基于微波湿度法的土料含水率快速检测试验研究

发布时间：2025-02-07 17:31

　　 含水率是土料的一个重要参数指标。针对传统的烘干法检测速度慢、耗时长的问题,选择Hydro-Probe IV型微波湿度传感器作为主要检测设备,研制了配套使用的土样密实度控制装置,提出了基于微波湿度法的非黏性土料含水率快速检测方法和操作流程。取新疆阿尔塔什水利枢纽工程现场的非黏性土填筑料,分10份校准样品和15份检验样品进行试验,分别采用线性拟合和"二次"拟合对校准样品测试数据进行拟合,得到校准曲线,利用两种校准曲线分别得到各试样的含水率结果,与烘干法测得的真实值最大误差均小于0.7%,同时采用误差分析、相关性分析、显著性分析研究了检测结果的精度和可靠性,结果表明:基于微波湿度法检测非黏性土含水率具有较高可信度。提出了微波湿度法具体操作流程,与烘干法对比,该方法具有简易操作性和检测快速性。研究成果已在阿尔塔什水利枢纽工程施工中得到了较好应用。

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【部分图文】：

图1 Hydro-Probe IV型微波湿度传感器规格(单位:mm)

目前混凝土行业内应用较多的微波湿度传感器主要由三家公司研发生产,分别为:英国Hydronix公司、德国Arnold公司、加拿大Radatro公司[9]。三家公司生产的微波湿度传感器的检测精度相差不大,性能略有差异。在满足精度要求的前提下,实现快速检测的目的,并考虑为探究型试验,综....

图2 准静力螺旋式土样密实度控制装置

由于Hydro-ProbeIV型微波湿度传感器通过检测谐振频率的变化实现含水率的检测,而土料密实状态对微波的透射和能量消耗有影响,从而影响微波的谐振频率。显然,土料密实状态不同时,采用微波湿度传感器检测结果有显著差异。因此,为使每次检测时土料均能达到相对密实状态,基于“手工扳手....

图3 微波湿度法现场测试图

(2)安置传感器,并和笔记本电脑连接,现场测试如图3所示。装置与计算机连接成功后,打开Hydro-com软件,打开传感器设置对话框,选择对应待测土料的校准曲线,点击“写入传感器”将此曲线置为当前曲线,打开实时显示菜单下的多级子菜单“平均湿度”;(3)将亚克力方形料盒置于传感器感应....

图5 两种校准曲线检测结果的绝对误差分布

以烘干法的检测结果为横坐标,微波湿度法的结果为纵坐标,绘制两种检测结果数据的散点图,并进行拟合,获得拟合曲线。如图6所示,两条相关曲线均呈现较好的线性关系。且线性拟合相关曲线的相关系数R、斜率n分别为0.9978、0.9964;二次拟合相关曲线的b、b分别为0.9983、0....

本文编号：4031050