the filters shown in FIG. 51, the filter 8
1i is obtained by multiplying C 2 by 1/2. That is, F 2 (t) where a is 1 and b is 2 in the above formula 13
Is calculated, and the obtained F 2 (t) is a filter 81i for f (t).
Multiplied by The filter 82i is a filter that applies the filter 81i 20 times, and the filter 83i
i is a filter that applies the filter 81i 50 times.

【0129】第3実施例 第3実施例は、図15に示すひび割れたコンクリートに
おいて、コンクリート上面から底面までの距離及びコン
クリート上面からひび割れの先端(反射面)までの距離
を特定したものである。使用したコンクリートの厚さ、
即ち上面2から底面8までの距離は30cmであり、ひ
び割れ深さ、即ち上面2から反射面10aまでの距離は
20cmである。第2実施例と同様に、計測点9を20
カ所に設置し、各計測点9の間隔Lを1.5cmとし、
全計測点9で合計20波を受信した。
Third Embodiment The third embodiment specifies the distance from the concrete top surface to the bottom surface and the distance from the concrete top surface to the crack tip (reflection surface) in the cracked concrete shown in FIG. The thickness of the concrete used,
That is, the distance from the top surface 2 to the bottom surface 8 is 30 cm, and the crack depth, that is, the distance from the top surface 2 to the reflecting surface 10a is 20 cm. Similar to the second embodiment, the measurement point 9 is set to 20
It is installed at one place, and the distance L between each measuring point 9 is 1.5 cm
A total of 20 waves were received at all measurement points 9.

【0130】図55及び56は、横軸に振動数(Hz)
をとり、縦軸にスペクトル値をとって両者の関係を示す
グラフ図であり、各計測点9で得られた受信波のフーリ
エスペクトルを示すグラフ図である。各フーリエスペク
トルは受信波を以下のように処理して得た。各計測点9
で得られた受信波に対して、図4に示す経過時間ta
4095μsとして、時系列フィルタをかけた。具体的
には、各受信波に遠距離遮断の時系列フィルタを2回か
け、更に近距離遮断の時系列フィルタを2回かけて、変
形受信波とした。得られた変形受信波をフーリエ変換し
た後、3kHz以下及び100kHz以上のスペクトル
を削除して、図55及び56に示すフーリエスペクトル
を得た。上記数式1のnを1とし、コンクリート1内の
音速Vを4000m/秒として、図55の破線は、底面
8による反射波のピークが表れる振動数及びその整数倍
の振動数を示したものである。同様に、図56の破線
は、ひび割れ10の反射面10aによって反射波が発生
し、この反射波のピークが表れる位置を示したものであ
る。
55 and 56, the horizontal axis shows the frequency (Hz).
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the two by taking the spectrum value on the vertical axis, and showing the Fourier spectrum of the received wave obtained at each measurement point 9. Each Fourier spectrum was obtained by processing the received wave as follows. Each measurement point 9
For the received waves obtained by, as 4095μs the elapsed time t a of FIG. 4, when multiplied by the sequence filter. Specifically, each reception wave is subjected to a long-distance cutoff time-series filter twice, and further, a short-distance cutoff time-series filter is applied twice to form a modified reception wave. After Fourier transforming the obtained modified received wave, spectra of 3 kHz or less and 100 kHz or more were deleted to obtain Fourier spectra shown in FIGS. 55 and 56. 55 where n is 1 in the above formula 1 and the sound velocity V in the concrete 1 is 4000 m / sec, the broken line in FIG. 55 shows the frequency at which the peak of the reflected wave by the bottom surface 8 appears and the integral multiple thereof. is there. Similarly, the broken line in FIG. 56 shows the position where a reflected wave is generated by the reflecting surface 10a of the crack 10 and a peak of this reflected wave appears.

【0131】図55に示すように、スペクトルによって
は、ピークが埋もれてしまい、破線の位置に明確なピー
クが存在しないものがある。同様に、図56に示すよう
に、スペクトルによっては、ピークが埋もれてしまい、
破線の位置に明確なピークが存在しないものがある。そ
こで、計測点毎に得られた受信波に時系列フィルタをか
け、次いでフーリエ変換した後、各受信波を相互に加算
する。
As shown in FIG. 55, in some spectra, the peaks are buried and there is no clear peak at the position of the broken line. Similarly, as shown in FIG. 56, the peak is buried depending on the spectrum,
In some cases, there is no clear peak at the position of the broken line. Therefore, the received waves obtained at each measurement point are time-series filtered, and then Fourier-transformed, and then the received waves are added to each other.

【0132】図57及び58は横軸に振動数(Hz)を
とり、縦軸にスペクトル値をとって両者の関係を示すグ
ラフ図であり、各計測点におけるフーリエスペクトルの
和を示すグラフ図である。図57に示すように、振動数
が6.669kHzの位置にピークが存在し、このピー
クの振動数を上記数式1に代入して、コンクリート1の
上面2から底面8間での距離dを算出すると、dは30
cmとなる。なお、nを1とし、Vを4000m/秒と
した。
57 and 58 are graphs showing the relationship between the horizontal axis and the vertical axis representing the frequency (Hz) and the spectrum value, respectively, showing the sum of Fourier spectra at each measurement point. is there. As shown in FIG. 57, there is a peak at a frequency of 6.669 kHz, and the frequency of this peak is substituted into the above mathematical formula 1 to calculate the distance d between the top surface 2 and the bottom surface 8 of the concrete 1. Then, d is 30
cm. In addition, n was set to 1 and V was set to 4000 m / sec.

【0133】また、図58に示すように、振動数が1
0.011kHzの位置にピークが存在し、このピーク
の振動数からコンクリート1の上面2からひび割れ10
の反射面10aまでの距離dを算出すると、dは20c
mとなる。
Further, as shown in FIG. 58, the frequency is 1
There is a peak at a position of 0.011 kHz, and from the frequency of this peak, the crack 10 is cracked from the upper surface 2 of the concrete 1.
When the distance d to the reflecting surface 10a is calculated, d is 20c
m.

【0134】このように本実施例では、各受信波に時系
例列フィルタをかけた後、フーリエ変換し、得られたフ
ーリエスペクトルを加算することにより、反射物とコン
クリート上面との距離を高精度に算出することができ
た。本実施例では反射波によるピークが明確なため、振
動数フィルタリング処理は実施しなかった。
As described above, in the present embodiment, after the time series example sequence filter is applied to each received wave, the Fourier transform is performed and the obtained Fourier spectra are added to increase the distance between the reflecting object and the concrete upper surface. It was possible to calculate with accuracy. In this example, since the peak due to the reflected wave was clear, the frequency filtering process was not performed.

【0135】[0135]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
受信波に時系列フィルタを施すので、高精度で受信波中
の反射波の振動数を特定することができる。これによ
り、物質内の反射物の位置等を高精度で特定することが
できる。
As described above, according to the present invention,
Since the time-series filter is applied to the received wave, the frequency of the reflected wave in the received wave can be specified with high accuracy. As a result, it is possible to specify the position and the like of the reflector in the substance with high accuracy.

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

【図1】本発明の第1実施例方法における鉄筋コンクリ
ートモデルを示す模式図である。
FIG. 1 is a schematic view showing a reinforced concrete model in the first embodiment method of the present invention.

【図2】図1のA−A′面を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a plane AA ′ in FIG.

【図3】横軸に時間t(秒)をとり、縦軸に振幅をとっ
て両者の関係を示すグラフ図である。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the two, with the horizontal axis representing time t (seconds) and the vertical axis representing amplitude.

【図4】横軸に時間t(秒)をとり、縦軸に時系列フィ
ルタH(t)をとって両者の関係を示すグラフ図であ
り、時系列フィルタを模式的に示す図である。
FIG. 4 is a graph showing a relationship between the two, with the horizontal axis representing time t (seconds) and the vertical axis representing time series filter H (t), and a diagram schematically showing the time series filter.

【図5】横軸に時間t(秒)をとり、縦軸に振幅をとっ
て両者の関係を示すグラフ図であり、受信波に時系列フ
ィルタがかけられ、得られた変形受信波を模式的に示す
グラフ図である。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the horizontal axis representing time t (seconds) and the vertical axis representing amplitude, showing a modified received wave obtained by applying a time series filter to the received wave. FIG.

【図6】横軸に振動数(Hz)をとり、縦軸にスペクト
ル値をとって両者の関係を示すグラフ図であり、得られ
たフーリエスペクトルを模式的に示す図である。
FIG. 6 is a graph showing a relationship between the two, where the horizontal axis represents frequency (Hz) and the vertical axis represents spectrum value, and is a diagram schematically showing the obtained Fourier spectrum.

【図7】横軸に振動数(Hz)をとり、縦軸にスペクト
ル値をとって両者の関係を示すグラフ図であり、振動数
フィルタリング処理後のフーリエスペクトルを模式的に
示す図である。
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the two, where the horizontal axis represents the frequency (Hz) and the vertical axis represents the spectrum value, and is a diagram schematically showing the Fourier spectrum after frequency filtering processing.

【図8】鉄筋が配筋された柱を示す模式図である。FIG. 8 is a schematic view showing a column in which reinforcing bars are arranged.

【図9】鉄筋が配筋された梁を示す模式図である。FIG. 9 is a schematic view showing a beam in which reinforcing bars are arranged.

【図10】鉄筋が配筋された壁を示す模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram showing a wall in which reinforcing bars are arranged.

【図11】コンクリート壁の計測を示す模式図である。FIG. 11 is a schematic diagram showing measurement of a concrete wall.

【図12】横軸に振動数(Hz)をとり、縦軸にスペク
トル値をとって両者の関係を示すグラフ図であり、計測
点で得られた変形受信波のフーリエスペクトルを示すグ
ラフ図である。
FIG. 12 is a graph showing the relationship between the two by taking the frequency (Hz) on the horizontal axis and the spectrum value on the vertical axis, and showing the Fourier spectrum of the modified received wave obtained at the measurement point. is there.

【図13】横軸に振動数(Hz)をとり、縦軸にスペク
トル値をとって両者の関係を示すグラフ図であり、計測
点で得られた変形受信波のフーリエスペクトルを示すグ
ラフ図である。
FIG. 13 is a graph showing the relationship between the two by taking the frequency (Hz) on the horizontal axis and the spectrum value on the vertical axis, and showing the Fourier spectrum of the modified received wave obtained at the measurement point. is there.

【図14】コンクリート壁及び計測点を示す模式図であ
る。
FIG. 14 is a schematic diagram showing a concrete wall and measurement points.

【図15】ひび割れたコンクリート壁及び計測点を示す
模式図である。
FIG. 15 is a schematic diagram showing a cracked concrete wall and measurement points.

【図16】本発明の実施例に係る重畳波フィルタリング
処理装置を示す模式図である。
FIG. 16 is a schematic diagram showing a superimposed wave filtering processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図17】横軸に時間t(秒)をとり、縦軸に重畳波f
(t)をとって両者の関係を示すグラフ図及び横軸に時
間t(秒)をとり、縦軸に重畳波f(t+Δt)をとっ
て両者の関係を示すグラフ図である。
FIG. 17 shows time t (seconds) on the horizontal axis and superimposed wave f on the vertical axis.
(T) is a graph showing the relationship between the two, and the horizontal axis shows time t (seconds), and the vertical axis shows the superimposed wave f (t + Δt) showing the relationship between the two.

【図18】横軸に時間t(秒)をとり、縦軸に振幅をと
って両者の関係を示すグラフ図であり、実線はf(t)
を構成する各sin(2nπt)を示し、破線はf(t
+Δt)を構成する各sin{(2nπ(t+Δt)}
を示す。
FIG. 18 is a graph showing the relationship between the two, where the horizontal axis represents time t (seconds) and the vertical axis represents amplitude, and the solid line represents f (t).
Showing sin (2nπt), and the broken line is f (t
Each sin {(2nπ (t + Δt)} that composes + Δt)
Is shown.

【図19】G1(t)を示すグラフ図である。FIG. 19 is a graph showing G 1 (t).

【図20】G1(t)の各n成分を示すグラフ図であ
る。
FIG. 20 is a graph showing each n component of G 1 (t).

【図21】G2(t)を示すグラフ図である。FIG. 21 is a graph showing G 2 (t).

【図22】G2(t)の各n成分を示すグラフ図であ
る。
FIG. 22 is a graph showing each n component of G 2 (t).

【図23】(a)は横軸に時間t(秒)をとり、縦軸に
重畳波f(t)をとって両者の関係を示すグラフ図であ
り、(b)は横軸に時間t(秒)をとり、縦軸に重畳波
f(t+Δt)をとって両者の関係を示すグラフ図であ
る。
FIG. 23 (a) is a graph showing the relationship between the horizontal axis of time t (seconds) and the vertical axis of superimposed wave f (t), and FIG. 23 (b) is the horizontal axis of time t. FIG. 3 is a graph showing the relationship between (sec) and the superimposed wave f (t + Δt) on the vertical axis.

【図24】横軸に時間t(秒)をとり、縦軸に重畳波f
(t)及びf(t+Δt)の各n成分(振動数n)をと
って両者の関係を示す図であり、実線はf(t)の基本
振動数波sin(2nπt)を示し、破線はf(t+Δ
t)の基本振動数波sin{(2nπ(t+Δt)}を
示す。
FIG. 24 shows time t (sec) on the horizontal axis and superimposed wave f on the vertical axis.
It is a figure which shows each relationship between both (t) and f (t + (DELTA) t) n component (frequency n) is taken, a solid line shows fundamental frequency wave sin (2n (pi) t) of f (t), and a broken line shows f. (T + Δ
The fundamental frequency wave sin {(2nπ (t + Δt)} of t) is shown.

【図25】G1(t)を示すグラフ図である。FIG. 25 is a graph showing G 1 (t).

【図26】G1(t)の各n成分を示すグラフ図であ
る。
FIG. 26 is a graph showing each n component of G 1 (t).

【図27】G2(t)を示すグラフ図である。FIG. 27 is a graph showing G 2 (t).

【図28】G2(t)の各n成分を示すグラフ図であ
る。
FIG. 28 is a graph showing each n component of G 2 (t).

【図29】Σ(n=1,k)sin(2nπt)について、
横軸に振動数(Hz)をとり、縦軸にスペクトル値をと
って両者の関係を示すグラフ図である。
FIG. 29 is a diagram of Σ (n = 1, k) sin (2nπt)
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the horizontal axis and frequency (Hz), and the vertical axis with the spectrum value.

【図30】図13に上記数式2を適用し、得られたスペ
クトル値を示す図であり、横軸に振動数(Hz)をと
り、縦軸にスペクトル値をとって両者の関係を示すグラ
フ図である。
FIG. 30 is a graph showing a spectrum value obtained by applying the above-mentioned numerical formula 2 to FIG. 13, a graph showing a frequency (Hz) on the horizontal axis and a spectrum value on the vertical axis, showing a relationship between the two. It is a figure.

【図31】図13に上記数式3を適用し、得られたスペ
クトル値を示す図であり、横軸に振動数(Hz)をと
り、縦軸にスペクトル値をとって両者の関係を示すグラ
フ図である。
FIG. 31 is a graph showing a spectrum value obtained by applying the above-mentioned mathematical expression 3 to FIG. 13, a graph showing a frequency (Hz) on the horizontal axis and a spectrum value on the vertical axis, showing a relationship between the two. It is a figure.

【図32】横軸に時間t(秒)をとり、縦軸に振幅をと
って両者の関係を示すグラフ図である。
FIG. 32 is a graph showing the relationship between the time t (seconds) on the horizontal axis and the amplitude on the vertical axis.

【図33】(a)、(b)は、夫々、f(t)、F
1(t)のフーリエスペクトルであり、横軸に振動数
(Hz)をとり、縦軸にスペクトル値をとって両者の関
係を示すグラフ図である。
33 (a) and (b) are f (t) and F, respectively.
It is a Fourier spectrum of 1 (t), the horizontal axis shows the frequency (Hz), and the vertical axis shows the spectrum value showing the relationship between the two.

【図34】(a)、(b)は、夫々、f(t)、F
2(t)のフーリエスペクトルであり、横軸に振動数
(Hz)をとり、縦軸にスペクトル値をとって両者の関
係を示すグラフ図である。
34 (a) and 34 (b) are f (t) and F, respectively.
It is a Fourier spectrum of 2 (t), and a horizontal axis shows a frequency (Hz) and a vertical axis shows a spectrum value, and is a graph showing the relationship between the two.

【図35】横軸に振動数(kHz)をとり、縦軸にフー
リエスペクトルを取って両者の関係を示すグラフ図であ
り、発振波(破線)91及び受信波(実線)92のフー
リエスペクトルを示す図である。
FIG. 35 is a graph showing a relationship between the oscillation frequency (kHz) on the horizontal axis and the Fourier spectrum on the vertical axis, showing the Fourier spectrum of the oscillating wave (broken line) 91 and the received wave (solid line) 92. FIG.

【図36】横軸に振動数(kHz)をとり、縦軸にフー
リエスペクトルを取って両者の関係を示すグラフ図であ
り、受信波92のスペクトルを振動数フィルタリング処
理して得られたスペクトルを示す図である。
FIG. 36 is a graph showing the relationship between the two by taking the frequency (kHz) on the horizontal axis and the Fourier spectrum on the vertical axis, and showing the spectrum obtained by frequency filtering the spectrum of the received wave 92. FIG.

【図37】横軸に振動数(kHz)をとり、縦軸にフー
リエスペクトルを取って両者の関係を示すグラフ図であ
り、受信波92のスペクトルに時系列フィルタをかけた
後、振動数フィルタリング処理して得られたスペクトル
である。
FIG. 37 is a graph showing the relationship between the two by taking the frequency (kHz) on the horizontal axis and the Fourier spectrum on the vertical axis, and performing frequency filtering after the time-series filter is applied to the spectrum of the received wave 92. It is the spectrum obtained by processing.

【図38】横軸に振動数(kHz)をとり、縦軸にフー
リエスペクトルを取って両者の関係を示すグラフ図であ
り、受信波92のスペクトルに時系列フィルタをかけた
後、振動数フィルタリング処理して得られたスペクトル
である。
FIG. 38 is a graph showing the relationship between the two by taking the frequency (kHz) on the horizontal axis and the Fourier spectrum on the vertical axis, and performing frequency filtering after the spectrum of the received wave 92 is time-series filtered. It is the spectrum obtained by processing.

【図39】横軸に振動数(kHz)をとり、縦軸にフー
リエスペクトルを取って両者の関係を示すグラフ図であ
り、受信波92のスペクトルに時系列フィルタをかけた
後、振動数フィルタリング処理して得られたスペクトル
である。
FIG. 39 is a graph showing the relationship between the two by taking the frequency (kHz) on the horizontal axis and the Fourier spectrum on the vertical axis, and performing frequency filtering after the time series filter is applied to the spectrum of the received wave 92. It is the spectrum obtained by processing.

【図40】横軸に振動数(kHz)をとり、縦軸にフー
リエスペクトルを取って両者の関係を示すグラフ図であ
り、受信波92のスペクトルに時系列フィルタをかけた
後、振動数フィルタリング処理して得られたスペクトル
である。
FIG. 40 is a graph showing a relationship between the two by taking the frequency (kHz) on the horizontal axis and the Fourier spectrum on the vertical axis, and performing frequency filtering after the time-series filter is applied to the spectrum of the received wave 92. It is the spectrum obtained by processing.

【図41】横軸に振動数(kHz)をとり、縦軸にフー
リエスペクトルを取って両者の関係を示すグラフ図であ
り、th=0とし、ta=300μ秒とし、受信波92の
スペクトルに時系列フィルタをかけた後、振動数フィル
タリング処理して得られたスペクトルを示す図である。
FIG. 41 is a graph showing the relationship between the frequency (kHz) on the horizontal axis and the Fourier spectrum on the vertical axis, where t h = 0 and t a = 300 μsec. It is a figure which shows the spectrum obtained by performing a frequency filtering process, after applying a time series filter to the spectrum.

【図42】th=0とし、ta=200μ秒とし、受信波
92のスペクトルに時系列フィルタをかけた後、振動数
フィルタリング処理して得られたスペクトルを示す図で
ある。
42 is a diagram showing a spectrum obtained by performing frequency filtering processing after performing time series filtering on the spectrum of the received wave 92 with t h = 0 and t a = 200 μsec. FIG.

【図43】横軸に振動数(Hz)をとり、縦軸にスペク
トル値をとって両者の関係を示すグラフ図であり、フィ
ルタを示す図である。
FIG. 43 is a graph showing the relationship between the two by taking the frequency (Hz) on the horizontal axis and the spectrum value on the vertical axis and showing the filter.

【図44】鉄筋コンクリート及び計測点を示す模式図で
ある。
FIG. 44 is a schematic diagram showing reinforced concrete and measuring points.

【図45】横軸に振動数(Hz)をとり、縦軸にスペク
トル値をとって両者の関係を示すグラフ図であり、各計
測点で得られた受信波のフーリエスペクトルを示すグラ
フ図である。
FIG. 45 is a graph showing the relationship between the two by taking the frequency (Hz) on the horizontal axis and the spectrum value on the vertical axis, and showing the Fourier spectrum of the received wave obtained at each measurement point. is there.

【図46】横軸に振動数(Hz)をとり、縦軸にスペク
トル値をとって両者の関係を示すグラフ図であり、各計
測点で得られた受信波のフーリエスペクトルを示すグラ
フ図である。
FIG. 46 is a graph showing the relationship between the two by taking the frequency (Hz) on the horizontal axis and the spectrum value on the vertical axis, and showing the Fourier spectrum of the received wave obtained at each measurement point. is there.

【図47】横軸に振動数(Hz)をとり、縦軸にスペク
トル値をとって両者の関係を示すグラフ図であり、フィ
ルタを示す図である。
FIG. 47 is a graph showing a relationship between the two by taking the frequency (Hz) on the horizontal axis and the spectrum value on the vertical axis and showing the filter.

【図48】横軸に振動数(Hz)をとり、縦軸にスペク
トル値をとって両者の関係を示すグラフ図であり、フィ
ルタを示す図である。
FIG. 48 is a graph showing the relationship between the two by taking the frequency (Hz) on the horizontal axis and the spectrum value on the vertical axis, and showing the filter.

【図49】横軸に振動数(Hz)をとり、縦軸にスペク
トル値をとって両者の関係を示すグラフ図であり、各計
測点におけるフーリエスペクトルの和を示すグラフ図で
ある。
FIG. 49 is a graph showing a relationship between the two by taking the frequency (Hz) on the horizontal axis and the spectrum value on the vertical axis, and showing the sum of Fourier spectra at each measurement point.

【図50】横軸に振動数(Hz)をとり、縦軸にスペク
トル値をとって両者の関係を示すグラフ図であり、各計
測点におけるフーリエスペクトルの和を示すグラフ図で
ある。
FIG. 50 is a graph showing the relationship between the two by taking the frequency (Hz) on the horizontal axis and the spectrum value on the vertical axis, and showing the sum of Fourier spectra at each measurement point.

【図51】横軸に振動数(Hz)をとり、縦軸にスペク
トル値をとって両者の関係を示すグラフ図であり、フィ
ルタを示す図である。
FIG. 51 is a graph showing the relationship between the two by taking the frequency (Hz) on the horizontal axis and the spectrum value on the vertical axis and showing the filter.

【図52】横軸に振動数(Hz)をとり、縦軸にスペク
トル値をとって両者の関係を示すグラフ図であり、フィ
ルタを示す図である。
FIG. 52 is a graph showing the relationship between the two by taking the frequency (Hz) on the horizontal axis and the spectrum value on the vertical axis, and showing the filter.

【図53】横軸に振動数(Hz)をとり、縦軸にスペク
トル値をとって両者の関係を示すグラフ図であり、振動
数フィルタリング処理後のフーリエスペクトルを示すグ
ラフ図である。
FIG. 53 is a graph showing the relationship between the two by taking the frequency (Hz) on the horizontal axis and the spectrum value on the vertical axis, and showing the Fourier spectrum after frequency filtering processing.

【図54】横軸に振動数(Hz)をとり、縦軸にスペク
トル値をとって両者の関係を示すグラフ図であり、振動
数フィルタリング処理後のフーリエスペクトルを示すグ
ラフ図である。
FIG. 54 is a graph showing the relationship between the two by taking the frequency (Hz) on the horizontal axis and the spectrum value on the vertical axis, and showing the Fourier spectrum after frequency filtering processing.

【図55】横軸に振動数(Hz)をとり、縦軸にスペク
トル値をとって両者の関係を示すグラフ図であり、各計
測点で得られた受信波のフーリエスペクトルを示すグラ
フ図である。
FIG. 55 is a graph showing the relationship between the two by taking the frequency (Hz) on the horizontal axis and the spectrum value on the vertical axis, and showing the Fourier spectrum of the received wave obtained at each measurement point. is there.

【図56】横軸に振動数(Hz)をとり、縦軸にスペク
トル値をとって両者の関係を示すグラフ図であり、各計
測点で得られた受信波のフーリエスペクトルを示すグラ
フ図である。
FIG. 56 is a graph showing the relationship between the two by taking the frequency (Hz) on the horizontal axis and the spectrum value on the vertical axis, and showing the Fourier spectrum of the received wave obtained at each measurement point. is there.

【図57】横軸に振動数(Hz)をとり、縦軸にスペク
トル値をとって両者の関係を示すグラフ図であり、各計
測点におけるフーリエスペクトルの和を示すグラフ図で
ある。
FIG. 57 is a graph showing the relationship between the two by taking the frequency (Hz) on the horizontal axis and the spectrum value on the vertical axis, and showing the sum of Fourier spectra at each measurement point.

【図58】横軸に振動数(Hz)をとり、縦軸にスペク
トル値をとって両者の関係を示すグラフ図であり、各計
測点におけるフーリエスペクトルの和を示すグラフ図で
ある。
FIG. 58 is a graph showing the relationship between the two by taking the frequency (Hz) on the horizontal axis and the spectrum value on the vertical axis, and showing the sum of Fourier spectra at each measurement point.

【図59】発振センサによりコンクリート内に弾性波を
発振し、受信センサにより受信する様子を示す模式図で
ある。
[Fig. 59] Fig. 59 is a schematic diagram showing a state where an oscillating sensor oscillates elastic waves in concrete and a receiving sensor receives the acoustic waves.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1;鉄筋コンクリート 2;上面 3;大径筋 4,11,11a,11b,12,12a;鉄筋 5;小径筋 6;発振センサ 7,71;受信センサ 8;底面 9,9a,9b;計測点 10;ひび割れ 10a;反射面 31s,31a,31b,31c,31e,32a,3
2b,32c,32d,32e,33a,33b,33
c,33d,33e;スペクトル 51,52,53;時系列フィルタ 72;A/Dコンバータ 73;コンピュータ 74;CRT 75;DISK 76;フィルタリング装置 77;フィルタリング用CPU 78;メモリー 81a,81e,81n,81i,82a,82e,8
2n,82i,83a,83e,83n,83i;フィ
ルタ 91;発振波 79,92;受信波 101;柱 102;梁 103;壁
1; Reinforced concrete 2; Top surface 3; Large diameter bar 4, 11, 11a, 11b, 12, 12a; Reinforcing bar 5; Small diameter bar 6; Oscillation sensor 7, 71; Reception sensor 8; Bottom surface 9, 9a, 9b; Measuring point 10 Cracks 10a; reflective surfaces 31s, 31a, 31b, 31c, 31e, 32a, 3
2b, 32c, 32d, 32e, 33a, 33b, 33
c, 33d, 33e; spectrum 51, 52, 53; time series filter 72; A / D converter 73; computer 74; CRT 75; DISK 76; filtering device 77; filtering CPU 78; memory 81a, 81e, 81n, 81i , 82a, 82e, 8
2n, 82i, 83a, 83e, 83n, 83i; Filter 91; Oscillating wave 79, 92; Received wave 101; Pillar 102; Beam 103; Wall

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【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成8年7月22日[Submission date] July 22, 1996

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】図面の簡単な説明[Correction target item name] Brief description of drawings

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

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

【図1】本発明の第1実施例方法における鉄筋コンクリ
ートモデルを示す模式図である。
FIG. 1 is a schematic view showing a reinforced concrete model in the first embodiment method of the present invention.

【図2】図1のA−A′面を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a plane AA ′ in FIG.

【図3】横軸に時間t(秒)をとり、縦軸に振幅をとっ
て両者の関係を示すグラフ図である。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the two, with the horizontal axis representing time t (seconds) and the vertical axis representing amplitude.

【図4】横軸に時間t(秒)をとり、縦軸に時系列フィ
ルタH(t)をとって両者の関係を示すグラフ図であ
り、時系列フィルタを模式的に示す図である。
FIG. 4 is a graph showing a relationship between the two, with the horizontal axis representing time t (seconds) and the vertical axis representing time series filter H (t), and a diagram schematically showing the time series filter.

【図5】横軸に時間t(秒)をとり、縦軸に振幅をとっ
て両者の関係を示すグラフ図であり、受信波に時系列フ
ィルタがかけられ、得られた変形受信波を模式的に示す
グラフ図である。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the horizontal axis representing time t (seconds) and the vertical axis representing amplitude, showing a modified received wave obtained by applying a time series filter to the received wave. FIG.

【図6】横軸に振動数(Hz)をとり、縦軸にスペクト
ル値をとって両者の関係を示すグラフ図であり、得られ
たフーリエスペクトルを模式的に示す図である。
FIG. 6 is a graph showing a relationship between the two, where the horizontal axis represents frequency (Hz) and the vertical axis represents spectrum value, and is a diagram schematically showing the obtained Fourier spectrum.

【図7】横軸に振動数(Hz)をとり、縦軸にスペクト
ル値をとって両者の関係を示すグラフ図であり、振動数
フィルタリング処理後のフーリエスペクトルを模式的に
示す図である。
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the two, where the horizontal axis represents the frequency (Hz) and the vertical axis represents the spectrum value, and is a diagram schematically showing the Fourier spectrum after frequency filtering processing.

【図8】鉄筋が配筋された柱を示す模式図である。FIG. 8 is a schematic view showing a column in which reinforcing bars are arranged.

【図9】鉄筋が配筋された梁を示す模式図である。FIG. 9 is a schematic view showing a beam in which reinforcing bars are arranged.

【図10】鉄筋が配筋された壁を示す模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram showing a wall in which reinforcing bars are arranged.

【図11】コンクリート壁の計測を示す模式図である。FIG. 11 is a schematic diagram showing measurement of a concrete wall.

【図12】横軸に振動数(Hz)をとり、縦軸にスペク
トル値をとって両者の関係を示すグラフ図であり、計測
点で得られた変形受信波のフーリエスペクトルを示すグ
ラフ図である。
FIG. 12 is a graph showing the relationship between the two by taking the frequency (Hz) on the horizontal axis and the spectrum value on the vertical axis, and showing the Fourier spectrum of the modified received wave obtained at the measurement point. is there.

【図13】横軸に振動数(Hz)をとり、縦軸にスペク
トル値をとって両者の関係を示すグラフ図であり、計測
点で得られた変形受信波のフーリエスペクトルを示すグ
ラフ図である。
FIG. 13 is a graph showing the relationship between the two by taking the frequency (Hz) on the horizontal axis and the spectrum value on the vertical axis, and showing the Fourier spectrum of the modified received wave obtained at the measurement point. is there.

【図14】コンクリート壁及び計測点を示す模式図であ
る。
FIG. 14 is a schematic diagram showing a concrete wall and measurement points.

【図15】ひび割れたコンクリート壁及び計測点を示す
模式図である。
FIG. 15 is a schematic diagram showing a cracked concrete wall and measurement points.

【図16】本発明の実施例に係る重畳波フィルタリング
処理装置を示す模式図である。
FIG. 16 is a schematic diagram showing a superimposed wave filtering processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図17】横軸に時間t(秒)をとり、縦軸に重畳波f
(t)及びf(t+Δt)をとって両者の関係を示すグ
ラフ図である。
FIG. 17 shows time t (seconds) on the horizontal axis and superimposed wave f on the vertical axis.
FIG . 6 is a graph showing the relationship between (t) and f (t + Δt) .

【図18】横軸に時間t(秒)をとり、縦軸に振幅をと
って両者の関係を示すグラフ図であり、実線はf(t)
を構成する各sin(2nπt)を示し、破線はf(t
+Δt)を構成する各sin{(2nπ(t+Δt)}
を示す。
FIG. 18 is a graph showing the relationship between the two, where the horizontal axis represents time t (seconds) and the vertical axis represents amplitude, and the solid line represents f (t).
Showing sin (2nπt), and the broken line is f (t
Each sin {(2nπ (t + Δt)} that composes + Δt)
Is shown.

【図19】G(t)を示すグラフ図である。FIG. 19 is a graph showing G 1 (t).

【図20】G(t)の各n成分を示すグラフ図であ
る。
FIG. 20 is a graph showing each n component of G 1 (t).

【図21】G(t)を示すグラフ図である。FIG. 21 is a graph showing G 2 (t).

【図22】G(t)の各n成分を示すグラフ図であ
る。
FIG. 22 is a graph showing each n component of G 2 (t).

【図23】横軸に時間t(秒)をとり、縦軸に重畳波f
(t)及びf(t+Δt)をとって両者の関係を示すグ
ラフ図である。
FIG. 23 shows the time t (seconds) on the horizontal axis and the superimposed wave f on the vertical axis.
FIG . 6 is a graph showing the relationship between (t) and f (t + Δt) .

【図24】横軸に時間t(秒)をとり、縦軸に重畳波f
(t)及びf(t+Δt)の各n成分(振動数n)をと
って両者の関係を示す図であり、実線はf(t)の基本
振動数波sin(2nπt)を示し、破線はf(t+Δ
t)の基本振動数波sin{(2nπ(t+Δt)}を
示す。
FIG. 24 shows time t (sec) on the horizontal axis and superimposed wave f on the vertical axis.
It is a figure which shows each relationship between both (t) and f (t + (DELTA) t) n component (frequency n) is taken, a solid line shows fundamental frequency wave sin (2n (pi) t) of f (t), and a broken line shows f. (T + Δ
The fundamental frequency wave sin {(2nπ (t + Δt)} of t) is shown.

【図25】G(t)を示すグラフ図である。FIG. 25 is a graph showing G 1 (t).

【図26】G(t)の各n成分を示すグラフ図であ
る。
FIG. 26 is a graph showing each n component of G 1 (t).

【図27】G(t)を示すグラフ図である。FIG. 27 is a graph showing G 2 (t).

【図28】G(t)の各n成分を示すグラフ図であ
る。
FIG. 28 is a graph showing each n component of G 2 (t).

【図29】Σ(n=1,k)sin(2nπt)につい
て、横軸に振動数(Hz)をとり、縦軸にスペクトル値
をとって両者の関係を示すグラフ図である。
FIG. 29 is a graph showing the relationship between Σ (n = 1, k) sin (2nπt), where the horizontal axis represents the frequency (Hz) and the vertical axis represents the spectrum value.

【図30】図13に上記数式2を適用し、得られたスペ
クトル値を示す図であり、横軸に振動数(Hz)をと
り、縦軸にスペクトル値をとって両者の関係を示すグラ
フ図である。
FIG. 30 is a graph showing a spectrum value obtained by applying the above-mentioned numerical formula 2 to FIG. 13, a graph showing a frequency (Hz) on the horizontal axis and a spectrum value on the vertical axis, showing a relationship between the two. It is a figure.

【図31】図13に上記数式3を適用し、得られたスペ
クトル値を示す図であり、横軸に振動数(Hz)をと
り、縦軸にスペクトル値をとって両者の関係を示すグラ
フ図である。
FIG. 31 is a graph showing a spectrum value obtained by applying the above-mentioned mathematical expression 3 to FIG. 13, a graph showing a frequency (Hz) on the horizontal axis and a spectrum value on the vertical axis, showing a relationship between the two. It is a figure.

【図32】横軸に時間t(秒)をとり、縦軸に振幅をと
って両者の関係を示すグラフ図である。
FIG. 32 is a graph showing the relationship between the time t (seconds) on the horizontal axis and the amplitude on the vertical axis.

【図33】(a)、(b)は、夫々、f(t)、F
(t)のフーリエスペクトルであり、横軸に振動数
(Hz)をとり、縦軸にスペクトル値をとって両者の関
係を示すグラフ図である。
33 (a) and (b) are f (t) and F, respectively.
It is a Fourier spectrum of 1 (t), a horizontal axis shows frequency (Hz), and a vertical axis | shaft takes a spectrum value, and is a graph figure which shows the relationship of both.

【図34】(a)、(b)は、夫々、f(t)、F
(t)のフーリエスペクトルであり、横軸に振動数
(Hz)をとり、縦軸にスペクトル値をとって両者の関
係を示すグラフ図である。
34 (a) and 34 (b) are f (t) and F, respectively.
It is a Fourier spectrum of 2 (t), a horizontal axis shows a frequency (Hz), and a vertical axis | shaft takes a spectrum value, and is a graph figure which shows the relationship of both.

【図35】横軸に振動数(kHz)をとり、縦軸にフー
リエスペクトルを取って両者の関係を示すグラフ図であ
り、発振波(破線)91及び受信波(実線)92のフー
リエスペクトルを示す図である。
FIG. 35 is a graph showing a relationship between the oscillation frequency (kHz) on the horizontal axis and the Fourier spectrum on the vertical axis, showing the Fourier spectrum of the oscillating wave (broken line) 91 and the received wave (solid line) 92. FIG.

【図36】横軸に振動数(kHz)をとり、縦軸にフー
リエスペクトルを取って両者の関係を示すグラフ図であ
り、受信波92のスペクトルを振動数フィルタリング処
理して得られたスペクトルを示す図である。
FIG. 36 is a graph showing the relationship between the two by taking the frequency (kHz) on the horizontal axis and the Fourier spectrum on the vertical axis, and showing the spectrum obtained by frequency filtering the spectrum of the received wave 92. FIG.

【図37】横軸に振動数(kHz)をとり、縦軸にフー
リエスペクトルを取って両者の関係を示すグラフ図であ
り、受信波92のスペクトルに時系列フィルタをかけた
後、振動数フィルタリング処理して得られたスペクトル
である。
FIG. 37 is a graph showing the relationship between the two by taking the frequency (kHz) on the horizontal axis and the Fourier spectrum on the vertical axis, and performing frequency filtering after the time-series filter is applied to the spectrum of the received wave 92. It is the spectrum obtained by processing.

【図38】横軸に振動数(kHz)をとり、縦軸にフー
リエスペクトルを取って両者の関係を示すグラフ図であ
り、受信波92のスペクトルに時系列フィルタをかけた
後、振動数フィルタリング処理して得られたスペクトル
である。
FIG. 38 is a graph showing the relationship between the two by taking the frequency (kHz) on the horizontal axis and the Fourier spectrum on the vertical axis, and performing frequency filtering after the spectrum of the received wave 92 is time-series filtered. It is the spectrum obtained by processing.

【図39】横軸に振動数(kHz)をとり、縦軸にフー
リエスペクトルを取って両者の関係を示すグラフ図であ
り、受信波92のスペクトルに時系列フィルタをかけた
後、振動数フィルタリング処理して得られたスペクトル
である。
FIG. 39 is a graph showing the relationship between the two by taking the frequency (kHz) on the horizontal axis and the Fourier spectrum on the vertical axis, and performing frequency filtering after the time series filter is applied to the spectrum of the received wave 92. It is the spectrum obtained by processing.

【図40】横軸に振動数(kHz)をとり、縦軸にフー
リエスペクトルを取って両者の関係を示すグラフ図であ
り、受信波92のスペクトルに時系列フィルタをかけた
後、振動数フィルタリング処理して得られたスペクトル
である。
FIG. 40 is a graph showing a relationship between the two by taking the frequency (kHz) on the horizontal axis and the Fourier spectrum on the vertical axis, and performing frequency filtering after the time-series filter is applied to the spectrum of the received wave 92. It is the spectrum obtained by processing.

【図41】横軸に振動数(kHz)をとり、縦軸にフー
リエスペクトルを取って両者の関係を示すグラフ図であ
り、t=0とし、t=300μ秒とし、受信波92
のスペクトルに時系列フィルタをかけた後、振動数フィ
ルタリング処理して得られたスペクトルを示す図であ
る。
FIG. 41 is a graph showing the relationship between the two by taking the frequency (kHz) on the horizontal axis and the Fourier spectrum on the vertical axis, where t h = 0 and t a = 300 μsec.
FIG. 5 is a diagram showing a spectrum obtained by performing frequency filtering processing after applying a time series filter to the spectrum of FIG.

【図42】t=0とし、t=200μ秒とし、受信
波92のスペクトルに時系列フィルタをかけた後、振動
数フィルタリング処理して得られたスペクトルを示す図
である。
[Figure 42] and t h = 0, and t a = 200 [mu] seconds, after applying a time series filter spectrum of the received wave 92 is a diagram showing a spectrum obtained by frequency filtering.

【図43】横軸に振動数(Hz)をとり、縦軸にスペク
トル値をとって両者の関係を示すグラフ図であり、フィ
ルタを示す図である。
FIG. 43 is a graph showing the relationship between the two by taking the frequency (Hz) on the horizontal axis and the spectrum value on the vertical axis and showing the filter.

【図44】鉄筋コンクリート及び計測点を示す模式図で
ある。
FIG. 44 is a schematic diagram showing reinforced concrete and measuring points.

【図45】横軸に振動数(Hz)をとり、縦軸にスペク
トル値をとって両者の関係を示すグラフ図であり、各計
測点で得られた受信波のフーリエスペクトルを示すグラ
フ図である。
FIG. 45 is a graph showing the relationship between the two by taking the frequency (Hz) on the horizontal axis and the spectrum value on the vertical axis, and showing the Fourier spectrum of the received wave obtained at each measurement point. is there.

【図46】横軸に振動数(Hz)をとり、縦軸にスペク
トル値をとって両者の関係を示すグラフ図であり、各計
測点で得られた受信波のフーリエスペクトルを示すグラ
フ図である。
FIG. 46 is a graph showing the relationship between the two by taking the frequency (Hz) on the horizontal axis and the spectrum value on the vertical axis, and showing the Fourier spectrum of the received wave obtained at each measurement point. is there.

【図47】横軸に振動数(Hz)をとり、縦軸にスペク
トル値をとって両者の関係を示すグラフ図であり、フィ
ルタを示す図である。
FIG. 47 is a graph showing a relationship between the two by taking the frequency (Hz) on the horizontal axis and the spectrum value on the vertical axis and showing the filter.

【図48】横軸に振動数(Hz)をとり、縦軸にスペク
トル値をとって両者の関係を示すグラフ図であり、フィ
ルタを示す図である。
FIG. 48 is a graph showing the relationship between the two by taking the frequency (Hz) on the horizontal axis and the spectrum value on the vertical axis, and showing the filter.

【図49】横軸に振動数(Hz)をとり、縦軸にスペク
トル値をとって両者の関係を示すグラフ図であり、各計
測点におけるフーリエスペクトルの和を示すグラフ図で
ある。
FIG. 49 is a graph showing a relationship between the two by taking the frequency (Hz) on the horizontal axis and the spectrum value on the vertical axis, and showing the sum of Fourier spectra at each measurement point.

【図50】横軸に振動数(Hz)をとり、縦軸にスペク
トル値をとって両者の関係を示すグラフ図であり、各計
測点におけるフーリエスペクトルの和を示すグラフ図で
ある。
FIG. 50 is a graph showing the relationship between the two by taking the frequency (Hz) on the horizontal axis and the spectrum value on the vertical axis, and showing the sum of Fourier spectra at each measurement point.

【図51】横軸に振動数(Hz)をとり、縦軸にスペク
トル値をとって両者の関係を示すグラフ図であり、フィ
ルタを示す図である。
FIG. 51 is a graph showing the relationship between the two by taking the frequency (Hz) on the horizontal axis and the spectrum value on the vertical axis and showing the filter.

【図52】横軸に振動数(Hz)をとり、縦軸にスペク
トル値をとって両者の関係を示すグラフ図であり、フィ
ルタを示す図である。
FIG. 52 is a graph showing the relationship between the two by taking the frequency (Hz) on the horizontal axis and the spectrum value on the vertical axis, and showing the filter.

【図53】横軸に振動数(Hz)をとり、縦軸にスペク
トル値をとって両者の関係を示すグラフ図であり、振動
数フィルタリング処理後のフーリエスペクトルを示すグ
ラフ図である。
FIG. 53 is a graph showing the relationship between the two by taking the frequency (Hz) on the horizontal axis and the spectrum value on the vertical axis, and showing the Fourier spectrum after frequency filtering processing.

【図54】横軸に振動数(Hz)をとり、縦軸にスペク
トル値をとって両者の関係を示すグラフ図であり、振動
数フィルタリング処理後のフーリエスペクトルを示すグ
ラフ図である。
FIG. 54 is a graph showing the relationship between the two by taking the frequency (Hz) on the horizontal axis and the spectrum value on the vertical axis, and showing the Fourier spectrum after frequency filtering processing.

【図55】横軸に振動数(Hz)をとり、縦軸にスペク
トル値をとって両者の関係を示すグラフ図であり、各計
測点で得られた受信波のフーリエスペクトルを示すグラ
フ図である。
FIG. 55 is a graph showing the relationship between the two by taking the frequency (Hz) on the horizontal axis and the spectrum value on the vertical axis, and showing the Fourier spectrum of the received wave obtained at each measurement point. is there.

【図56】横軸に振動数(Hz)をとり、縦軸にスペク
トル値をとって両者の関係を示すグラフ図であり、各計
測点で得られた受信波のフーリエスペクトルを示すグラ
フ図である。
FIG. 56 is a graph showing the relationship between the two by taking the frequency (Hz) on the horizontal axis and the spectrum value on the vertical axis, and showing the Fourier spectrum of the received wave obtained at each measurement point. is there.

【図57】横軸に振動数(Hz)をとり、縦軸にスペク
トル値をとって両者の関係を示すグラフ図であり、各計
測点におけるフーリエスペクトルの和を示すグラフ図で
ある。
FIG. 57 is a graph showing the relationship between the two by taking the frequency (Hz) on the horizontal axis and the spectrum value on the vertical axis, and showing the sum of Fourier spectra at each measurement point.

【図58】横軸に振動数(Hz)をとり、縦軸にスペク
トル値をとって両者の関係を示すグラフ図であり、各計
測点におけるフーリエスペクトルの和を示すグラフ図で
ある。
FIG. 58 is a graph showing the relationship between the two by taking the frequency (Hz) on the horizontal axis and the spectrum value on the vertical axis, and showing the sum of Fourier spectra at each measurement point.

【図59】発振センサによりコンクリート内に弾性波を
発振し、受信センサにより受信する様子を示す模式図で
ある。
[Fig. 59] Fig. 59 is a schematic diagram showing a state where an oscillating sensor oscillates elastic waves in concrete and a receiving sensor receives the acoustic waves.

【符号の説明】 1;鉄筋コンクリート 2;上面 3;大径筋 4,11,11a,11b,12,12a;鉄筋 5;小径筋 6;発振センサ 7,71;受信センサ 8;底面 9,9a,9b;計測点 10;ひび割れ 10a;反射面 31s,31a,31b,31c,31e,32a,3
2b,32c,32d,32e,33a,33b,33
c,33d,33e;スペクトル 51,52,53;時系列フィルタ 72;A/Dコンバータ 73;コンピュータ 74;CRT 75;DISK 76;フィルタリング装置 77;フィルタリング用CPU 78;メモリー 81a,81e,81n,81i,82a,82e,8
2n,82i,83a,83e,83n,83i;フィ
ルタ 91;発振波 79,92;受信波 101;柱 102;梁 103;壁
[Explanation of Codes] 1; Reinforced concrete 2; Top surface 3; Large diameter bar 4, 11, 11a, 11b, 12, 12a; Reinforcing bar 5; Small diameter bar 6; Oscillation sensor 7, 71; Reception sensor 8; Bottom surface 9, 9a, 9b; measurement point 10; crack 10a; reflection surface 31s, 31a, 31b, 31c, 31e, 32a, 3
2b, 32c, 32d, 32e, 33a, 33b, 33
c, 33d, 33e; spectrum 51, 52, 53; time series filter 72; A / D converter 73; computer 74; CRT 75; DISK 76; filtering device 77; filtering CPU 78; memory 81a, 81e, 81n, 81i , 82a, 82e, 8
2n, 82i, 83a, 83e, 83n, 83i; Filter 91; Oscillating wave 79, 92; Received wave 101; Pillar 102; Beam 103; Wall

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 弾性波が伝播する物質に弾性波発振セン
サと弾性波受信センサとを配置し、前記弾性波発振セン
サが物質内に弾性波を発振した後、前記弾性波受信セン
サにより受信し、得られた受信波にこの受信波の到達時
間から所定の時間までの大きさが0乃至1であると共
に、所定の時間以後の大きさが1である時系列フィルタ
をかけることを特徴とする重畳波フィルタリング処理方
法。
1. An elastic wave oscillating sensor and an elastic wave receiving sensor are arranged in a substance through which an elastic wave propagates, and the elastic wave oscillating sensor oscillates an elastic wave in the substance and then receives the elastic wave by the elastic wave receiving sensor. The obtained received wave is time-series filtered with a magnitude of 0 to 1 from the arrival time of the received wave to a predetermined time and a magnitude of 1 after the predetermined time. Superposed wave filtering method.
【請求項2】 前記時系列フィルタを複数回かけること
を特徴とする請求項1に記載の重畳波フィルタリング処
理方法。
2. The superimposed wave filtering processing method according to claim 1, wherein the time series filter is applied a plurality of times.
【請求項3】 更に振動数によるフィルタリング処理す
ることを特徴とする請求項1又は2に記載の重畳波フィ
ルタリング処理方法。
3. The superposed wave filtering method according to claim 1, further comprising filtering by frequency.
【請求項4】 前記弾性波発振センサ及び前記弾性波受
信センサは複数個配置されており、各弾性波受信センサ
で得られた受信波について、夫々、前記時系列フィルタ
をかけた後、相互に加算することを特徴とする請求項1
乃至3のいずれか1項に記載の重畳波フィルタリング処
理方法。
4. A plurality of the elastic wave oscillating sensors and the elastic wave receiving sensor are arranged, and the received waves obtained by the respective elastic wave receiving sensors are mutually subjected to the time-series filter and then mutually. The addition is performed according to claim 1.
4. The superposed wave filtering method according to any one of items 1 to 3.
【請求項5】 前記弾性波発振センサ及び前記弾性波受
信センサは複数個配置されており、各弾性波受信センサ
で得られた受信波について、夫々、相互に加算した後、
前記時系列フィルタをかけることを特徴とする請求項1
乃至3のいずれか1項に記載の重畳波フィルタリング処
理方法。
5. A plurality of the elastic wave oscillation sensors and the elastic wave receiving sensors are arranged, and after adding the received waves obtained by the respective elastic wave receiving sensors to each other,
2. The time series filter is applied.
4. The superposed wave filtering method according to any one of items 1 to 3.
【請求項6】 弾性波発振センサと弾性波受信センサ
と、この弾性波受信センサにより受信された受信波に時
系列フィルタをかけて変形受信波とする時系列フィルタ
部とを有し、前記時系列フィルタは、前記受信波の到達
時間から所定の時間までの大きさが0乃至1、所定の時
間以後の大きさが1であることを特徴とする重畳波フィ
ルタリング処理装置。
6. An elastic wave oscillating sensor, an elastic wave receiving sensor, and a time-series filter section for applying a time-series filter to a received wave received by the elastic wave receiving sensor to obtain a modified received wave, The superposed wave filtering device, wherein the series filter has a size of 0 to 1 from the arrival time of the received wave to a predetermined time, and a size of 1 after the predetermined time.
【請求項7】 前記変形受信波を振動数によるフィルタ
リング処理するフィルタリング処理部を有することを特
徴とする請求項6に記載の重畳波フィルタリング処理装
置。
7. The superimposed wave filtering processing apparatus according to claim 6, further comprising a filtering processing unit that performs filtering processing on the modified reception wave according to frequency.
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