HYT 158-2013 拖曳式多参数剖面测量系统

拖曳式多参数剖面测量系统Towerdmulti-parameterprofilemeasurement2013-04-25发布I前言 2规范性引用文件 3术语和定义 4型号与组成 25要求 26试验方法 87检验规则 Ⅲ本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由全国海洋标准化技术委员会(SAC/TC283)归口。本标准负责起草单位：中国船舶重工集团公司第七一五研究所。本标准参加起草单位：国家海洋局第一海洋研究所、国家海洋局北海分局、国家海洋局南海工程勘察中心、国家海洋局东海信息中心等。本标准主要起草人：易杏甫、王岩峰、何志强、芦俊梅、庞海鸥、周凯、王欣、吉国、张洪欣、梁龙广、王西蒙。1拖曳式多参数剖面测量系统输和贮存。本标准适用于海洋等宽水域测量用拖曳式多参数剖面测量系统(以下简称拖剖系统)的设计、生产、试验和验收。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T2828.1计数抽样检验程序第1部分：按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划GB/T10250—2007船舶电气与电子设备的电磁兼容性GB/T12763.1海洋调查规范第1部分：总则HY/T008—1992海洋仪器术语HY016.2海洋仪器基本环境试验方法试验A:低温试验HY016.3海洋仪器基本环境试验方法试验Ha:低温贮存试验HY016.4海洋仪器基本环境试验方法试验B:高温试验HY016.5海洋仪器基本环境试验方法试验Hb:高温贮存试验HY016.6海洋仪器基本环境试验方法试验N:温度变化试验HY016.10—1992海洋仪器基本环境试验方法试验Ka:盐雾试验HY016.11海洋仪器基本环境试验方法试验Fc:振动试验HY016.12海洋仪器基本环境试验方法试验Ea:冲击试验HY016.13海洋仪器基本环境试验方法试验Eb:连续冲击试验HY016.14海洋仪器基本环境试验方法试验Ec:倾斜和摇摆试验HY016.15海洋仪器基本环境试验方法试验Q:水静压力试验HY/T042—1996海洋仪器分类及型号命名办法3术语和定义HY/T008—1992界定的以及下列术语和定义适用于本文件。通过控制指令调节机翼攻角(或沉降器),在水中做周期性升降运动和定深运动的拖曳体。内部为电气传输芯线、外层为铠装，用于传输信号和拖动拖曳体的缆索。2对拖缆的水中运动起减阻和防抖动作用的流线型体。流线型拖缆fairedcable用来连接拖曳体，为了减小阻力和振动，其上附有对称的一片片的导流罩所组成的拖缆。螺旋扶正机构spiralmechanismforupright通过螺旋方式改变导流套导边方向，使导流套能垂直向上和向下的机构。利用拖动轮上装有的螺旋扶正机构，使流线型拖缆能顺利通过的装置。4型号与组成4.1型号命名拖剖系统型号命名按HY/T042—1996规定的原则确定为CZT×,其中区分号×表示深度剖面测量范围。区分号与深度剖面测量范围对应关系见表1。表1区分号与深度剖面测量范围的对应关系区分号深度剖面测量范围m2344.2组成拖剖系统主要由拖体(含电气密封舱等)、传感器、流线型拖缆、收放装置、绞车(含绞车控制柜等)、电源、控制单元(含工控机、显示器和甲板单元)和软件等组成。5要求5.1一般要求5.1.1外观各部分外观要求如下：a)拖体表面漆层色泽应均匀、光滑牢固，无伤痕、裂纹和尖锐边缘；b)导流套表面应光滑、无伤痕和缺口；c)绞车和收放装置外表应无伤痕，无锈斑，涂层平整。35.1.2信息接口拖剖系统应与GPS、测深仪、驾驶室有信息5.1.3.1供电和功耗拖剖系统在交流220±器V、50Hz和交流380V±38V、50Hz条件下应能正常工作；交流220V条件下的耗电量应不大于1kW,交流380V条件下的耗电量应不大于15kW。5.1.3.2绝缘电阻拖剖系统绝缘电阻要求如下：a)交流电输入端的绝缘电阻应不小于10MΩ;b)流线型拖缆绝缘电阻应不小于1MΩ。5.2使用性能5.2.1使用条件拖剖系统的使用条件要求如下：a)工作海况：不大于4级；c)拖体投放与回收航速：不大于4kn;d)适装船舶船尾部应提供A形架(或门式框架),其尺寸应能满足收放装置的安装和拖体的收放，承载力应不小于50kN,船舶的排水量和尾甲板使用面积要求见表2;e)拖剖系统传感器应按传感器规定周期或按用户使用需要进行检测或校准。区分号t长(m)×宽(m)12345.2.2深度剖面测量范围拖体能够下潜实现的深度剖面测量范围按表1规定。5.2.3运动轨迹和姿态在规定的航速和下潜深度范围内，拖体以波浪式运动和定深运动为主要工作方式，其姿态应满足波浪式运动轨迹和定深运动要求。45.2.4投放与回收在航速不大于4kn时，能实现拖体的安全投放与回收。5.2.5计量性能拖剖系统的计量性能决定于集成在拖体上的传感器。传感器宜选用温度、电导率、压力、溶解氧、pH值、浊度、叶绿素a、硝酸盐、亚硝酸盐、磷酸盐和硅酸盐等传感器，并可根据用户要求选用。传感器性能由用户与制造商协商确定。5.2.6显示与控制拖剖系统控制单元实时显示拖体在水中运动深度、剖面测量范围、纵横摇姿态、传感器参数、GPS参数、时间、航向和航速等，并可控制拖体做波浪式轨迹运动和定深运动。5.3技术性能5.3.1绞车收放速度范围绞车的收放速度范围：0.01m/s～0.8m/s。5.3.2拖缆断裂强度拖缆断裂强度应不小于48kN。5.3.3绞车和收放装置的承载力绞车和收放装置在表3规定的承载力下，应不损坏，且能正常工作。表3绞车和收放装置的承载力区分号承载力182345.3.4信号采集和信号传输能力信号采集和信号传输能力要求：a)拖体提供足够的标准采集传输通道；b)信号传输速率应不小于9600bit/s。5.3.5拖体空间集成能力拖体宜具有以下空间集成能力：a)尺寸不大于φ63mm×610mm的传感器1只；b)尺寸不大于φ40mm×300mm的传感器2只(1套);5c)尺寸不大于φ50mm×330mm的传感器1只；d)尺寸不大于φ63mm×200mm的传感器1只；e)尺寸不大于φ127mm×400mm的传感器3只(1套);f)尺寸不大于φ50mm×330mm的传感器1只；g)尺寸不大于φ35mm×230mm的传感器1只；h)还可外挂尺寸不大于φ150mm×800mm的传感器2只。5.3.6拖体静平衡拖体在静态水中，水线面处于水平，纵横倾允许误差±1°。5.3.7机翼的攻角控制范围攻角控制范围：±25°。5.3.8收放装置的转动维数收放装置应能做三维转动。5.4环境适应性5.4.1工作温度拖剖系统的电气密封舱、电源、控制单元、绞车控制柜、传感器在表4规定的工作温度条件下，应能正常工作。正常工作温度水中5.4.2贮存温度拖剖系统的电气密封舱、电源、控制单元、绞车控制柜、传感器在表4规定的贮存温度极限条件下，应不损坏。5.4.3温度变化拖剖系统的电气密封舱、传感器温度变化按表5的规定，试验时间按表6的规定，试验循环三次后，试验设备应不损坏。表5温度变化温度/℃T电气密封舱22注1:TA、TA₂为低温值。注2:Tm、TB为高温值。6表6试验时间等级试验样品重量(W)试验时间(t₁)h12注：t₁为高、低温四种温度中的每一种温度的暴露时间。5.4.4冲击拖剖系统的电气密封舱、电源、甲板单元、绞车控制柜、传感器的冲击环境试验等级按表7规定选取，试验后设备应不损坏。表7冲击试验等级峰值加速度脉冲持续时间13263注1:冲击次数为三个垂直轴线的每个方向连续冲击次注2:1级主要适用于安装在排水量大于千吨的各类调查船上的仪器，2级主要适用于安装在排水量小于千吨和5.4.5连续冲击拖剖系统的电气密封舱、电源、甲板单元、绞车控制柜、传感器的连续冲击环境等级按表8规定选取，试验后设备应不损坏。表8连续冲击试验等级碰撞试验台冲击次脉冲持续时间12注1:冲击次数为三个垂直轴线的每个方向连续冲击次注2:1级主要适用于排水量千吨以下各类调查船用仪器，2级主要适用于排水量千吨以上各类调查船用仪5.4.6倾斜和摇摆拖剖系统的传感器在表9和表10中规定严酷等级的倾斜和摇摆试验的情况下应能正常工作。7表9倾斜严酷等级试验项目倾斜角试验持续时间表10摇摆严酷等级试验项目试验持续时间5.4.7盐雾在浓度为4.9%～5.1%,pH值6.5～7.2(35℃)盐雾条件下，绞车控制柜、电源的外观和电性能应符合HY016.10—1992中附录A的要求。5.4.8振动电气密封舱、甲板单元、绞车控制柜、电源和传感器在表11规定的试验条件下，分别按三个互相垂直的轴线方向依次振动，在每一轴线上的试验持续时间为20个扫频循环次数后应能正常工作。表11振动试验条件频率范围1 75.4.9水静压力拖剖系统工作于水中的部分在表1规定的深度剖面测量范围的极端压力下，水密性能应满足下列要求：a)电气密封舱应不变形、不渗水，绝缘电阻应不小于500MΩ;b)浮力补偿块、机翼应不变形、不渗水；c)装有电机和齿轮的电机舱应能正常工作。85.5可靠性和维修性拖剖系统的可靠性和维修性应满足下列要求：a)拖剖系统电气密封舱、电源、控制单元、绞车控制柜平均故障间隔时间(MTBF)应不小于b)拖剖系统电气密封舱、电源、控制单元、绞车控制柜平均修复时间(MTTR)应不大于1h。5.6电磁兼容性拖剖系统正常工作时，电磁兼容性应符合GB/T10250—2007见表12。中对工业设备的相关要求，考核项目表12电磁兼容考核项目235.7人机工程拖剖系统应具有人机对话能力。手动控制和自动控制转换参数的设置、传感器修正参数的修改和确认都应在显示器上有正确指示。5.8安全性5.8.1漏电流甲板单元、电源到地漏电流应不大于5mA,绞车控制柜到地漏电流应不大于100mA。5.8.2接地电阻控制单元、绞车控制柜、电源的安全接地电阻应小于10mΩ。5.8.3张力报警当流线型拖缆张力超过表3中的承载力时，应给驾驶室提供报警信号。5.8.4失电保护绞车具有失电刹车功能，当绞车工作时突然失电，应立刻启动刹车保护。6试验方法6.1试验条件6.1.1试验室试验条件6.1.1.1仪器仪表和测量装置试验使用的仪器仪表和测量装置，其测量误差应小于被测参量允许误差的1/3,并在有效期内使用。96.1.1.2设备和设施试验室应具备完善的供电设备、安全措施。6.1.1.3试验水池试验水池应满足下列要求：a)安装拖剖系统的空间几何尺寸(长×宽×高)应不小于：15m×15m×10m;b)水深应不小于10m;c)行车承重应不小于100kN。6.1.2现场试验条件现场试验应符合GB/T12763.1的有关规定。6.1.2.2试验船舶条件试验船舶应满足下列要求：a)船上供电，交流220±V,50Hz,1kW;交流380V±38V,50Hz,15kW;c)卫星定位系统(GPS)一台；d)A形架(或门式框架);e)测深仪一台；f)船舶排水量应满足表2规定。试验场所应满足下列要求：a)水深：1)区分号为1:水深范围为10m～70m的水域；2)区分号为2:水深范围为10m～150m的水域；3)区分号为3:水深范围为10m～250m的水域；4)区分号为4:水深范围为10m～600m的水域。b)海况应满足5.2.la)的规定。目视和触摸检查拖体、导流套、绞车和收放装置的外观，结果应符合5.1.1的要求。6.3信息接口试验设备按接口协议的规定传输数据和通信，采用接口测试装置进行检验，结果应符合5.1.2的要求。6.4.1供电和功耗试验调整供电电压，使拖剖系统在5.1.3.1规定的最低电压和最高电压供电条件下进行试验，在每种供电条件下至少工作15min,结果应符合5.1.3.1的要求；正常工作条件下，用交流电流表测量拖剖系统的输入电流，计算拖剖系统的耗电量(供电量)应符合5.1.3.1的要求。6.4.2绝缘电阻试验除另有规定外，在正常大气条件下检验，绝缘电阻用500V兆欧表测量，兆欧表的电压应根据设备工作电压的高低进行选择，其电压不应高于被测电路中的元件所规定的耐压，其中：a)检测交流电输入端的绝缘电阻，结果应符合5.1.3.2a)的要求；b)检测流线型拖缆的绝缘电阻，结果应符合5.1.3.2b)的要求。6.5使用性能试验6.5.1深度剖面测量范围试验在海洋等宽水域进行，船舶分别以5kn、7kn和9kn航速进行测量30min。拖体放入水中，在拖体下潜到某一深度后，用手动控制或自动控制改变机翼攻角，使拖体做波浪式轨迹运动。从控制单元的显示器上观察拖体的深度剖面测量范围，结果应符合5.2.2的要求。6.5.2运动轨迹和姿态试验按6.5.1规定进行试验，试验过程中，从控制单元的显示器上观察拖体的运动姿态及运动轨迹，结果应符合5.2.3的要求。6.5.3投放与回收试验船舶以4kn速度航行，对拖体实施投放与回收，结果应符合5.2.4的要求。6.5.4计量性能试验拖剖系统传感器的计量性能以法定计量检定机构出具的检定(校准)证书或检测报告为准，国内无检定(校准)规程的，以生产厂家提供的合格证明为准，结果应符合5.2.5的要求。6.5.5显示与控制试验按6.5.1规定进行试验，从控制单元的显示器上观察拖剖系统控制拖体做波浪式轨迹运动和定深航速等，结果应符合5.2.6的要求。6.6技术性能试验6.6.1绞车收放速度范围试验在试验室启动绞车，分别以0.1m/s、0.3m/s、0.5m/s、0.7m/s、0.8m/s速度收放流线型拖缆，每种速度收放时，收放缆长应不小于15m。结果应符合5.3.1的要求。6.6.2拖缆断裂强度试验拖缆出厂时应进行断裂强度试验并出具检验报告，结果应符合5.3.2的要求。6.6.3绞车和收放装置的承载力试验出厂时应进行绞车及收放装置的承载力试验，结果应符合5.3.3的要求。试验要求如下：a)在绞车上卷绕钢缆，钢缆通过系在门式框架上的滑轮，在钢缆的另一端加载表3中规定绞车的载荷(用重块模拟承载力),绞车以0.8m/s的速度运行，检查绞车工作状态；分别用长度计量器具和传感器(或模拟传感器)检验拖体的空间集成能力，结果应符合5.3.5的按HY016.3和HY016.5规定的方法进行试验，温度等级按表4规定，结果应符合5.4.2的按HY016.6规定的方法进行试验，温度变化范围按表5规定，试验时间等级按表6规定，符合5.4.3的要求。按HY016.12规定的方法进行试验，试验6.7.5连续冲击试验按HY016.13规定的方法进行试验，试验等级按表8规定，结果应符合5.4.5的要求。6.7.6倾斜和摇摆试验按HY016.14规定的方法进行试验，试验等级按表9和表10规定选取，结果应符合5.4.6的要求。或在不高于4级海况下，拖体做波浪式轨迹运动时，传感器应能正常工作。6.7.7盐雾试验按HY016.10—1992规定的方法进行试验，盐雾条件按5.4.7规定，结果应符合5.4.7的要求。6.7.8振动试验按HY016.11规定的方法进行试验，试验条件按表11规定选取，结果应符合5.4.8的要求。6.7.9水静压力试验各部分水静压力试验在工作深度水压力的1.25倍条件下，按以下规定进行：a)电气密封舱静水压力试验按HY016.15的规定进行，用500V兆欧表测量放入电气密封舱内的脱脂棉的绝缘性；用游标卡尺测量电气密封舱的外形尺寸，结果应符合5.4.9a)的要求；b)在压力罐中，对称好重量的浮力补偿块、机翼按HY016.15的规定进行静水压力试验，用游标卡尺测量浮力补偿块、机翼的外形尺寸，用电子秤称浮力补偿块和机翼重量，结果应符合5.4.9b)的要求；c)将装有电机和齿轮的电机舱置于压力罐内，并将其电缆引出压力罐，按HY016.15的规定进行加压，启动电机连续工作8h,结果应符合5.4.9c)的要求。6.8可靠性和维修性试验可靠性和维修性按以下规定进行检测：a)可靠性检验采取可靠性评估方法进行，结果应符合5.5a)的要求；b)维修性试验采用更换电路板的方式进行，结果应符合5.5b)的要求。6.9电磁兼容性试验电磁兼容性试验按GB/T10250—2007的规定进行，考核项目按表12规定，结果应符合5.6的要求。6.10人机工程试验按6.5.1规定进行试验，先在控制单元人工输入下潜深度参数，观察拖体在水中做波浪式轨迹运动，后在控制单元上设置机翼攻角、下潜深度范围和测深仪提供的海区深度参数，观察拖体在水中自动做波浪式轨迹运动情况，修改传感器修正参数，结果应符合5.7的要求。6.11安全性试验6.11.1漏电流试验将绞车控制柜、电源浮地，在其接地端或外壳金属部位与电源线之间接入1500Ω标称电阻器，给试件加入标称电压，并工作在额定工作状态。在试件运行到接近其额定温度时用频率响应范围不小于20Hz～20kHz的交流电压表测量1500Ω电阻器两端的电压U,按式(2)求出漏电流，结果应符合5.8.1的要求。 (2)I——漏电流，单位为毫安(mA);U——标称电阻器两端的电压，单位为伏(V)。6.11.2接地电阻试验用毫欧表在机柜与地电位面之间测量其直流电阻，结果应符合5.8.2的要求。6.11.3张力报警试验拖剖系统集成后，在流线型拖缆的拖杆处加载与表3中承载力相同的载荷，检查系统报警功能，结果应符合5.8.3的要求。6.11.4失电保护试验拖剖系统在试验室进行收放试验时，对绞车实施断电，检验绞车的失电刹车功能，结果应符合5.8.4的要求。7检验规则7.1检验分类设备检验一般分为鉴定检验和质量一致性检验，具体情况如下：a)有下列情况之一者需要进行鉴定检验：1)定型样机鉴定时；2)结构、工艺有重大改变，直接影响性能时；3)合同规定。b)正常生产时仅进行质量一致性检验。7.2鉴定检验7.2.1检验项目鉴定检验项目按表13规定执行。7.2.2抽样抽取一台。7.2.3合