了解展柜的基本情况,包括展柜的类型(如玻璃展柜、木质展柜、金属展柜等)、尺寸、结构特点、制作材料以及之前是否进行过密封处理或维修等信息。这些信息有助于确定合适的检测方法和重点关注的部位。
例如,如果是木质展柜,可能需要特别注意木材的拼接处和受潮变形的情况;如果是玻璃展柜,玻璃与框架的密封胶情况则是重点检查对象。
直观观察工具:准备强光手电筒、放大镜等工具,用于仔细查看展柜表面和缝隙。强光手电筒可以帮助发现较隐蔽的缝隙,放大镜则便于观察密封材料的细微损坏情况。
烟雾测试设备:包括烟雾发生器、导烟管等。烟雾发生器要能够产生足够浓密且持续的烟雾,导烟管的尺寸应适合插入展柜的通风口或维护口。
压力测试设备:如空气压缩机、真空泵、微差压计等。空气压缩机用于正压测试,真空泵用于负压测试,微差压计则用于精确测量展柜内外的压力差变化。
示踪气体检测设备:如果采用示踪气体检测法,需要准备示踪气体源(如氦气钢瓶)和相应的气体浓度检测仪器(如氦气检漏仪)。氦气检漏仪的精度要能够满足检测需求,并且要提前校准。
湿度传感器:高精度的数字式湿度传感器,其测量精度最好能达到 ±2% RH(相对湿度)以下,并且具备数据记录功能,方便后续分析。
其他辅助工具:如密封胶、胶带(用于临时封闭通风口等)、标签和记号笔(用于标记泄漏点)。
清除展柜内外的灰尘、杂物等,确保展柜表面干净,尤其是密封部位,避免因灰尘等异物影响检测结果。
调节测试环境的温度和湿度,使其相对稳定。理想的测试环境温度可控制在 20 - 25℃,相对湿度在 40% - 60%。这样可以减少环境因素对检测结果的干扰,并且在进行湿度传感器检测时,更便于对比展柜内外的湿度变化。
从展柜的正面开始,检查柜门的关闭情况。观察柜门与柜体是否对齐,边缘是否平整,有无明显的缝隙。使用强光手电筒沿着柜门边缘照射,查看光线是否从缝隙中透出。
检查玻璃部分,查看玻璃与框架之间的密封胶是否完整,有无气泡、裂缝、脱落等情况。对于多层玻璃的展柜,还要检查玻璃之间的间隔条是否密封良好,有无水汽进入间隔层。
沿着展柜的侧面、背面和底部,检查板材之间的拼接处。查看拼接缝是否紧密,有无变形导致的缝隙,同时检查密封材料(如密封胶、密封条)是否完好。
对于展柜的通风口、维护口等开口部位,检查其关闭后的密封情况,包括密封盖或阀门是否能够完全关闭,密封材料是否有效。
首先将展柜的通风口等可能影响测试的开口用胶带或其他密封材料临时封闭。
将烟雾发生器的导烟管插入展柜的合适入口(如维护口),启动烟雾发生器,使烟雾缓慢充满展柜内部。注意控制烟雾的流量,避免压力过大对展柜造成损坏。
当展柜内充满烟雾后,关闭烟雾发生器和导烟管,开始观察展柜各个部位。从展柜的顶部开始,依次检查侧面、底部、柜门、玻璃边缘等位置,注意观察烟雾是否从缝隙中泄漏。如果发现烟雾泄漏,使用标签或记号笔标记泄漏点,并记录泄漏的程度(如轻微泄漏、明显泄漏等)。
同样先密封展柜,然后连接真空泵和展柜的抽气口。启动真空泵,将展柜内部的空气抽出,使内部压力低于外界环境压力,例如比外界低 10 - 20 帕。
关闭抽气通道后,观察压力回升情况。使用微差压计记录压力回升的数据,每隔 1 分钟记录一次,持续记录 10 - 15 分钟。如果压力在短时间内(如 3 - 5 分钟)就回升到接近外界压力,表明展柜存在较大的泄漏通道,密封性能不佳。
将展柜密封好,确保所有开口都已关闭。连接空气压缩机和展柜的进气口,通过微差压计监测展柜内部压力。启动空气压缩机,缓慢向展柜内部注入空气,使内部压力升高到预定值,例如比外界环境高 10 - 20 帕。
达到预定压力后,关闭进气通道,开始记录压力随时间的变化情况。观察微差压计的数据,每隔一定时间(如 1 分钟)记录一次压力值,持续记录 10 - 15 分钟。如果压力下降速度较快(如在 5 分钟内压力下降超过 50%),说明展柜密封性能较差。
正压测试:
负压测试:
将展柜密封后,通过合适的接口向展柜内部注入示踪气体(如氦气)。根据展柜的体积和检测设备的灵敏度,计算并控制注入的气体量,使展柜内达到一定的气体浓度。
等待一段时间(如 1 - 2 小时),让示踪气体在展柜内充分混合均匀。然后使用气体浓度检测仪器在展柜外表面、边缘、通风口附近等位置进行检测。按照一定的检测路径,从展柜的顶部开始,逐步检测侧面、底部等部位。
如果检测到示踪气体浓度超出正常环境本底值,标记检测点的位置和气体浓度值,根据浓度的高低和分布情况判断泄漏的严重程度和可能的泄漏位置。
在展柜内部和外部合适的位置放置湿度传感器,确保传感器放置位置能够准确反映展柜内外的湿度情况。内部传感器应避免直接接触文物,且放置在空气流通较好的位置。
开启数据记录功能,记录至少 24 - 48 小时内展柜内外的湿度数据。在记录过程中,尽量保持测试环境的稳定性,避免人为因素(如频繁开门、窗等)对湿度产生较大影响。
分析湿度数据,对比展柜内外湿度的变化趋势。如果展柜内部湿度与外部湿度变化基本同步,且变化幅度较大(如内部湿度变化超过外部湿度变化的 70% - 80%),则说明展柜的密封性可能存在问题。
记录检测结果
制作详细的检测记录表格,内容包括检测日期、时间、展柜编号、检测方法、检测部位、检测结果(如是否泄漏、泄漏程度、压力变化数据、湿度变化数据、示踪气体浓度等)、标记的泄漏点位置等信息。
对于每个检测方法的结果,要详细记录观察到的现象。例如,在烟雾测试中,记录泄漏点的位置、烟雾泄漏的方向和速度;在压力差测试中,记录压力变化的曲线或表格数据;在湿度传感器检测中,记录不同时间点展柜内外的湿度数值。
分析检测结果
根据记录的结果,综合分析展柜的密封性能。如果在多种检测方法中都发现了相同部位的泄漏问题,那么该部位的密封不良情况较为严重。
对于压力差测试和湿度传感器检测的数据,可以通过计算一些指标来评估密封性能。例如,在压力差测试中,可以计算压力平衡时间常数(即压力下降到初始压力的一定比例所需的时间)来量化密封性能;在湿度传感器检测中,可以计算展柜内外湿度的相关系数来判断密封性能的好坏。
根据分析结果,对展柜的密封性能进行等级评定。例如,可以将密封性能分为优秀、良好、合格、不合格四个等级,根据不同的检测数据和现象来划分等级标准。
修复和改进措施
如果检测发现展柜存在密封问题,针对不同的泄漏原因采取相应的修复措施。如果是密封胶损坏,需要清除损坏的密封胶,重新涂抹质量合格的密封胶;如果是密封条老化或损坏,更换合适的密封条。
对于结构方面的问题,如板材拼接处不紧密、柜门变形等,需要对结构进行调整和修复。可能需要重新固定板材、调整柜门的合页或锁具等部件,确保结构紧密后再进行密封处理。
重新检测验证
在采取修复和改进措施后,需要对展柜进行重新检测,以验证密封性能是否得到有效改善。按照之前的检测流程,再次使用合适的检测方法(如压力差测试、烟雾测试等)进行检测。
比较两次检测结果,确保展柜的密封性能达到预期的要求。如果仍然存在问题,需要进一步分析原因并进行调整,直到展柜的密封性能符合要求。
定期检测建议
根据展柜的重要性、使用频率、文物的敏感性等因素,建议博物馆制定定期检测计划。对于存放珍贵文物的重点展柜,建议每 3 - 6 个月进行一次密封性检测;对于一般展柜,可以每年进行一次检测。
定期检测可以及时发现密封性能的变化,预防因密封问题导致的文物损坏,并且在检测过程中积累的数据也有助于分析展柜密封性能的长期变化趋势,为展柜的维护和更新提供参考