土壤無核密度儀
■ 數(shù)據(jù)采集和分析軟件可在個(gè)人或掌上電腦上進(jìn)行。 非核子測試技術(shù),不受法規(guī)控制,無需重復(fù)性費(fèi)用 美國材料利試驗(yàn)學(xué)會的標(biāo)準(zhǔn)測試法(ASTMD6780)規(guī)定了兩種現(xiàn)場測試方法: ■ 一步法(常用方法):利用土體的電導(dǎo)率和表觀電介質(zhì)常數(shù)得到土的含水量和干密度。 注: 不論彩何種方法,建議對某種特定的土壤進(jìn)行試驗(yàn)室試驗(yàn),以便獲取該種土壤的特定常數(shù)。然而,在沒有實(shí)驗(yàn)室結(jié)果的情況下,通過假設(shè)土的常數(shù),也可獲取合理的近似結(jié)果,等獲取實(shí)驗(yàn)室結(jié)果后再進(jìn)行計(jì)算精確結(jié)果。 操作原理: MDI密度儀是基于時(shí)域反射往(TDR) 原理的一種量測土壤含水量和干密度的新型儀器,其原理是通過量測由TDR脈沖發(fā)生器發(fā)出的階梯式電磁脈沖在通過打入土壤中的四根金屬鋼針的傳播的時(shí)間和采集到的電壓信號,以過對信號處理和計(jì)算獲得土的電介質(zhì)常數(shù)和土體的電導(dǎo)率值 ,計(jì)算機(jī)軟件根據(jù)此二參數(shù)算得所測土體含水量和密度,結(jié)果顯示在掌上電腦的屏幕上。 美國材料利試驗(yàn)學(xué)會的標(biāo)準(zhǔn)測試法(ASTMD6780)規(guī)定了兩種現(xiàn)場測試方法: ■ 一步法(常用方法):利用土體的電導(dǎo)率和表觀電介質(zhì)常數(shù)得到土的含水量和干密度。 注:不論彩何種方法,建議對某種特定的土壤進(jìn)行試驗(yàn)室試驗(yàn),以便獲取該種土壤的特定常數(shù)。然而,在沒有實(shí)驗(yàn)室結(jié)果的情況下,通過假設(shè)土的常數(shù),也可獲取合理的近似結(jié)果,等獲取實(shí)驗(yàn)室結(jié)果后再進(jìn)行計(jì)算精確結(jié)果。 軟件 : 軟件用于控制密度儀,包括讀取和分析數(shù)據(jù)、計(jì)算土的含水量和密度并存儲數(shù)據(jù),程序具有反分析功能??梢宰x取先前試驗(yàn)結(jié)果文件,更新土的標(biāo)定參數(shù)以及其它增加關(guān)于土的含水量和密度測定的說明,程序存儲經(jīng)過更新后的文件。軟件可在個(gè)人電腦或掌上電腦上在微軟的標(biāo)準(zhǔn)視窗操作系統(tǒng)下運(yùn)行。含水量測試精度 含水量測試精度 干密度測試精度 TDR法和烘干法測得的土密度結(jié)果對比(偏差通常在<±3%) 現(xiàn)場土壤含水量和密度的TDR測試法 普渡(Purdue University) 大學(xué)研究出兩種實(shí)驗(yàn)方法:首先開發(fā)的是兩步法,隨后又開發(fā)了經(jīng)簡化后的一步法。建議在現(xiàn)場測試前做一組實(shí)驗(yàn)室的標(biāo)定試驗(yàn)以獲得土壤的參數(shù)供現(xiàn)場試驗(yàn)計(jì)算使用。標(biāo)定試驗(yàn)可按標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn) (ASTM D6780) 加上幾個(gè)簡單的步驟對擊實(shí)土進(jìn)行TDR量測。用于獲取兩種實(shí)驗(yàn)方法所需土壤參數(shù)的實(shí)驗(yàn)室工作基本相同,但是因不需進(jìn)行兩步法中的現(xiàn)場擊實(shí)試驗(yàn), 一步法的現(xiàn)場工作量和所需時(shí)間將大為減少。兩種實(shí)驗(yàn)方法的要點(diǎn)如下所述: 一步法(簡化) 測試法 一步法試驗(yàn)包括現(xiàn)場一步測取土的電介質(zhì)常數(shù)和土的電導(dǎo)率。同無需現(xiàn)場探取上樣,可節(jié)省大量時(shí)間。 軟件TDATDR自動獲 取含水量和干密度值 。 兩步法包括用MDI密度儀量測現(xiàn)場土的電介質(zhì)常數(shù)(步驟一)和現(xiàn)場擊實(shí)土的質(zhì)常數(shù)(步驟二)。 現(xiàn)場土的電介質(zhì)常數(shù)可由MDI土壤密度儀測定。將現(xiàn)場測試過的土開挖取樣,并在現(xiàn)場用擊實(shí)筒進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)。量測模具和土體的質(zhì)量,在體積已知的條件下,可確定土體的濕密度。然后用MDI土壤密度儀測定擊實(shí)筒內(nèi)土壤的電介質(zhì)常數(shù)。擊實(shí)筒內(nèi)土壤的含水量由PDATDR軟件根據(jù)電介質(zhì)常數(shù)、含水量和干密度之間的相關(guān)關(guān)系計(jì)算得到。該相關(guān)關(guān)系需要用到兩個(gè)土壤相關(guān)常數(shù)?,F(xiàn)場土的密度可由軟件根據(jù)擊實(shí)筒內(nèi)土的密度以及現(xiàn)場和擊實(shí)上的電介質(zhì)常數(shù)算得。 圖1.現(xiàn)場TDR測讀。圖2.現(xiàn)場TDR擊實(shí)筒夯擊備樣。 圖5.利用假設(shè)的或測取的土壤常數(shù)a和b由軟件算得含水量利下密度。 訂購信息 部件編號 規(guī)格 重量 MD-2020 M+DI密度儀基本組合 11.4公斤 MD-2000 M+DI脈沖發(fā)生器主機(jī),接口面板以及掌上電腦控制軟件PDATDR 601754 安全數(shù)字卡,M+DI 601293 金屬探針,(四根) 601466 探針模塊,M+DI 601603 不銹鋼刮板 601708 同軸測頭,M+DI 601456 同軸電纜,M+DE 601757 充電器 零配件: 601644 TDR用電池 MD-2030掌上電腦及配件:掌上電腦;保護(hù)盒;網(wǎng)卡及電纜。 MD-2050現(xiàn)場用M+DI組合 601659 防水儀器箱 601758 儀器箱保護(hù)襯墊 MD-2020 M+DI密度儀基本組合 G-166 袖珍數(shù)字式測溫計(jì) 601660 榔頭(帶起釘功能) 601661 榔頭(銅/塑料) MD-2030 掌上電腦及配件 其它現(xiàn)場用工具 601665 榔頭支架 601666 銼刀 601667 不銹鋼尺,300mm 601668 平頭螺絲刀 601293 備用探針(每組四根) 601684 工具背包 MD-2100現(xiàn)場擊實(shí)筒組件 601744 4*9英寸MDI擊實(shí)筒,絕緣基座 601742 4*4英寸擊實(shí)筒 601552 金屬基座,帶長螺桿 601709 標(biāo)準(zhǔn)、MDI擊實(shí)筒用項(xiàng)圈 601548 中心探針,4英寸 601291 中心探針,9英寸 601290 標(biāo)準(zhǔn)、MDI擊實(shí)筒用探針導(dǎo)模 技術(shù)規(guī)格 信號種類 脈沖波形,250mv,50ohms 波形采樣 用戶選定,128到2048數(shù)據(jù)點(diǎn) 電源 可重復(fù)充電鋰電池,11.1V,6.6Ah,充電電源15V(dc),1A 量測深度 204mm 電池壽命 約20小時(shí)(新電池沖足電) 電流 約300mA 工作溫度 0到45℃ 通訊方式 TCP/IP網(wǎng)卡 PDA要求 HP lpaq Pocket Pc(包括充電器、數(shù)據(jù)線) 型號:h2210,h2215,h2410或h2750 操作系統(tǒng)要求 Windows Operating Systems 基本M+DI體積和重量 (MD-2020) 體積 0.134m3 重量 11.4kg TDR測試法的局限法:
■ 兩步法:現(xiàn)場快速測量方法,無需等待實(shí)驗(yàn)室擊實(shí)試驗(yàn),不受鹽堿度影響。
■ 兩步法:現(xiàn)場快速測量方法,無需等待實(shí)驗(yàn)室擊實(shí)試驗(yàn),不受鹽堿度影響。
TDR法和烘干法測得的含水量結(jié)果對比(偏差通常在<±001)
圖1.現(xiàn)場TDR測讀 圖2.利用六個(gè)土壤常數(shù)
兩步測試法
圖3.確定現(xiàn)場土的濕密度 圖4.對現(xiàn)場實(shí)地上進(jìn)行TDR測試。
更多參數(shù):
不適合于凍土。
目前還不適合于瀝青或混凝土材料。
M+DI成功用于測試基底層材料的密度,但其不適于量測礫石或土石混合材料(由于探針打入困難或由于土中含有大量的空隙)。
高含水量下的高有機(jī)質(zhì)土或高塑性土可能弱化M+DI的反應(yīng)信號。