【ブログ】インタビュー｜IoTによるひび割れ幅モニタリングとは？

2021/10/28光本榛名ブログ

皆さん、ひび割れ幅の経過観察ってどのようにされていますか？やはり毎回クラックスケールを当てて測定されていますか？
当社ではIoT時代の遠隔モニタリング技術として、パイ型変位計で簡単に連続測定できる装置を製作いたしました。
今回は、この装置の概要と製作経緯を技術第一部門の松山さんにお伺いしました。

―始めにひび割れ幅モニタリングとはどのようなものか教えてください。

松山さん：まず、コンクリートは伸びる素材ではないので、温度で膨張したり乾燥で収縮するとひび割れが入りやすい材料です。ひび割れが入ると中の鉄筋が腐食するなどの問題が生じるので、ひび割れはコンクリートにとって重要な指標になります。ひび割れを測る際、一般的には人が毎回現地に行ってクラックスケールを当てて測らなくてはいけません。しかし、毎日遠方に測りに行くとなると大変です。教科書にはパイ型変位計を設置して測定する方法も載っていますが、現場で測定しているところを見たことがありません。一般的にはデータロガーに変位計（センサー）を繋いで連続的な測定を行っていると思いますが、この方法だと定期的にデータ回収に行かなくてはいけません。当社で製作したひび割れ幅モニタリングの装置では、データをクラウドに転送することができるため、アプリを使用して遠隔地でもリアルタイムでデータが見られるようになっています。

図1：ひび割れ幅モニタリング装置

―製作しようと思ったきっかけを教えてください。

松山さん：現在、社内では効率化や生産性向上として、遠隔観測システム、遠隔技術支援を入れているのですが、ちょうどそのタイミングでソフトフェア・ハードウェアの開発をされているカウベルエンジニアリングさんからIoTで遠隔支援が出来るというお話をいただきました。どんなセンサーでも取り付けられて、簡単にデータをクラウドに上げられるとのことだったので一度試してみたいと思っていて、そこで思いついたのがパイ型変位計でした。センサーを提供しますので、試しに繋げてみてください、とお願いしたのが発端です。

図2：パイ型変位計

―製作はどのような流れで進められましたか？

松山さん：カウべルエンジニアリングさんにパイ型変位計を提供し、いくつか要望をお伝えしながら製作していただきました。

―製作中にこだわった部分はありますか？

松山さん：パイ型変位計の信号はとても小さいので増幅器を取り付けてくださっていたのですが、それに加えて増幅器のつまみでゼロ設定をする機能を付けていただきました。これはリセット機能のようなものです。測定開始時のひび割れ幅の値をゼロとして、そこからどのように幅が増減するのかを連続測定したいと思っていたのですが、アプリ上でリセット機能を設けるとなると共用のアプリではなく専用のアプリが必要そうでしたので、まずは安価で簡易的にゼロ調整できるつまみを増幅器に設けてもらいました。
また測定されたデータは、最大値、最小値、平均値がグラフで示されていますが、それだけだと何が原因で変化があったかが分からないので温度のデータを同時に測定できるようにしたところもこだわった点です。