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新科技为文物检测装上,无损检测仪器助力文物

发布时间:2019-09-12 09:09编辑:化学科学浏览(131)

    中国化工仪器网 行业动态】6月1日,在2018年“文化和自然遗产日”北京市系列活动新闻通气会上,北京市古代建筑研究所科技保护研究室介绍了诊断古建筑“心脏病”的新技术无损检测技术。这项新技术的研发和应用,使得古建筑检测变得简单并且“无创”。 北京作为历史文化名城,古建筑以木结构为主。经过千百年的岁月洗礼,糟朽、塌陷等“心脏病”大大威胁着古建筑的安全。传统的方法就是用一根铁钎插入建筑本体,一下扎进去就说明内部已经糟朽,但这样做又不可避免地对木结构建筑造成损害。 修缮保护文物,新型仪器仪表义不容辞。北京市古代建筑研究所科技保护研究室引进了一种新型科学仪器微钻阻力仪,靠着它,一眼就看透了古建筑是否患了“心脏病”。 微钻阻力仪装有一个45厘米长、直径只有1.5毫米的细长钻头。将它打进木头心,只会在木头表面留下一个几乎看不见的小孔。通过连接在钻头后面的传感器,可以显示出木头内部的情况。仪器吐出纸带上的曲线就像心电图的曲线,随着微型钻头不断钻进,曲线出现高低不平的变化。通过曲线波动情况,就可以判断木头是否出现了空心。 按照这种方法,在一根木头上打2到3个孔,就能确定空心有多长,之后就可以确定医治方案:空心小的,可以想办法修补;空心严重的,就要及时换掉。 除此之外,对于不能打孔钻探的城墙,研究所就采用一种探地雷达技术,它可以扫描前方20米的地层。只要把探地雷达贴到城墙上,城墙里空洞、塌陷的地方就一目了然。 在此基础上,北京市古代建筑研究所制定了北京市地方标准《古建筑结构安全性鉴定技术规范第1部分:木结构》。应用无损检测技术开展了30余项北京市级以上文物保护单位文物建筑安全检测工作,真正把理论研究落实到实际工作中,使得古建筑木构件无损检测手段从定性判定逐步转变为利用科学仪器定量检测,检测技术从表层探测向深层分析过渡,无损检测精度有了很大提高。 除了阻力仪禾激光雷达之外,文化遗产保护中的新型仪器的应用层出不穷,例如纳米技术与文物加固、颜色科学与文物虚拟修复、传感技术与文物预防性保护等,今后也将会有更多的仪器仪表为文化遗产保驾护航,同时也推动着仪器仪表行业自身的不断发展。 编辑点评 文物领域的无损分析有其特定的含义,泛指一切不给所测文物带来任何宏观物理变化和潜在危害的分析检测技术。相信在未来,无损检测一定能够让文物保护工作更加完善、全面。 (原标题:无损检测仪器助力文物保护 为古建筑装上“透视眼”)

         本报讯(记者 李佳霖)6月1日,在2018年“文化和自然遗产日”北京市系列活动新闻通气会上,北京市古代建筑研究所科技保护研究室主任张涛介绍了诊断古建筑“心脏病”的新技术——无(微)损检测技术。这项新技术的研发和应用,使得古建筑检测变得简单并且“无创”。

      经过千百年的岁月洗礼,糟朽、塌陷等“心脏病”大大威胁着古建筑的安全。准确检测、评价古建筑的安全性能,成为使古建筑“延年益寿”的先决条件。然而,判断木结构建筑是否糟朽,传统的方法就是用一根铁钎插入建筑本体,一下扎进去就说明内部已经糟朽,但这样做又不可避免地对木结构建筑造成损害。

      张涛介绍,新型科学仪器——微钻阻力仪使得古建筑修复人员就像长了一双“透视眼”,可以轻轻松松“看透”木心。“微钻阻力仪像一个长方形的铁盒子,里面装有一个长45厘米、直径只有1.5毫米的细长钻头。把它打进木头心,只会在木头表面留下一个看不见的小眼,对古建筑几乎没有损伤。”张涛说,连接在钻头后面的传感器可以显示出木头内部的情况:仪器吐出的纸带上的曲线就像心电图的曲线,随着微型钻头不断钻进,曲线出现高低不平的变化。如果曲线突然从一个高峰跌落,经过一段低谷之后又开始上升,修复人员就能判断这根木头出现了空心。

      按照这种方法,在一根木头上打2到3个孔,就能确定空心有多长,是整根木头都空了,还是空了几分之一,之后就可以确定医治方案:空心小的,可以想办法修补;空心严重的,就要及时换掉。“把这项技术应用到古建筑修缮过程中,可以快速准确判断木构件的糟朽程度以及病害类型,为修缮设计提供依据,为建立古建筑健康档案提供基础数据。”张涛说。

      在此基础上,北京市古代建筑研究所制定了北京市地方标准《古建筑结构安全性鉴定技术规范第1部分:木结构》。应用此项技术开展的30余项北京市级以上文物保护单位(部分)文物建筑安全检测工作,真正把理论研究落实到实际工作中,使得古建筑木构件无(微)损检测手段从定性判定逐步转变为利用科学仪器定量检测,检测技术从表层探测向深层分析过渡,无(微)损检测精度有了很大提高。

      那么,对于不能打孔钻探的城墙怎么办?张涛表示,对于砖石文物的监测,采用一种探地雷达技术,它可以扫描前方20米的地层。“我们把探地雷达贴到城墙上,在它的‘慧眼’下,城墙里空洞、塌陷的地方一目了然。有问题的地方可以提前预警,需要维修时也能有的放矢。”张涛说。

      近年来,文化遗产保护中的新技术应用层出不穷,例如纳米技术与文物加固、颜色科学与文物虚拟修复、传感技术与文物预防性保护等,今后会有更多新技术为文化遗产保驾护航。

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    来源:中国文化报  作者:李佳霖

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