Risikovurdering af rystelser og vibrationer med nye forebyggende strategier til transport af skrøbelige malerier

Brugen af MSR165-dataloggere i et CTI-forskningsprojekt

Forfattere: Cornelius Palmbach, Thomas Fankhauser, Matthias Läuchli, Anita Hoess og Nathalie Bäschlin

Berns Universitet/Berns Universitet for kunst, Schweiz

Antallet af kunstværker, der transporteres rundt i verden, er konstant stigende. Under transporten udsættes malerier for stor belastninger og risici som f.eks. rystelser og vibrationer. Håndteringen af disse malerier på museer, under læsning og losning af transportkasser, lastbiltransport over ujævne veje og godshåndtering i lufthavne er typiske situationer, hvor sådanne risici kan føre til skader på malerierne. Formålet for forskningsprojektet (www.gemaeldetransport.ch) er at finde en ny tilgang til klassificering af de immissioner af rystelser og vibrationer, der opstår i transit, og til den måde hvorpå de tilknyttede risici vurderes samt for at definere tolerancer til udvikling af forebyggende strategier. En række laboratoriemålinger med nyudviklet simuleringsudstyr sammen med ekstra målinger udført under virkelig transport af malerier danner grundlaget for vurderingen af de aktuelle emballeringsmetoder og udviklingen af fremtidige. Det tværfaglige forskningsteam omfatter specialister fra afdelingen for konservering og restaurering (KuR) på Berns Universitet BFH / Bern Universitet for kunst HKB og institut for mekatroniske systemer ifms på Berns Universitet i Burgdorf, Schweiz. Projektet støttes af fire forretningspartnere: Et schweizisk forsikringsselskab og fire førende schweiziske kunsttransportfirmaer. Eksperter fra forskellige schweiziske museer deltager i projektet som partnere og kan bidrage med deres praktiske erfaring inden for området.

Overvågning af virkelige forsendelser med henblik på at klassificere immissioner af rystelser og vibrationer

Indtil for nylig blev der brugt et individuelt monteret, specialfremstillet målesystem til at registrere de rystelser og vibrationer, som et maleri udsættes for inden i en transportkasse i transit. Det består af en kontrolenhed, et eksternt batteri og flere eksterne accelerationssensorer. Det giver mulighed for konstante og yderst præcise målinger, der kan udføres (med en målerate på 2.000 Hz) over en periode på flere dage (stor batterikapacitet, hukommelseskapacitet på op til 32 GB – afhængigt af hvilket USB-stik der bruges). Dette system er effektivt og nøjagtigt, men upraktisk til formålet. For det første er det dyrt og kompliceret at bruge de individuelle komponenter (skræddersyet applikationssoftware), og for det andet er det tungt og uhandy. Dette system kan derfor ikke pakkes ned i kassen sammen med maleriet – i stedet for skal det bæres i egen teknikkasse, der er tilsluttet via kabler til accelerationssensorerne monteret inden i maleriets kasse. En MSR165-logger er derfor et ideelt alternativ. Den er konfigureret med en intern triaksial accelerationssensor, en intern fugtighedssensor og et ekstra slot til et 4 GB-micro SD-kort til udvidelse af hukommelseskapaciteten. Denne logger giver stadig mulighed for at registrere konstante målinger i transit (uden tærskelværdier) over en periode på op til 3 dage og ved en målerate på maks. 1.600 Hz. En reduktion af måleraten giver mulighed for en yderligere udvidelse af den maksimale driftstid. For at kunne bruge hukommelseskapaciteten på SD-kortet til fulde bruges loggeren med aktiveret ringhukommelse. Det betyder, at når SD-kortet er fuldt, overskrives – og slettes – de ældste data automatisk. Derfor bestemmes den maksimalt mulige måletid på forhånd, således at det tidspunkt, hvor transporten forventes at starte, kan programmeres som startkriterium, og det tidspunkt, hvor hukommelseskortet bliver fuldt, kan indstilles som stopkriterium.

Takket være de meget små udvendige mål, den lave vægt og det faktum at sensorer og strømforsyning er integreret i selve loggeren, kan MSR165-dataloggeren monteres direkte på maleriets ramme eller på indersiden af transportkassen. Det er ikke nødvendigt at trække kabler, der kan udgøre en hindring ved håndteringen af transportkassen. Den nemme opladning af apparatets batteri via en laptops USB-forbindelse og samtidig programmering af måleparametrene gør loggeren betydeligt lettere at håndtere end det målesystem, der tidligere blev brugt.

Hidtil har MSR165 kun været brugt til at måle de rystelser og vibrationer, som rammen på et maleri eller den indvendige væg på en transportkasse udsættes for. Enhedens konfiguration – med fire ekstra analoge indgange – giver dog mulighed for at tilslutte endnu en enakset accelerationssensor, så vibrationer i det stof, der beskytter maleriet, også kan måles. En ekstra, selvudviklet ekstern strømforsyning er dog nødvendig til denne eksterne sensor.

Det er ikke kun mekaniske påvirkninger, der kan skade malerier; klimatiske svingninger er også en potentiel risiko. Derfor bruges en konfiguration med en intern fugtighedssensor til målinger under transporten, så det kun er nødvendigt med en enkelt enhed til at måle historikken for den omgivende fugtighed og temperatur ud over rystelserne og vibrationerne inden i transportkassen.

Sammenlignende målinger til vurdering af den aktuelle transportemballage

Typen af maleri, transportrute og -metode bestemmer, hvilken type emballage der bruges. Der bruges mange forskellige metoder og emballagekombinationer i praksis, lige fra en enkel indpakning i bobleplast til brug af en avanceret dobbelt isoleret transportkasse, for at reducere antallet af rystelser og vibrationer under transporten af et maleri. For at vurdere og sammenligne den dæmpende effekt af de eksisterende emballager, der bruges af de forskellige forretningspartnere, blev der udført testtransporter med lastbiler udstyret med luftaffjedring. Hver enkelt lastbil transporterede op til otte identiske testmalerier, som blev emballeret forskelligt. På den måde kunne det sikres, at hvert enkelt emballeret testmaleri blev udsat for praktisk talt samme belastning. Der blev monteret en MSR165 – med en konfiguration som beskrevet ovenfor – på rammen af hvert testmaleri for at måle de vibrationer, som malerierne blev udsat for under transporten på landeveje, motorveje og i bytrafik. For at bestemme hvor godt de forskellige emballeringssystemer dæmpede vibrationerne fra lastbilen, blev de individuelt monterede målesystemer brugt til også at måle vibrationerne ved lastbilens bund og sidevægge under transporten.

MSR165-enhederne blev programmeret således, at registreringen (ved en målerate på 1.600 Hz, konstant uden tærskelværdier) kunne startes og stoppes manuelt ved at trykke på en knap. Med henblik på vurdering blev de registrerede måledata gemt i form af CSV-filer, hvorefter de blev vurderet ved hjælp af Matlab-software. For at vurdere hvordan vibrationerne overføres fra lastbilen til testmalerierne, blev maksimumværdierne, RMS-niveauet (root mean square) og de dominerende frekvenser bestemt. Resultaterne har til formål at bestemme fordele og ulemper ved de forskellige emballeringsmetoder og komme med forslag til udvikling af optimering af dem. Forskningsprojektets yderligere fremskridt og resultater kan ses på: www.gemaeldetransport.ch

Tilbage til dataloggere 


Image