JP5305069B2 - 非接触計測対象面形成方法 - Google Patents
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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。
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)。
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)。
〔1〕非接触計測対象面形成方法において、自反射ビーズ50〜80重量部と接着用の樹脂0〜10重量部と水3〜10重量部とにターペン、乳化剤、水よりなるO/W型エマルジョンであるレデューサーを合計すると100重量部となるように加えて調製された、全体の系に親水性を持たせた塗料用組成物からなるペイント弾を製作し、このペイント弾を被計測物に向けて発射して反射ターゲットを形成し、前記塗料用組成物が、水洗いや降雨により前記反射ターゲットを形成後2〜3カ月程度の期間内に脱落しうる組成であることにより、測定・検査後の被計測物の美観を保つことを特徴とする。
図1は本発明の非接触計測対象面形成のフローチャートであり、ターゲットを形成し、測定・検査する目的を達成した後、それが除去されて元にもどるまでの一連の工程を示す。
一連の概略工程は、図1に示すように、
(1)まず、自反射ビーズと接着用の樹脂と水とレデューサーとを含む全体の系に親水性を持たせた塗料の製造を行う(ステップS1)。
(3)次に、そのペイント弾の発射を行う(ステップS3)。
(4)次に、反射ターゲット(マーキング)の形成を行う(ステップS4)。
(5)次に、非接触の計測を行う(ステップS5)。
(6)次に、反射ターゲット(マーキング)の除去を行う(ステップS6)。となる。
次に、このペイント弾を発射装置を用いて計測対象物に向けて発射し、反射ターゲットを形成する。この反射ターゲットは水洗除去するか、または雨水等により自然除去される。
(1)発射時の衝撃では塗料は流動しないこと。
これは、発射時に塗料が流動すると、ペイント弾中の塗料の重心位置が変わって、標的に命中しなくなるからである。
(2)着弾時の大きな衝撃により塗料が流動すること。
これらの目的を達成するため、後述の製造実施例で詳細を記載する。
図2は、本発明で用いるペイント弾発射装置を用いて美観重視の建造物へ非接触計測対象面形成用ペイント弾を発射する様子を示す模式図、図3はUドップラー装置を用いて、ペイント弾により形成された反射ターゲットへレーザー光を照射して非接触で距離を測定する様子を示す模式図、図4は反射ターゲットが消された状態を示す模式図である。
水や雨等で自然に消えるようにペイント弾に用いる塗料の組成を構成することにより、図4に示すように、測定・検査を終えた後の反射ターゲット3は消し去られ建造物2の外観を原状に復旧させることができる。
図5は本発明に係る非接触距離計測装置(Uドップラー)の概略構成図である。
この図において、非接触距離測定装置(Uドップラー)11は、脚12、照準手段としての照準スコープ13、さらにデータレコーダ14を備えている。15はその照準スコープ13に対応してセットされるペイント弾発射装置である。なお、16は反射ターゲット17が形成される美観重視の建造物である。
図6は本発明の再帰性反射塗料の構成成分の変化による機能の変化を示す模式図であり、各塗料の製造法で用いた参考例である塗料A、実施例である、塗料B、塗料C、塗料Dの概略の位置と最適配合領域の位置を示すものである。
また、樹脂の重量部を増加させることにより、接着性を高めることができる。さらに、水の重量部を増加させることにより粘度を低下させ、塗料の流動性を高めることができる。
ここで、レデューサーとは、ターペン、乳化剤、水よりなるO/W型エマルジョンである。また、極めて可塑性の大きい性質をもつペーストであり、かつ固形分が非常に少ないという特徴をも有する。
(a)70重量部のターペン(ニューソールDX、日本石油製)の中に、6重量部の乳化剤(レピトールG、第一工業製薬製)を入れ、均一に高速攪拌する工程と、
(b)この高速攪拌された液に24重量部の熱湯(90℃位)を流し込み高速攪拌する工程と、
(c)この高速攪拌された液を放置冷却する工程により作製される。
[参考例としての塗料の製造法1]
参考例である塗料組成として次の構成割合のものを塗料Aとする。
樹脂 8.0 部 〔RD−14A、互応化学(株)製〕
自反射ビーズ 80.0 〔UB−24MSJ、ユニチカ(株)製〕
水 12.0
合計 100.0 部
参考例である塗料Aは接着性が強く、脱落し難い特徴を有する。
[塗料の製造法2]
塗料組成として次の構成割合のものを塗料Bとする。
レデューサー 20.0 部 (自社製)
自反射ビーズ 76.0 〔UB−24MSJ、ユニチカ(株)製〕
水 4.0
合計 100.0 部
塗料Bは接着性が小さく、水で流れやすい特徴を有する。
[塗料の製造法3]
塗料組成として次の構成割合のものを塗料Cとする。
樹脂 5.0 部 〔互応化学(株)製〕
レデューサー 19.0 (自社製)
自反射ビーズ 73.0 〔ユニチカ(株)製〕
水 3.0
合計 100.0 部
塗料Cは参考例である塗料Aと塗料Bとの中間の特徴を有する。
[塗料の製造法4]
塗料組成として次の構成割合のものを塗料Dとする。
樹脂 3.0 部 〔互応化学(株)製〕
レデューサー 23.0 (自社製)
自反射ビーズ 70.0 〔UB−24MSJ、ユニチカ(株)製〕
水 4.0
合計 100.0 部
塗料Dは塗料Bと塗料Cとの中間の特徴を有する。
次に、生成された再帰性反射塗料の特徴について調査した。
図8は、参考例であるビーズに樹脂を加えた再帰性反射塗料A、ビーズにレデューサーを加えた再帰性反射塗料B、ビーズに樹脂とレデューサーを加えた再帰性反射塗料Cおよび再帰性反射塗料Dの4種類のゲルインク(反射ターゲット)をコンクリート板に塗布、乾燥した状態を示す図面代用写真、図9は図8における反射ターゲットをフラッシュ撮影し、再帰反射性の状態を見た図面代用写真である。図10は反射ターゲットを形成したコンクリート板を3日間屋外に暴露した状態を示す図面代用写真、図11は図10における反射ターゲットをフラッシュ撮影し、再帰反射性の状態を見た図面代用写真である。
さらに、図12は反射ターゲットを形成したコンクリートを7日間屋外に暴露した状態を示す図面代用写真、図13は図12における反射ターゲットをフラッシュ撮影し、再帰反射性の状態を見た図面代用写真である。
7日間のうち3日は雨であった。
二ヶ月間のうち10日間は雨であった。
この実験の結果、再帰反射性塗料Bは3日間で完全に脱落した。再帰反射性塗料Dは二ヶ月間でほぼ脱落した。再帰反射性塗料Cも二ヶ月間でかなり脱落の傾向をみせている。参考例である再帰反射性塗料Aが最も耐水性がよいが、基本的には水で膨潤溶解する性質を有するので、長期的には脱落し消え去る。
乾燥性については、ターゲット付着後1時間以内で測定可能である。
各塗料の製造法における参考例である塗料A、実施例である、塗料B、塗料C、塗料Dの流動特性は、図7の模式図により表すことができる。
上述したように、従来の反射塗料は測定対象を汚してしまい、また、時間が経っても消えることがなかったので、一般建築物やモニュメント類など、美観を重視する対象には使用できなかったが、本発明の再帰性反射塗料は、反射性を有するビーズ、水、レデューサー、樹脂の配合を工夫して親水性を持たせており、水洗い、または雨により脱落し、建築物の美観を保つことができる。
2,16 美観重視の建造物
3,17 反射ターゲット
4,11 非接触距離計測装置(Uドップラー)
12 脚
13 照準スコープ
14 データレコーダ
Claims (2)
- 自反射ビーズ50〜80重量部と接着用の樹脂0〜10重量部と水3〜10重量部とにターペン、乳化剤、水よりなるO/W型エマルジョンであるレデューサーを合計すると100重量部となるように加えて調製された、全体の系に親水性を持たせた塗料用組成物からなるペイント弾を製作し、該ペイント弾を被計測物に向けて発射して反射ターゲットを形成し、前記塗料用組成物が、水洗いや降雨により前記反射ターゲットを形成後2〜3カ月程度の期間内に脱落しうる組成であることにより、測定・検査後の被計測物の美観を保つことを特徴とする非接触計測対象面形成方法。
- 請求項1記載の非接触計測対象面形成方法において、前記ペイント弾中の前記塗料用組成物は、発射時の衝撃では流動しないため該ペイント弾の重心位置が変わらず、前記被計測物衝突時の衝撃により流動し、該被計測物の広範囲に飛び散って付着し、前記反射ターゲットを形成することを特徴とする非接触計測対象面形成方法。
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