JJG 1166-2019聲學(xué)多普勒海流單點(diǎn)測量儀檢定規(guī)程

聲學(xué)多普勒海流單點(diǎn)測量儀檢定規(guī)程 12引用文件 13術(shù)語和計(jì)量單位 13.1術(shù)語 13.2計(jì)量單位 14概述 15計(jì)量性能要求 26通用技術(shù)要求 27計(jì)量器具控制 37.1檢定條件 37.2檢定項(xiàng)目 47.3檢定方法 57.4檢定結(jié)果的處理 77.5檢定周期 7附錄A車速變化率的計(jì)算 8附錄B標(biāo)準(zhǔn)流速值的換算 9附錄C聲學(xué)多普勒海流單點(diǎn)測量儀檢定記錄表格式 附錄D檢定證書內(nèi)頁格式 附錄E檢定結(jié)果通知書內(nèi)頁格式 I本規(guī)程的編寫是以JJF1001-2011《通用計(jì)量術(shù)語及定義》、JJG1002-2010《國家計(jì)量檢定規(guī)程編寫規(guī)則》為基礎(chǔ)和依據(jù)制定。本次為首次發(fā)布。1聲學(xué)多普勒海流單點(diǎn)測量儀檢定規(guī)程本規(guī)程適用于流向測量范圍為(0～360)°、流速測量范圍為(5～300)cm/s聲學(xué)多普勒海流單點(diǎn)測量儀的首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢查。2引用文件本規(guī)程引用下列文件：JJG1001-2011通用計(jì)量術(shù)語及定義GB/T15920-2010海洋學(xué)術(shù)語物理海洋學(xué)凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規(guī)程；凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本規(guī)程。3術(shù)語和計(jì)量單位JJG1001-2001通用計(jì)量術(shù)語及定義、GB/T15920-2010海洋學(xué)術(shù)語物理海洋學(xué)界定的術(shù)語和定義適用于本規(guī)程。3.2計(jì)量單位3.2.1流速名稱厘米每秒，符號(cm/s)。3.2.2流向4概述聲學(xué)多普勒海流單點(diǎn)測量儀(以下簡稱海流計(jì))是基于聲學(xué)多普勒頻移原理，換能器沿窄波束方向發(fā)射短聲脈沖，并接收在波束通過水體時(shí)由其中散射顆粒物返回的聲信號，利用這些信號，計(jì)算出流速、流向。海流計(jì)可于錨系/固定狀態(tài)下，測量海流計(jì)安裝深度處離換能器0.4m至1.0m區(qū)域水體的流速、流向。海流計(jì)工作原理如圖1所示。25計(jì)量性能要求海流計(jì)的主要技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合表1的要求。示值誤差流向±5°((0～15)°傾角時(shí))流速±5cm/s(流速≤100cm/s時(shí))±5%讀數(shù)(流速>100cm/s時(shí))測量重復(fù)性流向流速海流計(jì)傾角15°時(shí)，應(yīng)能正常工作6通用技術(shù)要求——海流計(jì)所敷保護(hù)層應(yīng)牢固、均勻、光潔，無脫落現(xiàn)象。 各部件應(yīng)安裝正確、牢固、無松脫變形和其他影響使用的缺陷3——數(shù)據(jù)記錄器能正常工作。7計(jì)量器具控制計(jì)量器具控制包括首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢查。7.1檢定條件7.1.1標(biāo)準(zhǔn)器7.1.1.1流向標(biāo)準(zhǔn)器磁方位角測量系統(tǒng)：磁方位角測量值的擴(kuò)展不確定度優(yōu)于U=0.5°,k=2。7.1.1.2流速標(biāo)準(zhǔn)器檢定拖車車速測量系統(tǒng)：測速范圍(5～300)cm/s,最大允許誤差±1cm/s。7.1.2.1流向檢定水槽——工作段可繞其幾何中心水平旋轉(zhuǎn)；——提供流速不小于100cm/s,10分鐘內(nèi)流速變化低于10cm/s,空間流速差異小于30cm/s的穩(wěn)定流場；——工作段尺寸不小于寬1.4m、長2.8m、深0.4m。7.1.2.2流速檢定水槽7.1.2.2.1流速檢定水槽功能段及其要求流速檢定水槽為直線明槽，由加速段、穩(wěn)定段、檢定(測量)段和制動段組成，兩壁上水平安裝軌道用于運(yùn)行檢定拖車。加速段和制動段的長度應(yīng)由檢定拖車的技術(shù)指標(biāo)和海流計(jì)在流速檢定水槽中檢定的最大速度來決定，制動段的長度7.1.2.2.2流速檢定水槽尺寸大小應(yīng)符表2要求：檢定(測量)段長度水槽凈寬水槽凈深47.1.2.2.3檢定拖車檢定拖車速度范圍(5～300)cm/s,車速變化率應(yīng)符合表3要求(車速變化率的計(jì)算方法見附錄A)。速度(cm/s)車速變化率(%)7.1.3水體聲散射信號強(qiáng)度流向檢定水槽和流速檢定水槽所用水體需有足夠的散射顆粒物，確保其聲散射信號強(qiáng)度滿足海流計(jì)工作要求。7.1.4檢定結(jié)果按標(biāo)準(zhǔn)聲速(1500m/s)給出，水體聲速測算系統(tǒng)測得聲速最大允許誤差不大于0.1m/s。7.1.5環(huán)境條件氣溫：(0～40)℃相對濕度：(30～85)%流向檢定裝置周圍不應(yīng)有影響海流計(jì)正常工作的磁場。不得有被檢海流計(jì)工作聲頻±10%頻帶的干擾聲信號。7.2檢定項(xiàng)目檢定項(xiàng)目見表4。序號檢定項(xiàng)目首次檢定后續(xù)檢定使用中檢查1外觀及傾角檢查+十十2流向示值誤差+++3流向測量重復(fù)性++—4流速示值誤差+++5流速測量重復(fù)性++5用目測和手動的方式檢查海流計(jì)，應(yīng)符合6的要求。檢查不合格的，停止檢定，判定不合格。后續(xù)檢定和使用中檢查允許有不影響計(jì)量性能的外觀缺陷。把海流計(jì)傾斜15°安裝于流向檢定水槽工作段，啟動流向檢定水槽循環(huán)系統(tǒng)，7.3.3流向示值誤差及流向測量重復(fù)性7.3.3.1把流向標(biāo)準(zhǔn)器水平安裝于流向檢定水槽軸心位置。7.3.3.2設(shè)置海流計(jì)最小采樣間隔，保證海流計(jì)處于正常工作狀態(tài)。7.3.3.3將海流計(jì)固定安裝于流向檢定水槽工作段中，使其軸線通過流向檢定水槽的旋轉(zhuǎn)圓心，確保測流傳感器離水面和水底均不少于10cm。7.3.3.4啟動流向檢定水槽循環(huán)系統(tǒng)。7.3.3.5旋轉(zhuǎn)流向檢定水槽，待流向標(biāo)準(zhǔn)器穩(wěn)定顯示檢定點(diǎn)讀數(shù)后，保持指向12倍以上海流計(jì)采樣周期，記錄每間隔2s流向標(biāo)準(zhǔn)器示值。7.3.3.6從流向標(biāo)準(zhǔn)器讀數(shù)0°開始，每隔30°一個(gè)檢定點(diǎn)，按7.3.3.5依次進(jìn)行檢定。流向檢定要求順時(shí)針(正轉(zhuǎn))、逆時(shí)針(反轉(zhuǎn))各檢定一周。流向標(biāo)準(zhǔn)器記錄到0.1°,海流計(jì)示值記錄到1°。7.3.3.7正反轉(zhuǎn)各流向檢定點(diǎn)的示值誤差按式(1)計(jì)算，計(jì)算過程多取1位有效△0,——第j個(gè)流向檢定點(diǎn)海流計(jì)的流向示值誤差，°;G,——第j個(gè)流向檢定點(diǎn)海流計(jì)連續(xù)10個(gè)流向示值的算術(shù)平均值，°;0?——第j個(gè)流向檢定點(diǎn)流向標(biāo)準(zhǔn)器連續(xù)10個(gè)示值的算術(shù)平均值，°。7.3.3.8流向檢定結(jié)果取同一檢定點(diǎn)正反轉(zhuǎn)示值誤差的絕對值最大者，應(yīng)符合表7.3.3.9同一檢定點(diǎn)流向重復(fù)性為正、反轉(zhuǎn)示值差的絕對值，應(yīng)符合表1的要求。67.3.3.10流向檢定不合格的海流計(jì)，不再進(jìn)行其他項(xiàng)目的檢定。7.3.4流速示值誤差7.3.4.1海流計(jì)采用測桿萬向節(jié)式懸掛或其他不影響檢定性能的方式懸掛。a)測桿應(yīng)具有一定的強(qiáng)度和剛度，入水部分呈流線型，應(yīng)垂直水面，轉(zhuǎn)動靈活，但配合應(yīng)緊密，以防高速時(shí)彎曲和振動，影響檢定結(jié)果；b)將海流計(jì)固定在測桿的入水端上，為避免水面波的影響，海流計(jì)的換能器距離水面不小于0.75m、離水底不低于0.50m;7.3.4.2靜水時(shí)間流速檢定前需要一定的靜水時(shí)間，待水槽水面相對靜止后方可進(jìn)行檢定。當(dāng)檢定速度小于200cm/s時(shí)，靜水時(shí)間一般不少于10min;當(dāng)檢定速度大于等于200cm/s時(shí)，靜水時(shí)間一般不少于20min。7.3.4.3檢定點(diǎn)的選擇流速檢定點(diǎn)按5cm/s、20cm/s、40cm/s、60ccm/s、280cm/s的依次進(jìn)行檢定。7.3.4.4測算水體聲速后，啟動拖車，待標(biāo)準(zhǔn)器穩(wěn)定顯示該檢定點(diǎn)的流速讀數(shù)后，每個(gè)檢定點(diǎn)保持穩(wěn)定車速的時(shí)間24s,記錄每間隔2s標(biāo)準(zhǔn)器示值和保持穩(wěn)定車速的首末時(shí)間。海流計(jì)示值處理要求精確到1cm/s。取記錄中的連續(xù)10個(gè)流速值，分別對標(biāo)準(zhǔn)器讀數(shù)和海流計(jì)流速示值取算術(shù)平均值。然后將標(biāo)準(zhǔn)器讀數(shù)和海流計(jì)流速示值的平均值均校正到參考聲速(1500m/s)下的流速值。7.3.4.5各檢定點(diǎn)的流速示值誤差按(2)式計(jì)算：△v;——第j個(gè)流速檢定點(diǎn)海流計(jì)的流速示值誤差，cm/s;v,——第j個(gè)流速檢定點(diǎn)海流計(jì)連續(xù)10個(gè)流速示值的算術(shù)平均值，cm/s;g——第j個(gè)流速檢定點(diǎn)流速標(biāo)準(zhǔn)器連續(xù)10個(gè)示值的算術(shù)平均值，cm/s。JJG1166—201977.3.5流速測量重復(fù)性流速測量重復(fù)性檢定與流速示值誤差檢定同步進(jìn)行，取海流計(jì)各流速檢定點(diǎn)連續(xù)10個(gè)記錄值，依照公式(3)計(jì)算各流速檢定點(diǎn)的測量重復(fù)性，取各流速檢定點(diǎn)的測量重復(fù)性最大值為流速測量重復(fù)性。第j個(gè)流速檢定點(diǎn)的測量重復(fù)性，cm/s;v?——第j個(gè)流速檢定點(diǎn)海流計(jì)第i次流速測量的示值，cm/s;v 第j個(gè)流速檢定點(diǎn)海流計(jì)n次流速測量值的算術(shù)平均值，cm/s;n——測量次數(shù)(n=10)。7.4.1按本規(guī)程條款檢定，全部檢定項(xiàng)目均達(dá)到規(guī)定技術(shù)要求的海流計(jì)為合格儀器，發(fā)給檢定證書。檢定證書應(yīng)聲明，本檢定結(jié)果是按標(biāo)準(zhǔn)聲速(1500m/s)給出的。使用者應(yīng)將現(xiàn)場流速測得值，按實(shí)測海域的海水聲速校正到實(shí)測對象的流速值。7.4.2依據(jù)本規(guī)程依序進(jìn)行檢定，任何一個(gè)檢定項(xiàng)目不合格，該海流計(jì)為不合格儀器，發(fā)給檢定結(jié)果通知書，注明發(fā)現(xiàn)的不合格項(xiàng)。海流計(jì)的檢定周期一般不超過1年，必要時(shí)可提前送檢。JJG1166—20198附錄A車速變化率的計(jì)算車速變化率的計(jì)算按(4)式計(jì)算：σ——檢定拖車車速的變化率v;——檢定拖車的瞬時(shí)速度，cm/sv——檢定拖車在檢定段內(nèi)運(yùn)行的平均速度，cm/s瞬時(shí)速度測量的取樣時(shí)間：當(dāng)車速小于20cm/s時(shí)，為10s;當(dāng)車速等于或大于20cm/s時(shí)，為1s。9附錄B標(biāo)準(zhǔn)流速的換算檢定拖車車速測量系統(tǒng)實(shí)測車速換算為海水聲速1500m/s時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)流速，按Vsound——流速水槽中水體的聲速Vom——檢定拖車車速測量系統(tǒng)實(shí)測車速Voc——檢定拖車車速測量系統(tǒng)實(shí)測車速換算為海水聲速1500m/s時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)流速附錄C聲學(xué)多普勒海流單點(diǎn)測量儀檢定記錄表格式儀器名稱出廠編號換能器編號測量范圍不確定度或準(zhǔn)確度等級或最大允許誤差檢定依據(jù)檢定使用的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置名稱測量范圍不確定度/準(zhǔn)確度等級/最大允許誤差計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)證書編號有效期至檢定使用的標(biāo)準(zhǔn)器及配套設(shè)備名稱測量范圍不確定度/準(zhǔn)確度等級/最大允許誤差證書編號有效期至外觀檢查：□合格□不合格傾角15°時(shí)能否正常工作：口能口不能流向檢定時(shí)間、地點(diǎn)及其環(huán)境條件溫度/℃:相對濕度/%:流向檢定(正轉(zhuǎn))單位：‘序號檢定點(diǎn)：0(360)檢定點(diǎn)：30檢定點(diǎn)：60檢定點(diǎn)：90標(biāo)準(zhǔn)器示值流向示值標(biāo)準(zhǔn)器示值儀器流向示值標(biāo)準(zhǔn)器示值儀器流向示值標(biāo)準(zhǔn)器示值儀器流向示值23456789平均值示值誤差流向檢定(正轉(zhuǎn))單位：“序號檢定點(diǎn)：120檢定點(diǎn)：150檢定點(diǎn)：180檢定點(diǎn)：210標(biāo)準(zhǔn)器示值儀器流向示值標(biāo)準(zhǔn)器示值儀器流向示值標(biāo)準(zhǔn)器示值儀器流向示值標(biāo)準(zhǔn)器示值儀器流向示值23456789平均值示值誤差序號檢定點(diǎn)：240檢定點(diǎn)：270檢定點(diǎn)：300檢定點(diǎn)：330標(biāo)準(zhǔn)器示值儀器流向示值標(biāo)準(zhǔn)器示值儀器流向示值標(biāo)準(zhǔn)器示值儀器流向示值標(biāo)準(zhǔn)器示值儀器流向示值123456789平均值示值誤差(續(xù)2)流向檢定(反轉(zhuǎn))單位：°序號檢定點(diǎn)：360(0)檢定點(diǎn)：330檢定點(diǎn)：300檢定點(diǎn)：270標(biāo)準(zhǔn)器示值儀器流向示值標(biāo)準(zhǔn)器示值儀器流向示值標(biāo)準(zhǔn)器示值儀器流向示值標(biāo)準(zhǔn)器示值儀器流向示值123456789平均值示值誤差序號檢定點(diǎn)：240檢定點(diǎn)：210檢定點(diǎn)：180檢定點(diǎn)：15C標(biāo)準(zhǔn)器示值儀器流向示值標(biāo)準(zhǔn)器示值儀器流向示值標(biāo)準(zhǔn)器示值儀器流向示值標(biāo)準(zhǔn)器示值儀器流向示值123456789平均值示值誤差(續(xù)3)流向檢定(反轉(zhuǎn))單位：°序號檢定點(diǎn)：120檢定點(diǎn)：90檢定點(diǎn)：60檢定點(diǎn)：30標(biāo)準(zhǔn)器示值儀器流向示值標(biāo)準(zhǔn)器示值儀器流向示值標(biāo)準(zhǔn)器示值儀器流向示值標(biāo)準(zhǔn)器示值儀器流向示值123456789平均值示值誤差流向檢定結(jié)果單位：°各檢定點(diǎn)的流向示值誤差0(360)各檢定點(diǎn)的流向重復(fù)性(流向正、反轉(zhuǎn)示值差的絕對值)0(360)流速檢定時(shí)間、地點(diǎn)及其環(huán)境條件溫度/℃:相對濕度/%:水體聲速/m/s:流速檢定單位：cm/s序號檢定點(diǎn)：5檢定點(diǎn)：20檢定點(diǎn)：40檢定點(diǎn)：60標(biāo)準(zhǔn)器示值儀器流速示值標(biāo)準(zhǔn)器示值儀器流速示值標(biāo)準(zhǔn)器示值儀器流速示值標(biāo)準(zhǔn)器示值儀器流速示值123456789平均值聲速為1500m/s時(shí)示值誤差測量重復(fù)性序號檢定點(diǎn)：100檢定點(diǎn)：200檢定點(diǎn)250檢定點(diǎn)：280標(biāo)準(zhǔn)器示值儀器流速示值標(biāo)準(zhǔn)器示值儀器流速示值標(biāo)準(zhǔn)器示值儀器流速示值標(biāo)準(zhǔn)器示值儀器流速示值123456789平均值聲速為1500m/s時(shí)示值誤差測量重復(fù)性流速測量重復(fù)性(修約到個(gè)位)附錄D檢定證書內(nèi)頁格式