河北滄州核子濕密度儀供應(yīng)商
核子密度儀或者核子儀是核子密度/濕度檢測(cè)儀的簡(jiǎn)稱(chēng),技術(shù)/4406928是河北省虹宇儀器設(shè)備有限公司自行研發(fā)的新一代實(shí)驗(yàn)儀器。是利用同位素放射原理實(shí)時(shí)檢測(cè)土工建筑材料的密度和濕度的電子儀器。核子密度通常安裝有一個(gè)密封的 10毫居里的銫137伽瑪源和一個(gè)密封的50毫居里的镅241/鈹中子源,儀器中還安裝有密度和濕度兩種射線探測(cè)器,分別與伽瑪源和中子源共同對(duì)被測(cè)材料的密度和濕度進(jìn)行測(cè)量。
核子密度儀注意 工業(yè)上一些水泥廠、選煤廠等使用的厚度計(jì)、料位計(jì)、密度計(jì)及核子秤等也使用同類(lèi)的放射性同位素,但這類(lèi)儀器所使用的放射源的活度一般為十到五百個(gè)居里,是土木工程上使用的核子儀的一千倍到五萬(wàn)倍,兩者*不在一個(gè)數(shù)量級(jí)上。兩類(lèi)儀器雖然名稱(chēng)相似,而且采用近似的檢測(cè)原理,但它們的使用方式、防護(hù)方法和應(yīng)用目的*不同。
核子密度儀的基本檢測(cè)功能和檢測(cè)方法 核子儀用于施工現(xiàn)場(chǎng)快速地檢測(cè)建筑材料的濕密度(總密度)和含水量(濕度)。完成一次檢測(cè)通常只需要1分鐘或更短時(shí)間。不同品牌和廠家的儀器功能各不相同。有的儀器只檢測(cè)密度或只檢測(cè)濕度,多數(shù)品牌的儀器可以同時(shí)檢測(cè)密度和濕度。
核子密度儀注2:核子儀通過(guò)檢測(cè)被測(cè)材料中含有的所有元素的原子量總和來(lái)計(jì)算被檢測(cè)材料的總密度(濕密度),所以?xún)x器的密度檢測(cè)不受被檢測(cè)材料的顆粒大小、級(jí)配、均勻度,以及物理狀態(tài)、化學(xué)成分等方面的影響。除非被測(cè)材料的化學(xué)組成與常規(guī)材料有很顯著的不同,通常情況下核子儀密度檢測(cè)結(jié)果不需要進(jìn)行校正。
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核子儀測(cè)量濕度時(shí),測(cè)量的是被測(cè)材料中所有的氫原子,在大多數(shù)土壤和骨料中,氫原子存在于自由水中。但是蛇紋石、黏土、有機(jī)體和石灰處理的土壤含有結(jié)合水,這些材料中的結(jié)合水對(duì)儀器檢測(cè)材料的含水率有輕微影響。這個(gè)問(wèn)題可以通過(guò)非常簡(jiǎn)便的在儀器中輸入水分偏置量的方法進(jìn)行校正。
核子密度儀對(duì)于各種土壤和沒(méi)有凝固的水泥混凝土等材料,通常采用透射法。這個(gè)方法是在被檢測(cè)材料中用鋼釬鉆一個(gè)垂直的檢測(cè)孔,然后將儀器的探測(cè)桿伸入到被檢測(cè)材料中,在各個(gè)深度上檢測(cè)材料的密度和濕度。對(duì)于石頭、混凝土等不能造孔的材料,通常采用反射法。這個(gè)方法是將儀器放置于被檢測(cè)材料的表面,根據(jù)被檢測(cè)材料的厚度和種類(lèi)采用適應(yīng)的檢測(cè)檔位,直接檢測(cè)材料的密度、壓實(shí)度等指標(biāo)。
核子儀可以檢測(cè)的建筑材料和適用的檢測(cè)領(lǐng)域 通常核子儀都可以用于檢測(cè)各種類(lèi)型的土壤、石頭、土石混合物等土工材料。有些儀器可以檢測(cè)水泥混凝土,但很多儀器不能檢測(cè)瀝青混合料和層厚比較小的混凝土材料。
核子密度儀 注3:通常核子儀檢測(cè)土工材料時(shí),被測(cè)材料必須有一定的厚度和足夠大的體積,否則沒(méi)有足夠多的射線計(jì)數(shù)用于計(jì)算密度或濕度。瀝青混合料通常在鋪筑時(shí)每層的厚度都不會(huì)超過(guò)7-8厘米。儀器在檢測(cè)時(shí)射線會(huì)穿透這個(gè)層厚而同時(shí)檢測(cè)了其它材料,這樣儀器的檢測(cè)結(jié)果就不僅僅是我們希望檢測(cè)的薄層材料的密度,而是不同層厚的材料的共同的密度。除非儀器設(shè)計(jì)人員專(zhuān)門(mén)為這種檢測(cè)目的進(jìn)行程序上和檢測(cè)技術(shù)上的改造而設(shè)置薄層檢測(cè)功能,否則儀器就不能用于檢測(cè)薄層的瀝青混合料和其它混凝土材料。
核子密度儀核子儀可以用于公路的地基、基層和面層、鐵路路基、水庫(kù)堤壩、機(jī)場(chǎng)跑道以及港口、發(fā)電廠、高等級(jí)賽車(chē)跑道、高層建筑等土木工程的現(xiàn)場(chǎng)施工的質(zhì)量控制、監(jiān)理檢測(cè)、工程驗(yàn)收。核子儀可以用于各種土木工程的養(yǎng)護(hù)檢測(cè)及各種研究和開(kāi)發(fā)。用于實(shí)驗(yàn)室和工程試驗(yàn)區(qū)段可以快速、準(zhǔn)確獲取各項(xiàng)施工參考數(shù)據(jù)。
核子密度儀注4:由于核子儀檢測(cè)的準(zhǔn)確、快速、安全和低成本,目前在壓實(shí)度檢測(cè)方面沒(méi)有任何其他方法可以取代核子儀。尤其在使用瀝青混凝土和水泥混凝土的工程項(xiàng)目上,沒(méi)有核子儀的應(yīng)用,要保證工程的質(zhì)量和施工效率是不可能做到的。所以在世界范圍內(nèi),核子儀被及其廣泛地應(yīng)用于幾乎所有的大型和重要的土木工程項(xiàng)目
核子密度儀的分類(lèi)
淺層核子儀
—淺層核子儀又稱(chēng)為表層核子儀。當(dāng)我們提到核子儀時(shí),通常是指測(cè)量深度為30厘米的淺層核子密度/濕度檢測(cè)儀,如MC-3C型和MC-4C型核子儀。在公路、鐵路及水利大壩等土木工程的施工中應(yīng)用和市場(chǎng)上zui常見(jiàn)的就是這種淺層核子儀。本文介紹的核子儀主要是指這種淺層核子儀。
分層核子儀
?。p桿核子儀)—分層核子儀又稱(chēng)為中層核子儀,測(cè)量深度為60-90厘米, 如MC-S-24和MC-S-36型核子儀。分層核子儀有兩根檢測(cè)桿,所以有的地方稱(chēng)作雙桿核子儀,其放射源和檢測(cè)器分別放置于兩根不同的探桿的端部, 沿水平層面逐層檢測(cè)被壓實(shí)材料, 一般應(yīng)用于壓實(shí)層較厚的情況, 特別適用于碾壓混凝土(RCC)工程項(xiàng)目的壓實(shí)檢測(cè)。
深層核子儀
—深層核子儀的測(cè)量深度為數(shù)米至數(shù)百米深,如501DR核子密度儀和503DR中子水分儀。深層核子儀一般用于深層填埋材料的密度和含水率檢測(cè), 還有定點(diǎn)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)公路、鐵路路基、堤壩、護(hù)坡等的密度和含水率的變化以及用于檢測(cè)水中的含沙量和含泥量。
瀝青含量核子儀
—核子瀝青含量檢測(cè)儀用于無(wú)污染、快速檢測(cè)瀝青混合料中的瀝青含量,代表性的型號(hào)有AC-2R瀝青含量測(cè)試儀。
其它核子儀
—除了以上各種儀器以外,被稱(chēng)作核子儀的還有用于土壤水分檢測(cè)的中子水分檢測(cè)儀和用于化工管道絕熱層中隱藏水分檢測(cè)的核子管道水分檢測(cè)儀等,比如MCM-2管道檢測(cè)儀。
核子密度/濕度檢測(cè)儀的工作原理
1. 總密度(濕密度)檢測(cè)原理
一個(gè)密封的10毫居里銫-137伽瑪源向土壤等被測(cè)材料放射伽瑪射線,穿透被檢測(cè)材料的射線會(huì)被儀器中的密度檢測(cè)管檢測(cè)到。如果材料的密度較低,材料吸收的伽瑪射線較少,那么在一定時(shí)間內(nèi)較多的伽瑪射線就會(huì)穿過(guò)材料,檢測(cè)管的計(jì)數(shù)將較高:反之,如果材料的密度較高,高密度的材料吸收了更多的伽瑪射線,那么在同樣時(shí)間內(nèi)就會(huì)有較少的伽瑪射線穿過(guò)材料,檢測(cè)管的計(jì)數(shù)將較低。
伽瑪射線在被測(cè)材料中的穿透、反射和被吸收等行為只與被測(cè)材料中的組成成分的所有原子的原子核的質(zhì)量相關(guān)。核子儀測(cè)量的總密度實(shí)際是單位體積的土工材料總的原子量。只有當(dāng)被測(cè)材料的總的原子量發(fā)生變化時(shí),核子儀的檢測(cè)結(jié)果才相應(yīng)地發(fā)生變化。
2.水分(濕度)檢測(cè)原理
一個(gè)密封的50毫居里镅241/鈹中子源向土壤等被測(cè)材料放射高能中子射線,高能中子與氫原子碰撞后,迅速失去能量而變成低能中子,而其它任何種類(lèi)的原子都不能象氫原子那樣顯著減少高能中子的能量。被測(cè)材料中的濕度越高,水分含量就越高,氫原子就越多,當(dāng)中子射線穿過(guò)時(shí),將產(chǎn)生更多的低能中子;同樣的原因,當(dāng)被測(cè)材料較干時(shí),產(chǎn)生的低能中子數(shù)目就較少。儀器中的濕度檢測(cè)管只檢測(cè)低能中子。低能中子計(jì)數(shù)越高,表示被測(cè)材料的濕度越高;反之,低能中子計(jì)數(shù)越低,表示濕度越低。核子儀測(cè)量的是地表到地表以下10公分的材料的平均含水率。
核子密度儀核子儀在進(jìn)行密度和水分測(cè)量時(shí),分別使用不同的放射源,不同的射線接受器,不同的數(shù)據(jù)計(jì)算系統(tǒng),所以密度和水分兩個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)相互獨(dú)立,其檢測(cè)數(shù)據(jù)也互不影響。
核子儀的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)數(shù)和檢定(標(biāo)定) 標(biāo)準(zhǔn)計(jì)數(shù)—放射源衰減、周?chē)h(huán)境變化和本底輻射都會(huì)影響儀器的檢測(cè)數(shù)據(jù)。每天或檢測(cè)環(huán)境發(fā)生變化后,將儀器放置標(biāo)準(zhǔn)計(jì)數(shù)塊上進(jìn)行計(jì)數(shù),獲得新的計(jì)數(shù)參比結(jié)果,可以清除以上因素對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響。標(biāo)準(zhǔn)計(jì)數(shù)使用的工具是標(biāo)準(zhǔn)計(jì)數(shù)塊。標(biāo)準(zhǔn)計(jì)數(shù)塊為一小型的長(zhǎng)方體塑料塊,簡(jiǎn)稱(chēng)標(biāo)準(zhǔn)塊。其密度和含有的氫元素都是穩(wěn)定不變的。標(biāo)準(zhǔn)塊厚度為5.1厘米或7.6厘米,面積相當(dāng)于核子儀底座的面積。每臺(tái)儀器都有自己對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)塊。
核子密度儀核子密度儀的檢定—核子儀之所以能夠準(zhǔn)確檢測(cè)材料的密度和濕度是因?yàn)楹俗觾x在制造時(shí)經(jīng)過(guò)了檢定。檢定的具體方法是將儀器依次對(duì)一組密度高低不同的標(biāo)準(zhǔn)材料塊(檢定塊)進(jìn)行檢測(cè),建立射線數(shù)量和標(biāo)準(zhǔn)密度值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。在坐標(biāo)圖上,將不同的射線計(jì)數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)密度之間的對(duì)應(yīng)的點(diǎn)連接起來(lái)就會(huì)得到一條檢定曲線,即在儀器的射線計(jì)數(shù)率與材料測(cè)試結(jié)果(密度和濕度)之間建立了適當(dāng)?shù)膶?duì)應(yīng)關(guān)系。檢定數(shù)據(jù)可以以圖、表和等效系數(shù)等方式表示出來(lái)或貯存在儀器里面,以用于將計(jì)數(shù)率換算成材料的密度值。
每一臺(tái)核子儀在出廠時(shí),都應(yīng)該已經(jīng)檢定過(guò)了?,F(xiàn)存儀器經(jīng)過(guò)可能影響儀器結(jié)構(gòu)的維修后,必須進(jìn)行檢定。所以zui多每隔一年就應(yīng)該使用標(biāo)準(zhǔn)密度和濕度材料對(duì)儀器的檢定進(jìn)行驗(yàn)證或重新建立檢定關(guān)系。如果驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)核子儀的檢測(cè)結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)材料的密度或濕度之間的差異已經(jīng)不符合檢測(cè)要求,需要重新建立新的檢定關(guān)系。
核子密度儀核子儀檢測(cè)法與其它密度濕度檢測(cè)方法 核子儀檢測(cè)方法適應(yīng)于檢測(cè)任何粒徑、級(jí)配、組成成分和組成結(jié)構(gòu)的土壤、石頭等材料。美國(guó)ASTM 標(biāo)準(zhǔn)D2922-04《用核子法現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)土和土石混合物密度的標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法(淺層)》規(guī)定:本試驗(yàn)方法可快速、無(wú)損地現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定土壤和巖石的密度。適用于施工質(zhì)量控制、土壤和巖石等工程的驗(yàn)收試驗(yàn),并可用于研究和開(kāi)發(fā)。試驗(yàn)的無(wú)損特性允許在同一個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行多次重復(fù)檢測(cè)。
核子密度儀 ASTM D2922、D2950《用核子法現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)瀝青混凝土的密度的標(biāo)準(zhǔn)方法》和C1040《用核子法現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)混凝土密度的標(biāo)準(zhǔn)方法》等標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)為目前并沒(méi)有任何其它檢測(cè)土壤、巖石、瀝青混合料、混凝土等材料的密度檢測(cè)方法具有足夠高的準(zhǔn)確度可以與核子法進(jìn)行對(duì)比。如果被檢測(cè)材料的化學(xué)成分與常規(guī)材料有非常顯著的不同,可以采用這種材料按照規(guī)定制備一個(gè)用于現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)的材料塊,按照嚴(yán)格的步驟進(jìn)行檢測(cè)、稱(chēng)重并計(jì)算后用于對(duì)核子儀的實(shí)際檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行調(diào)整。
核子密度儀 ASTM 標(biāo)準(zhǔn)D3017《用核子法現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定土壤和巖石含水量(淺層) 》規(guī)定:核子儀適用于在現(xiàn)場(chǎng)采用快速、非破壞性技術(shù)測(cè)量土壤和巖石中的含水量??蓱?yīng)用于建設(shè)、研究開(kāi)發(fā)過(guò)程中對(duì)壓實(shí)的土壤及巖石進(jìn)行質(zhì)量控制和驗(yàn)收檢驗(yàn)。本方法的非破壞性的特性允許對(duì)單個(gè)檢測(cè)點(diǎn)上進(jìn)行多次重復(fù)測(cè)量,并對(duì)其結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。如果被檢測(cè)材料含有的結(jié)合水或有機(jī)質(zhì)比常規(guī)的土壤多,需要與烘干法等進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)。
核子密度儀所以通常情況下,檢定合格的核子儀可以準(zhǔn)確檢測(cè)材料的密度和濕度,并不需要與其它檢測(cè)方法進(jìn)行對(duì)比。由于對(duì)一些不確定因素的疑慮和歷史等各個(gè)方面的原因,我國(guó)的一些行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求使用核子儀時(shí),無(wú)論是密度檢測(cè)還是濕度檢測(cè),都要求使用傳統(tǒng)的密度、濕度檢測(cè)方法對(duì)核子儀的檢測(cè)進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)。 但是對(duì)試樣獲取方法、對(duì)比試驗(yàn)的具體程序等方面沒(méi)有具體的要求和指導(dǎo)。所以不同的領(lǐng)域,不同的技術(shù)人員按照自己對(duì)對(duì)比試驗(yàn)的理解進(jìn)行的對(duì)比試驗(yàn)往往各不相同,其中很多情況都是不正確的。測(cè)量密度和濕度的傳統(tǒng)方法有很多,各自適用于不同的檢測(cè)材料,所以對(duì)于不同的檢測(cè)材料,必須選擇適當(dāng)?shù)姆椒ㄅc核子儀進(jìn)行對(duì)比。比如對(duì)細(xì)粒土、粗粒土、土石混合物、瀝青混合料、水泥混合料以及巖石等不同的材料必須根據(jù)情況選擇適當(dāng)?shù)恼_的方法與核子儀進(jìn)行對(duì)比。進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)時(shí),核子儀法和傳統(tǒng)方法檢測(cè)的試樣必須一致。如果被檢測(cè)材料的試樣不同,即使用同一種方法讓不同的操作人員進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn),兩個(gè)人的檢測(cè)結(jié)果可能相差很遠(yuǎn)