JP2009020045A - Paint bullet to form object plane for noncontact measurement - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光学手段を使用して計測対象物までの距離や計測対象物の機械的振動や位置の変化を計測するために用いる計測対象物の非接触計測面を容易に形成することができる非接触計測対象面形成用ペイント弾に関するものである。 The present invention can easily form a non-contact measurement surface of a measurement object used for measuring a distance to the measurement object, a mechanical vibration of the measurement object, and a change in position using an optical means. The present invention relates to a non-contact measurement target surface forming paint bullet.
近年、我が国の荒廃するインフラの管理が叫ばれており、特に、２０１０年代に更新時期を迎える、橋梁や道路などのインフラのリスク管理が重要な課題となってきている。 In recent years, management of infrastructure that has been devastated in Japan has been screamed, and in particular, risk management of infrastructure such as bridges and roads, which has reached a renewal period in the 2010s, has become an important issue.
かかるインフラのリスク管理のためには、光学手段を使用して計測対象物の位置の変化や計測対象物までの距離や計測対象物の機械的振動を計測するために用いる非接触計測対象面を容易に形成することが不可欠となる。 For risk management of such infrastructure, a non-contact measurement target surface used for measuring changes in the position of the measurement object, distance to the measurement object, and mechanical vibration of the measurement object using optical means is used. Easy to form is essential.
本願の発明者は、既に、構造物の振動特性の非接触計測システムについて提案を行っている（下記特許文献１参照）。 The inventor of the present application has already proposed a non-contact measurement system for vibration characteristics of a structure (see Patent Document 1 below).
一方、携帯に適したマーキングボール発射装置が提案されている（下記特許文献２参照）。 On the other hand, a marking ball launcher suitable for carrying has been proposed (see Patent Document 2 below).
また、再帰反射性印刷用インキ組成物およびこれを用いた再帰反射性物品が提案されている（下記特許文献３参照）。
しかしながら、計測対象物までの距離の測定や構造物の振動特性の非接触計測システムにおいてレーザードップラーを用いる場合、橋梁などの高い箇所を計測対象面とする時、レーザーが反射する面を如何に設定するかが問題となる。 However, when using a laser Doppler in a non-contact measurement system for measuring the distance to the measurement object or the vibration characteristics of the structure, how to set the surface that the laser reflects when a high part such as a bridge is used as the measurement object surface It will be a problem.
図１２は従来の非接触計測の対象となる構造物に貼付ける再帰性反射シールを示す図、図１３は従来の高架橋の下面に再帰性反射シールを貼付ける様子を示す図である。 FIG. 12 is a view showing a retroreflective seal attached to a structure to be subjected to conventional non-contact measurement, and FIG. 13 is a view showing a state where the retroreflective seal is attached to the lower surface of a conventional viaduct.
従来は、図１２に示すような再帰性反射シール１０１を計測の対象となる構造物に貼付けるようにしている。つまり、図１３のように計測の対象となる構造物が橋梁１０３の下面であるような場合には、長尺状の棒（約１０ｍ）１０２の先に再帰性反射シール１０１を保持して計測の対象となる橋梁１０３の下面に貼付するようにしていた。しかしながら、非接触計測対象物は山間部や河川部、高架部など地形により危険な所もあり、再帰性反射シールを手作業で取り付けるには限度があり、機械的手段によるマーカーの付与方法の検討が急務であった。 Conventionally, a retroreflective seal 101 as shown in FIG. 12 is attached to a structure to be measured. That is, when the structure to be measured is the lower surface of the bridge 103 as shown in FIG. 13, the measurement is performed by holding the retroreflective seal 101 at the end of the long rod (about 10 m) 102. It was made to affix on the lower surface of the bridge 103 used as an object. However, non-contact measurement objects are dangerous due to topography such as mountainous areas, rivers, and elevated parts, and there is a limit to manually installing the retroreflective seal, so consider how to apply markers by mechanical means. There was an urgent need.
本発明は、上記状況に鑑みて、非接触計測条件が悪い箇所においても、レーザーが反射する面を的確に設定することができるようにするため、機械的発射装置による非接触計測対象面形成用ペイント弾を提供することを目的とする。 In view of the above situation, the present invention is for forming a non-contact measurement target surface by a mechanical launching device so that a laser-reflecting surface can be accurately set even in a location where the non-contact measurement condition is bad. The aim is to provide paint bullets.
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕非接触計測対象面形成用ペイント弾において、レーザー光を利用して構造物の非接触計測を行う際、再帰性反射塗料を前記構造物に着弾させ付着させることにより、非接触計測対象面を形成することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides
[1] In a non-contact measurement target surface forming paint bullet, when performing non-contact measurement of a structure using laser light, a retroreflective coating is landed on and attached to the structure. A surface is formed.
〔２〕上記〔１〕記載の非接触計測対象面形成用ペイント弾において、前記再帰性反射塗料が外被材により覆われている球状体であることを特徴とする。 [2] The non-contact measurement target surface forming paint bullet according to [1] above, wherein the retroreflective coating is a spherical body covered with an outer covering material.
〔３〕上記〔１〕又は〔２〕記載の非接触計測対象面形成用ペイント弾において、前記再帰性反射塗料はガラスビーズと、このガラスビーズを保持・固着させるためのバインダーと、前記再帰性反射塗料の見かけ粘度を上げ、前記ガラスビーズの沈下を防ぎ、運動エネルギーの付加により前記再帰性反射塗料の急激な粘度低下を起こすレデューサーを含むことを特徴とする。 [3] In the paint bullet for forming a non-contact measurement target surface according to [1] or [2], the retroreflective coating material includes glass beads, a binder for holding and fixing the glass beads, and the recursive property. It includes a reducer that raises the apparent viscosity of the reflective paint, prevents the glass beads from sinking, and causes a sudden viscosity drop of the retroreflective paint by the addition of kinetic energy.
〔４〕上記〔３〕記載の非接触計測対象面形成用ペイント弾において、前記ガラスビーズは屈折率１．５〜２．２、粒径（平均粒径）１〜１０００μｍであることを特徴とする。 [4] The non-contact measurement target surface forming paint bullet according to [3], wherein the glass beads have a refractive index of 1.5 to 2.2 and a particle size (average particle size) of 1 to 1000 μm. To do.
〔５〕上記〔３〕記載の非接触計測対象面形成用ペイント弾において、前記ガラスビーズの表面にシランカップリング剤をコーティングするシラン処理を施すことを特徴とする。 [5] The non-contact measurement target surface forming paint bullet according to [3], wherein a surface of the glass beads is subjected to silane treatment for coating with a silane coupling agent.
〔６〕上記〔３〕又は〔４〕記載の非接触計測対象面形成用ペイント弾において、前記ガラスビーズの半球部分に反射層となる金属または金属化合物の蒸着層が形成され、前記ガラスビーズ自体が反射機能を有することを特徴とする。 [6] In the non-contact measurement target surface forming paint bullet described in [3] or [4] above, a deposited layer of a metal or metal compound serving as a reflective layer is formed on the hemispherical portion of the glass beads, and the glass beads themselves Has a reflection function.
〔７〕上記〔３〕又は〔４〕記載の非接触計測対象面形成用ペイント弾において、反射層となる蒸着層を形成しないガラスビーズを用いた場合の反射性能を上げるため、鏡のような役目を果たすマイカと色を付けるための色素をも含むことを特徴とする。 [7] In the non-contact measurement target surface forming paint bullet described in [3] or [4] above, in order to improve the reflection performance when using glass beads that do not form a vapor deposition layer as a reflection layer, It also contains mica that plays a role and pigments for coloring.
〔８〕上記〔６〕記載の非接触計測対象面形成用ペイント弾において、前記マイカの粒径はガラスビーズの粒径よりも小さいことを特徴とする。 [8] The paint bullet for forming a non-contact measurement target surface according to [6] above, wherein the particle diameter of the mica is smaller than the particle diameter of the glass beads.
〔９〕上記〔１〕から〔８〕の何れか一項記載の非接触計測対象面形成用ペイント弾において、前記再帰性反射塗料が乾燥することで、非接触計測対象面（反射ターゲット）が完成することを特徴とする。 [9] In the non-contact measurement target surface forming paint bullet according to any one of [1] to [8], the non-contact measurement target surface (reflection target) is formed by drying the retroreflective coating. It is characterized by completion.
本発明によれば、次のような効果を奏することができる。 According to the present invention, the following effects can be achieved.
（１）河川橋梁や高所等、従来反射ターゲットとして用いてきた再帰性反射シール等を簡単に貼付できない場所へ、迅速にかつ的確に非接触計測対象面を形成することができる。 (1) A non-contact measurement target surface can be quickly and accurately formed in a place where a retroreflective seal or the like conventionally used as a reflection target such as a river bridge or a high place cannot be easily pasted.
（２）距離の測定や振動測定による構造物検査作業の効率化と安全性の向上をめざすことができる。また、構造物の振動を長距離非接触測定できる新しいシステムであるＵドップラー装置（詳細は後述）から照射されたレーザー光は、再帰性反射が行われるので、その再帰性反射したレーザー光をＵドップラー装置で的確に検出することができ、正確な非接触計測を実施することができる。 (2) It is possible to improve the efficiency and safety of the structure inspection work by distance measurement and vibration measurement. In addition, the laser light emitted from the U Doppler device (details will be described later), which is a new system capable of non-contact measurement of structural vibrations over long distances, is retroreflected. It can be accurately detected by the Doppler device, and accurate non-contact measurement can be performed.
（３）さらに、基準点から反射ターゲットへの仰角を計測することにより、高低の変化を察知でき地形の***や陥没による事故発生を未然に防止することが可能となる。 (3) Further, by measuring the elevation angle from the reference point to the reflection target, it is possible to detect a change in height, and to prevent an accident from occurring due to terrain uplift or depression.
本発明の非接触計測対象面形成用ペイント弾は、レーザー光を利用した構造物の非接触計測装置を行う際、再帰性反射塗料を前記構造物に着弾させ付着させることにより、非接触計測対象面を形成する。 The non-contact measurement target surface forming paint bullet of the present invention is a non-contact measurement target by applying a retroreflective coating to the structure and attaching it when performing a non-contact measurement apparatus for a structure using laser light. Form a surface.
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
図１は本発明で用いるレーザー光を利用した非接触距離計測装置の構成図である。 FIG. 1 is a configuration diagram of a non-contact distance measuring device using laser light used in the present invention.
この図において、レーザー光を利用した非接触距離計測装置１は、脚２、その脚２上にセットされるセンサ部３、そのセンサ部３上に配置される照準手段としての照準スコープ４、さらにデータレコーダ５を備えている。６はその照準スコープ４に対応してセットされる非接触距離計測対象面を形成するボール発射装置、７はセンサ部３とボール発射装置６との間に挟着される衝撃乃至振動を吸収する弾性部材である。因みに、センサ部３は、例えば、レーザー光源としてＨｅ−Ｎｅガスレーザーを用いる。なお、非接触距離計測装置１とボール発射装置６とは共通の照準手段としての照準スコープ４を備えている。したがって、非接触距離計測装置１とボール発射装置６にはそれぞれに照準手段を備える必要がないので、低コスト化を図ることができる。 In this figure, a non-contact distance measuring device 1 using laser light includes a leg 2, a sensor unit 3 set on the leg 2, an aiming scope 4 as an aiming means disposed on the sensor unit 3, and A data recorder 5 is provided. Reference numeral 6 denotes a ball launcher that forms a non-contact distance measurement target surface set corresponding to the aiming scope 4, and 7 absorbs an impact or vibration sandwiched between the sensor unit 3 and the ball launcher 6. It is an elastic member. Incidentally, the sensor unit 3 uses, for example, a He—Ne gas laser as a laser light source. The non-contact distance measuring device 1 and the ball launching device 6 include an aiming scope 4 as a common aiming means. Therefore, since the non-contact distance measuring device 1 and the ball launching device 6 do not need to have aiming means, respectively, the cost can be reduced.
図２は非接触距離計測装置のセンサ部と併設した非接触計測対象面を形成するボール発射装置を用いた構造物の非接触距離計測システムの模式図、図３はボール発射装置の模式図、図４はそのボールとなるペイント弾（球状体）の模式図、図５は再帰性反射の説明図であり、図５（ａ）はその再帰性反射の様子を示す図、図５（ｂ）はその反射材の断面図、図５（ｃ）はビーズによる再帰性反射の様子を示す図である。 FIG. 2 is a schematic diagram of a non-contact distance measurement system for a structure using a ball launcher that forms a non-contact measurement target surface in combination with a sensor unit of the non-contact distance measurement device, and FIG. 3 is a schematic diagram of the ball launcher. FIG. 4 is a schematic diagram of a paint bullet (spherical body) serving as the ball, FIG. 5 is an explanatory diagram of the retroreflection, FIG. 5A is a diagram showing the state of the retroreflection, and FIG. Is a cross-sectional view of the reflective material, and FIG. 5C is a diagram showing a state of retroreflection by beads.
ここで、非接触計測対象面を形成するボール発射装置６は、例えば、図３に示すように一端から他端にかけてガス通路１１が形成される本体部１０と、圧縮気体が充填されたガスボンベ２２が収納され、本体部１０の一端側に装着されるガスホルダー部２０と、非接触計測対象面を形成する再帰性反射ペイント弾（ボール）３３が装填され、本体部１０の他端側に装着されるバレル３１を有するバレル部３０とを備えている。さらに、本体部１０には、ガスボンベ２２を開封するピストン１３、およびそのピストン１３の操作レバー１２が設けられている。本体部１０のガス通路１１は、ガスホルダー部２０とバレル部３０により密封されており、操作レバー１２の操作によりガスボンベ２２が開封されると、ガスボンベ２２内の圧縮気体が本体部１０のガス通路１１内に充満し、充満した圧縮気体の圧力により、バレル部３０に装填されている非接触計測対象面を形成する再帰性反射ペイント弾（ボール）３３がバレル部３０の外部へと発射される。 Here, the ball launching device 6 that forms the non-contact measurement target surface includes, for example, a main body 10 in which a gas passage 11 is formed from one end to the other end as shown in FIG. 3, and a gas cylinder 22 filled with compressed gas. The gas holder 20 is mounted on one end side of the main body 10 and the retroreflective paint bullet (ball) 33 forming the non-contact measurement target surface is loaded and mounted on the other end of the main body 10 And a barrel portion 30 having a barrel 31 to be provided. Furthermore, the main body 10 is provided with a piston 13 for opening the gas cylinder 22 and an operation lever 12 for the piston 13. The gas passage 11 of the main body portion 10 is sealed by the gas holder portion 20 and the barrel portion 30. When the gas cylinder 22 is opened by the operation of the operation lever 12, the compressed gas in the gas cylinder 22 is transferred to the gas passage of the main body portion 10. 11, and the pressure of the filled compressed gas fills the barrel part 30, and a retroreflective paint bullet (ball) 33 forming a non-contact measurement target surface is fired to the outside of the barrel part 30. .
このようなボール発射装置は、例えば、上記した特許文献２に開示されている。この特許文献２に記載されたマーキングボール発射装置は照準器を備えているが、本発明では、非接触距離計測装置１に搭載されている照準スコープ４を用いるようにしており、図３に示したこのボール発射装置６を、図１に示すように、非接触距離計測装置１のセンサ部に併設するようにしている。なお、ボール発射装置６はこのような構造に限定されるものではない。例えば、ガスボンベと発射筒とを併設してコンパクトな構造にするようにしてもよい。 Such a ball launcher is disclosed in, for example, Patent Document 2 described above. Although the marking ball launching device described in Patent Document 2 includes an aiming device, in the present invention, an aiming scope 4 mounted on the non-contact distance measuring device 1 is used, which is shown in FIG. As shown in FIG. 1, the ball launching device 6 is provided in the sensor unit of the non-contact distance measuring device 1. The ball launcher 6 is not limited to such a structure. For example, a gas cylinder and a launch tube may be provided together to form a compact structure.
また、再帰性反射ペイント弾５１は、図４に示すように、再帰性反射塗料５２がゼラチン素材等の外被材５３により覆われている。また、完成した反射ターゲットは、図５に示すように、反射材６１上にはガラスビーズ６２が付着し、光が入射した方向に戻る再帰性反射面を形成することができる。なお、再帰性反射ペイント弾の構成については詳細に後述する。 In the retroreflective paint bullet 51, as shown in FIG. 4, the retroreflective paint 52 is covered with a covering material 53 such as a gelatin material. Further, as shown in FIG. 5, the completed reflective target can form a retroreflecting surface in which glass beads 62 are attached on the reflective material 61 and return to the direction in which the light is incident. The configuration of the retroreflective paint bullet will be described later in detail.
したがって、非接触計測対象面が形成されると、非接触距離計測装置１からこの面に照射されたレーザー光は再帰性反射が行われるので、その再帰性反射したレーザー光を非接触距離計測装置１で検出することができ、正確な非接触計測を実施することができる。 Therefore, when the non-contact measurement target surface is formed, the laser light irradiated on the surface from the non-contact distance measuring device 1 is retroreflected, and thus the retroreflected laser light is converted into the non-contact distance measuring device. 1, and accurate non-contact measurement can be performed.
また、ボール発射装置６は、非接触距離計測装置１のセンサ部３に併設するが、ボール発射装置６とセンサ部３との間には衝撃乃至振動を吸収する弾性部材７を挟着するようにしたので、ボール発射装置６のボール発射時の衝撃乃至振動を有効に吸収することができ、非接触距離計測装置１への影響をなくすことができる。 The ball launching device 6 is provided in the sensor unit 3 of the non-contact distance measuring device 1, but an elastic member 7 that absorbs shock or vibration is sandwiched between the ball launching device 6 and the sensor unit 3. Therefore, the impact or vibration at the time of ball launch of the ball launcher 6 can be effectively absorbed, and the influence on the non-contact distance measuring device 1 can be eliminated.
図６は本発明にかかる再帰性反射ペイント弾の試作例を示す図、図７は破砕後の再帰性反射ペイント弾の殻を示す図、図８はその再帰性反射ペイント弾の着弾により形成された非接触計測対象面（反射ターゲット）の一例を示す図である。 FIG. 6 is a diagram showing a prototype of a retroreflective paint bullet according to the present invention, FIG. 7 is a diagram showing a shell of the retroreflective paint bullet after crushing, and FIG. 8 is formed by landing of the retroreflective paint bullet. It is a figure which shows an example of the non-contact measurement object surface (reflection target).
これらの図に示すように、再帰性反射ペイント弾５１は球状体をなし、破砕後の再帰性反射ペイント弾５１の殻（外被材）５３は図７に示すようになる。 As shown in these drawings, the retroreflective paint bullet 51 has a spherical shape, and the shell (outer material) 53 of the retroreflective paint bullet 51 after crushing is as shown in FIG.
なお、再帰性反射ペイント弾５１に使用するガラスビーズは、屈折率１．５〜２．２（特に、１．９３）、粒径（平均粒径）１〜１０００μｍ（特に、３５〜５５μｍ）のものである。特に、屈折率１．９３のガラスビーズは、その焦点を良好にビーズ底面に結ぶことができる。因みに、通常のガラスの屈折率は１．５２である。また、粒径３５〜５５μｍは、現在量産加工を安定に出来る粒径であり、スプレーによる塗料の吐出のことも考慮して、選定した。 The glass beads used for the retroreflective paint bullet 51 have a refractive index of 1.5 to 2.2 (especially 1.93) and a particle size (average particle size) of 1 to 1000 μm (particularly 35 to 55 μm). Is. In particular, the glass beads having a refractive index of 1.93 can be well focused on the bottom surface of the beads. Incidentally, the refractive index of normal glass is 1.52. The particle size of 35 to 55 μm is a particle size that can stabilize mass production processing at present, and was selected in consideration of the discharge of the paint by spraying.
また、反射輝度を反射シートと同等程度にするため、このガラスビーズの半球部分にアルミニウムを真空蒸着し、ガラスビーズ自体に反射機能を付与させたものを使用した。 Further, in order to make the reflection luminance equal to that of the reflection sheet, aluminum was vacuum-deposited on the hemispherical portion of the glass beads, and the glass beads themselves were provided with a reflection function.
さらに、ガラスビーズを保持、固着させるためのバインダー及び無機物のガラスと有機物のバインダーをくっつけるためのシランカップリング剤、見かけの粘度を上げ、運動エネルギーを加えた時に急激な粘度低下を起こすレデューサー等を加え、塗料とした。 In addition, binders for holding and fixing glass beads and silane coupling agents for bonding inorganic glass and organic binders, reducers that increase the apparent viscosity and cause a sudden drop in viscosity when kinetic energy is applied, etc. In addition, paint was used.
ここで、バインダーは、対象素材に適した樹脂を選択する。試作品としては、アクリル樹脂の反応性乳化剤を用いた乳化分散物を用いたが、その他にアクリルシリコン樹脂、アクリルウレタン樹脂、酢ビ樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、その他の有機樹脂や、無機バインダーなどを用いることができる。 Here, as the binder, a resin suitable for the target material is selected. As a prototype, an emulsified dispersion using an acrylic resin reactive emulsifier was used, but in addition, an acrylic silicon resin, an acrylic urethane resin, a vinyl acetate resin, an epoxy resin, a silicon resin, a urethane resin, a polyester resin, and other An organic resin, an inorganic binder, or the like can be used.
また、上記したように、ガラスという無機物には有機の樹脂は良く接着しないので、ガラスビーズ表面にシランカップリング剤をコーティングする。この表面処理をシラン処理という。 Further, as described above, since an organic resin does not adhere well to an inorganic substance called glass, a silane coupling agent is coated on the glass bead surface. This surface treatment is called silane treatment.
さらに、添加剤として、濡れ性をよくするための界面活性剤、糸をひかないようにスパット切れ、当たった時に塗料が飛び散るようにするための界面活性剤、ガラスビーズを沈降しにくくするための助剤、ＰＨ調整剤などが含まれる。 Furthermore, as an additive, a surfactant to improve wettability, a piece of spat so as not to pull the yarn, a surfactant to prevent the paint from splashing when hit, and to prevent the glass beads from settling Auxiliaries, pH adjusting agents and the like are included.
次に、レデューサーについて説明すると、レデューサーの組成は、水（熱湯）、ターペン及び乳化剤からなる。まず、ターペンの中に乳化剤を入れホモミキサーで十分攪拌する。この中に熱湯を攪拌しながら徐々に入れると、急に全体の粘度が上がる。ここで、入れる水（熱湯）の量を調整すると、自由に粘度をコントロールしたレデューサーを作ることができる。 Next, the reducer will be described. The reducer is composed of water (hot water), turpentine and an emulsifier. First, an emulsifier is placed in a turpent and sufficiently stirred with a homomixer. If hot water is gradually put into this while stirring, the whole viscosity suddenly increases. Here, by adjusting the amount of water (hot water) to be added, it is possible to make a reducer with freely controlled viscosity.
図９は本発明に係る再帰性反射ペイント弾の塗料に含まれるレデューサーの希釈抵抗性を示す図、図１０は本発明に係る再帰性反射ペイント弾に使用されるレデューサーを希釈して８０％にした時の塗料の粘度特性を示す図である。 FIG. 9 shows the dilution resistance of the reducer included in the paint of the retroreflective paint bullet according to the present invention, and FIG. 10 shows that the reducer used in the retroreflective paint bullet according to the present invention is diluted to 80%. It is a figure which shows the viscosity characteristic of the coating material at the time of carrying out.
図９に示すように、一般にレデューサーを水で希釈すると級数的に粘度は低下する。（レデューサー：水＝８０：２０）
また、図１０に示すように、攪拌するローターの回転数（ｒｐｍ）が増加すると（運動エネルギーが増加すれば増加するほど）、塗料の粘度は低下する。図１０から明らかなように、攪拌の衝撃で大きなエネルギーが加わると塗料の粘度が低下することがわかる。
As shown in FIG. 9, generally, when a reducer is diluted with water, the viscosity decreases in a series. (Reducer: Water = 80: 20)
Moreover, as shown in FIG. 10, when the rotation speed (rpm) of the rotor to be stirred increases (as the kinetic energy increases), the viscosity of the paint decreases. As can be seen from FIG. 10, the viscosity of the paint decreases when large energy is applied by the impact of stirring.
こうして作られた再帰性反射ペイント弾には次のような特徴がある。 The retroreflective paint bullet made in this way has the following characteristics.
（１）反射輝度は市販の反射シートとほぼ同等である。 (1) The reflection luminance is almost equivalent to a commercially available reflection sheet.
（２）ペイント弾（玉殻）の中に塗料を入れても、ガラスビーズは沈降しない。 (2) The glass beads do not settle even if the paint is put into the paint shell (ball shell).
（３）ペイント弾（玉殻）を発射した時の衝撃では塗料の粘性は変化しない。 (3) The viscosity of the paint does not change with the impact when the paint bullet (ballshell) is fired.
（４）ペイント弾（玉殻）が空中を移動中は塗料の粘性の変化はない。 (4) There is no change in the viscosity of the paint while the paint bullet (ball shell) is moving in the air.
（５）ペイント弾（玉殻）が目標に当った時の衝撃で割れ、その時の運動エネルギーで塗料の粘度が低くなり、塗料及びガラスビーズが辺りに飛び散るように設計されている。 (5) It is designed so that the paint bullet (ball hull) breaks upon impact when hitting the target, the viscosity of the paint is lowered by the kinetic energy at that time, and the paint and glass beads are scattered around.
（６）これ等を満足させるため、最大量の蒸着ガラスビーズと最小量のバインダーに、塗料の見かけ粘度を上げガラスビーズの沈降を防ぎ、運動エネルギーを付加することにより急激な粘度低下を起こすレデューサーを加える。 (6) In order to satisfy these requirements, a reducer that causes a sudden drop in viscosity by increasing the apparent viscosity of the paint to prevent the glass beads from sinking and adding kinetic energy to the maximum amount of vapor-deposited glass beads and the minimum amount of binder. Add
以上のような再帰性反射ペイント弾を用いて、ここでは、河川橋梁の橋脚に非接触計測対象面を形成する場合について説明する。 Here, a case will be described in which a non-contact measurement target surface is formed on a pier of a river bridge using the retroreflective paint bullet as described above.
図２に示されるように、レーザー光を利用した非接触距離計測装置１とこの非接触距離計測装置に併設された非接触計測対象面を形成するボール発射装置６とを河川４１の片岸に配置する。非接触距離計測装置１の照準スコープ４で非接触計測対象面を形成するボール発射装置６の照準も合わせて、再帰性反射ペイント弾（図示なし）を非接触計測対象面である対向するもう一方の岸の橋脚４２に発射する。この再帰性反射ペイント弾は着弾すると破裂して測定対象面に再帰性反射塗料が付着する。この再帰性反射塗料が乾燥すると、非接触計測対象面（反射ターゲット）が完成する。上述したような再帰性反射ペイント弾は、図４に示されるように、再帰性反射塗料５２がゼラチン素材等の外被材５３により覆われている。また、図５に示すように、完成した反射ターゲットの反射材６１上にはガラスビーズ６２が付着し、光が入射した方向に戻る再帰性反射面を形成することができる。 As shown in FIG. 2, a non-contact distance measuring device 1 using laser light and a ball launching device 6 that forms a non-contact measurement target surface attached to the non-contact distance measuring device are arranged on one bank of a river 41. To do. In addition to the aim of the ball launching device 6 that forms the non-contact measurement target surface with the aiming scope 4 of the non-contact distance measuring device 1, a retroreflective paint bullet (not shown) is opposed to the other non-contact measurement target surface. Fire on the pier 42 When the retroreflective paint bullet lands, it bursts and the retroreflective paint adheres to the surface to be measured. When the retroreflective coating is dried, the non-contact measurement target surface (reflection target) is completed. In the retroreflective paint bullet as described above, as shown in FIG. 4, the retroreflective paint 52 is covered with a covering material 53 such as a gelatin material. Further, as shown in FIG. 5, a retroreflective surface can be formed in which glass beads 62 are attached on the reflective material 61 of the completed reflective target and return to the direction in which the light is incident.
したがって、非接触計測対象面が形成されると、非接触距離計測装置１からこの面に照射されたレーザー光は再帰性反射が行われるので、その再帰性反射したレーザー光を非接触距離計測装置１で検出することができ、正確な非接触計測を実施することができる。 Therefore, when the non-contact measurement target surface is formed, the laser light irradiated on the surface from the non-contact distance measuring device 1 is retroreflected, and thus the retroreflected laser light is converted into the non-contact distance measuring device. 1, and accurate non-contact measurement can be performed.
上記した実施例では、レーザー光を利用した非接触距離計測装置について説明したが、レーザー光を利用した構造物の振動特性の計測装置として用いるようにしてもよい。 In the above-described embodiments, the non-contact distance measuring device using laser light has been described. However, the non-contact distance measuring device using laser light may be used as a measuring device for vibration characteristics of structures using laser light.
図１１は本発明のレーザー光を利用した構造物の振動特性の非接触計測装置の測定原理を示す図であり、図１１（ａ）は測定対象物が構造物の振動特性の非接触計測装置から離れる場合、図１１（ｂ）は測定対象物が構造物の振動特性の非接触計測装置へ近づく場合を示している。 FIG. 11 is a diagram showing a measurement principle of a non-contact measuring device for vibration characteristics of a structure using laser light according to the present invention. FIG. 11 (a) is a non-contact measuring device for measuring vibration characteristics of a structure as an object to be measured. 11B shows a case where the measurement object approaches the non-contact measurement device for the vibration characteristics of the structure.
図１１（ａ）においては、構造物の振動特性の非接触計測装置であるＵドップラー装置７１からの入射光７２が測定対象物７３の非接触計測対象面７４から反射光７５として反射されるが、測定対象物７３がＵドップラー装置７１から離れる方向にあるため、周波数が低くなる。 In FIG. 11A, incident light 72 from a U Doppler device 71 that is a non-contact measurement device for vibration characteristics of a structure is reflected as a reflected light 75 from a non-contact measurement target surface 74 of the measurement target 73. Since the measurement object 73 is in the direction away from the U Doppler device 71, the frequency is lowered.
一方、図１１（ｂ）においては、Ｕドップラー装置７１からの入射光７２が測定対象物７３の非接触計測対象面７４から反射光７６として反射されるが、測定対象物７３がＵドップラー装置７１に近づく方向にあるため、周波数が高くなる。 On the other hand, in FIG. 11B, incident light 72 from the U Doppler device 71 is reflected as reflected light 76 from the non-contact measurement target surface 74 of the measurement object 73, but the measurement object 73 is reflected from the U Doppler device 71. Since it is in the direction which approaches, frequency becomes high.
このようにして、構造物の振動特性の計測を非接触で行うことができるが、その場合にも、上記した再帰性反射ペイント弾の着弾により測定対象物７３の非接触計測対象面７４を容易に形成することができる。 In this way, the vibration characteristics of the structure can be measured in a non-contact manner. In this case as well, the non-contact measurement target surface 74 of the measurement target 73 can be easily formed by the landing of the retroreflective paint bullet. Can be formed.
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。 In addition, this invention is not limited to the said Example, Based on the meaning of this invention, a various deformation | transformation is possible and these are not excluded from the scope of the present invention.
本発明の非接触計測対象面形成用ペイント弾は、迅速かつ的確に非接触計測面を形成する再帰性反射ペイント弾として利用可能である。 The non-contact measurement target surface forming paint bullet of the present invention can be used as a retroreflective paint bullet for forming a non-contact measurement surface quickly and accurately.
１ 非接触距離計測装置
２ 脚
３ センサ部
４ 照準スコープ
５ データレコーダ
６ ボール発射装置
７ 弾性部材
１０ 本体部
１１ ガス通路
１２ 操作レバー
１３ ピストン
２０ ガスホルダー部
２２ ガスボンベ
３０ バレル部
３１ バレル
３３ 再帰性反射ペイント弾（ボール）
４１ 河川
４２ 橋脚
５１ 再帰性反射ペイント弾
５２ 再帰性反射塗料
５３ 外被材
６１ 反射材
６２ ガラスビーズ
７１ Ｕドップラー装置
７２ 入射光
７３ 測定対象物
７４ 非接触計測対象面
７５，７６ 反射光
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Non-contact distance measuring device 2 Leg 3 Sensor part 4 Aiming scope 5 Data recorder 6 Ball launcher 7 Elastic member 10 Main part 11 Gas passage 12 Operation lever 13 Piston 20 Gas holder part 22 Gas cylinder 30 Barrel part 31 Barrel 33 Retroreflection Paint bullet (ball)
41 River 42 Bridge Pier 51 Retroreflective Paint Bullet 52 Retroreflective Paint 53 Outer Material 61 Reflective Material 62 Glass Bead 71 U Doppler Device 72 Incident Light 73 Measurement Object 74 Non-contact Measurement Target Surface 75, 76 Reflected Light
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