物質文化遺產保護與研究的檢測和監測方法
物質文化遺產是人類歷史和文化的珍貴財富，具體包括具有歷史、藝術和科學價值的文物、建筑群和遺址等。這些遺產對于傳承歷史文化、弘揚民族精神、促進文化交流、推動經濟發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、藝術等多學科的重要實物資料；古墓葬、石窟寺和古戰場這些遺址，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 保護物質文化遺產，就是保護人類的共同記憶和未來發展的根基，針對不同的文物出現的各類問題，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，監測與預警、視覺檢測、計算機模擬、數字化技術大概6類手段對物質文化遺產進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測方法，可以幫助文化保護研究工作者診斷缺陷、損傷、病害、評估結構安全、研究保存環境，規劃文物保護。 ***、木結構及木材檢測 應用場景 1. 結構安全評估：通過對木結構的檢測，可以評估其結構的安全性，及時發現木結構的缺陷和損傷，為文物保護提供科學依據。 2. 病害診斷：木結構檢測可以幫助文物保護工作者診斷木結構的病害，例如腐朽、蟲蛀、裂縫等，為文物保護提供針對性的修復方案。 3. 材料分析：通過對木結構的檢測，可以分析木結構所使用的材料，了解其物理、力學性能，為文物保護提供材料方面的參考。 4. 歷史研究：木結構檢測可以為歷史研究提供重要的信息，例如木結構的建造年代、建筑風格等，有助于深入了解文物的歷史背景和文化價值。 5. 預防性保護：通過對木結構的定期檢測，可以及時發現木結構的問題，采取預防性保護措施，避免木結構的進***步損壞。 具體檢測方法 木材應力波檢測方法：木材的聲學特性是應力波無損檢測的物理基礎，當木材的***端受到敲擊作用（機械作用）時,木材內部就會產生應力波（機械波）的傳播，通過特定的設備和裝置測定應力波傳播時間的變化來判斷木材的性質，如腐朽、缺陷以及計算木材的動彈性模量等。通過比較相同距離木材應力波傳播時間的長短，來判斷木材內部是否腐朽或含有空洞等缺陷。健康木材，應力波的傳播路徑是直線，而腐朽木材和內部含有孔洞缺陷的木材，應力波的傳播路徑則為曲線，傳播時間相應地就會增加，垂直于木材紋理方向的傳播時間明顯增加，傳播速度則急劇減小。因此檢測木材橫向（徑向或弦向）應力波傳播速度是探測木材內部是否腐朽或蟲蛀的***佳途徑。 / 木材應力波測定儀 / 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。根據檢測得到的阻力曲線，定性地判斷木材內部的腐朽狀況，然后此方法不能定量地評價由腐朽引起的木材物理力學性質衰減程度。古建筑木結構可以通過測定不同舊木構件的殘余動彈性模量，從而確定木構件的殘余力學強度，再與同樹種的健康材的力學強度值進行比較，得出舊木構件的強度衰減率。 / 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生變形、開裂等問題，并通過水分檢測變化了解其環境因素對木材的影響，及時調整保護策略，防止因水分含量不當引起的各類問題。 / 木材水分儀 / 二、紅外熱成像檢測方法 應用場景 1. 檢測文物結構損傷：文物內部存在結構損傷，如裂縫、空鼓、腐朽等，會導致局部熱傳導性能發生變化。紅外熱成像技術通過檢測文物表面溫度分布差異，能反映出內部結構狀況。例如，當文物內部有裂縫時，裂縫處的熱傳導相對較差，在熱成像圖上會呈現出溫度異常區域。 2. 評估文物保存環境：文物保存環境的溫濕度、光照、氣流等因素對文物的保存狀態有重要影響。紅外熱成像技術可對文物所處環境進行全面監測，通過分析熱成像數據，了解環境中的熱分布情況，進而評估環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性質的改變，進而影響其熱輻射特性。紅外熱成像技術可以根據文物表面熱輻射的差異，識別出這些病害區域。 4. 預防文物火災事故：紅外熱成像技術可實時監測文物周邊環境的溫度變化。在文物建筑或存放文物的場所安裝紅外熱成像設備，能對整個區域進行全方位、無死角的溫度監測。***旦出現溫度異常升高，如局部過熱或出現火源，熱成像系統會迅速捕捉到溫度變化，并及時發出報警信號。 5. 監測文物修復過程：在文物修復過程中，需要實時了解修復材料與文物本體的結合情況以及修復效果。紅外熱成像技術可對修復過程中的文物進行動態監測，通過觀察溫度變化來評估修復材料的兼容性和修復工藝的合理性。 6. 辨別文物真偽：通過檢測文物表面的溫度分布情況，可以判斷文物是否經過修復或偽造。 / R550系列高精度紅外熱像儀/ 三、濕度檢測方法 應用場景 1. 評估文物保存狀態：通過檢測文物表面的濕度，可以評估文物的保存狀態，例如是否存在潮濕、霉變等問題。 2. 保護文物修復過程：在文物修復過程中，通過控制環境濕度可以保證修復材料的質量和穩定性，從而提高修復效果。 3. 控制文物展覽環境：在文物展覽中，通過控制環境濕度可以減少文物受到的損害，例如防止文物受潮、發霉等。 4. 研究文物保存環境：通過監測不同環境下文物的濕度變化，可以研究文物保存環境對文物的影響，為文物保護提供科學依據。
/ Mosit 350B微波濕度測試儀 HanWell無線環境監測系統/ 四、三維超聲波成像檢測方法 應用場景 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構內部缺陷狀態。 2. 古建筑結構內的石柱、石砌墻體、石階、石礎，古代園林建筑中的石拱橋、石塔、石山等等結構的內部缺陷狀態。
