一种新型中子水分计的研究

介绍了一种新型结构的中子水分计，包括水分响应曲线的理论计算、实验研究结果，并给出了系统的实验标定曲线和现场校正系数。     

中子水分仪测量方式的改进研究

中子水分仪在工业现场应用时,有时会因被测量物料中水分不均匀而引起测量误差。本工作利用蒙特卡罗方法模拟了中子水分仪应用中由于物料中水分不均匀所带来的测量误差。为了减小由于水分不均匀带来的测量误差,提出了一种新型的测量方式,即透射加散射测量方式。实验证明,透射加散射测量方式能够有效降低中子水分仪在被测量物料水分分布不均匀情况下的测量误差。该方法用于水分分布复杂条件下的现场测量还需作进一步的分析和研究。     

物料动态在线水分测量装置和测量方法

本发明涉及一种利用中子及了射线技术进行物料动态在线水分测量的装置和方法。装置上由于增加了了射线电离室探测器，使原来对皮带输送机中部物料一点测量变为对物料整个横断面测量，更有利于矫正物料形状对水分测量的影响，同时将慢中子探测器与快中子发生器放在同一平面上，变已有的透射式为散射式，提高探测区域慢中子通量，提高水分测量的准确度及灵敏度；在测量方法上合理的探测器布局及数学模型可使得水分测量不受物料密度、厚度、形状变化的影响，提高测量精确度。检测水分误差小于0．5％。利用检测到的水分值去控制生产设备，实现生产过程中物料水分的自动调节，可以保证产品质量，提高生产效率，给用户带来显著的经济效益。     

中子计测粉煤水分的理论计算

采用中子扩散理论计算了插入型中子计的粉煤水分响应，该中子计由点中子源（^241Am-Be）和面探测器（Li玻璃）组成。粉煤的堆密度ρi随水分体积分数φW的变化呈V字形，在固定的堆积条件下，水分的体积分数响应可用ρi^-x修正，x=1．85。修正后的结果表明，短源距时热中子注量密度分布随水分增加而增大，长源距时则相反。当源距为10cm时，水分响应呈线性，其相关系数为0．9995，理论计算的水分体积分数准确度为0．08％。     

黄土包气带水分运移的现场研究

本文主要介绍了在核素迁移试验现场进行的黄土包气带水分运移研究的方法和主要结果。包气带水分运移试验建有一座９．０ｍ深的负压计观测竖井和二个２８．０ｍ深的中子仪测算。     

微机化中子水分计

本文报告了一台微机化中子水分计。该计是由混凝土拌合机用中子水分计发展而成的。其特点是采用TECH-81单板机来完成计数、运算和显示的任务。它具有计算补砂量的功能,并能通过多道采样获取几个中子水分传感器的测量数据,所以能同时测量几个料斗内黄砂的水分。静态标定曲线的精度为±0.24％wt,动态考核误差极限<0.5％wt,已能满足混凝土生产的要求。     

IAE—Ⅱ型中子水分仪在半湿润沙地中的应用研究

ＩＡＥ－Ⅱ型中子水分仪测定半湿润沙地中土壤含水量较重量法方便、快速且误差较小。但在测量过程中，不同物质间的界面和安装中子管时产生的空隙对中子测水仪的测量精度有较大影响。在中子测水仪测量数值的方差分析中，标定方差对沙地的测量值带来较大的偏差。     

表面型核子水分—密度计现场使用和对比测试

本文简要叙述了表面型核子水分-密度计的测量原理、结构形式、现场标定和校正方法,介绍了我国自行研制的FT—628型表面型核子水分-密度计在水利水电、筑路和建筑等工程进行质检的使用情况和现场对比测试。     

基于VME总线的多通道定标器

介绍了一种基于VME总线、高精度的多通道定标器,可测量脉冲信号频率达到80MHz,对脉宽/占空比无特殊要求,计数误差小于10-7。可满足目前高能物理、核物理实验中对定标测量的需求。由于采用了现场可编程门阵列芯片(FPGA)和模块化的设计理念,定标器具有高集成度和通用性的特点。     

热中子透射法测定湿玻璃纤维材料含硼量时的水分干扰

报道了用热中子透射法测湿玻璃纤维材料含硼量（B2O3含量）时水分干扰的理论计算和实验研究的结果。推导了水分干扰的关系式。对于质量为16g的样品,水分变化1％（百分质量）时影响测量的含硼量值为0．28％（百分质量）。     

中子计测块煤水分的理论计算

采用中子扩散理论计算了插入型中子计的块煤水分响应.该中子计是由点状中子源(241Am-Be)和面型探测器(Li玻璃)组成的.计算结果表明:短源距时热中子注量率分布随水分增加而增大,长源距时则相反.当源距为10 cm时,水分响应是线性的,其相关系数＞0.993 0.     

中子计测块煤水分的理论计算

采用中子扩散理论计算了插入型中子计的块煤水分响应.该中子计是由点状中子源(241Am-Be)和面型探测器(Li玻璃)组成的.计算结果表明短源距时热中子注量率分布随水分增加而增大,长源距时则相反.当源距为10 cm时,水分响应是线性的,其相关系数＞0.993 0.     

插入型中子水分计响应的研究

文章叙述了采用三组扩散理论模型研究了插入型中子计测量球团料水分的响应问题。对不同密度和氯分的料进行了数值计算和实验标定。在4—14wt%水分范围内,计数率随水分增大而线性增大。密度变化1%对水分测量值的影响为0.12wt%,氯分变化1wt%的影响为2wt%。理论计算结果经效率修正后与实验测量结果相符合。     

中子水分计

中子水分计是根据放射性同位素中子源所发射的快中子被减速的原理设计的。用它测量水分具有无损、不接触、平均、快速和连续等特点。本文报告了固定插入型中子水分计的原理、设计、标定和应用情况。所测水分精度达0.4%(重量),标定曲线的线性相关系数接近1。     

用热中子透射计测玻璃原料的水分

介绍了用热中子透射计测玻璃原料硅砂和混合料水分的方法。理论计算与实验标定均表明热中子透射计适合玻璃原料水分的快速测定，如果取样质量大于４０ｇ，可以使水分测量精度达０．５％。     

黄土包气带水分运移的现场研究

本文主要介绍在核素迁移试验现场进行的黄土包气带水分运移研究的方法和主要结果。包气带水分运移试验场建有一座 9.0 m深的负压计观测竖井和二个 2 8.0 m深的中子仪测管。分别采用 WM- 1型负压计系统和 IHiii型土壤中子水分仪测量黄土剖面的基质势和含水量。一组负压计和中子仪测管在天然条件下测量 ,连续观测 2年多 ,用于水分运移特征研究 ;另一组测量停止淹灌后的水分再分配过程 ,连续观测 7个月 ,用于非饱和渗透系数测定。结果表明 :(1)降雨入渗主要影响深度、蒸发影响深度在 1.0 m以上 ;(2 )水分运移可分为 4个带 :1.0 m深度以上为强交替带 ,含水量、水势和水势梯度随时间变化快、变幅大 ,液态水的运移比较明显 ;1.0～ 7.2 m深度上为含水量和水势随时间变化小的弱交替带 ,除黄土颗粒大小变化较大的深度处 ,一般来说 ,水势梯度方向单向向下 ,其中 :含水量和水势在 1.0～ 1.6 m深度上随时间变化较大 ,液态水的运移也比较明显 ;在 5.0～ 7.2 m深度上 ,水分变化很小 ,基本趋于稳定状态 ,液态水的运移很不明显 ,微弱的热水汽扩散显现出来 ;在 7.2～ 2 3.0 m深度上 ,含水量除在黄土 -古土壤 -钙质结核层组合交界处有变化外 ,其余则基本保持与黄土颗粒大小变化相对应的稳定状态 ,为水分运移的传递带 ;2 3.     

遥测遥读表面型核子水分密度仪

一种涉及表面型核子水分密度仪包括其上装有把于的γ源定位杆及源杆均同定于机壳上，其特点是，γ射线源置于源杆底端部，中子射线源同定于机壳底部，γ射线探测器和中子射线探测器均置于机壳底部，装有显示屏和操作键盘的面板置于机壳面板上，其内装有有线控制电路或无线控制电路的遥测掌上控制器，通过接口与水分密度仪的键盘相连，电脑及打印机通过接口连于水分密度仪键盘。本水分密度仪可进行远距离遥控、遥测、遥读，并进行相应的数据管理；可供多人在远处同时监控和查清仪器实时测量情况，提高了测量水平；还可以大大减少放射源对工作人员的辐射，确保了人身安全。     

黄土包气带水分运移的现场研究

本文主要介绍在核素迁移试验现场进行的黄土包气带水分运移研究的方法和主要结果.包气带水分运移试验场建有一座9.0m深的负压计观测竖井和二个28.0m深的中子仪测管.分别采用WM-1型负压计系统和IHiii型土壤中子水分仪测量黄土剖面的基质势和含水量.一组负压计和中子仪测管在天然条件下测量,连续观测2年多,用于水分运移特征研究;另一组测量停止淹灌后的水分再分配过程,连续观测7个月,用于非饱和渗透系数测定.结果表明: (1)降雨入渗主要影响深度、蒸发影响深度在1.0m以上; (2)水分运移可分为4个带:1.0m深度以上为强交替带,含水量、水势和水势梯度随时间变化快、变幅大,液态水的运移比较明显;1.0～7.2m深度上为含水量和水势随时间变化小的弱交替带,除黄土颗粒大小变化较大的深度处,一般来说,水势梯度方向单向向下,其中:含水量和水势在1.0～1.6m深度上随时间变化较大,液态水的运移也比较明显;在5.0～7.2m深度上,水分变化很小,基本趋于稳定状态,液态水的运移很不明显,微弱的热水汽扩散显现出来;在7.2～23.0m深度上,含水量除在黄土-古土壤-钙质结核层组合交界处有变化外,其余则基本保持与黄土颗粒大小变化相对应的稳定状态,为水分运移的传递带;23.0～28.0m深度上为毛管水带; (3)在0.4～2.4m深度上,当体积含水量θ为0.18～0.41时,非饱和渗透系数K(cm/d)为3.6×10-3～23.4,拟合得到K与θ的经验关系式:K＝2.81×105θ10.51,它可适用于含水量在此范围内的马兰黄土上段; (4)在水分运移的基本稳定带(5.0～7.2m深度),应用达西方程并采取年平均方法,估算得到年降雨入渗补给量不到1cm; (5)在半干旱黄土地区,热水汽的扩散也可能是地下水的一种补给方式.     

中子水分仪的刻度与评价

研究了中子水分仪校正曲线的各种影响因素,包括土壤类型、质地、容重及土层深度等。当土壤容积含水量为15～45％时,校正曲线近似为一直线,其他因素只改变直线的截距或斜率。土壤中有否植物生长对校正曲线也稍有影响。测量表土层(<20cm)水分时测量误差较大。中子法与取土称重法的相对误差小于8％,但中子法具有不扰动土壤、快速简便及无滞后现象等优点。     

热中子测小样品水分

用插入型中子水分计不能测量小样品和低水分。雷诺兹曾提到用中子透射和散射法可测含氢量。塞缪尔用快中子减速透射法测食品水分,但要用较强的中子源(10~8n/s),考虑到水的热中子截面大,所以我们研究了用热中子测小样品水分的方法。