核子水分密度仪简介：的新一代试验仪器，是一种快速、准确地测量各种土壤、沥青、混凝土等建筑材料的水分及密度的智能化仪器。它利用同位素放射出的中子测物体的水分，用γ射线测物体的密度，故称核子水分密度仪，简称核子仪。
核子水分密度仪概述;公路路基施工中密度、湿度测量的必要性*，任何物体在各方面同时受压后，体积会缩小，密度会加大。受到的压力愈大，变形也愈大，这是一般常识。但这种线性关系不是*如此，当物体分子间的间隙接近到一定程度，即物体的密度达到zui大密度时，再大的压力也不会使它的体积缩小了。一条道路如果它的路基及路面，在筑路时都压实到了该材料的zui大密度，这条路以后就不会因载重车的碾压而变形了。
核子水分密度仪物理试验：任何物体（或混合物）的zui大密度，是可以在试验室的条件下测出的，该物体的zui大密度与现场压实的密度之比，称为压实率。在路基实际施工中，施工规范会规定，压实率要达到某一范围才合格。如有的道路就规定密度要压实到该材质zui大密度的95%以上为合格，因为压实率达到95%以上，就意味着该路面受压后的zui大变形不过5%，这种变形是在允许的弹性范围内的，因此道路受重压后不会出现*性凹坑，即路面不会遭受*性损害。一条路的路基及路面，压实率愈高，路的质量就愈好。
核子水分密度仪工作原理湿度与密度的关系：
 

　　一种物体能否压结实是与湿度密切有关的。设想生活中很容易想到的两个情况，一是干面粉，它是很难压结实的；二是稀浆糊，同样很难压结实。如果水分合适，就很容易得到密度大的面团。水在压实过程中对固体物质分子的移动起润滑及加强分子间的吸引力的作用，在*湿度下才能zui容易地得到zui大密度，达到zui大密度后就不用再压了，多压也无益。
 

　　一条道路的压实情况不可能各处都一样，大部分压实了，而有小部分没压实的情况也是有的，以后这小部分就可能因受压而出凹坑，为了提高道路的质量， 应当一边压，一边测，多点测量，不留隐患。
 

核子水分密度仪在路基的压实过程中作为监测仪器，*可以代替传统的测试方法
 

　　1． 我国传统测试密度的方法有环刀法 、灌沙法等。
 

　　环刀法：主要利用环形刀从被测体中切出一定体积的试样，体积的大小由环刀的尺寸所确定，只要再用天平称出试样的重量，就能计算出它的密度。这种方法在"素土"土基上取样是可行的。但对混有砾石的路基，即便是小鹅卵石，环刀法也是很难取出四壁光整的样块，即不易得到准确的体积，从而影响密度的准确；又因环刀的尺寸比较小，取样中卵石与细沙所占的比例很不固定，得出的密度也就不稳定。这些都降低了环刀法测量的精度。
 

　　核子水分密度仪灌沙法：用挖坑的方法挖取土基的试样，用灌沙法探测坑体的体积，（即土基试样的体积），再称出试样重量，算出试样密度。灌沙法取样的体积要比环刀法大，如路基中有较大的鹅卵石，多取一块少取一块都对测量结果有较大影响，因石块的密度要比沙的密度大得多。想准确也有难度。
 

　　以上两种方法对路面都是破坏性的，平整的路面经过测量就出了凹坑，测点愈多愈毁路。被测点在一次测量后就被破坏，因此要在同一点上进行多次的测量、复核，也是不可能的。
 

　　核子水分密度仪为了得到干密度，还要将取得的试样进行烘干脱水，这是一个费时费力的事。据中华人民共和国1993年批准实行的《公路土工试验规程》规定，试样在105℃下要烘8到 10小时，驱尽其中水分，才能根据样块重量的减轻算出干密度。这样慢速的传统测量技术在目前快速的机械化施工中是极不适用的。
 

　　核子水分密度仪功能性能特点：2． 核子仪zui大优点是能快速、准确地测出结果。只要按按键，仅数分钟就能得出以上各种方法测得的结果，而且人为影响因素小，数据客观性强。该仪器还可以在同一点上重复测量、复核，对路面无破坏或影响较小，不会因为等待测量结果而影响施工速度，也不会因为数据不准而影响路基质量。
 

　　能快速、准确地检测湿度、密度的核子仪，在施工的实际应用中替代传统的测试方法已势在必行。
 

　　三． 核子水分密度仪的工作原理及测量方法

　　1． 核子仪的工作原理
密度测量的原理：γ源放射出γ射线，γ射线与物质原子外围的电子进行弹性碰撞，发生康普顿散射，散射后的γ射线能量减少，方向改变。物质的密度越大，γ射线变化也愈大。因此测量某一固定的γ射线进入某物质前后强度的变化，就能计算出被测物质的平均密度。密度与射线间的函数关系，目前多用下列公式表示：
 

　　水分测量的原理：中子源放射出快中子，快中子遇到水中的氢，碰撞后能量减少，变为慢中子。用氦3管就很容易测出慢中子的量，经过换算也就测出了被测物质中含水分的多少。水分与慢中子间的函数关系，目前多用下列公式表示：
 

　　2． 核子仪的测量方法
 

　　核子水分密度仪核子仪有两种测量方法：
 

　　1） 反射法：将放射源及检测器置于地面，放射源放出的γ射线经过被测路面散射到检测器，这样可以测量路表面5cm厚的平均密度。因为对被测路面*无损，故也称无损检测法。
 

　　这种方法主要用于道路完工验收。压好的、平整的沥青路面，不会因测量造成损害，而且测量有相当的精度，其测量不确定度为 0.008g/cm3
 

　　2） 透射法：用钢钎在地上打φ18的孔，检测器置于地面，仪器中的放射源则通过手柄下压的动作顺着孔道送入地下要测的位置。γ射线透过被测体到达检测器，这样可以测出放射源到检测器之间所含物质的平均密度。测试时间一般一分钟左右，加长测量时间就可提高测量精度。其测量不确定度可达0.004g/cm3
 

　　这种方法主要用于指导土基的压实工作。用核子仪进行测量，可以知道土基不同深度的压实程度，因此该仪器被施工者誉为指导土基施工的"眼睛"。
 

　　透射法的优点是测量精度高，对路面的平整度没有要求，缺点是要在地面用细钢钎打孔，当然这钢钎留下的细孔，与环刀取土样对路的损害程度是*不同的。
 

　　核子水分密度仪使用中的问题
 

　　1． 核子仪目前还没有纳入现行公路规范，测出的数值有效吗？
 

　　想用核子仪的人zui大的顾虑就是怕测得的数据不被承认，因为规范中没有核子仪的使用规范，仪器再先进，也不敢用。
 

　　在我国开始采用核子仪的公路多是外资投资的高速公路或铁路，由于大胆采用了核子仪这种先进的技术，使得该仪器在我国逐年推广，到目前为止还没有核子仪测出的数据不可信的结论。
 

　　核子水分密度仪我们用核子仪测得的数据与传统方法测得的数据相比较，将比较的结果用加入"偏差"的方法输入核子仪，使核子仪在某一点的测得值与传统方法的测得值*相同。这个"点"选被测路段认为合格或不合格的分界点，如压实率为95%的合格"样板"点，让核子仪的读数与传统方法测得的结果**。核子仪具有*的线性关系，它能极方便地给出路段压实率合格与不合格的评价，从而达到指导施工的目的。也有些单位用线性回归的方法，将核子仪测得的数据与钻孔取芯算出的数据进行比较，从而使得到的数据可信可靠。
 

　　2． 核子仪的精度能不能满足筑路工程的要求？
 

　　用"环刀法"测量素土的密湿度，可以说是精度比较高的。但取样过程中人为因素会有相当的影响，如取土样时用锤对土样中部稍多敲一下，测出的密度就会增加；灌沙法在挖取土样遇到鹅卵石时，多取一块石与多取一点沙效果就不同，因石块的密度比沙子大一倍。
而核子仪人为的影响因素就很小，测量的范围又比较大，被侧体中石块的影响大大小于以上两种方法。环刀法、灌沙法不能在同一地点重复测量的缺点核子仪也避免了，可以通过重复测量取其平均值，从而提高精度。核子仪的不确定度是与测量的时间有关的，时间越长，不确定度越小，根据精度的需要选择测量时间，对核子仪来说是很容易的事。
 

　　核子水分密度仪选购常识：用户应怎样选择核子仪？
 

　　仪器，尤其测量仪器，要全面考察其性能比较费事，不是非常专业的人，不仅没有那样多的专业知识去判断是非优劣，更没有鉴定所需要的大量时间和所需要的测试设备、条件。zui省事的法子就是相信国家的质量技术监督机构，他们会依照国家法律对生产部门进行各种严格的审查，只要检验不合格，就不会发"证"。因此买仪器要看"证书"，就像买房要看是否"五证"俱全一样。
 

　　（1） 首先要查看生产厂家有无《制造计量器具许可证》，有无"CMC"许可证标志。
 

　　核子水分密度仪《中华人民共和国计量法》规定，制造计量器具的企业，"必须具备与所制造的计量器具相适应的设施、人员和检定仪器设备，经县级以上人民政府计量行政部门考核合格，取得《制造计量器具许可证》"。获得此证，是质量技术监督部门对生产厂家已具有制造此种计量器具资格和能力的一种认可。生产厂家要得此证，

核子水分密度仪效验：首先要经过质量监督部门对核子仪的技术性能、稳定性、可靠性等进行考核，合格后发给《样机试验合格证》，以证明该计量器具达到了规定的技术指标。质量技术监督部门还要对厂家的生产设施、技术条件（计量器具的朔源性、标准器、生产的工艺文件及人员资格等）、管理制度进行现场考核，一切合格后才发证，才可允许其生产、销售。厂家获证后的产品质量，不能低于样机的技术指标。质检部门抽查产品质量如不符样机试验合格的要求，就要吊销其制造许可证，停止其生产。
 

　　有人也可能认为要看生产厂家的"证"不容易，很简单的法子是看其生产标牌上是否有"CMC"标志，此标志的含义就是"中华人民共和国制造计量器具许可证"。若怕不能辨别标志真假，可注意标志下方的许可证编号，这是厂商在质量技术监督局备案的编号，往质量技术监督局打个，一问便知真假了。编号样式为A 制 B号。其中"A"为国家、省、自治区、直辖市的简称，"B"为地、市、县的行政区代码和许可证的顺序号，共八位数字，其中1-4位是地、市、县行政区代码，5-8位是许可证的顺序号。
 

　　核子水分密度仪 看有无ISO9001《质量管理体系认证证书》。
 

　　产品的质量是否稳定，要看生产过程的管理是否规范，看厂家的质量意识如何。ISO9001：2000《质量管理体系要求》，就是用来保证厂商以满足顾客要求为宗旨，生产符合标准的产品。产品生产过程，必需有一系列具体的质量管理措施，厂家重视任何一个用户的意见，以不断提高产品质量。所以买有ISO9001体系保证的产品要放心得多。