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摘要
【目的】望板是木结构古建筑屋顶的重要组成部分，由于屋顶漏雨、渗水等原因，望板与苫背接触的隐藏区域易发生腐朽损坏。本研究基于红外热成像原理开展腐朽望板检测理论和实验研究，以期为基于红外热成像的古建筑望板腐朽状况无损检测和评估技术的形成奠定前期基础。【方法】首先，分析古建筑望板的传热过程，推导腐朽区和非腐朽区望板内表面平均温差的计算公式；然后，选取4种腐朽等级的望板试件，制作实验装置，通过参考法用红外热像仪测定了试件发射率，并进行4种腐朽等级望板试件内表面温度变化的检测实验。【结果】理论研究结果表明：在得知望板的木材密度、比热容的基础上，可计算出红外检测望板腐朽状况的最佳检测时间。试验结果表明：同一时刻，望板腐朽等级越高，其内表面温度越高，红外图像颜色越深；腐朽望板与正常望板内表面间的温差随着加热的开始会逐渐变大，但达到一定程度后，温差会随加热时间进一步增长而变小。试验测得的腐朽望板红外最佳检测时间与理论计算得到的最佳检测时间有良好的一致性。望板腐朽最佳检测时间不受望板两侧温差、环境温度等影响，一般为20～30 min。望板两侧温差越大，腐朽望板与正常望板内表面间的温差越大，红外检测效果越好。【结论】理论和实验结果均表明，基于红外热成像对古建筑望板腐朽状况进行无损检测是可行的。
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单位故宫博物院; 北京林业大学
