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V-PROJECT.07

橋梁振動を電力に変換!
-塩害による鋼材腐食を遠隔モニタリングー

V-PROJECT.07

道路橋の鋼材
腐食モニタリング

PROJECT

橋梁振動を電力に変換!
-塩害による鋼材腐食を遠隔モニタリングー

橋梁振動を電力に変換!
-塩害による鋼材腐食を遠隔モニタリングー

 

 

 

本研究では,磁歪式振動発電デバイスを用いて、橋梁振動から得られるエネルギーを電力に変換し、塩害が問題となっている道路橋床版内の鋼材の腐食データ(鉄筋の自然電位データ)を無線送信する鋼材腐食モニタリングシステムを開発しました(図-1)。送信システムとして、Sigfoxを用いて電位データを1日4回無線送信しています。

 

図-1 橋梁振動を用いた鋼材腐食モニタリング

 

 

鋼材腐食モニタリングとして,チタンワイヤーセンサーを用いた鉄筋の自然電位を計測しています(図-2)。チタンワイヤーセンサーは、直径3 mm、長さ100 mm程度あり、高純度チタンに特殊被覆を施した安価なセンサーです。なお、電位値は、飽和塩化銀照合電極とほぼ同等であり、ASTM C 876 の腐食判定基準を準拠した判定を行っています。

 

図-2 チタンワイヤーセンサーを用いた電位計測

 

 

実橋を対象とした実証モニタリングを行っています。振動発電デバイスは、対象とする卓越振動数、振動モードに対して、振動数を調整し、モードの腹となる位置に設置しています(図-3) 。

 

図-3 実橋での実証モニタリング

 

 

鋼材の腐食モニタリングから得られた情報をもとにして、構造解析を行うことにより、構造物の構造性能(残存耐力)を推定しています(図-4) 。

 

図-4 鋼材腐食モニタリングと構造解析との連携

 

 

このようにモニタリングと構造解析を連携させることにより、目視点検だけではわからない構造性能を評価することができ、維持管理に役立てることができます。

 

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