物質(zhì)文化遺產(chǎn)保護(hù)與研究的檢測和監(jiān)測方法
物質(zhì)文化遺產(chǎn)是人類歷史和文化的珍貴財(cái)富,具體包括具有歷史、藝術(shù)和科學(xué)價(jià)值的文物、建筑群和遺址等。這些遺產(chǎn)對于傳承歷史文化、弘揚(yáng)民族精神、促進(jìn)文化交流、推動經(jīng)濟(jì)發(fā)展等方面具有重要意義。例如中***的青銅器,反映了古代高超的鑄造技藝和社會等***制度;故宮、平遙古城這些古老的建筑群,是研究歷史、建筑、藝術(shù)等多學(xué)科的重要實(shí)物資料;古墓葬、石窟寺和古戰(zhàn)場這些遺址,為我們了解古代人類的社會生活、宗教信仰、文化交流提供重要的線索。
文化遺產(chǎn) 保護(hù)物質(zhì)文化遺產(chǎn),就是保護(hù)人類的共同記憶和未來發(fā)展的根基,針對不同的文物出現(xiàn)的各類問題,選擇合適的方式方法也很重要。目前,我們可以通過非破壞性檢測、破壞性檢測,監(jiān)測與預(yù)警、視覺檢測、計(jì)算機(jī)模擬、數(shù)字化技術(shù)大概6類手段對物質(zhì)文化遺產(chǎn)進(jìn)行缺陷檢測和狀況分析,在保障文物完整、安全的前提下,***大限度的完成研究和修繕工作。 本文將具體介紹部分檢測或監(jiān)測方法,可以幫助文化保護(hù)研究工作者診斷缺陷、損傷、病害、評估結(jié)構(gòu)安全、研究保存環(huán)境,規(guī)劃文物保護(hù)。 ***、木結(jié)構(gòu)及木材檢測 應(yīng)用場景 1. 結(jié)構(gòu)安全評估:通過對木結(jié)構(gòu)的檢測,可以評估其結(jié)構(gòu)的安全性,及時(shí)發(fā)現(xiàn)木結(jié)構(gòu)的缺陷和損傷,為文物保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。 2. 病害診斷:木結(jié)構(gòu)檢測可以幫助文物保護(hù)工作者診斷木結(jié)構(gòu)的病害,例如腐朽、蟲蛀、裂縫等,為文物保護(hù)提供針對性的修復(fù)方案。 3. 材料分析:通過對木結(jié)構(gòu)的檢測,可以分析木結(jié)構(gòu)所使用的材料,了解其物理、力學(xué)性能,為文物保護(hù)提供材料方面的參考。 4. 歷史研究:木結(jié)構(gòu)檢測可以為歷史研究提供重要的信息,例如木結(jié)構(gòu)的建造年代、建筑風(fēng)格等,有助于深入了解文物的歷史背景和文化價(jià)值。 5. 預(yù)防性保護(hù):通過對木結(jié)構(gòu)的定期檢測,可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)木結(jié)構(gòu)的問題,采取預(yù)防性保護(hù)措施,避免木結(jié)構(gòu)的進(jìn)***步損壞。 具體檢測方法 木材應(yīng)力波檢測方法:木材的聲學(xué)特性是應(yīng)力波無損檢測的物理基礎(chǔ),當(dāng)木材的***端受到敲擊作用(機(jī)械作用)時(shí),木材內(nèi)部就會產(chǎn)生應(yīng)力波(機(jī)械波)的傳播,通過特定的設(shè)備和裝置測定應(yīng)力波傳播時(shí)間的變化來判斷木材的性質(zhì),如腐朽、缺陷以及計(jì)算木材的動彈性模量等。通過比較相同距離木材應(yīng)力波傳播時(shí)間的長短,來判斷木材內(nèi)部是否腐朽或含有空洞等缺陷。健康木材,應(yīng)力波的傳播路徑是直線,而腐朽木材和內(nèi)部含有孔洞缺陷的木材,應(yīng)力波的傳播路徑則為曲線,傳播時(shí)間相應(yīng)地就會增加,垂直于木材紋理方向的傳播時(shí)間明顯增加,傳播速度則急劇減小。因此檢測木材橫向(徑向或弦向)應(yīng)力波傳播速度是探測木材內(nèi)部是否腐朽或蟲蛀的***佳途徑。 / 木材應(yīng)力波測定儀 / 微鉆阻力檢測方法:通過記錄儀器的金屬探針以勻速的方式鉆入被測物, 記錄路徑上所遭遇的阻力變化曲線,其大小隨各樹種密度的不同而變化。根據(jù)檢測得到的阻力曲線,定性地判斷木材內(nèi)部的腐朽狀況,然后此方法不能定量地評價(jià)由腐朽引起的木材物理力學(xué)性質(zhì)衰減程度。古建筑木結(jié)構(gòu)可以通過測定不同舊木構(gòu)件的殘余動彈性模量,從而確定木構(gòu)件的殘余力學(xué)強(qiáng)度,再與同樹種的健康材的力學(xué)強(qiáng)度值進(jìn)行比較,得出舊木構(gòu)件的強(qiáng)度衰減率。 / 木材微鉆阻力儀 / 木材水分檢測方法:通過檢測木材中的水分,可以判斷木材是否容易發(fā)生變形、開裂等問題,并通過水分檢測變化了解其環(huán)境因素對木材的影響,及時(shí)調(diào)整保護(hù)策略,防止因水分含量不當(dāng)引起的各類問題。 / 木材水分儀 / 二、紅外熱成像檢測方法 應(yīng)用場景 1. 檢測文物結(jié)構(gòu)損傷:文物內(nèi)部存在結(jié)構(gòu)損傷,如裂縫、空鼓、腐朽等,會導(dǎo)致局部熱傳導(dǎo)性能發(fā)生變化。紅外熱成像技術(shù)通過檢測文物表面溫度分布差異,能反映出內(nèi)部結(jié)構(gòu)狀況。例如,當(dāng)文物內(nèi)部有裂縫時(shí),裂縫處的熱傳導(dǎo)相對較差,在熱成像圖上會呈現(xiàn)出溫度異常區(qū)域。 2. 評估文物保存環(huán)境:文物保存環(huán)境的溫濕度、光照、氣流等因素對文物的保存狀態(tài)有重要影響。紅外熱成像技術(shù)可對文物所處環(huán)境進(jìn)行全面監(jiān)測,通過分析熱成像數(shù)據(jù),了解環(huán)境中的熱分布情況,進(jìn)而評估環(huán)境因素對文物的潛在影響。 3. 識別文物表面病害:文物表面的病害,如銹蝕、褪色、剝落等,會引起表面物理化學(xué)性質(zhì)的改變,進(jìn)而影響其熱輻射特性。紅外熱成像技術(shù)可以根據(jù)文物表面熱輻射的差異,識別出這些病害區(qū)域。 4. 預(yù)防文物火災(zāi)事故:紅外熱成像技術(shù)可實(shí)時(shí)監(jiān)測文物周邊環(huán)境的溫度變化。在文物建筑或存放文物的場所安裝紅外熱成像設(shè)備,能對整個(gè)區(qū)域進(jìn)行全方位、無死角的溫度監(jiān)測。***旦出現(xiàn)溫度異常升高,如局部過熱或出現(xiàn)火源,熱成像系統(tǒng)會迅速捕捉到溫度變化,并及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號。 5. 監(jiān)測文物修復(fù)過程:在文物修復(fù)過程中,需要實(shí)時(shí)了解修復(fù)材料與文物本體的結(jié)合情況以及修復(fù)效果。紅外熱成像技術(shù)可對修復(fù)過程中的文物進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測,通過觀察溫度變化來評估修復(fù)材料的兼容性和修復(fù)工藝的合理性。 6. 辨別文物真?zhèn)危和ㄟ^檢測文物表面的溫度分布情況,可以判斷文物是否經(jīng)過修復(fù)或偽造。 / R550系列高精度紅外熱像儀/ 三、濕度檢測方法 應(yīng)用場景 1. 評估文物保存狀態(tài):通過檢測文物表面的濕度,可以評估文物的保存狀態(tài),例如是否存在潮濕、霉變等問題。 2. 保護(hù)文物修復(fù)過程:在文物修復(fù)過程中,通過控制環(huán)境濕度可以保證修復(fù)材料的質(zhì)量和穩(wěn)定性,從而提高修復(fù)效果。 3. 控制文物展覽環(huán)境:在文物展覽中,通過控制環(huán)境濕度可以減少文物受到的損害,例如防止文物受潮、發(fā)霉等。 4. 研究文物保存環(huán)境:通過監(jiān)測不同環(huán)境下文物的濕度變化,可以研究文物保存環(huán)境對文物的影響,為文物保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。
/ Mosit 350B微波濕度測試儀 HanWell無線環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)/ 四、三維超聲波成像檢測方法 應(yīng)用場景 1. 檢測石器、佛像、石窟、巖石壁畫、巖洞遺址等石材文物及遺址的結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷狀態(tài)。 2. 古建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)的石柱、石砌墻體、石階、石礎(chǔ),古代園林建筑中的石拱橋、石塔、石山等等結(jié)構(gòu)的內(nèi)部缺陷狀態(tài)。