JJG 1166-2019聲學多普勒海流單點測量儀檢定規(guī)程

聲學多普勒海流單點測量儀檢定規(guī)程 12引用文件 13術語和計量單位 13.1術語 13.2計量單位 14概述 15計量性能要求 26通用技術要求 27計量器具控制 37.1檢定條件 37.2檢定項目 47.3檢定方法 57.4檢定結果的處理 77.5檢定周期 7附錄A車速變化率的計算 8附錄B標準流速值的換算 9附錄C聲學多普勒海流單點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檢定結果通知書內(nèi)頁格式 I本規(guī)程的編寫是以JJF1001-2011《通用計量術語及定義》、JJG1002-2010《國家計量檢定規(guī)程編寫規(guī)則》為基礎和依據(jù)制定。本次為首次發(fā)布。1聲學多普勒海流單點測量儀檢定規(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聲學多普勒海流單點測量儀的首次檢定、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通用計量術語及定義GB/T15920-2010海洋學術語物理海洋學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術語和計量單位JJG1001-2001通用計量術語及定義、GB/T15920-2010海洋學術語物理海洋學界定的術語和定義適用于本規(guī)程。3.2計量單位3.2.1流速名稱厘米每秒，符號(cm/s)。3.2.2流向4概述聲學多普勒海流單點測量儀(以下簡稱海流計)是基于聲學多普勒頻移原理，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由其中散射顆粒物返回的聲信號，利用這些信號，計算出流速、流向。海流計可于錨系/固定狀態(tài)下，測量海流計安裝深度處離換能器0.4m至1.0m區(qū)域水體的流速、流向。海流計工作原理如圖1所示。25計量性能要求海流計的主要技術指標應符合表1的要求。示值誤差流向±5°((0～15)°傾角時)流速±5cm/s(流速≤100cm/s時)±5%讀數(shù)(流速>100cm/s時)測量重復性流向流速海流計傾角15°時，應能正常工作6通用技術要求——海流計所敷保護層應牢固、均勻、光潔，無脫落現(xiàn)象。 各部件應安裝正確、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)檢定和使用中檢查。7.1檢定條件7.1.1標準器7.1.1.1流向標準器磁方位角測量系統(tǒng)：磁方位角測量值的擴展不確定度優(yōu)于U=0.5°,k=2。7.1.1.2流速標準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；——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行檢定拖車。加速段和制動段的長度應由檢定拖車的技術指標和海流計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,車速變化率應符合表3要求(車速變化率的計算方法見附錄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度滿足海流計工作要求。7.1.4檢定結果按標準聲速(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有影響海流計正常工作的磁場。不得有被檢海流計工作聲頻±10%頻帶的干擾聲信號。7.2檢定項目檢定項目見表4。序號檢定項目首次檢定后續(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流向測量重復性++—4流速示值誤差+++5流速測量重復性++5用目測和手動的方式檢查海流計，應符合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量性能的外觀缺陷。把海流計傾斜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性7.3.3.1把流向標準器水平安裝于流向檢定水槽軸心位置。7.3.3.2設置海流計最小采樣間隔，保證海流計處于正常工作狀態(tài)。7.3.3.3將海流計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旋轉流向檢定水槽，待流向標準器穩(wěn)定顯示檢定點讀數(shù)后，保持指向12倍以上海流計采樣周期，記錄每間隔2s流向標準器示值。7.3.3.6從流向標準器讀數(shù)0°開始，每隔30°一個檢定點，按7.3.3.5依次進行檢定。流向檢定要求順時針(正轉)、逆時針(反轉)各檢定一周。流向標準器記錄到0.1°,海流計示值記錄到1°。7.3.3.7正反轉各流向檢定點的示值誤差按式(1)計算，計算過程多取1位有效△0,——第j個流向檢定點海流計的流向示值誤差，°;G,——第j個流向檢定點海流計連續(xù)10個流向示值的算術平均值，°;0?——第j個流向檢定點流向標準器連續(xù)10個示值的算術平均值，°。7.3.3.8流向檢定結果取同一檢定點正反轉示值誤差的絕對值最大者，應符合表7.3.3.9同一檢定點流向重復性為正、反轉示值差的絕對值，應符合表1的要求。67.3.3.10流向檢定不合格的海流計，不再進行其他項目的檢定。7.3.4流速示值誤差7.3.4.1海流計采用測桿萬向節(jié)式懸掛或其他不影響檢定性能的方式懸掛。a)測桿應具有一定的強度和剛度，入水部分呈流線型，應垂直水面，轉動靈活，但配合應緊密，以防高速時彎曲和振動，影響檢定結果；b)將海流計固定在測桿的入水端上，為避免水面波的影響，海流計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靜水時間流速檢定前需要一定的靜水時間，待水槽水面相對靜止后方可進行檢定。當檢定速度小于200cm/s時，靜水時間一般不少于10min;當檢定速度大于等于200cm/s時，靜水時間一般不少于20min。7.3.4.3檢定點的選擇流速檢定點按5cm/s、20cm/s、40cm/s、60ccm/s、280cm/s的依次進行檢定。7.3.4.4測算水體聲速后，啟動拖車，待標準器穩(wěn)定顯示該檢定點的流速讀數(shù)后，每個檢定點保持穩(wěn)定車速的時間24s,記錄每間隔2s標準器示值和保持穩(wěn)定車速的首末時間。海流計示值處理要求精確到1cm/s。取記錄中的連續(xù)10個流速值，分別對標準器讀數(shù)和海流計流速示值取算術平均值。然后將標準器讀數(shù)和海流計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各檢定點的流速示值誤差按(2)式計算：△v;——第j個流速檢定點海流計的流速示值誤差，cm/s;v,——第j個流速檢定點海流計連續(xù)10個流速示值的算術平均值，cm/s;g——第j個流速檢定點流速標準器連續(xù)10個示值的算術平均值，cm/s。JJG1166—201977.3.5流速測量重復性流速測量重復性檢定與流速示值誤差檢定同步進行，取海流計各流速檢定點連續(xù)10個記錄值，依照公式(3)計算各流速檢定點的測量重復性，取各流速檢定點的測量重復性最大值為流速測量重復性。第j個流速檢定點的測量重復性，cm/s;v?——第j個流速檢定點海流計第i次流速測量的示值，cm/s;v 第j個流速檢定點海流計n次流速測量值的算術平均值，cm/s;n——測量次數(shù)(n=10)。7.4.1按本規(guī)程條款檢定，全部檢定項目均達到規(guī)定技術要求的海流計為合格儀器，發(fā)給檢定證書。檢定證書應聲明，本檢定結果是按標準聲速(1500m/s)給出的。使用者應將現(xiàn)場流速測得值，按實測海域的海水聲速校正到實測對象的流速值。7.4.2依據(jù)本規(guī)程依序進行檢定，任何一個檢定項目不合格，該海流計為不合格儀器，發(fā)給檢定結果通知書，注明發(fā)現(xiàn)的不合格項。海流計的檢定周期一般不超過1年，必要時可提前送檢。JJG1166—20198附錄A車速變化率的計算車速變化率的計算按(4)式計算：σ——檢定拖車車速的變化率v;——檢定拖車的瞬時速度，cm/sv——檢定拖車在檢定段內(nèi)運行的平均速度，cm/s瞬時速度測量的取樣時間：當車速小于20cm/s時，為10s;當車速等于或大于20cm/s時，為1s。9附錄B標準流速的換算檢定拖車車速測量系統(tǒng)實測車速換算為海水聲速1500m/s時的標準流速，按Vsound——流速水槽中水體的聲速Vom——檢定拖車車速測量系統(tǒng)實測車速Voc——檢定拖車車速測量系統(tǒng)實測車速換算為海水聲速1500m/s時的標準流速附錄C聲學多普勒海流單點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確度等級或最大允許誤差檢定依據(jù)檢定使用的計量標準裝置名稱測量范圍不確定度/準確度等級/最大允許誤差計量標準證書編號有效期至檢定使用的標準器及配套設備名稱測量范圍不確定度/準確度等級/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°時能否正常工作：口能口不能流向檢定時間、地點及其環(huán)境條件溫度/℃:相對濕度/%:流向檢定(正轉)單位：‘序號檢定點：0(360)檢定點：30檢定點：60檢定點：90標準器示值流向示值標準器示值儀器流向示值標準器示值儀器流向示值標準器示值儀器流向示值23456789平均值示值誤差流向檢定(正轉)單位：“序號檢定點：120檢定點：150檢定點：180檢定點：210標準器示值儀器流向示值標準器示值儀器流向示值標準器示值儀器流向示值標準器示值儀器流向示值23456789平均值示值誤差序號檢定點：240檢定點：270檢定點：300檢定點：330標準器示值儀器流向示值標準器示值儀器流向示值標準器示值儀器流向示值標準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)單位：°序號檢定點：360(0)檢定點：330檢定點：300檢定點：270標準器示值儀器流向示值標準器示值儀器流向示值標準器示值儀器流向示值標準器示值儀器流向示值123456789平均值示值誤差序號檢定點：240檢定點：210檢定點：180檢定點：15C標準器示值儀器流向示值標準器示值儀器流向示值標準器示值儀器流向示值標準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)單位：°序號檢定點：120檢定點：90檢定點：60檢定點：30標準器示值儀器流向示值標準器示值儀器流向示值標準器示值儀器流向示值標準器示值儀器流向示值123456789平均值示值誤差流向檢定結果單位：°各檢定點的流向示值誤差0(360)各檢定點的流向重復性(流向正、反轉示值差的絕對值)0(360)流速檢定時間、地點及其環(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：5檢定點：20檢定點：40檢定點：60標準器示值儀器流速示值標準器示值儀器流速示值標準器示值儀器流速示值標準器示值儀器流速示值123456789平均值聲速為1500m/s時示值誤差測量重復性序號檢定點：100檢定點：200檢定點250檢定點：280標準器示值儀器流速示值標準器示值儀器流速示值標準器示值儀器流速示值標準器示值儀器流速示值123456789平均值聲速為1500m/s時示值誤差測量重復性流速測量重復性(修約到個位)附錄D檢定證書內(nèi)頁格式