JJF(陕) 131-2025 地质雷达校准规范

JJF(陕)131-2025CalibrationSpecificationforGround2025—05—14发布2025-11-14实施JJF（陕）131－2025地质雷达校准规范地质雷达校准规范JJF（陕）131－2025JJF（陕）131－2025 JJF（陕）131－2025本规范依据JJF1071-2010《国家计量校准规范编写规则》、JJF1001-2本规范校准方法及计量特性等参考JJG（交通）124-2023《公路本规范适用于工作频率范围为(400MHz～2GHz)的地质雷达校准。2引用文件本规范引用了下列文件：JT/T940《公路断面探伤及结构层厚度探地雷达》JT/T1060《桥梁隧道结构用工程雷达》凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。地质雷达groundpenetratingradar向被探测目标发射高频电磁波，通过观测反射电磁波的时间滞后及强弱特征研究目标特性的电磁勘探装置。地质雷达通常用于地质勘探、工程质量检测和考古等行业，由控制单元、发射天线和接收天线组成。发射天线按照控制单元的指令向介质中发射特定频率范围的电磁波，电磁波在传播过程中遇到物性变化的介质时将发生反射和折射，反射的电磁波被接收天线所接收并传送回控制单元，从而探测出需要的目标或界面信息。地质雷达工作原理示意图如图1所示。JJF（陕）131－20252图1地质雷达工作原理示意图表1厚度测量最大允许误差天线类型厚度测量最大允许误差厚度≤100mm厚度＞100mm空气耦合±3.0mm地面耦合±10.0%注：以上技术指标不用于合格性判定，仅供参考。表2校准项目、标准器及配套设备序号校准项目方法校准用标准器及配套设备1空气中雷达波速测量相对误差内径千分尺法内径千分尺：测量范围（0～1000）mm，最大允许误差±4μm~±22μm；手持式激光测距仪：1级；波速测量高精度位移支架：其中金属板的长、宽应分别不小于天线底面长、宽的2倍。JJF（陕）131－2025钢卷尺法钢卷尺：量程≥1m，Ⅰ级；手持式激光测距仪：1级；波速测量辅助装置：其中金属板或金属镀膜反射板的长、宽应分别不小于天线底面长、宽的2倍。2厚度测量误差/游标、数显或深度卡尺：量程≥700mm，最大允许误差：±0.02mm~±0.07mm；厚度试样或厚度试样组：a)覆盖被校地质雷达工作频率范围对应的厚度；b)厚度试样的长、宽分别不小于天线底面的长、宽；c)均匀、稳定、无磁的非金属材料；d)20个测试点边缘厚度测量结果的最大值与最小值之差不大于表1规定的地质雷达厚度测量最大允许误差的1/4。注：允许使用其他满足不确定度要求的标准器进行校准。——雷达波长，mm；f——天线中心频率，GHz。411—地质雷达；2—波速测量高精度位移支架；3—金属板；4—可调节升降架；5—可调节垫脚当雷达波长λ>500mm,将地质雷达固定在波速测量辅助装置的支架上，移动金属板或金属镀膜反射板，使其中心与地质雷达底面距离L不小于两倍被检雷达波长λ。利用手持式激光测距仪调整金属板或金属镀膜反射板使其与地质雷达底面平行。用钢卷尺测量Lo,取3次测量结果的算术平均值作为地质雷达天线底面与金属板或金属镀膜反射板距离L,见图3。1—支架；2—地质雷达；3—地质雷达底面；4—金属板或金属镀膜反射板7.1.4雷达波速计算测量数据稳定后，采集数据1min,从采集的雷达波双程走时数据中随机取5道测JJF（陕）131－2025i（2）i——雷达波速，mm/ns；L——被校地质雷达天线底面与金属板或金属镀膜反射板的距离，mm；0100%0——空气中雷达波速测量相对误差；——雷达波速，mm/ns；c0——空气中电磁波波速，c0=300mm表3厚度试样或厚度试样组选取表序号地质雷达天线中心频率厚度试样或厚度试样组标称尺寸1400MHz≤f<800MHz300mm、500mm、700mm2800MHz≤f<1.6GHz100mm、250mm、400mm31.6GHz≤f≤2GHz50mm、200mm、350mm测量结果的平均值作为波速标定试样的标准厚度H7.2.2.2将地质雷达置于波速标定试样上，采集波速标定试样的JJF（陕）131－20252Hcc（4）2HtcHc——波速标定试样的标准厚度，mm； tc——波速标定试样中雷达波双程走时平均值，ns。 Hivc（5）Hi——第i个厚度试样或厚度试样组的厚度测量值，mm； ti——厚度试样或厚度试样组中雷达波双程走时平均值，ns。iHiHsi（6）sisii——第i个厚度测量误差，mm；JJF（陕）131－2025Hsi——第i个厚度试样或厚度试样组标准厚度，mm；tijti2j1Cn1Cvivii100%经校准的地质雷达出具校准证书，校准证书应符合JJF1071—2010中5.12的要求，JJF（陕）131－2025 校准地点：环境温度：℃相对湿校准用设备测量范围准确度等级\最大允许误差\测量不确定度溯源机构及证书编号有效期至标准距离（mm）123平均值L（mm）天线中心频率（Hz）双程走时（ns）12345平均值（ns）雷达波速v（mm/ns）空气中雷达波速测量相对误差扩展不确定度U波速标定试样标准厚度12345678920（mm）平均值（mm）波速标定试样中雷达波双程走时（ns）12345平均值波速标定试样中雷达波速（mm/ns）6789厚度试样1的标准厚度（mm）12345678920平均值（mm）厚度试样时（ns）12345平均值厚度试样的厚度测量值(mm)厚度试样的厚度测量误差(mm或%)6789厚度试样2(波速标定试样)双（ns）12345平均值厚度试样的厚度测量值(mm)厚度试样的厚度测量误差(mm或%)6789厚度试样3的标准厚度（mm）12345678920平均值（mm）厚度试样3双程走时(ns)12345平均值厚度试样的厚度测量值(mm)厚度试样的厚度测量误差(mm或%)6789测量厚度为mm时测量误差的扩展不确定度测量厚度为mm时测量误差的扩展不确定度测量厚度为mm时测量误差的扩展不确定度第1个厚度试样厚度测量重复性第2个厚度试样厚度测量重复性第3个厚度试样厚度测量重复性厚度测量重复性最大值JJF（陕）131－2025）；），g)进行校准的日期，如果与校准结果的有效性和应用有关时，应说明被校对象的接收h)如果与校准结果的有效性和应用有关时，应对被校样品的抽p）未经校准实验室书面批准，不得部分复制1/234/C.1.1校准依据：JJF（陕）XXX－XXXX《地C.1.4测量标准：内径千分尺和波速测C.1.5测量过程：在符合规定要求的环境条件下2L2L——雷达波速，mm/ns； 00——空气中雷达波速测量相对误差；c0——空气中电磁波波速，c0=300mm），1——空气中雷达波速测量相对误差；JJF（陕）131－2025L——被校地质雷达天线底面与金属板的距离，mm。c0——空气中电磁波波速，c0=300mmuccu2Lcu2ti（C.4）Lc0ti300mm/ns6.7nsc1Lc0ti300mm/ns6.7ns2L21000mm0.149ns1c2tic0ti2300mm/ns(6.7ns)2C.4.1输入量L引入的不确定度分量u取包含因子k，则其引入的标准不确定度为：a0.022mmC.4.1.2被校地质雷达天线底面与金属板平行度引入的离最大值与最小值之差为标准距离的0.5%，其引入的不确定度分量符合均匀分布，取包含因子k，则其引入的标准不确定度为：122k23JJF（陕）131－2025u(L)1.440mm测量结果的平均值：titi6.7ns。单次测量值的实验标准偏差：siti2n10.057ns表C.1标准不确定度分量汇总u(L)1.440mm0.000955mm-10.0014u11内径千分尺引入的不确定度分量0.013mm//u12被校地质雷达天线底面与金属板平行度引入的不确定度分量1.440mm//0.025ns-0.149ns-10.0037测量重复性引入的不确定度分量0.025ns//JJF（陕）131－2025取包含因子k=2，则空气雷达波速相对误差的扩展不确定为：Ukuc20.0040.8%k=2D.1.1校准依据：JJF（陕）XXX－XXXX《地质雷达cvc——波速标定试样中的雷达波速，mm/ns；Hc——波速标定试样的标准厚度，mm； tc——波速标定试样中雷达波双程走时平均值，ns。Hivc（D.2）Hi——第i个厚度试样或厚度试样组的厚度测量值，mm； ）， HiHcti（D.3）tcJJF（陕）131－2025Hi——第i个厚度试样或厚度试样组的厚度测量值，mHc——波速标定试样的标准厚度，mm； ti——厚度试样或厚度试样组中雷达波双程走时平均值，ns； tc——波速标定试样中雷达波双程走时平均值，ns。si（D.4）sii——第i个厚度测量误差，mm；Hsi——第i个厚度试样或厚度试样组标准厚度，mm；i1 t5.086ns-1c1Hc500.08mm5.075ns0.002msHc500.08mm-1c2tiHsitc500.08mm5.075ns0.197ns Hcti500.08mm5.086ns1c3HsiHsi2tc(500.08mm)25.075ns0.002mmJJF（陕）131－2025 Hct500.08mm5.086ns1c4tc500.08mm(5.075ns) Hct500.08mm5.086ns1在区间内服从均匀分布，取包含因子k，则其引入的标准不确定度为：a0.05mmu11k0.0029mmD.4.1.2厚度试样组平面度引入的不确定评定，区间半宽度a=0.5mm，在区间内服从均匀分布，取包含因子k，则其引入u(Hc)0.14mmu(Hc)0.14mm将地质雷达置于波速标定试样上，采集波速标定试样的雷达波数据，数据采集1测量结果的平均值：titi5.086ns。JJF（陕）131－2025单次测量值的实验标准偏差：siti2n10.034nsD.4.3.1深度卡尺引入的不确定在区间内服从均匀分布，取包含因子k，则其引入的标准不确定度为：u21k