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儀表網(wǎng) 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)】根據(jù)《市場(chǎng)監(jiān)管總局辦公廳關(guān)于下達(dá)〈2020年國家計(jì)量技術(shù)規(guī)范制定、修訂及宣貫計(jì)劃〉的通知》(市監(jiān)計(jì)量〔2020〕38 號(hào))要求,全國海洋專用計(jì)量器具計(jì)量技術(shù)委員會(huì)現(xiàn)已組織完成《拖曳傾斜式海流計(jì)校準(zhǔn)規(guī)范》征求意見稿、編制說明、測(cè)量結(jié)果不確定度評(píng)定報(bào)告、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等材料的編制(詳見附件)。為使規(guī)范廣泛適用,更具操作性,現(xiàn)向全國各有關(guān)單位公開征求意見,意見反饋郵箱:southseahyf@163.com,截止時(shí)間2024年4月4日前。
海流是重要的海洋水文要素,海流的測(cè)量是海洋自然資源調(diào)查的重要內(nèi)容,油氣開發(fā)、港口建設(shè)、海上運(yùn)輸、海底礦產(chǎn)開發(fā)、海洋捕撈和養(yǎng)殖業(yè)等海洋資源開發(fā)活動(dòng)皆需掌握海流的長期變化規(guī)律。因此,海流
測(cè)量儀器所測(cè)得的海流數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確程度直接影響海洋調(diào)查活動(dòng)的質(zhì)量。
拖曳傾斜式海流計(jì)作為一種新型的自容式海流測(cè)量器具,具有易于布放、體積小巧、價(jià)格低廉、擾動(dòng)小、噪音低等特點(diǎn),便于同時(shí)布放于大量觀測(cè)點(diǎn),獲取短期或長期的、連續(xù)的海底底流流場(chǎng)數(shù)據(jù),從而得到海底單點(diǎn)或成片海域的海流變化規(guī)律,對(duì)于珊瑚礁調(diào)查、底棲生物調(diào)查所需的底流流場(chǎng)數(shù)據(jù)的獲取具有其他類型海流計(jì)無法比擬的優(yōu)勢(shì),勢(shì)必在我國海洋調(diào)查與監(jiān)測(cè)中發(fā)揮更大作用。然而,由于缺乏量值溯源方法,目前拖曳傾斜式海流計(jì)只能通過與較為常見的機(jī)械原理海流計(jì)、聲學(xué)原理海流計(jì)進(jìn)行比測(cè)的方式粗略判斷測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性,無法通過不間斷的比校鏈、將海流流向量值逐級(jí)溯源至國家或國際計(jì)量基準(zhǔn),所得測(cè)量值可靠性無法保證。
本規(guī)范的制定,填補(bǔ)了國內(nèi)拖曳傾斜式海流計(jì)量值溯源方法的空白,為拖曳傾斜式海流計(jì)在國內(nèi)的開發(fā)和使用鋪設(shè)道路,保障我國在海洋資源調(diào)查、開發(fā)與保護(hù)領(lǐng)域不脫離于國際潮流。
本規(guī)范主要依據(jù)JJF 1071-2010《國家計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范編寫規(guī)則》制定,術(shù)語和定義部分引用了GB/T 12763.2-2007《海洋調(diào)查規(guī)范第2部分 海洋水文觀測(cè)》和JJF 1001—2011《通用計(jì)量術(shù)語及定義》,部分內(nèi)容參考了JJG 628-2019《SLC9型直讀式海流計(jì)檢定規(guī)程》和JJG 1166-2019《聲學(xué)多普勒海流單點(diǎn)測(cè)量儀檢定規(guī)程》,不確定度評(píng)定依據(jù)JJF 1059.1-2012《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》開展。
按照J(rèn)JF 1071-2010《國家計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范編寫規(guī)則》要求,本規(guī)范由以下內(nèi)容構(gòu)成:封面、扉頁、目錄、引言、范圍、引用文件、術(shù)語和計(jì)量單位、概述、計(jì)量特性、校準(zhǔn)條件、校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法、校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)、復(fù)校時(shí)間間隔、附錄。
本規(guī)范重要內(nèi)容說明:
1.規(guī)范名稱的確定說明
本規(guī)范名稱由所校準(zhǔn)儀器的測(cè)量原理給出。拖曳傾斜式海流計(jì)采用拖曳傾斜原理對(duì)海流流向、流速進(jìn)行測(cè)量,即當(dāng)有海流時(shí),水的運(yùn)動(dòng)對(duì)儀器施加一個(gè)拖曳力將其傾斜,直到浮力、拖曳力和系繩力三力平衡,此時(shí)儀器傾斜的角度與海流流速成正比,傾斜的方向?yàn)楹A髁飨颉@脙x器內(nèi)置的加速計(jì)記錄傾斜角度、磁力計(jì)記錄傾斜方向,經(jīng)數(shù)據(jù)處理將其轉(zhuǎn)換為當(dāng)前海流的流速和流向。
本規(guī)范中定義的“拖曳傾斜式海流計(jì)”,即為工作原理為拖曳傾斜原理的這類海流計(jì);其英文翻譯(drag-tilt sea current meters)為“拖曳傾斜式海流計(jì)”的直譯,亦符合儀器原版說明書中給出的英文名稱。
2.范圍的確定說明
本規(guī)范的適用范圍為拖曳傾斜式海流計(jì)的校準(zhǔn)。拖曳傾斜式海流計(jì)為一種新型的海流計(jì),相較于以往較為常見的轉(zhuǎn)子式機(jī)械原理海流計(jì)、聲學(xué)原理海流計(jì)等海流測(cè)量儀器,具有易于操作、便于布放、體積小巧、價(jià)格低廉、擾動(dòng)小、噪音小等特點(diǎn),有利于同時(shí)布放于較多觀測(cè)點(diǎn),得到短期或長期的、連續(xù)的海底底流流場(chǎng)數(shù)據(jù)。考慮到此類型海流計(jì)問世時(shí)間較短,仍處于快速發(fā)展時(shí)期,本規(guī)范未對(duì)儀器的型號(hào)和測(cè)量范圍等作出規(guī)定,為儀器一段時(shí)間內(nèi)的技術(shù)發(fā)展留足空間。
3.關(guān)于引用文件的說明
本規(guī)范引用的文件是規(guī)范中必不可少的文件,如不引用,規(guī)范則無法實(shí)施。本規(guī)范盡可能引用國家基礎(chǔ)規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn),發(fā)揮基礎(chǔ)規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)的功能。
4.關(guān)于術(shù)語和計(jì)量單位的說明
本規(guī)范明確了流速、流向的計(jì)量單位和符號(hào)。本規(guī)范涉及的術(shù)語,在JJG 1001-2001《通用計(jì)量術(shù)語及定義》、GB/T 15920-2010《海洋學(xué)術(shù)語 物理海洋學(xué)》已作出規(guī)定,故僅作引用,未一一給出規(guī)范所涉及術(shù)語的定義。
5.計(jì)量性能的確定說明
本規(guī)范中規(guī)定校準(zhǔn)的計(jì)量特性須滿足:1) 在標(biāo)準(zhǔn)條件下評(píng)價(jià)被校設(shè)備的性能的需要;2) 在使用條件下評(píng)估最終測(cè)量結(jié)果不確定度的需要。依據(jù)上述原則,參考GB/T 12763.2-2007《海洋調(diào)查規(guī)范 第2部分:海洋水文觀測(cè)》的“7 海流觀測(cè)”中規(guī)定的海流的主要觀測(cè)要素和計(jì)量特性,并參考JJG 628-2019《SLC9型直讀式海流計(jì)檢定規(guī)程》和JJG 1166-2019《聲學(xué)多普勒海流單點(diǎn)測(cè)量儀檢定規(guī)程》,提出了流向示值誤差、流向重復(fù)性(流向正、反轉(zhuǎn)示值差)、流速示值誤差、流速測(cè)量重復(fù)性4個(gè)計(jì)量性能。
為滿足不同使用場(chǎng)景和使用需求,不同廠家、型號(hào)的海流計(jì)的工作范圍和對(duì)應(yīng)計(jì)量性能差別較大,由海流計(jì)使用者根據(jù)儀器的實(shí)際工作用要求使用校準(zhǔn)結(jié)果。
6.校準(zhǔn)條件的確定說明
6.1 環(huán)境條件
校準(zhǔn)的環(huán)境條件是對(duì)測(cè)量結(jié)果有影響的環(huán)境條件。本規(guī)范給出的環(huán)境條件要求根據(jù)以下原則給出:
首先須滿足校準(zhǔn)活動(dòng)中測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)和其他設(shè)備、被校對(duì)象正常工作所必需的環(huán)境條件。各個(gè)廠家、型號(hào)的海流計(jì)說明書未給出海流計(jì)工作環(huán)境要求。測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)和其他設(shè)備的工作環(huán)境條件參考JJG 628-2019《SLC9型直讀式海流計(jì)》和JJG 1166-2019《聲學(xué)多普勒海流單點(diǎn)測(cè)量儀》的有關(guān)要求、結(jié)合測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)和其他設(shè)備計(jì)量溯源時(shí)的檢定條件可得。此外,由于海流計(jì)流向的測(cè)量原理為通過磁力計(jì)測(cè)量磁場(chǎng)的方向,須規(guī)定開展流向校準(zhǔn)時(shí)周圍不應(yīng)有影響海流計(jì)正常工作的磁場(chǎng)。
同時(shí),為了使環(huán)境條件引入的不確定分量足夠小,須建立較穩(wěn)定的室內(nèi)校準(zhǔn)模擬環(huán)境,降低環(huán)境因素對(duì)標(biāo)準(zhǔn)器及被校對(duì)象帶來的影響,避免較低濕度下靜電對(duì)儀器測(cè)量的影響等。
6.2 測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備
根據(jù)JJF 1094-2002 《測(cè)量儀器特性評(píng)定》的要求,示值誤差的擴(kuò)展不確定度U與被評(píng)定儀器的最大允許誤差MPE的絕對(duì)值應(yīng)滿足不大于1:3的關(guān)系(以下簡稱“1/3原則”)。本規(guī)范根據(jù)海流計(jì)的計(jì)量性能要求,同時(shí)兼顧經(jīng)濟(jì)合理的原則,確定了校準(zhǔn)所需要的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)和其他設(shè)備。
7.校準(zhǔn)項(xiàng)目的確定說明
校準(zhǔn)項(xiàng)目的選取充分考慮海流計(jì)的工作原理、使用環(huán)境、海洋調(diào)查觀測(cè)任務(wù)的需求等條件,參考GB/T 12763.2-2007《海洋調(diào)查規(guī)范 第2部分:海洋水文觀測(cè)》的“7 海流觀測(cè)”中規(guī)定的海流的主要觀測(cè)要素和計(jì)量特性,并參考JJG 628-2019《SLC9型直讀式海流計(jì)檢定規(guī)程》和JJG 1166-2019《聲學(xué)多普勒海流單點(diǎn)測(cè)量儀檢定規(guī)程》,最終選取了流向示值誤差、流向示值正、反行程差、流速示值誤差、流速示值重復(fù)性4個(gè)校準(zhǔn)項(xiàng)目。選取的校準(zhǔn)項(xiàng)目滿足在標(biāo)準(zhǔn)條件下評(píng)價(jià)被校設(shè)備的性能的需要,滿足在使用條件下評(píng)估最終測(cè)量結(jié)果不確定度的需要。
8.校準(zhǔn)方法的確定說明
8.1 校準(zhǔn)前準(zhǔn)備
對(duì)海流計(jì)完整性和密封性的檢查、記錄周期的設(shè)置、使用前的校正、是否處于正常工作和記錄狀態(tài)的檢查作出了規(guī)定。
8.2 校準(zhǔn)點(diǎn)的選擇
校準(zhǔn)點(diǎn)的設(shè)置參考JJG 628-2019《SLC9型直讀式海流計(jì)檢定規(guī)程》和JJG 1166-2019《聲學(xué)多普勒海流單點(diǎn)測(cè)量儀檢定規(guī)程》,從方位盤讀數(shù)0°開始,每隔30°一個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn),可以在較為全面的同時(shí)高效地反映海流計(jì)在各個(gè)流向時(shí)的性能。
9.復(fù)校時(shí)間間隔建議的確定說明
儀器復(fù)校時(shí)間間隔的長短是由儀器的穩(wěn)定性等自身質(zhì)量情況和使用情況決定,儀器使用者可根據(jù)實(shí)際情況自主決定復(fù)校時(shí)間,校準(zhǔn)規(guī)范不應(yīng)給出規(guī)定的復(fù)校間隔,本規(guī)范根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),建議復(fù)校時(shí)間不超過1年。新購置或更換或經(jīng)過調(diào)試維修后的海流計(jì)應(yīng)及時(shí)進(jìn)行校準(zhǔn)。
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