土壤无核密度仪操作原理

MDI密度仪是基于时域反射往(TDR) 原理的一种量测土壤含水量和干密度的新型仪器，其原理是通过量测由TDR脉冲发生器发出的阶梯式电磁脉冲在通过打入土壤中的四根金属钢针的传播的时间和采集到的电压信号，以过对信号处理和计算获得土的电介质常数和土体的电导率值，计算机软件根据此二参数算得所测土体含水量和密度，结果显示在掌上电脑的屏幕上。

美国材料利试验学会的标准测试法(ASTMD6780)规定了两种现场测试方法:

■ 一步法(常用方法):利用土体的电导率和表观电介质常数得到土的含水量和干密度。

■ 两步法:现场快速测量方法，无需等待实验室击实试验，不受盐碱度影响。

注:不论彩何种方法，建议对某种特定的土壤进行试验室试验，以便获取该种土壤的特定常数。然而，在没有实验室结果的情况下，通过假设土的常数，也可获取合理的近似结果，等获取实验室结果后再进行计算精确结果。

Soilnon nuclear density meter

非核子测试技术，不受法规控制，无需重复性费用

▲ 无需持证操作人员

▲ 无需专门的安全培训

▲ 无需执照费

▲ 无需繁复的登记记录

▲ 无需专门安全储藏

▲ 无需特殊的搬运和运输方法

▲ 无需危险分级

▲ 无需佩戴放射性标志

▲ 无需等待获取许可证

▲ 无需定期泄漏测试

▲ 无需设备标定

美国材料利试验学会的标准测试法(ASTMD6780)规定了两种现场测试方法:

一步法(常用方法):利用土体的电导率和表观电介质常数得到土的含水量和干密度。

两步法:现场快速测量方法，无需等待实验室击实试验，不受盐碱度影响。 注:

不论彩何种方法，建议对某种特定的土壤进行试验室试验，以便获取该种土壤的特定常数。然而，在没有实验室结果的情况下，通过假设土的常数，也可获取合理的近似结果，等获取实验室结果后再进行计算精确结果。

■ 结果可在数分钟之内得到:一步法测试为5-10分钟;二步法测试为10-20分钟。

■ 适用于粘性土和无粘性土，也能用于石灰或水泥改良土，以及云母质土。

■ 符合美国ASTM标准(D6780)试验方法:"时域反射法(TDR) 测试现场土壤含水量与干密度"。

■ 数据采集和分析软件可在个人或掌上电脑上进行。

M+DI土壤无核密度仪符合美国ASTM标准(D6780)

工程应用

■ 开挖、回填施工 ■ 机场跑道

■ 公路、铁路基础施工 ■ 沟道

■ 堤坝施工 ■ 公共设施施工

■ 建筑物基础 ■ 堆场覆盖施工

专用软件用于控制密度仪，包括读取和分析数据、计算土的含水量和密度并存储数据，程序具有反分析功能。可以读取先前试验结果文件，更新土的标定参数以及其它增加关于土的含水量和密度测定的说明，程序存储经过更新后的文件。软件可在个人电脑或掌上电脑上在微软的标准视窗操作系统下运行。

现场土壤含水量和密度的TDR测试法

普渡(Purdue University) 大学研究出两种实验方法:首先开发的是两步法，随后又开发了经简化后的一步法。建议在现场测试前做一组实验室的标定试验以获得土壤的参数供现场试验计算使用。标定试验可按标准击实试验(ASTM D6780) 加上几个简单的步骤对击实土进行TDR量测。用于获取两种实验方法所需土壤参数的实验室工作基本相同，但是因不需进行两步法中的现场击实试验，一步法的现场工作量和所需时间将大为减少。两种实验方法的要点如下所述:

一步法(简化) 测试法

一步法试验包括现场一步测取土的电介质常数和土的电导率。同无需现场探取上样，可节省大量时间。

两步测试法

两步法包括用MDI密度仪量测现场土的电介质常数(步骤一)和现场击实土的质常数(步骤二)。

现场土的电介质常数可由MDI土壤密度仪测定。将现场测试过的土开挖取样，并在现场用击实筒进行击实试验。量测模具和土体的质量，在体积已知的条件下，可确定土体的湿密度。然后用MDI土壤密度仪测定击实筒内土壤的电介质常数。击实筒内土壤的含水量由PDATDR软件根据电介质常数、含水量和干密度之间的相关关系计算得到。该相关关系需要用到两个土壤相关常数。现场土的密度可由软件根据击实筒内土的密度以及现场和击实上的电介质常数算得。

信号种类 :脉冲波形，250mv，50ohms

波形采样 :用户选定，128到2048数据点

电源 :可重复充电锂电池，11.1V，6.6Ah，充电电源15V(dc)，1A

量测深度 :204mm

电池寿命 :约20小时(新电池冲足电)

电流 :约300mA

工作温度 :0到45℃

通讯方式 :TCP/IP网卡

PDA要求 :HP lpaq Pocket Pc(包括充电器、数据线)

型号:h2210,h2215,h2410或h2750

操作系统要求 :Windows Operating Systems

TDR测试法的局限法:

不适合于冻土。

目前还不适合于沥青或混凝土材料。

M+DI成功用于测试基底层材料的密度，但其不适于量测砾石或土石混合材料(由于探针打入困难或由于土中含有大量的空隙)。

高含水量下的高有机质土或高塑性土可能弱化M+DI的反应信号。

LRK-WH801土壤无核密度仪采用的是高频无线电波,来测量压实土壤的介电性和密度,从本质来讲,高频电磁波和伽马射线一样的测量原理是一样的, ,只不过采用高频电磁波更加安全,当电磁波通过土壤时,由于受到土壤的密实程度的不同,进一步会影响到电磁波的波形,也就是说电磁波通过土壤时,其本身的相位和幅值都会受到相应的影响,然后我们通过对比标准的土壤模块的衰减参数,便可以计算出被测土样的湿密度和含水率.

我们通过数字频率合成技术(DDS)来保证高精度的无线频率,然后通过点对点测量插入土壤的钢钉之间的电磁波参数,得出精确的测量结果,

LRK-WH801的具体测量原理是通过电极之间的无线电高频率来测量压实土壤材料的介电性和密度，并将测量得到的介电性与"土壤模块"做比较。利用数学运算法则会计算出干/湿密度、含水量，以及压实百分数。随附的温度探测器还可以增加测量的精确性。

1. 土壤无核密度仪适用范围:

1). 开挖,回填施工,;

2).地下道，地下室和地基;

3).回填和沟渠;垃圾;

主要适用于于粘土和无粘性土壤,也可以适用于石灰或者水泥改良土壤,沙砾土等土壤.

2.如下面的土壤类型则不适合测量

1).腐殖质含量比较高的土壤,腐殖质的含量大于20%(V/V)

2).碾压混凝土.

3).土壤的绝大部分(>=30%V/V)骨料的直径大于15mm以上.

注:如果在测量沙砾土土壤时,如果骨料的直径过大,可能导致测量的准确性下降,需要跟客户确认,和客户协商

具有高效、易用及灵活等特点。2701-B 采用电磁敏感技术作密度测试，故不需要政府许可证或特殊培训。2秒钟时间内即可得到测试数据，节省时间和费用。2701-B的内存能存储大约1000个测试数据供以后查阅、打印或下载。仪器有30个按键和带背光的4 x 20 LCD，使其不仅在白天还是黑夜均可让操作人员更容易看清。2701-B在其底部有一块可更换的保护盖。该保护盖对仪器的内部电子元件起到热保护及防止底部磨损的作用。2701-B 的运输箱内含用作标准密度计数用的密度参考块。2701-B的先进软件提供三种测试模式(连续、平均和离析)，使其更灵活，用途更广。为了更容易使用，该软件还提供自动计算功能(如平均密度、压实度、空隙率等)。仪器的测试结果可以用密度偏差补偿、斜率调整或综合标定来提高测试精度。2701-B既可以用交流充电器也可以用直流充电器