土壤無核密度儀是基於時域反射往（TDR) 原理的一種量測土壤含水量和乾密度的新型儀器，其原理是通過量測由TDR脈衝發生器發出的階梯式電磁脈衝在通過打入土壤中的四根金屬鋼針的傳播的時間和採集到的電壓信號，以過對信號處理和計算獲得土的電介質常數和土體的電導率值，計算機軟體根據此二參數算得所測土體含水量和密度，結果顯示在掌上電腦的螢幕上。
基本介紹
- 中文名：土壤無核密度儀
- 外文名：Soilnon nuclear density meter
- 套用：開挖、回填施工 ■ 機場跑道
- 優點：結果可在數分鐘之內得到
產品介紹,技術優點,英文名稱,操作原理,軟體,技術參數,
產品介紹
M+DI土壤無核密度儀符合美國ASTM標準（D6780)
工程套用
■ 開挖、回填施工 ■ 機場跑道
■ 公路、鐵路基礎施工 ■ 溝道
■ 堤壩施工 ■ 公共設施施工
■ 建築物基礎 ■ 堆場覆蓋施工
技術優點
■ 結果可在數分鐘之內得到：一步法測試為5-10分鐘；二步法測試為10-20分鐘。
■ 適用於粘性土和無粘性土，也能用於石灰或水泥改良土，以及雲母質土。
■ 符合美國ASTM標準（D6780）試驗方法：“時域反射法（TDR) 測試現場土壤含水量與乾密度”。
■ 數據採集和分析軟體可在個人或掌上電腦上進行。
英文名稱
Soilnon nuclear density meter
非核子測試技術，不受法規控制，無需重複性費用
▲ 無需持證操作人員
▲ 無需專門的安全培訓
▲ 無需執照費
▲ 無需繁複的登記記錄
▲ 無需專門安全儲藏
▲ 無需特殊的搬運和運輸方法
▲ 無需危險分級
▲ 無需佩戴放射性標誌
▲ 無需等待獲取許可證
▲ 無需定期泄漏測試
▲ 無需設備標定
美國材料利試驗學會的標準測試法（ASTMD6780）規定了兩種現場測試方法：
一步法（常用方法）：利用土體的電導率和表觀電介質常數得到土的含水量和乾密度。
兩步法：現場快速測量方法，無需等待實驗室擊實試驗，不受鹽鹼度影響。 註：
不論彩何種方法，建議對某種特定的土壤進行試驗室試驗，以便獲取該種土壤的特定常數。然而，在沒有實驗室結果的情況下，通過假設土的常數，也可獲取合理的近似結果，等獲取實驗室結果後再進行計算精確結果。
操作原理
MDI密度儀是基於時域反射往（TDR) 原理的一種量測土壤含水量和乾密度的新型儀器，其原理是通過量測由TDR脈衝發生器發出的階梯式電磁脈衝在通過打入土壤中的四根金屬鋼針的傳播的時間和採集到的電壓信號，以過對信號處理和計算獲得土的電介質常數和土體的電導率值，計算機軟體根據此二參數算得所測土體含水量和密度，結果顯示在掌上電腦的螢幕上。
美國材料利試驗學會的標準測試法（ASTMD6780）規定了兩種現場測試方法：
■ 一步法（常用方法）：利用土體的電導率和表觀電介質常數得到土的含水量和乾密度。
■ 兩步法：現場快速測量方法，無需等待實驗室擊實試驗，不受鹽鹼度影響。
註：不論彩何種方法，建議對某種特定的土壤進行試驗室試驗，以便獲取該種土壤的特定常數。然而，在沒有實驗室結果的情況下，通過假設土的常數，也可獲取合理的近似結果，等獲取實驗室結果後再進行計算精確結果。
軟體
專用軟體用於控制密度儀，包括讀取和分析數據、計算土的含水量和密度並存儲數據，程式具有反分析功能。可以讀取先前試驗結果檔案，更新土的標定參數以及其它增加關於土的含水量和密度測定的說明，程式存儲經過更新後的檔案。軟體可在個人電腦或掌上電腦上在微軟的標準視窗作業系統下運行。
現場土壤含水量和密度的TDR測試法
普渡（Purdue University) 大學研究出兩種實驗方法：首先開發的是兩步法，隨後又開發了經簡化後的一步法。建議在現場測試前做一組實驗室的標定試驗以獲得土壤的參數供現場試驗計算使用。標定試驗可按標準擊實試驗（ASTM D6780) 加上幾個簡單的步驟對擊實土進行TDR量測。用於獲取兩種實驗方法所需土壤參數的實驗室工作基本相同，但是因不需進行兩步法中的現場擊實試驗，一步法的現場工作量和所需時間將大為減少。兩種實驗方法的要點如下所述：
一步法（簡化) 測試法
一步法試驗包括現場一步測取土的電介質常數和土的電導率。同無需現場探取上樣，可節省大量時間。
兩步測試法
兩步法包括用MDI密度儀量測現場土的電介質常數（步驟一）和現場擊實土的質常數（步驟二）。
現場土的電介質常數可由MDI土壤密度儀測定。將現場測試過的土開挖取樣，並在現場用擊實筒進行擊實試驗。量測模具和土體的質量，在體積已知的條件下，可確定土體的濕密度。然後用MDI土壤密度儀測定擊實筒內土壤的電介質常數。擊實筒內土壤的含水量由PDATDR軟體根據電介質常數、含水量和乾密度之間的相關關係計算得到。該相關關係需要用到兩個土壤相關常數。現場土的密度可由軟體根據擊實筒內土的密度以及現場和擊實上的電介質常數算得。
技術參數
信號種類 ：脈衝波形，250mv，50ohms
波形採樣 ：用戶選定，128到2048數據點
電源 ：可重複充電鋰電池，11.1V，6.6Ah，充電電源15V(dc)，1A
量測深度 ：204mm
電池壽命 ：約20小時（新電池沖足電）
電流 ：約300mA
工作溫度 ：0到45℃
通訊方式 ：TCP/IP網卡
PDA要求 ：HP lpaq Pocket Pc（包括充電器、數據線）
型號：h2210,h2215,h2410或h2750
作業系統要求 ：Windows Operating Systems
TDR測試法的局限法：
不適合於凍土。
目前還不適合於瀝青或混凝土材料。
M+DI成功用於測試基底層材料的密度，但其不適於量測礫石或土石混合材料（由於探針打入困難或由於土中含有大量的空隙）。
高含水量下的高有機質土或高塑性土可能弱化M+DI的反應信號。
