特點(diǎn)介紹 中子水分儀是集多種高新技術(shù)于一體的高科技

東方化玻（北京）科技有限公司成立于 2014 年，是實(shí)驗(yàn)設(shè)備、平臺(tái)綜合解決方案提供商。公司為國(guó)內(nèi)企事業(yè)單位 提供高品質(zhì)儀器儀表，實(shí)驗(yàn)設(shè)備以及整體解決方案。 公司與國(guó)內(nèi)外多家世界生產(chǎn)商已建立長(zhǎng)期合作關(guān)系。公司經(jīng)營(yíng)產(chǎn)品廣泛，靈活滿足不同事業(yè)單位和企業(yè)客戶的差異化需求 以及快速創(chuàng)新的追求，產(chǎn)品故障率低，維護(hù)成本小，性能優(yōu)異，售后服務(wù)完善。公司產(chǎn)品在行業(yè)內(nèi)均擁有持續(xù)的應(yīng)用歷史并 經(jīng)過(guò)市場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用檢驗(yàn)。 堅(jiān)持以持續(xù)技術(shù)創(chuàng)新為客戶不斷創(chuàng)造價(jià)值為經(jīng)營(yíng)理念，公司在產(chǎn)品研發(fā)方面投入比例逐年遞增，目前自主研發(fā)并投入市場(chǎng) 的產(chǎn)品已達(dá)十余種，長(zhǎng)期以來(lái)，公司一直按照標(biāo)準(zhǔn)，搭建實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)，構(gòu)建高品質(zhì)、高標(biāo)準(zhǔn)、持續(xù)創(chuàng)新的發(fā)展體系。 堅(jiān)持穩(wěn)步發(fā)展的管理理念，不斷刷新自己在業(yè)內(nèi)的記錄。

特點(diǎn)介紹
中子水分儀是集多種高新技術(shù)于一體的高科技產(chǎn)品。它可反復(fù)原位測(cè)量田間任意深度的土壤含水量，不用采樣，測(cè)速快，度高，直讀含水量值。能存貯并向計(jì)算機(jī)傳輸測(cè)量數(shù)據(jù)。儀器使用壽命長(zhǎng)，重量輕，操作簡(jiǎn)便，并采用低強(qiáng)度同位素中子源，特別防護(hù)設(shè)計(jì)，放射防護(hù)優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)。

中子法測(cè)水是公認(rèn)的的土壤含水量測(cè)量方法，測(cè)量度屬的一類，特別適用于深層土壤含水量的測(cè)量與水分動(dòng)態(tài)變化觀察，在2米以上至數(shù)十米的深度內(nèi)，其性無(wú)可替代，在地質(zhì)、水文、林業(yè)、旱作農(nóng)業(yè)、農(nóng)田水利、工程建筑等諸多領(lǐng)域有的應(yīng)用。它給有關(guān)科研和生產(chǎn)人員提供了一種嶄新的測(cè)量手段，使過(guò)去無(wú)法或難以進(jìn)行的科學(xué)實(shí)驗(yàn)與技術(shù)推廣工作變得簡(jiǎn)單快捷。先在欲測(cè)量的田間埋設(shè)測(cè)量導(dǎo)管。導(dǎo)管長(zhǎng)度為測(cè)量要求的深深度(市場(chǎng)所購(gòu)成品管通常不過(guò)6米，長(zhǎng)需套接)。導(dǎo)管一般為鋁質(zhì)或薄壁不銹鋼管，底部焊接密封以防水滲入。導(dǎo)管上端高出地面約10厘米以防防雨水灌入。測(cè)量時(shí)儀器底部喇叭口與導(dǎo)管對(duì)接，探頭順著導(dǎo)管放至欲測(cè)深度，這時(shí)中子穿過(guò)導(dǎo)管壁進(jìn)入土壤，取得土壤水分信息后再穿過(guò)導(dǎo)管壁回到探頭，只要30秒左右即可得到該土層的含水量值，這樣從上往下即可逐層測(cè)出導(dǎo)管深度范圍內(nèi)的土壤含水量。儀器內(nèi)有10條多項(xiàng)式標(biāo)定方程供用戶選擇，用于不同土質(zhì)的測(cè)量計(jì)算。測(cè)量結(jié)果可自動(dòng)貯存在儀器的單片計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，每次可存1800個(gè)數(shù)據(jù)。測(cè)量完畢后，這些數(shù)據(jù)可通過(guò)串行口輸入到計(jì)算機(jī)的中子水分儀管理軟件中，并能復(fù)制到EXCEL軟件里，然后進(jìn)一步計(jì)算處理。導(dǎo)管通常是半性埋置，可連續(xù)測(cè)量許多年，由于不用取樣，沒(méi)有擾動(dòng)土壤，每次測(cè)量位置和測(cè)量條件一致，可得到被測(cè)田地水分完整的資料。RD99型中子水分儀在20年的使用期內(nèi)，測(cè)量效率不會(huì)有任何下降，除了充電電池只能用5年左右外，不用換任何其他部件，一次投資受益，綜合費(fèi)用低于其他測(cè)量方法。中子水分儀的另一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是可測(cè)冰和結(jié)晶水，這在冰土層測(cè)量中是其它測(cè)量方法不可比擬的。



3，中子測(cè)水的基本原理

由普通物理學(xué)的動(dòng)量守恒定律可知，如運(yùn)動(dòng)著的乒乓球碰到一個(gè)鐵球時(shí)，該乒乓球僅運(yùn)動(dòng)方向改變而速度變化很小，即能量損失很少；但運(yùn)動(dòng)著的乒乓球碰到一個(gè)靜止的乒乓球時(shí)，它會(huì)使靜止的乒乓球向前運(yùn)動(dòng)而自己卻停了下來(lái)，即能量損失很大。氫原子的質(zhì)量和中子十分接近，所以一個(gè)高速運(yùn)動(dòng)的快中子和氫原子發(fā)生彈性碰撞時(shí)，它的能量急劇下降，平均十多次碰撞就減速變成能量很小的熱中子。在中子水分儀前端，裝有一個(gè)同位素中子源，它能不斷地發(fā)射出快中子，當(dāng)土壤中的含氫量(即含水量)較大時(shí)，快中子很快被慢化成熱中子，這些熱中子猶如云霧一般緊緊圍繞在中子源的周圍：如土壤含水量較小時(shí)，中子被碰撞的機(jī)會(huì)少，能運(yùn)動(dòng)到稍遠(yuǎn)的地方去，這樣中子云的密度就較稀疏，反之亦然。在中子源的附近，裝有一個(gè)熱中子探測(cè)器，它能測(cè)出進(jìn)入其體積內(nèi)的熱中子，這樣熱中子計(jì)數(shù)和土壤含水量之間就存在一種確定的關(guān)系，通過(guò)標(biāo)定，我們就能由熱中子計(jì)數(shù)算出土壤含水量。



4，儀器的標(biāo)定

中子水分儀所測(cè)到的只是熱中子計(jì)數(shù)，但這個(gè)計(jì)數(shù)對(duì)應(yīng)的土壤含水量究竟是多少，必須要通過(guò)標(biāo)定才能知道，標(biāo)定就是給某一測(cè)量器具刻劃上計(jì)量刻度。如溫度計(jì)的標(biāo)定是把一根空白的溫度計(jì)放在冰水中，確定出0度，再放入沸水中，確定出100度點(diǎn)，然后再把兩點(diǎn)之間均勻地分成100等份，這樣就可以用它去測(cè)量未知的溫度了。中子儀的標(biāo)定也類似，我們將中子儀探頭放入某一層土壤中，測(cè)量出一個(gè)計(jì)數(shù)值，隨即在導(dǎo)管四周用土鉆取出這層土壤的土樣，用標(biāo)準(zhǔn)的烘干法測(cè)出土壤含水量，這樣就得到一對(duì)數(shù)值，再選擇不同含量的土壤繼續(xù)測(cè)量取樣，我們就能得到一組組數(shù)值，通過(guò)數(shù)學(xué)上的回歸計(jì)算，得到回歸方程。在實(shí)際測(cè)量中是測(cè)出熱中子計(jì)數(shù)值，再由回歸方程算出含水量，當(dāng)然這一過(guò)程是由儀器內(nèi)的單片計(jì)算機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)完成的。 



5．放射防護(hù)知識(shí)

一提到放射性，人們往往把它和原子彈聯(lián)系在一起，感到恐懼，這是人們對(duì)它不太了解的緣故。其實(shí)，我們無(wú)時(shí)無(wú)刻不在和放射性打交道。在家中，墻體材料中的放射性同位素會(huì)發(fā)出射線，在戶外，射線能穿過(guò)我們的身體，隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展，越來(lái)越多診斷和治療使用了放射性儀器，幾乎人人都做過(guò)的胸部透視、拍片，不少人接受過(guò) CT、同位素掃描檢查，癌癥病人的放療、 伽馬刀治療，甲狀腺病人口服或注射同位素等，往往接受了幾十上百倍常放射線的輻射，統(tǒng)計(jì)資料表明，過(guò)居民標(biāo)準(zhǔn)劑量1000倍，僅有2％的人會(huì)出現(xiàn)輕微反應(yīng)，過(guò)3000倍時(shí)，才可能出現(xiàn)失眠、頭昏、食欲減退等癥狀。根據(jù)《電離輻射防護(hù)與輻射源安基本標(biāo)準(zhǔn)》（GB18871－2002），對(duì)于從事放射性工作的人員，每年允許接受的劑量當(dāng)量為50毫希弗，按每年接觸放射性時(shí)間2000小時(shí)計(jì)算，則每小時(shí)的劑量當(dāng)量率為0.025毫希弗，經(jīng)換算，與之相當(dāng)?shù)目熘凶釉试S通量是18中子／秒／米2 ，熱中子為670中子／秒／米2 ，L520型中子水分儀中子源的中子發(fā)射率為5×104中子／秒／米2，計(jì)算后可知，即使無(wú)任何屏蔽的裸源，距它14．8厘米處的劑量當(dāng)量率已符合標(biāo)準(zhǔn)了，而L520型中子水分儀的中子源是包裹在厚厚的聚乙烯防護(hù)容器中，容器外層還有一層對(duì)熱中子吸收率大的含硼材料，快中子在容器中大部分已被慢化和吸收了，儀器外面的劑量當(dāng)量己遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)，況且測(cè)量者工作時(shí)軀體距探頭一般在1米以上，年工作時(shí)間也不到2000小時(shí)，因此所受到的輻射量是很小的，不會(huì)對(duì)身體產(chǎn)生不良的影響。但中子土壤水分儀中含有放射源，根據(jù)相關(guān)規(guī)定，使用單位應(yīng)到環(huán)保部門申請(qǐng)注冊(cè)，才能購(gòu)買使用。




 
技術(shù)指標(biāo)
中子水分儀是集多種高新技術(shù)于一體的高科技產(chǎn)品。它可反復(fù)原位測(cè)量田間任意深度的土壤含水量，不用采樣，測(cè)速快，度高，直讀含水量值。能存貯并向計(jì)算機(jī)傳輸測(cè)量數(shù)據(jù)。儀器使用壽命長(zhǎng)，重量輕，操作簡(jiǎn)便，并采用低強(qiáng)度同位素中子源，特別防護(hù)設(shè)計(jì)，放射防護(hù)優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)。

中子法測(cè)水是公認(rèn)的的土壤含水量測(cè)量方法，測(cè)量度屬的一類，特別適用于深層土壤含水量的測(cè)量與水分動(dòng)態(tài)變化觀察，在2米以上至數(shù)十米的深度內(nèi)，其性無(wú)可替代，在地質(zhì)、水文、林業(yè)、旱作農(nóng)業(yè)、農(nóng)田水利、工程建筑等諸多領(lǐng)域有的應(yīng)用。它給有關(guān)科研和生產(chǎn)人員提供了一種嶄新的測(cè)量手段，使過(guò)去無(wú)法或難以進(jìn)行的科學(xué)實(shí)驗(yàn)與技術(shù)推廣工作變得簡(jiǎn)單快捷。先在欲測(cè)量的田間埋設(shè)測(cè)量導(dǎo)管。導(dǎo)管長(zhǎng)度為測(cè)量要求的深深度(市場(chǎng)所購(gòu)成品管通常不過(guò)6米，長(zhǎng)需套接)。導(dǎo)管一般為鋁質(zhì)或薄壁不銹鋼管，底部焊接密封以防水滲入。導(dǎo)管上端高出地面約10厘米以防防雨水灌入。測(cè)量時(shí)儀器底部喇叭口與導(dǎo)管對(duì)接，探頭順著導(dǎo)管放至欲測(cè)深度，這時(shí)中子穿過(guò)導(dǎo)管壁進(jìn)入土壤，取得土壤水分信息后再穿過(guò)導(dǎo)管壁回到探頭，只要30秒左右即可得到該土層的含水量值，這樣從上往下即可逐層測(cè)出導(dǎo)管深度范圍內(nèi)的土壤含水量。儀器內(nèi)有10條多項(xiàng)式標(biāo)定方程供用戶選擇，用于不同土質(zhì)的測(cè)量計(jì)算。測(cè)量結(jié)果可自動(dòng)貯存在儀器的單片計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，每次可存1800個(gè)數(shù)據(jù)。測(cè)量完畢后，這些數(shù)據(jù)可通過(guò)串行口輸入到計(jì)算機(jī)的中子水分儀管理軟件中，并能復(fù)制到EXCEL軟件里，然后進(jìn)一步計(jì)算處理。導(dǎo)管通常是半性埋置，可連續(xù)測(cè)量許多年，由于不用取樣，沒(méi)有擾動(dòng)土壤，每次測(cè)量位置和測(cè)量條件一致，可得到被測(cè)田地水分完整的資料。RD99型中子水分儀在20年的使用期內(nèi)，測(cè)量效率不會(huì)有任何下降，除了充電電池只能用5年左右外，不用換任何其他部件，一次投資受益，綜合費(fèi)用低于其他測(cè)量方法。中子水分儀的另一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是可測(cè)冰和結(jié)晶水，這在冰土層測(cè)量中是其它測(cè)量方法不可比擬的。



3，中子測(cè)水的基本原理

由普通物理學(xué)的動(dòng)量守恒定律可知，如運(yùn)動(dòng)著的乒乓球碰到一個(gè)鐵球時(shí)，該乒乓球僅運(yùn)動(dòng)方向改變而速度變化很小，即能量損失很少；但運(yùn)動(dòng)著的乒乓球碰到一個(gè)靜止的乒乓球時(shí)，它會(huì)使靜止的乒乓球向前運(yùn)動(dòng)而自己卻停了下來(lái)，即能量損失很大。氫原子的質(zhì)量和中子十分接近，所以一個(gè)高速運(yùn)動(dòng)的快中子和氫原子發(fā)生彈性碰撞時(shí)，它的能量急劇下降，平均十多次碰撞就減速變成能量很小的熱中子。在中子水分儀前端，裝有一個(gè)同位素中子源，它能不斷地發(fā)射出快中子，當(dāng)土壤中的含氫量(即含水量)較大時(shí)，快中子很快被慢化成熱中子，這些熱中子猶如云霧一般緊緊圍繞在中子源的周圍：如土壤含水量較小時(shí)，中子被碰撞的機(jī)會(huì)少，能運(yùn)動(dòng)到稍遠(yuǎn)的地方去，這樣中子云的密度就較稀疏，反之亦然。在中子源的附近，裝有一個(gè)熱中子探測(cè)器，它能測(cè)出進(jìn)入其體積內(nèi)的熱中子，這樣熱中子計(jì)數(shù)和土壤含水量之間就存在一種確定的關(guān)系，通過(guò)標(biāo)定，我們就能由熱中子計(jì)數(shù)算出土壤含水量。



4，儀器的標(biāo)定

中子水分儀所測(cè)到的只是熱中子計(jì)數(shù)，但這個(gè)計(jì)數(shù)對(duì)應(yīng)的土壤含水量究竟是多少，必須要通過(guò)標(biāo)定才能知道，標(biāo)定就是給某一測(cè)量器具刻劃上計(jì)量刻度。如溫度計(jì)的標(biāo)定是把一根空白的溫度計(jì)放在冰水中，確定出0度，再放入沸水中，確定出100度點(diǎn)，然后再把兩點(diǎn)之間均勻地分成100等份，這樣就可以用它去測(cè)量未知的溫度了。中子儀的標(biāo)定也類似，我們將中子儀探頭放入某一層土壤中，測(cè)量出一個(gè)計(jì)數(shù)值，隨即在導(dǎo)管四周用土鉆取出這層土壤的土樣，用標(biāo)準(zhǔn)的烘干法測(cè)出土壤含水量，這樣就得到一對(duì)數(shù)值，再選擇不同含量的土壤繼續(xù)測(cè)量取樣，我們就能得到一組組數(shù)值，通過(guò)數(shù)學(xué)上的回歸計(jì)算，得到回歸方程。在實(shí)際測(cè)量中是測(cè)出熱中子計(jì)數(shù)值，再由回歸方程算出含水量，當(dāng)然這一過(guò)程是由儀器內(nèi)的單片計(jì)算機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)完成的。 



5．放射防護(hù)知識(shí)

一提到放射性，人們往往把它和原子彈聯(lián)系在一起，感到恐懼，這是人們對(duì)它不太了解的緣故。其實(shí)，我們無(wú)時(shí)無(wú)刻不在和放射性打交道。在家中，墻體材料中的放射性同位素會(huì)發(fā)出射線，在戶外，射線能穿過(guò)我們的身體，隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展，越來(lái)越多診斷和治療使用了放射性儀器，幾乎人人都做過(guò)的胸部透視、拍片，不少人接受過(guò) CT、同位素掃描檢查，癌癥病人的放療、 伽馬刀治療，甲狀腺病人口服或注射同位素等，往往接受了幾十上百倍常放射線的輻射，統(tǒng)計(jì)資料表明，過(guò)居民標(biāo)準(zhǔn)劑量1000倍，僅有2％的人會(huì)出現(xiàn)輕微反應(yīng)，過(guò)3000倍時(shí)，才可能出現(xiàn)失眠、頭昏、食欲減退等癥狀。根據(jù)《電離輻射防護(hù)與輻射源安基本標(biāo)準(zhǔn)》（GB18871－2002），對(duì)于從事放射性工作的人員，每年允許接受的劑量當(dāng)量為50毫希弗，按每年接觸放射性時(shí)間2000小時(shí)計(jì)算，則每小時(shí)的劑量當(dāng)量率為0.025毫希弗，經(jīng)換算，與之相當(dāng)?shù)目熘凶釉试S通量是18中子／秒／米2 ，熱中子為670中子／秒／米2 ，L520型中子水分儀中子源的中子發(fā)射率為5×104中子／秒／米2，計(jì)算后可知，即使無(wú)任何屏蔽的裸源，距它14．8厘米處的劑量當(dāng)量率已符合標(biāo)準(zhǔn)了，而L520型中子水分儀的中子源是包裹在厚厚的聚乙烯防護(hù)容器中，容器外層還有一層對(duì)熱中子吸收率大的含硼材料，快中子在容器中大部分已被慢化和吸收了，儀器外面的劑量當(dāng)量己遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)，況且測(cè)量者工作時(shí)軀體距探頭一般在1米以上，年工作時(shí)間也不到2000小時(shí)，因此所受到的輻射量是很小的，不會(huì)對(duì)身體產(chǎn)生不良的影響。但中子土壤水分儀中含有放射源，根據(jù)相關(guān)規(guī)定，使用單位應(yīng)到環(huán)保部門申請(qǐng)注冊(cè)，才能購(gòu)買使用。




 

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