JJG(交通)139—2017多波束測(cè)深儀淺水2017-07-04發(fā)布2017-11-01實(shí)施JJG(交通)139—2017VerificationRegulationof主要起草單位：交通運(yùn)輸部天津水運(yùn)工程科學(xué)研究院國(guó)家水運(yùn)工程檢測(cè)設(shè)備計(jì)量站哈爾濱工程大學(xué)北京海卓同創(chuàng)科技有限公司江蘇中海達(dá)海洋信息技術(shù)有限公司北京勞雷海洋儀器有限公司浙江星天海洋科學(xué)技術(shù)有限公司上海地海儀器有限公司本規(guī)程委托全國(guó)水運(yùn)專用計(jì)量器具計(jì)量技術(shù)委員會(huì)(籌)負(fù)責(zé)解釋韓鴻勝(交通運(yùn)輸部天津水運(yùn)工程科學(xué)研究院)竇春暉(國(guó)家水運(yùn)工程檢測(cè)設(shè)備計(jì)量站)曹玉芬(交通運(yùn)輸部天津水運(yùn)工程科學(xué)研究院)曹媛媛(國(guó)家水運(yùn)工程檢測(cè)設(shè)備計(jì)量站)陳允約(國(guó)家水運(yùn)工程檢測(cè)設(shè)備計(jì)量站)楊鯤(天津水運(yùn)工程勘察設(shè)計(jì)院)張彥昌(天津水運(yùn)工程勘察設(shè)計(jì)院)李海森(哈爾濱工程大學(xué))么彬(北京海卓同創(chuàng)科技有限公司)羅宇(江蘇中海達(dá)海洋信息技術(shù)有限公司)周天(哈爾濱工程大學(xué))鄔松(浙江星天海洋科學(xué)技術(shù)有限公司)李勝全(青島哈船海聲科技有限公司)張兆富(北京勞雷海洋儀器有限公司)呂銀杰(上海地海儀器有限公司)魯東(北京海卓同創(chuàng)科技有限公司)施劍(江蘇中海達(dá)海洋信息技術(shù)有限公司)李若(蘇州聲光達(dá)水下探測(cè)儀器有限公司)袁亞楠(北京勞雷海洋儀器有限公司)魏玉闊(北京海卓同創(chuàng)科技有限公司)湯云龍(北京海卓同創(chuàng)科技有限公司)I引言 Ⅲ 12引用文件 13術(shù)語(yǔ) 14概述 15計(jì)量性能要求 16通用技術(shù)要求 27計(jì)量器具控制 28檢定結(jié)果處理 69檢定周期 6附錄A檢定證書(shū)內(nèi)頁(yè)格式 7附錄B檢定結(jié)果通知書(shū)內(nèi)頁(yè)格式 9JJG(交通)139—2017Ⅲ本規(guī)程的編寫(xiě)符合JJF1002—2010《國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程編寫(xiě)規(guī)則》的要求。JJG(交通)139—20171本規(guī)程適用于水深測(cè)量范圍小于600m多波束測(cè)深儀的首次檢定、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：GB/T7965—2002聲學(xué)水聲換能器測(cè)量JT/T1154多波束測(cè)深儀淺水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。JT/T1154界定的術(shù)語(yǔ)和定義適用于本規(guī)程。多波束測(cè)深儀是一種通過(guò)聲波發(fā)射與接收換能器陣進(jìn)行聲波廣角度定向發(fā)射、接收，結(jié)合多種傳感器(包括衛(wèi)星定位系統(tǒng)、姿態(tài)傳感器、電羅經(jīng)、聲速剖面儀等)對(duì)各個(gè)波束測(cè)點(diǎn)的空間位置歸算，從而獲取在與航向垂直方向上的條帶式高密度水深數(shù)據(jù)的精密儀器。多波束測(cè)深儀已被廣泛應(yīng)用于水運(yùn)工程測(cè)量、海洋工程測(cè)量、水下資源與環(huán)境調(diào)查以及水下目標(biāo)勘測(cè)等國(guó)防和國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)領(lǐng)域。5計(jì)量性能要求5.1斜距示值誤差斜距最大允許誤差按式(1)計(jì)算。a——系統(tǒng)誤差(m)(表1);b——斜距比例誤差參數(shù)(m)(表1);R——標(biāo)準(zhǔn)斜距(m)。水深測(cè)量范圍/指向角5.2發(fā)射聲源級(jí)示值誤差發(fā)射聲源級(jí)最大允許誤差為±3.0dB。25.5.1斜距的重復(fù)性應(yīng)不大于其最大允許誤差的0.3倍。5.5.2發(fā)射聲源級(jí)的重復(fù)性應(yīng)不大于其最大允許誤差的0.3倍。7.1.1環(huán)境條件b)水溫：0~40℃;c)相對(duì)濕度：不大于80%。a)交流供電電壓為220V,電壓允許偏差為±10%,頻率為50Hz,頻率允許偏差為a)長(zhǎng)度不小于40m,寬度不小于10m,深度不小于8m;a)激光測(cè)距儀：測(cè)量范圍為0~100m,準(zhǔn)確度等級(jí)2級(jí)；3c)溫度計(jì)：測(cè)量范圍為0~50℃,最大允許誤差為±0.2℃;d)溫濕度計(jì)：溫度-10℃~+45℃,相對(duì)濕度10%~100%;e)標(biāo)準(zhǔn)水聽(tīng)器：頻率范圍0.1MHz~2.5MHz,不確定度U=0.9dB,k=2;f)標(biāo)準(zhǔn)反射靶：距離不大于50m時(shí)，反射板面積不達(dá)灰18%,平面度不大于0.2mm;距離大于50m時(shí)，反射板面積不小于297mm×210mm,涂層為柯達(dá)白90%,平面度不大于0.2mm。7.2檢定項(xiàng)目檢定項(xiàng)目見(jiàn)表2。1外觀+++2+++3發(fā)射聲源級(jí)示值誤差+++4+++5波束角示值誤差+++6+++注：凡需檢定的項(xiàng)目用“+”表示。7.3.1外觀采用目測(cè)和手檢的方法進(jìn)行，試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合6.1的規(guī)定。7.3.2斜距示值誤差a)將多波束測(cè)深儀換能器安裝至水槽試驗(yàn)行車旋轉(zhuǎn)支架上，調(diào)整支架使換能器聲座使激光測(cè)距儀光軸正對(duì)標(biāo)準(zhǔn)反射靶，并使激光測(cè)距儀前基準(zhǔn)面與換能器發(fā)射d)調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)支架使換能器進(jìn)入水中，入水深度不小于0.5m,并用聲速儀測(cè)量水下記錄讀數(shù)作為標(biāo)準(zhǔn)距離L;同時(shí)，進(jìn)行斜距測(cè)量(圖1),按式(2)計(jì)算獲得有效斜距測(cè)量數(shù)據(jù)的波束夾角θ:L——標(biāo)準(zhǔn)距離(m);JJG(交通)139—201744——水槽寬邊；0.——扇區(qū)開(kāi)角；圖1多波束測(cè)深儀斜距測(cè)量水平示意圖f)在波束夾角θ范圍內(nèi)，按式(3)計(jì)算每一個(gè)獲得有效斜距測(cè)量數(shù)據(jù)的波束對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)斜距，按式(1)計(jì)算相應(yīng)的斜距最大允許誤差：式中：0——波束對(duì)應(yīng)的指向角(°)。g)將e)中測(cè)量得到的每一有效波束的斜距測(cè)量值與f)中對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)斜距值對(duì)比，取其中差值最大的作為該波束夾角θ范圍內(nèi)的斜距測(cè)量示值誤差，結(jié)果應(yīng)符合5.1的要求；h)以測(cè)量正方向?yàn)闇?zhǔn)，按式(2)計(jì)算波束夾角大小，按式(4)計(jì)算換能器旋轉(zhuǎn)次數(shù)：式中：n——換能器旋轉(zhuǎn)次數(shù)(n不為整數(shù)時(shí)，只進(jìn)不舍);0——多波束測(cè)深儀扇區(qū)開(kāi)角，單位為度(°)。i)在水平面內(nèi)向左按h)計(jì)算出的換能器旋轉(zhuǎn)次數(shù)旋轉(zhuǎn)換能器，同時(shí)按e)、f)進(jìn)行斜距測(cè)量和斜距示值誤差計(jì)算，結(jié)果應(yīng)符合5.1的要求；j)旋轉(zhuǎn)換能器至初始位置，在水平面內(nèi)向右按h)計(jì)算出的換能器旋轉(zhuǎn)次數(shù)旋轉(zhuǎn)換能器，同時(shí)按e)、f)進(jìn)行斜距測(cè)量和斜距示值誤差計(jì)算，結(jié)果應(yīng)符合5.1的要求；k)按照e)~j)的方法，在測(cè)量范圍內(nèi)，再選取9個(gè)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，結(jié)果應(yīng)符合5.1的要求。7.3.3發(fā)射聲源級(jí)示值誤差發(fā)射聲源級(jí)示值誤差試驗(yàn)步驟如下：a)將多波束測(cè)深儀換能器安裝至水槽試驗(yàn)行車旋轉(zhuǎn)支架上，調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)支架使換能器進(jìn)入水中，入水深度不小于3m;b)將標(biāo)準(zhǔn)水聽(tīng)器安裝至另一支架上并放入水中，使標(biāo)準(zhǔn)水聽(tīng)器位于換能器聲軸線JJG(交通)139—20175上(即處于同一水深);c)使多波束測(cè)深儀和標(biāo)準(zhǔn)水聽(tīng)器正常工作，進(jìn)行發(fā)射聲源級(jí)測(cè)量，測(cè)量結(jié)果應(yīng)符合5.2的要求，發(fā)射聲源級(jí)按式(5)計(jì)算：U——水聽(tīng)器輸出的開(kāi)路電壓值(dB)(基準(zhǔn)值1V);M——水聽(tīng)器的靈敏度(dB);d——水聽(tīng)器到換能器有效聲中心的距離(m)(基準(zhǔn)值1μV/μPa)。7.3.4扇區(qū)開(kāi)角示值誤差扇區(qū)開(kāi)角的示值誤差試驗(yàn)步驟如下：a)將多波束測(cè)深儀換能器安裝至水槽試驗(yàn)行車旋轉(zhuǎn)支架上，調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)支架使換能器進(jìn)入水中，入水深度不小于3m,并使換能器發(fā)射扇面與水面平行；b)將標(biāo)準(zhǔn)水聽(tīng)器安裝至另一支架上并放入水中，使標(biāo)準(zhǔn)水聽(tīng)器位于換能器聲軸線上(即處于同一水深);c)按GB/T7965—2002中第14章規(guī)定的方法進(jìn)行測(cè)量，并在測(cè)量范圍內(nèi)剔除誤差數(shù)據(jù)，測(cè)量結(jié)果應(yīng)符合5.3的要求。7.3.5波束角示值誤差波束角的示值誤差試驗(yàn)步驟如下：a)將多波束測(cè)深儀換能器安裝至水槽試驗(yàn)行車旋轉(zhuǎn)支架上，調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)支架使換能器進(jìn)入水中，入水深度不小于3m,并使換能器發(fā)射扇面與水面平行；b)將標(biāo)準(zhǔn)水聽(tīng)器安裝至另一支架上并放入水中，使標(biāo)準(zhǔn)水聽(tīng)器位于換能器聲軸線上(即處于同一水深);c)按GB/T7965—2002中第14章規(guī)定的方法進(jìn)行測(cè)量，并在測(cè)量范圍內(nèi)剔除誤差數(shù)據(jù)，測(cè)量結(jié)果應(yīng)符合5.4的要求。7.3.6重復(fù)性在測(cè)量范圍內(nèi)，選取某一測(cè)點(diǎn)，按照7.3.2中a)~i)的方法至少重復(fù)測(cè)量10次，并按式(6)、式(7)計(jì)算重復(fù)性，結(jié)果應(yīng)符合5.5.1的要求。h,——第i次水深測(cè)量值(m);Ph——水深測(cè)量重復(fù)性(m);n——測(cè)量次數(shù)。7.3.6.2發(fā)射聲源級(jí)在測(cè)量范圍內(nèi)，選取某一測(cè)點(diǎn)，按照7.3.3中的方法至少重復(fù)測(cè)量10次，并按式(8)、6式(9)計(jì)算重復(fù)性，結(jié)果應(yīng)符合5.5.2的要求。Ps——發(fā)射聲源級(jí)測(cè)量重復(fù)性(dB);8檢定結(jié)果處理經(jīng)檢定合格的多波束測(cè)深儀，出具檢定證書(shū)，檢定證書(shū)內(nèi)頁(yè)格式見(jiàn)附錄A;檢定不合見(jiàn)附錄B。9檢定周期多波束測(cè)深儀的檢定周期一般不超過(guò)1年。7檢定證書(shū)內(nèi)頁(yè)格式檢定證書(shū)第2頁(yè)證書(shū)編號(hào)××××××-××××檢定機(jī)構(gòu)授權(quán)說(shuō)明檢定環(huán)境條件及地點(diǎn)：溫度℃地點(diǎn)相對(duì)濕度%名稱測(cè)量范圍不確定度/準(zhǔn)確度等級(jí)/最大允許誤差證書(shū)編號(hào)名稱測(cè)量范圍不確定度/準(zhǔn)確度等級(jí)/最大允許誤差證書(shū)編號(hào)第2頁(yè)共3頁(yè)JJG(交通)139—20178檢定證書(shū)第3頁(yè)被檢項(xiàng)目結(jié)論1外觀23發(fā)射聲源級(jí)示值誤差4561本報(bào)告檢定結(jié)果僅對(duì)該計(jì)量器具有效；2本證書(shū)未加蓋“××××××”無(wú)效；以下空白第3頁(yè)共3頁(yè)JJG(交通)139—20179附錄B檢定結(jié)果通知書(shū)內(nèi)頁(yè)格式證書(shū)編