Workshop - TECNOLOGIE ENEA PER I BENI CULTURALI LABORATORI APERTI

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1 Workshop - TECNOLOGIE ENEA PER I BENI CULTURALI LABORATORI APERTI Indagini NDT per monitoraggio quadro fessurativo e identificazione lesioni strutturali Angelo Tatì Laboratorio di Qualificazione Materiali e Componenti ENEA C.R. Casaccia SSPT USER SITEC 19 Gennaio 2017 Progetto Cobra ENEA Frascati RM angelo.tati@enea.it

2 Sommario Tecniche NDT utilizzate nel Progetto COBRA Scanner Laser Prove Soniche Termografia Monitoraggio Microclimatico Monumenti Monitorati nel Progetto COBRA Tempio di Minerva Medica Catacombe di Priscilla e di Santo Alessandro Chiesa di San Costanzo Ronciglione VT Strumenti Musicali Liutertec

3 Applicazioni dei CND Civile Industriale Patrimonio Artistico

4 CND nel campo Patrimonio Artistico Rilievo Geometrico o Scanner Laser ( Forme e Volume, verticalità, distacchi ) Esami visivi ( Quadro Fessurativo) Endoscopia ( Paramento Murario, basamenti di statue, Bronzi) Termografia ( Distacco di intonaco/affresco, umidità, ponti termici) Esami Sonori ( Integrità di elementi strutturali e continuità materica, materiali lapidei) Esami Ultrasonori ( CLS, Statue in Bronzo, oggetti in metallo ) Correnti Parassite ( cricche su metalli e ricerca di zone saldate, Ferri di armatura )

5 Scanner Laser Per la salvaguardia dei beni culturali in particolare dove è richiesta la conoscenza della struttura i e il suo stato di degrado esterno, la scansione Laser riveste un ruolo fondamentale. Potenzialità Rilievo Dimensionale speditivo della struttura Rilievo fotografico sovrapponibile alla nuvola di punti Creazione della Mesh Texture della mesh con la foto ad alta risoluzione Misure di distanze, Superfici e Volumi della struttura Memorizzazione delle scansioni sul computer tramite database relazionale e storico Confronto tra scansioni laser in tempi diversi (monitoraggio strutturale o Geomorfologico)

6 Scanner Laser Il principio su cui si basa la tecnologia è il calcolo del tempo di volo (time-of-flight) di un impulso laser. L impulso elettrico prodotto dal generatore e collegato ad un diodo laser trasmittente, crea un raggio di luce infrarossa; il segnale degli eco riflessi dall oggetto colpito (di differente intensità in base alla riflettanza di quest ultimo) viene captato da un fotodiodo ricevitore che genera un segnale elettrico di ricezione. 1 Scanner Laser 2 Fascio Laser IR 3 Specchio 4 Motore orizzontale 5 Cavo di rete 6 Computer 7 Macchina fotografica 8 Cavo seriale 9 Software Fonte Microgeo

7 Scanner Laser Esempi di applicazione precedenti al Progetto COBRA: Obelisco del Laterano Duomo di Orvieto Centro Storico della frazione di Serravalle nel Comune di Vittorio Veneto Santa Maria della Pace Massa Martana Mura Megalitiche di Anagni Frosinone

8 Prove Soniche - Strumento Delta T Distanza Per la salvaguardia dei beni culturali in particolare dove è richiesta la conoscenza della struttura e lo stato di degrado interno. Potenzialità: Misure di velocità del suono e stima modulo Elastico la per Modellazione FEM Tomografia Sonica

9 Tecnica della trasmissione In Rosso l elemento da controllare In giallo il martello e la sonda ricevente In celeste l elettronica

10 Procedure di acquisizione Le misure soniche possono essere eseguite in due modalità Diretta : 1 ora di misura Indirette o tomografiche : 3 o 4 ore di misura Contorno dell oggetto: qualsiasi

11 Sistema Prove Soniche Strumentazione Software di acquisizione Software di elaborazione Software sviluppato da ENEA

12 Software di Acquisizione Tomografia Sonica Acquisizione

13 Prove Soniche Esempi di applicazione precedenti al Progetto COBRA : Obelisco del Laterano Roma Statua di Urbano VIII (Musei capitolini) Monumento a Filippo Corridoni (Parma) Colonne del Duomo di Orvieto Caratterizzazione della muratura a Vittorio Veneto TV Misura della velocità sonora e stima del modulo elastico dei modelli di edificio in scala ridotta per le prove sismiche

14 Termografia Termocamera FLIR T440 Calore Infrarossi

15 Termografia

16 Termografia Per la salvaguardia dei beni culturali in particolare dove è richiesta la conoscenza della struttura, lo stato di degrado interno/esterno degli edifici Storici e lo stato di conservazione degli affreschi Esempi di applicazione precedenti al Progetto COBRA : Stanza di Eliodoro Raffaello Musei Vaticani Chiesa SM della Pace Massa Martana Duomo di Orvieto Edifici Storico/artistici del centro Storico di Serravalle Vittorio Veneto TV Cappella Baroncelli Chiesa di Santa Croce Firenze

17 Tempio di Minerva Medica Roma Scansione Laser: Misura lo spostamento in mm tra le diverse scansioni acquisite in periodi differenti Termografia: Mappatura termica delle superfici per la stima delle variazioni di temperatura stagionali Monitoraggio Microclimatico: Acquisizione sincronizzata tramite 2 Datalogger di temperatura, umidità, pressione, luce e vibrazioni in zone differenti della struttura Termografia Scanner Laser Accelerazioni Temperatura Umidità

18 Catacombe di Priscilla Roma Scansione Laser: Ricostruzione virtuale degli ambienti Termografia: Mappatura termica delle superfici Monitoraggio Microclimatico: Acquisizione sincronizzata tramite 2 Datalogger di temperatura, umidità, pressione, luce e vibrazioni in zone differenti della struttura Fotogrammetria Scanner Laser Termografia

19 Catacombe di Santo Alessandro Roma Termografia: Mappatura termica delle superfici

20 Chiesa di San Costanzo Ronciglione VT Termografia: Mappatura termica delle superfici

21 Diagnostica ND sugli Strumenti musicali Radiografia Digitale Termografia Endoscopia

22 Conclusioni Le attività svolte dall ENEA sono finalizzate alla: Progettazione e sviluppo di Strumenti e Software innovativi per i CND Ricerca di soluzioni diagnostiche che integrano le diverse Metodologie Non Distruttive Condivisione in rete delle prove diagnostiche e sperimentali Realizzazione di corsi di formazione in laboratorio e in e-learning Certificazione del Personale Centro di formazione e d esami per personale addetto alle prove non distruttive applicate ai beni culturali

23 Indagini NDT per monitoraggio quadro fessurativo e identificazione lesioni strutturali Grazie per l attenzione angelo.tati@enea.it