2002核子快速密度水分仪

核子快速密度水分仪§1.2 主要技术指标
1.湿密度 测量范围:1.12-2.7g/cm3
测量精度: 反射法 一分钟 +/- 1%
透射法 一分钟 +/- 0.5%
2.水份 测量范围:0-0.4g/cm3
测量精度: 一分钟 +/- 1%
3.测量深度 最大测量深度:300mm 深度变化间隔:50mm
4.测量时间 (单位:分钟)
可根据需要,在下列五种时间内选定:0.25,0.5,1.0,2.0,4.0
5.存贮测量记录数:198个
6.静态功耗:12毫瓦
7.工作电流:约20毫安
8.放射源
Υ(伽玛)放射源: 铯 137. 3.7×108 Bq (10mCI)
中子放射源: 镅 241/铍. 1.85×109 Bq (50mCI)
9.仪器重量:12 Kg
10.高反差,大型字显示,显示字型: 12mm×7mm
核子快速密度水分仪工 作 原 理 及 测 量 方 式
§2.1 工作原理简介
FJ核子水份密度仪,是利用核子放射线的穿透性和物体对放射线的屏蔽吸收特性进行工作的.仪器内有两种放射源:铯137Υ源用来测密度,它装在导管内的金属杆底端,随着金属杆在被测体中的上下移动,而改变位置;镅241/铍中子源用来测水份,它固定在机壳底部.技术电话0317-4406818/4406928是河北省虹宇仪器设备有限公司自行研发的新一代试验仪器。
测量密度时,铯137放射源发出的Υ射线进入被测体,如被测体的密度较低,穿过的Υ射线就多,被仪器内的Υ管检测到的计量就多(单位时间内检测到的密度计数值较大).反之,如果被测体的密度较高,它会吸收部分Υ射线,起到了屏蔽作用,在同样的单位时间内检测到的密度计数值就小.测量到的计数值经微处理机处理后,即可得到被测体的密度(这种密度因包含被测体内的水份,故又称湿密度).上下移动此源,就可以测量不同深度的密度值.核子快速密度水分仪
测量水份时,利用中子源发出的高能中子流进入被测体,被测体水份中的氢原子与高能中子相碰撞,使中子减速,减速后的慢中子被仪器内的中子管接收到.被测体含水量大,单位时间内所转化的慢中子就多,检测管接受的慢中子数就多.反之就少.微处理机把接收的慢中子数(称为水份计数值)与仪器内的水份标准计数值进行比较,从而算出被测体的水份值.
根据测得的湿密度值,水份值以及预先输入的最大(干/湿)密度值,微处理机就自动算出其它需要的据数.
核子快速密度水分仪§2.2 测量方式
1.无损测量:仪器放在被测地面上,能测得浅层小于约50毫米深度的密度(适用于测薄层沥青混凝土路面的密度).这种测量无需在被测体上打孔,故称"无损测量".又因检测管检测到的放射线是被测地面反射回的射线,故又称反射法.技术电话0317-4406818/4406928是河北省虹宇仪器设备有限公司自行研发的新一代试验仪器。
它对地面的平整度要求较高,要尽量避免地面粗糙造成的误差.如不平,地面与仪器间包含的空气就多,空气的密度很小,测出的湿密度就是被测路面密度与缝隙空气密度的混合结果,使测出值偏小.路面与仪器间的空隙越大,误差就越大.故测量前对能平整的地面,要铲除表面2-3厘米厚的过分干燥或被车轮碾压过的土层,露出有代表性的土壤;对无法平整的石头硬地,可用极细的细砂填入空隙,用导板抹平,但不要在表面留下一层较厚的细砂,以免影响读数的精确性.最后将仪器轻轻地前后推动一下,使之紧贴被测体表面再测.核子快速密度水分仪
2.有损测量:它要在被测体上打孔,故称"有损测量".又因检测管检测到的射线是透过被测体,又经被测体吸收后的射线,故又称透射法.
它可减少表面不平的影响.要求测前,用钻钎在被测体上垂直打一个比测量深度稍深的孔,然后将装有Υ源的金属杆插入孔内至所需的深度.测量时Υ射线穿过被测体,被Υ管接收(见图1 甲).Υ源的可移位置有8档,两档之间相隔5Cm,下移的最大深度为30Cm.这样,用户可根据需要测出不同深度物体的平均密度.从测量的精度要求来说,有损测量的精度高于无损测量的精度.
仪 器 机 械 分
核子快速密度水分仪§3.1 仪器的组成
该仪器由主机,标准块,导板,钻钎,充电器等组成.
1.主机:由微机,电源,密封源,检测管等组合成一体.
2.标准块:用理化性能比较稳定的高分子材料制成.从密度仪的角度看,标准块的密度和"水份"是很稳定的,不随时间而变化.
标准块对密度仪的重要性就象珐码与秤的关系一样,砝码的稳定度就是秤的稳定度,也就是说标准块的稳定度决定了密度仪的稳定度.因此,每台仪器工厂都为它配有一块固定的,不能随意调换的标准块,仪器一出厂这种配对关系就再也不可变更.如果配对的标准块丢了,决不能自己配制或用另一台仪器的标准块代替,只能把仪器送回原生产厂家,厂家重新配置新的标准块,对仪器重新进行校准,从而恢复原来的性能.如仪器有故障送厂维修时,也必须将标准块一起送厂,否则维修时就不能调整仪器的准确度.
3.导板:用来平整土壤和引导钻钎.使用时两脚蹋在上面,将钻钎插入导板的孔中,导板孔正好起着代替手扶钻钎的作用.核子快速密度水分仪
4.钻钎:向被测体打孔用.使用时,锤击其顶端,使之钻至所需的深度.
5.充电器:指配用的交流110/220v充电器.当充电器正确连接后,主机上左右液晶屏间的红色指示灯点亮,灯不亮时要检查电源连接是否可靠.充电时,充电器上的红灯(不是主机上的)亮度会随着充电电流的大小而变化,电流大,亮度高.电池充满了电,灯也就息灭.
§3.2 仪器主机外观(见图1: 甲,整体;乙,底部;丙,侧面.)
核子快速密度水分仪有关部件的功能如下:
1.手柄:
安装在导管内的一根深度杆(金属杆)的上端,深度杆下端装有Υ源.推动手柄就可以使Υ源随深度杆在被测体中的纵向移动而变换位置.手柄置于导管最上方(一档)时,Υ源封闭在铅包之中,这位置称"安全位置".搬移仪器时,只能在这种状态下提着手柄移动,以减少放射线对人的照射.
2.导管:
(1)导管外壁刻有八条横线(8档),手柄在哪根横线处,就知源的位置在哪里,此横线称深度标记,也称定位标记.
对应手柄所指的标记从上到下的位置,第一档是安全档(源在铅包内),第二档源的位置紧贴地面,第三档源的深度在地下5厘米,以下每档加5厘米,即两档之间相隔5厘米,直至第八档源在地下30厘米处.
微机测出源的位置后,在显示屏上用代码来显示其深度,如代码"02"代表源在地下5厘米处.对应手柄所指的深度标记从上到下的深度代码是 -1, 00, 02, 04,直到12.
这就是说源的深度,在导管上看"档",在微机显示屏上看"深度代码".源的深度,深度标记,深度代码,这三者的核子快速密度水分仪对应关系是:
源深度标记(档) 一 二 三 四 五 六 七 八
源深度值(Cm) (安全) 00 05 10 15 20 25 30
源深度代码(屏) -1 00 02 04 06 08 10 12
(2) 导管内藏有精密的自动深度传感器(用户看不见)和表明不同深度的手柄定位凹槽.推动手柄到某一档时,手柄上的锁舌伸入凹槽,会有" 喀嚓"一响,表明定位成功.如果手柄不在凹槽内,测量结果是错误的.
(3) 导管内还有可以上下移动的下端装有源的金属杆,称深度杆.手柄带动深度杆按源需要放的深度定位后,源也就放到了所需的深度.深度杆抽回到安全位置(-1)后,源进入铅包,铅包下方的"闸门"自行关闭,以减少放射源对外的放射泄漏.底板上深度杆出口处(见图1乙),有金属圆环箍住,这环可刮去沾在深度杆上的粘土,以保机内清洁.深度杆表面应定期注入本公司提供的润滑剂,以保证移动时的灵活性.
核子快速密度水分仪3.蜂鸣器:
在操作仪器时,蜂鸣器会发出不同的声音,告之仪器正在进行什么工作.操作时发出的蜂鸣音见下表:

蜂 鸣 音
按任何一键
操作错误
测量过程中
测量结束后
一响
三响刺耳的蜂音
每秒一响
五响快速的蜂音
四. 仪 器 控 制 系 统
核子快速密度水分仪FJ仪的控制系统由微机,液晶显示屏,键盘组成.
该仪器是智能仪器,能按预先设计的程序完成一些操作和计算等.要想自如地运用此仪器,必须做到两点:
1. 掌握键盘上各键的功能:人要仪器工作就要通过按键对它发出指令,因此,掌握各键的功能是发令的必要条件.技术电话0317-4406818/4406928是河北省虹宇仪器设备有限公司自行研发的新一代试验仪器。
2. 懂得显示屏上各种"代码"的含义:各键上都有表明该键功能的汉字名,液晶屏上则用数码来代替该键的汉字名,称"代码".大部分代码与键上的数字符号有联系,键上又有汉字名,因此了解"代码"的含义并不难.懂得代码含义,就知道仪器正在干什么,从而正确发令.否则,指令发错,仪器不接受,甚至出现"死机"现象.("死机"即按任何键仪器都没反应,不再运行任何程序.真遇到"死机"只好先关掉电源,然后重新开机,"死机"的困扰即自行解脱.)
核子快速密度水分仪§4.1 显示屏
液晶屏分左右两屏(见图 2 )
(图 2 ) 液晶显示屏
1)电压不足的标志 2)人工输入测量深度的标志
3)标准数的标志 4)符号位
5)充电指示灯 6)按键显示结果
7)按键代码

核子快速密度水分仪(1) 左屏
它显示仪器内微机现在的状态(如正在执行什么程序等),或指出右屏显示的数字是什么含义.左屏可显示两位数字, 如:技术电话0317-4406818/4406928是河北省虹宇仪器设备有限公司自行研发的新一代试验仪器。
0 1 是功能键区的 测量深度 键的代码: 区号为0,键上的数字为1.表示仪器正在执行测量深度的软件程序.
1 5 是测量结果显示区 水份键的代码: 区号为1,"水份"为此区的5号键.表示仪器正在执行显示水份测量结果的软件程序.
0 0 是微机准备接收命令的代码.一开机左屏即显示 0 0 ,右屏没有任何显示,微机只有在此状态下才能接受指令.
A A 是仪器正在测量的代码.表示正在执行较长时间的测量程序,请操作者耐心等待.这时除按"清除"键可退出外,按别的键都不起作用.
核子快速密度水分仪(2) 右屏
它与左屏配合,显示左屏程序的有用信息.如:手柄位置在第五档,按"测量深度"键后,左屏显示 0 1 (表示现正在执行测量深度这个软件程序),右屏显示 0 6 (反映左屏软件程序的信息:仪器检测到现在源的深度是15Cm).
2.显示屏上的特殊符号:(见图 2 )
§4.2 键盘
FJ仪的键盘设有24键,根据键的性能可分为三大区(见图 3 ). 测量结果显示区的软件程序较简单,故由此区开始介绍.