JJG(交通) 122-2015 水运工程 声速剖面仪

中华人民共和国交通运输部部门计量检定规程JJG(交通)122—2015水运工程声速剖面仪WaterTransportEngineering—SoundVelocityProfiler2015-04-24发布2015-07-31实施中华人民共和国交通运输部发布中华人民共和国交通运输部部门计量检定规程水运工程声速剖面仪JJG(交通)122—2015∗人民交通出版社股份有限公司出版发行(100011北京市朝阳区安定门外外馆斜街3号)各地新华书店经销北京市密东印刷有限公司印刷版权专有不得翻印∗2015年8月第1次印刷JJG(交通)122—2015水运工程声速剖面仪检定规程㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣JJG(交通)122—2015㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣本检定规程经中华人民共和国交通运输部于主要起草单位：交通运输部天津水运工程科学研究院参加起草单位：天津水运工程勘察设计院上海地海仪器有限公司本规程委托交通运输部天津水运工程科学研究院负责解释JJG(交通)122—2015本规程主要起草人：窦春晖(交通运输部天津水运工程科学研究院)曹玉芬(交通运输部天津水运工程科学研究院)韩鸿胜(交通运输部天津水运工程科学研究院)陈允约(交通运输部天津水运工程科学研究院)参加起草人：隋海深(天津水运工程勘察设计院)吕银杰(上海地海仪器有限公司)JJG(交通)122—2015Ⅰ引言 2引用文献 3概述 4计量性能要求 5通用技术要求 26计量器具控制 2附录A1990年国际温标纯水密度值表 6附录B声速剖面仪检定证书内页格式 8附录C声速剖面仪检定结果通知书内页格式 JJG(交通)122—2015Ⅱ本规程的编写符合JJF1002—2010《国家计量检定规程编写规则》的要求。JJG(交通)122—20151水运工程声速剖面仪检定规程本规程适用于声速剖面仪的首次检定、后续检定和使用中检查。2引用文献本规程引用下列文献：JT/T964水运工程声速剖面仪凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规程；凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规程。3概述声速是水文声学测量仪器重要的参数之一，精确的声速测量是声呐仪器进行深度测量的基础。声速剖面仪主要用于测量声波在水体各深度剖面的传播速度，常作为各种声呐设备的辅助测量设备，现广泛应用于水运工程水深测量工作。声速剖面仪主要由两部分组成，即水下数据采集探头和水上实时数据处理系统。水下数据采集探头通常采用环鸣法直接测量声波信号在固定的已知距离内的传播时间进而得到声速，同时还通过压力、温度传感器测量深度和温度，结构原图1声速剖面仪结构原理框图4计量性能要求4.2最大允许误差JJG(交通)122—20152声速剖面仪声速测量和水深测量重复性实验标准差应不大于最大允许误差绝对值的5通用技术要求5.2.1声速剖面仪的水上数据采集终端应具有防潮、防尘的措施。5.2.2声速剖面仪水下数据采集探头应能承受与其入水深度相应的水压力，不漏水，黏声速剖面仪整机结构应便于运输、安装、使6计量器具控制计量器具控制适用于首次检定、后续检定和使用中检查。温度与湿度要求包括：c)相对湿度：不大于80%。声速和水深检定设备应包括：a)二等标准铂电阻；b)6位半数字万用表：电阻测量最大允许误差为±(0.015%RD+0.005%FS)，电流1mA，四线制测量；d)数字精密压力表：测量范围为0MPa～1MPa、0MPa～2MPa、0MPa～5MPa，准确度等级为0.02级(或活塞式压力计：测量范围为0.1MPa～6MPa，准确度等级为0.02级)。检定项目和检定类别见表1。JJG(交通)122—20153表1检定项目和检定类别序号检定项目检定类别首次检定后续检定使用中检查1外观质量与功能+++2声速示值误差及重复性检定+++3水深示值误差及重复性检定+++采用目测和手检的方法进行，检定结果应符6.3.2声速示值误差及重复性6.3.2.1在恒温水槽中放入纯水，将声速剖面仪吊装入水槽中，水的深度没过声速剖面仪探头。将二等标准铂电阻与6位半数字万用表以四线制电阻测量的方式连接。将二等标准铂电阻前端温度测点放置于恒温水槽中，与声速剖面仪传感器等高，距离水槽边壁距离不小于5cm。3min，读取二等标准铂电阻的电阻值，将电阻值转化成为温度值tj作为温度的标准值。计算方法如下：W(tj)=R(tj)/R(0.01℃)(1)—标准铂电阻在第j个温度检定点tj的电阻值与水三相点温度(0.01℃)的电阻比值；R(tj)—标准铂电阻在第j个温度检定点tj的电阻值(Ω)；R(0.01℃)—水三相点温度(0.01℃)的电阻值(Ω)。6.3.2.3将W(tj)的值与标准铂电阻温度计分度表t-W(t)-dW(t)/dt中的W(t)值相比较，找到与计算的W(tj)值最接近的值W(tjo)，以及与W(tjo)相对应的温度tjo和温度的变化率dW(tjo)/dt，进行插值计算，得到测量的温度值。—式中：tj标准铂电阻在第j个温度检定点的温度计算值(℃)；——jo标准铂电阻温度计分度表中W(tjo)值所对应的温度值(℃)；—W(tj)—标准铂电阻在第j个温度检定点电阻值与水三相点温度(0.01℃)的电阻W(tjo)—标准铂电阻温度计分度表中，与计算得到的W(tj)最接近的值；dW(tjo)/dt—在温度W(tjo)时的W值相对温度的变化率。6.3.2.4将各个温度检定点上的温度计算值tj代入公式计算得到标准声速值。计算公式如下：3+-2j2+JJG(交通)122—20154-4-6-9—第j个温度检定点纯水中的声速(m/s)；j—标准铂电阻在第j个温度检定点的温度计算值(℃)。6.3.2.5在每个温度检定点均读取声速剖面仪的声速值10个，计算平均值，计算不同温—在第j个温度检定点上声速测量的示值误差(m/s)；Cj—在第j个温度检定点上声速剖面仪测量声速值的平均值(m/s)；Cjs—在第j个温度检定点上声速标准值(m/s)。6.3.2.6选择20℃试验中连续测量的10个声速值，计算声速测量的重复性，其结果应符C—声速剖面仪在20℃温度检定点上声速测量值的试验标准差(m/s)；Ci—声速剖面仪在20℃温度检定点上第i个声速值(m/s)；C—声速剖面仪在20℃温度检定点上声速示值的算术平均值(m/s)；n—声速剖面仪在20℃温度检定点上声速测量值的个数，此处n=10。6.3.3水深示值误差及重复性6.3.3.1水深的示值误差及重复性的检定，需将水深值转化为压力值，以压力值为标准进行。6.3.3.2在声速剖面仪压力测量范围内，选取不少于8个检定点，压力检定按照先升压再降压的顺序进行。6.3.3.3用合适的压力适配接头，将数字精密压力表(或活塞式压力计)与声速剖面仪压力传感器连接，然后将声速剖面仪吊入水中。6.3.3.4读取声速剖面仪的压力值(或将水深值换算成为对应的压力值)作为初始值。水深和压力转化的计算公式如下：—水深对应的压力值(MPa)；ρ—1990年国际温标下的纯水的密度值(kg/m3)，1990年国际温标纯水密度值表参见附录A；g—当地的重力加速度值(m/s2)；h—声速剖面仪测量的水深值(m)。 6.3.3.5选定检定点，向声速剖面仪施加一定的压力Pjs，读取此时声速剖面仪的压力示应当符合4.2.2的要求。压力示值误差计算公式如下： —在第j个压力检定点上压力示值误差(MPa)；Pj—在第j个压力检定点上声速剖面仪压力值的平均值(MPa)；JJG(交通)122—20155Pjs—在第j个压力检定点上压力标准值(MPa)。6.3.3.6选择某一压力检定点上连续测量的10个压力值，计算水深测量的重复性，其结果应符合4.3的规定。计算公式如下：P—在某一压力检定点上测得值的试验标准差(MPa)；Pi—声速剖面仪在该压力检定点上第i个压力示值(MPa)；P—声速剖面仪在该压力检定点上压力示值算术平均值(MPa)；n—声速仪在该压力检定点上压力示值的个数，此处n=10。6.4检定结果处理依据本规程，所有检定项目经过检定均合格的声速剖面仪，发给检定证书，其内页格式见附录B；经过检定其中有一项不合格的声速剖面仪，发给检定结果通知书，其内页格式见附录C。声速剖面