Walidacja — neutronowy miernik wilgotności gleby
moisture=(count−dry)/sens+offset; count↑→moist↑; count=dry→moist=offset; sens↑→moist↓; offset addytywny.
✓
10/10 asercji zdanych
Walidacja: ✓ ZALICZONA
Obliczono: 2026-07-08 02:29:11 UTC · PHP 8.1.2-1ubuntu2.24
Niezmienniki fizyczne
| Stan | Asercja | Wynik | Oczekiwane |
|---|---|---|---|
| ✓ | moisture_pct > 0 dla count=1850, dry=900 (mokra gleba) Zasada: szybkie neutrony z Am-241/Be moderowane przez wodór; więcej H₂O → więcej termicznych → wyższy count. |
moisture_pct = 13.47% | > 0 |
| ✓ | moisture_pct = (count − dry) / sensitivity + matrix_offset Liniowa kalibracja: moisture% = net_cps / sensitivity_cps_per_% + offset; wzorcowane wodą lub materiałem ref. |
13,4667% | 13,4667% |
| ✓ | net_signal_cps = countCps − dryCps = 1850 − 900 = 950 cps net_signal = odczyt brutto − zliczenia tła (sucha gleba); sygnał netto proporcjonalny do zawartości wody. |
950 cps | 950 cps |
| ✓ | moisture_pct = matrix_offset gdy count = dry (sucha gleba) Przy count=dry: net_signal=0; wynik = matrix_offset; offset koryguje skład mineralny i gęstość gleby. |
0,8% | 0,8% |
| ✓ | moisture_pct = 0 gdy count=dry i matrix_offset=0 (przypadek graniczny) Granica: brak wody → brak sygnału netto; wynik zerowy (brak przesunięcia matrycy w idealnym modelu). |
0% | 0% |
| ✓ | moisture_pct(count=3000) > moisture_pct(count=1000): więcej zliczeń → wyższa wilgotność Więcej termicznych neutronów (wyższy count) = więcej H₂O = wyższa wilgotność gleby. |
moist(3000)=28.00% > moist(1000)=1.33% | > |
| ✓ | moisture_pct(sens=50) > moisture_pct(sens=150): niższa czułość → wyższy wynik [%] sensitivity = cps/% wilgotności; niższa czułość = większy odczyt dla tej samej liczby zliczeń netto. |
moist(s=50)=19.00% > moist(s=150)=6.33% | > |
| ✓ | moisture_pct(offset=5) − moisture_pct(offset=0) = 5 (offset addytywny) Offset matrycy jest addytywny: moisture = net/sens + offset; kalibracja gleby (minerały, gęstość, FeO etc.). |
5% | 5% |
| ✓ | moisture_pct(nasycenie) ≈ 50% (pełne nasycenie gleby wodą) Przy count=4650 (dry=900, sens=75): net=3750; 3750/75=50%; pełne nasycenie gleby dla typowej gleby piaszczystej. |
moisture_pct = 50.00% | ≈ 50% |
| ✓ | neutronFluxActivation: flux > 0 dla netCounts=5000 (aktywacja folii Fe) Aktywacja neutronowa: złoża U-rudy, reakcje (n,γ); metoda miernika wilgotności i aktywacji radiometrycznej. |
flux = 1.25e+4 n/cm²/s | > 0 |
Porównanie z benchmarkami
Benchmarki sprawdzają liniową kalibrację neutronowego miernika wilgotności: sygnał netto, czułość, offset i skalę procentową.
| Benchmark | Wynik modelu | Punkt odniesienia | Ocena |
|---|---|---|---|
| Wilgotność z kalibracji liniowej: (1850-900)/75 + 0,8 To podstawowy benchmark wzoru, który widzi użytkownik w wyniku. |
13.4667% | 13.4667% | Jakościowy ✓ |
| Sucha próbka daje sam offset matrycy Wiersz pokazuje, jak offset koryguje tło gleby nawet bez sygnału netto. |
0.8000% | 0,8000% | Jakościowy ✓ |
| Więcej zliczeń oznacza większą wilgotność Benchmark odpowiada fizycznej intuicji: więcej wodoru moderuje więcej neutronów. |
1000 cps: 1.33%; 3000 cps: 28.00% | moisture(3000)>moisture(1000) | Jakościowy ✓ |
| Większa czułość cps/% obniża wynik dla tego samego sygnału netto To kontrola jednostek czułości, częsty punkt pomyłek w kalibracji. |
sens 50: 19.00%; sens 150: 6.33% | moisture(50)>moisture(150) | Jakościowy ✓ |
| Punkt nasycenia kontrolnego daje około 50% To benchmark skali procentowej, a nie rzeczywista uniwersalna wilgotność nasycenia każdej gleby. |
50.00% | 49,9-50,1% | Jakościowy ✓ |
Kontekst metodologiczny:
Miernik wilgotności jest tu modelem kalibracji laboratoryjnej, nie pełną symulacją transportu neutronów w glebie. Benchmarki sprawdzają, czy zależności liniowe i interpretacja offsetu są jawne; rzeczywista kalibracja zależy od sondy, geometrii i matrycy gleby.
Zakres walidacji
Sprawdzone: moist>0, formuła=(c-d)/s+o, net=c-d, dry→offset, dry+offset0→0, count↑→moist↑, sens↑→moist↓, offset addytywny, nasycenie≈50%, flux>0.