В основу принципа действия влагоплотномеров положен эффект поглощения нейтронного и гамма-излучения грунтами на малой глубине (до 300 мм) в режиме обратно-рассеянного излучения (глубинная схема по ГОСТ 23061-2012) и в поверхностном слое грунта в режиме прямого излучения (поверхностно-глубинная схема по ГОСТ 23061-2012). Плотность грунтов определяется методом радиоизотопного измерения, основанном на зависимости между плотностью контролируемого грунта и характеристиками ослабления и рассеяния потока гамма-излучения, влажность грунтов определяется методом нейтронного измерения, основанном на зависимости между содержанием воды в грунте и плотностью потока замедленных нейтронов в процессе их рассеяния на ядрах атомов водорода.

Влагоплотномер конструктивно состоит из источников радиоактивного излучения (Cs-137 - гамма излучения и Am-241 : Be - нейтронного излучения), встроенных в стальной стержень измерительного щупа, размещенного на направляющей с индикаторной линейкой для определения глубины опускания источников излучения в скважину, системы детекторов, блока обработки и отображения информации (жидкокристаллический дисплей), а также блока питания и аккумуляторной батареи. В комплект поставки влагоплотномера входит бурильная штанга со стабилизатором для подготовки отверстия в грунте и инструмента для ее извлечения.

При глубинной (скважинной) схеме измерение плотности и влажности проводится следующим образом: измерительный щуп, содержащий источники излучения, опускается в подготовленную скважину, после чего детекторами, размещенными в корпусе влагоплотномера производится совместная регистрация плотности потока гамма-излучения и замедленных нейтронов, прошедших через грунт. При поверхностноглубинной схеме влагоплотномер без выдвигания измерительного щупа прижимается к анализируемой поверхности для измерения плотности и влажности грунта непосредственно под влагоплотномером.

Программное обеспечение влагоплотномера позволяет проводить полную калибровку по диапазону измерений плотности и влажности для различных продуктов, осуществлять корректировку имеющихся градуировочных характеристик, а также, только в режиме обратно-рассеянного излучения, компенсировать влияние вертикальных поверхностей (стенки траншей, котлованов и т.д.), автоматически компенсировать естественный распад источников и снижение интенсивности радиоактивного излучения.

Для контроля стабильности работы влагоплотномера, а также для настройки автоматического режима установки глубины, в комплекте поставки предусмотрен «эталонный блок», применяемый в режиме прямого излучения.

Влагоплотномер оснащен интерфейсом связи RS 232 для передачи полученных результатов измерений на компьютер или другие периферийные устройства.

Фотография внешнего вида влагоплотномера представлена на рисунке 1.

Рисунок 1. Внешний вид влагоплотномера TROXLER. Стрелкой обозначено место нанесения знака поверки.