JJG 003-2009超聲波測深儀

中華人民共和國水利部部門計量檢定規(guī)程JJG(水利)003—20092009-09-29發(fā)布中華人民共和國水利部發(fā)布JJG(水利)003—2009超聲波測深儀檢定規(guī)程JJG(水利)003—20091范圍 2概述 2.1超聲波測深儀的結(jié)構(gòu)組成 2.2超聲波測深儀的工作原理 3計量性能要求 3.1分辨力 3.2測深范圍 3.4測量誤差 23.5重復(fù)性誤差 24通用技術(shù)要求 4.1外觀 24.2允許缺陷限制 25計量器具控制 25.1檢定設(shè)備 5.2檢定原理 25.3檢定條件 35.4檢定項目 35.5檢定方法 35.6檢定結(jié)果處理 55.7檢定周期 附錄A檢定測試記錄表 6附錄B檢定證書格式 附錄C檢定結(jié)果通知書格式 JJG(水利)003—20091超聲波測深儀檢定規(guī)程本規(guī)程適用于超聲波測深儀的首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢驗。2概述超聲波測深儀主要應(yīng)用于江河、湖泊、水庫、近海等水體中的水深測量。2.1超聲波測深儀的結(jié)構(gòu)組成超聲波測深儀主要由超聲波換能器和測控裝置兩部分組成。超聲波換能器用于超聲波的發(fā)射和接收；測控裝置控制超聲波換能器的發(fā)射、接收，并對接收信號進行分析2.2超聲波測深儀的工作原理超聲波測深儀是根據(jù)超聲波能在均勻介質(zhì)中勻速直線傳播，遇不同介質(zhì)面產(chǎn)生反射的原理設(shè)計而成的。超聲波測深儀是以水體為超聲波傳播媒介，測深時將超聲波換能器放置于水下一定位置，換能器到水底的深度可以根據(jù)超聲波在水中的傳播速度和超聲波信號發(fā)射出去到接收回來的時間間隔計算。水體水深等于換能器到水底的深度加上換能器吃水深度。超聲波測深儀的測深原理示意見圖1。h—水體水深；d—換能器吃水深度圖1超聲波測深儀的測深原理示意圖3計量性能要求3.1分辨力在不同水深測量分檔范圍內(nèi)為1cm、2cm、5cm。3.2測深范圍測量范圍可分為以下幾檔：0m～20m、0m～50m、0m～100m、0m～100m3.3盲區(qū)在不同水深測量分檔范圍內(nèi)為≤0.5m、≤1.0m、≤1.5m。JJG(水利)003—200923.4測量誤差在測量范圍內(nèi)，以常溫靜水及固定反射目標(biāo)時施測的結(jié)果為準(zhǔn)。a)在水深不大于5m時，測量誤差絕對值應(yīng)不大于0.05m。b)在水深大于5m時，測量誤差相對值應(yīng)不大于1%。3.5重復(fù)性誤差重復(fù)性誤差應(yīng)不大于該測深儀測量誤差的0.5倍。4通用技術(shù)要求4.1外觀4.1.1超聲波測深儀的測控裝置表面應(yīng)清晰標(biāo)有儀器名稱、型號、編號及出廠年、月等。4.1.2電鍍層應(yīng)牢固、均勻，不應(yīng)有脫皮，表面不應(yīng)有斑點。4.1.3各部分連接應(yīng)牢固，緊固件應(yīng)無松動、缺損等現(xiàn)象。4.1.4電纜應(yīng)無折痕和斷裂現(xiàn)象。4.1.5換能器粘結(jié)面應(yīng)牢固，不應(yīng)有脫落現(xiàn)象。4.1.6經(jīng)過首次檢定的測深儀，應(yīng)有檢定標(biāo)記，應(yīng)標(biāo)注檢定日期、有效期、測量誤差、盲區(qū)等。4.2允許缺陷限制使用中檢驗和后續(xù)檢定的超聲波測深儀，允許有不影響準(zhǔn)確度的有關(guān)缺陷。5計量器具控制計量器具控制包括首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢驗。5.1檢定設(shè)備5.1.1超聲波測深儀應(yīng)在規(guī)定條件下進行檢定，可用流速儀檢定水槽、檢定設(shè)備和檢定原理的示意見圖2。5.1.2水槽長度宜大于超聲波測深儀的量程，水槽寬度和深度應(yīng)符合試驗要求，槽底和水下側(cè)壁應(yīng)光滑平整。5.1.3反射板應(yīng)平整，表面不平整度應(yīng)不大于0.5cm。5.1.4激光測距儀或鋼卷尺應(yīng)經(jīng)計量檢定合格。5.1.5水溫計的測量誤差應(yīng)不大于0.2℃。5.2檢定原理5.2.1用流速儀檢定水槽的水體長度模擬水深。反射板放在水槽中，用換能器至反射面的距離模擬測量水深。5.2.2用流速儀檢定水槽檢定超聲波測深儀是采用間接測量方式。即：用激光測距儀測量激光測距儀至反射面的距離，用鋼卷尺測量激光測距儀至換能器的距離，兩者相減即為換能器至反射面的距離，設(shè)該距離為標(biāo)準(zhǔn)值，超聲波測深儀顯示數(shù)值與標(biāo)準(zhǔn)值進行比較，計算超聲波測深儀的測量誤差。JJG(水利)003—200931-反射板；2—水槽；3—激光測距儀；4-檢定車；5—超聲波換能器；6—軌道；d—激光測距儀距反射板的距離；l—超聲波換能器距反射板的距離圖2檢定設(shè)備及檢定原理示意圖5.3檢定條件5.3.1檢定應(yīng)在室內(nèi)環(huán)境條件下進行，即：a)溫度：室內(nèi)常溫。b)濕度：≤95%RH。c)水溫：5℃~30℃。5.3.2檢定過程中不應(yīng)對被檢定超聲波測深儀進行調(diào)整。5.4檢定項目超聲波測深儀檢定項目見表1。序號檢定項目首次檢定后續(xù)檢定使用中檢驗1外觀十十十2盲區(qū)+十十3測量誤差++十4重復(fù)性誤差十十—注：“+”為必檢項目；“一”為不必檢項目。5.5檢定方法5.5.1外觀目測檢查，應(yīng)符合4.1的要求。JJG(水利)003—200945.5.2性能檢定應(yīng)包括測量誤差、盲區(qū)和重復(fù)性誤差等。5.5.2.1檢定準(zhǔn)備工作a)開始檢定工作前應(yīng)按檢定設(shè)備說明書對檢定設(shè)備作必要的例行檢查，確保運行安全和測得數(shù)據(jù)正確可靠。b)被檢超聲波測深儀的換能器應(yīng)采用固定方式安裝在測架上。c)反射板的反射面應(yīng)與水槽中軸線垂直，在整個檢定過程中不應(yīng)移動。d)換能器的發(fā)射面應(yīng)與反射板平行。e)換能器應(yīng)放入水中至水槽水深一半的中間位置。f)激光測距儀應(yīng)采用固定方式安裝在水槽檢定車上。g)被檢超聲波測深儀的測控裝置放置在水槽檢定車上。5.5.2.2檢定方式a)根據(jù)檢定水槽技術(shù)要求，移動反射板，或以檢定車的移動代替反射板的移動。檢定中應(yīng)保證換能器的發(fā)射面與反射板始終保持平行。b)測深儀應(yīng)在相對靜止?fàn)顟B(tài)下采集數(shù)據(jù)，在同一測點采集數(shù)據(jù)應(yīng)不少于3次。5.5.2.3檢定范圍根據(jù)測深范圍不同檢定范圍為：盲區(qū)～20m、盲區(qū)～50m、盲區(qū)～100m。5.5.2.4檢定測點要求a)檢定測點取點原則在水深檢定范圍內(nèi)，應(yīng)較均勻選取測點。b)測點數(shù)目為保證資料的可靠，檢定測點數(shù)應(yīng)不少于表2規(guī)定。5.5.2.5檢定數(shù)據(jù)的處理表2檢定測點數(shù)檢定段m檢定測點數(shù)目盲區(qū)上限～555～20,5～50,5～100檢定段m檢定測點數(shù)目盲區(qū)上限～555～20,5～50,5～100準(zhǔn)確度應(yīng)用絕對誤差表示。當(dāng)檢定水深大于5m時，測量準(zhǔn)確度應(yīng)用相對誤差表示。b)以初次測點為零點。c)檢定水深數(shù)據(jù)的單位為m,記錄有效數(shù)字取小數(shù)點后三位，被檢定超聲波測深儀按其顯示數(shù)據(jù)記錄，計算結(jié)果的有效數(shù)字取小數(shù)點后兩位。d)檢定數(shù)據(jù)的記錄格式見附錄A。5.5.2.6測量水溫將水溫計分別放置在水槽兩端，入水至水深一半處，測量水槽水的溫度，取實測兩端水溫的平均值，按超聲波測深儀操作要求置入水溫等相關(guān)參數(shù)，進行溫度一聲速補償。5.5.2.7盲區(qū)檢定根據(jù)被檢定超聲波測深儀的盲區(qū)指標(biāo)，移動檢定車或反射板，用激光測距儀和鋼卷尺分別測量并計算換能器至反射面的距離，當(dāng)換能器至反射面的距離至盲區(qū)時，記錄超聲波測深儀顯示數(shù)值，計算測量誤差，結(jié)果應(yīng)滿足3.3的要求。以上檢定測試應(yīng)重復(fù)JJG(水利)003—200955.5.2.8測量誤差檢定在檢定范圍內(nèi)，移動反射板或檢定車(換能器),按5.5.2.4的規(guī)定選擇檢定測點，在每一個檢定測點用激光測距儀和鋼卷尺分別測量并計算換能器至反射面的距離，與超聲波測深儀顯示數(shù)值比較，計算測量誤差，結(jié)果應(yīng)滿足3.4的要求。5.5.2.9重復(fù)性誤差檢定5.5.2.9.1在檢定范圍內(nèi)，選擇3個不同模擬水深的檢定測點。在每一個選定的檢定測點，用激光測距儀和鋼卷尺分別測量并計算換能器至反射面的距離，記錄反射板或檢定車(換能器)的位置，讀取超聲波測深儀的測量值。5.5.2.9.2移動反射板或檢定車(換能器),使其至原同一位置，再次讀取超聲波測深儀的測量值，重復(fù)測量5次，記錄各次測量值。計算最大測量值和最小測量值之差，即為該檢定測點的重復(fù)性誤差。5.5.2.9.3分別在第2個、第3個選定的檢定測點重復(fù)此試驗。取各檢定測點的重復(fù)性誤差中的最大值，即為該超聲波測深儀的重復(fù)性誤差，結(jié)果應(yīng)滿足3.5的要求。5.6檢定結(jié)果處理經(jīng)檢定符合本規(guī)程要求的超聲波測深儀，發(fā)給檢定證書。檢定不符合本規(guī)程要求的超聲波測深儀發(fā)給檢定結(jié)果通知書，并注明不合格項目。其檢定證書和檢定結(jié)果通知書的格式見附錄B和附錄C。5.7檢定周期在正常使用情況下，超聲波測深儀的檢定周期為2年。JJG(水利)003—20096附錄A儀器名稱：檢測時間：儀器編號：換能器編號：氣候環(huán)境：氣溫℃濕度_%RH檢定測點標(biāo)準(zhǔn)水深m測量水深m絕對誤差m相對誤差%允許誤差當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)水深不絕對誤差表示當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)水深大于5m時，用相對誤差表示記錄人員：校核人員：JJG(水利)003—20097儀器名稱：檢測時間：儀器編號：換能器編號：氣候環(huán)境：氣溫℃濕度%RH標(biāo)準(zhǔn)水深m測次測量水深m相對誤差%重復(fù)性誤差%允許誤差%備注123451234512345記錄人員：校核人員：JJG(水利)003—20098儀器名稱：檢測時間：儀器編號：換能器編號：氣候環(huán)境：氣溫℃濕度%RH測次標(biāo)準(zhǔn)水深m測量水深m盲區(qū)允許值m123記錄人員：校核人員：JJG(水利)003—20099附錄B證書編號，第1頁，共3頁(檢定單位名稱)委托單位：型號名稱：儀器編號：生產(chǎn)單位：檢定結(jié)果：檢定單位(檢定專用章)檢校批JJG(水利)003—2009B.2檢定證書扉頁格式證書編號：第2頁，共3頁1.本檢定證書未加蓋檢定專用章無效，若復(fù)印后未重新加蓋檢定專用章亦無效。2.本檢定證書缺檢定、校核、批準(zhǔn)人簽字(簽章)無效。內(nèi)容有涂改者亦無效，3.本檢定證書僅對本測深儀樣品的檢定數(shù)據(jù)負責(zé)。4.本次檢定依據(jù)是JJG(水利)003—2009《超聲波測深儀》。5.本次檢定水溫：JJG(水利)003—2009B.3檢定證書結(jié)果格式證書編號：第3頁，共3頁測量誤差：重復(fù)性誤差：盲區(qū)：以下無正文。JJG(水利)003—2009附錄C檢定結(jié)果通知