【JT交通运输标准】 水运工程声速剖面仪

ICS17.080
备案号：501572015
中华人民共和国交通运输行业标准JT/T964—2015
水运工程
声速剖面仪
Water transport engineering-Sound velocity profiler2015-04-24发布
中华人民共和国交通运输部
2015-07-31实施
规范性引用文件
术语和定义
4产品分类
技术要求
试验方法
检验规则
标志、包装、运输和储存
附录A（资料性附录）
附录B（资料性附录）
海水中的声速公式
1990年国际温标纯水密度值表
JT/T964—2015
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JT/T964—2015
本标准按照GB/T1.12009给出的规则起草。本标准由交通运输部天津水运工程科学研究院提出本标准由全国港口标准化技术委员会（SAC/TC530）归口。本标准起草单位：交通运输部天津水运工程科学研究院、天津水运工程勘察设计院、上海地海仪器有限公司、北京星网测通科技有限公司。本标准主要起草人：倪文军、窦春晖、曹玉芬、韩鸿胜、陈允约、张彦昌、吕银杰、么彬、汤云龙。I
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1范围
水运工程声速部面仪
JT/T964—2015
本标准规定了声速部面仪的产品分类，技术要求，试验方法，检验规则及标志，包装、运输和储存要求。
本标准适用于水运工程中声速部面仪的生产和使用。规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T191
GB/T2900.13
GB/T9359—2001
GB/T10250—2007
GB/T18522.6
3术语和定义
包装储运图示标志
电工术语可信性与服务质量
水文仪器基本环境试验条件及方法船舶电气与电子设备的电磁兼容性水文仪器通则第6部分：检验规则及标志，包装，运输，赔存、使用说明书声速剖面仪soundvelocityprofiler（SVP）一种测量水中不同深度声波传播速度的仪器。4产品分类
声速部面仪分为以下两种类型：a）自容式：自容式声速剖面仪应具有实时获取声速数据和存储数据的功能，应具备与计算机等外围设备联机与通信的功能；
b）直读式：直读式声速部面仪的水上终端应具有实时处理数据、计算和显示的功能。5技术要求
测量范围
5.1.1声速：1400m/s~1600m/s。5.1.2水深：0m~100m，0m~200m，0m~500m。5.2功能要求
5.2.1声速部面仪应能显示通电、测量准备和测量进行时的状态。5.2.2整机结构应便于运输、安装、使用和维修。1
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5.3工作环境条件
5.3.1环境温度：-10℃～+45℃。5.3.2相对湿度：不大于95%。
5.3.3水温：-4℃～+40℃。
5.4外观
声速剖面仪表面涂层应牢固、均匀，不应有脱落、划伤、锈迹等缺陷，用于连接仪器设备的电缆表层应完好，不应有裂痕、破损等迹象。5.5最大允许误差
5.5.1声速测量最大允许误差：±0.2m/s。5.5.2水深测量最大允许误差：±1%FS。5.6重复性
声速剖面仪声速测量和水深测量重复性试验标准差应不大于最大允许误差绝对值的0.3倍。5.7密封要求
声速剖面仪外壳应能承受与其入水深度相应的水压力，且不漏水。5.8抗干扰性
声速面仪的电磁兼容性应符合GB/T10250—2007中6.2.1的要求。6
试验方法
6.1试验设备
声速、水深试验设备包括：
a）二等标准铂电阻；
b）六位半数字万用表：电阻测量最大允许误差为±（0.015%RD+0.005%FS），电流1mA，四线制测量；
恒温水槽：水温调节范围为0℃～+40℃，温场均匀度不大于±0.02℃，水槽的几何尺寸应不c
小于40cm×20cm×20cm（深度×长度×宽度）；数字精密压力表：测量范围为0MPa~1MPa，OMPa~2MPa，0MPa~5MPa，准确度等级为0.02d
级（或活塞式压力计：测量范围为0.1MPa~6MPa，准确度等级为0.02级）。6.2试验环境条件
声速、水深试验环境条件：
a）环境温度：（20±2）℃；
b）相对湿度：不大于80%；
c）气压：86kPa~106kPa；
水温：0℃~+40℃。
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6.3外观
采用目测和手检的方式进行检查。6.4声速示值误差及重复性
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6.4.1在恒温水槽中放入纯水，将声速剖面仪吊装人水槽中，水的深度没过声速剖面仪探头。将二等标准铂电阻与六位半数字方用表以四线制电阻测量的方式连接。将二等标准铂电阻前端温度测点放置于恒温水槽中，与声速剖面仪传感器等高，与水槽边壁的距离不小于5cm。6.4.2控制恒温水槽温度先后在35℃、30℃、25℃、20℃、15℃、10℃、5℃试验点处稳定3min，读取二等标准铂电阻的电阻值，依照转换关系，将电阻值R(t)转化为温度值t，将其作为温度测量点的标准值。计算方法如下：
W(t)=R(0.01℃)
式中：W(t）一一标准铂电阻在第j个温度测点t，的电阻值与水三相点温度（0.01℃）的电阻值的比值：R(t,)一一标准铂电阻在第j个温度测点t的电阻值，单位为欧姆(2)R(0.01℃）一一水三相点温度(0.01℃）的电阻值，单位为欧姆（2)。6.4.3将W(t,)的值与标准铂电阻温度计分度表l-W(t）-dW(t)dt中的W(t)值相比较，找到与计算得到的W(t)值最接近的值W(to），以及与W(to）相对应的温度to和温度的变化率dW(to)/dt,进行插值计算，得到测量的温度值。计算方法如下：W(tjo) - W(t)
t, = to + -
dw(to)
式中：t一标准铂电阻在第j个温度测点的温度计算值，单位为摄氏度（℃）；tio——标准铂电阻温度计分度表中W(tio)值所对应的温度值，单位为摄氏度（℃）；(2)免费标准bzxz.net
W(t）一—标准铂电阻在第j个温度测点t,的电阻值与水三相点温度（0.01℃)的电阻值的比值；W(to）一—标准铂电阻温度计分度表中，与计算得到的W(t)最接近的值：dw(tjo)
标准铂电阻在温度t时的电阻相对温度的变化率。6.4.4将各个温度测量点上的温度计算值t代人公式计算得到标准声速值。计算公式如下：C,=1.40238744×103+5.03836171t,-5.81172916×10-2t+3.34638117×10-1.48259672×10+3.16585020×10式中：C一第个温度测点纯水中的声速，单位为米每秒（m/s）；t——标准铂电阻在第j个温度测点的温度值，单位为摄氏度（℃）。(3)
6.4.5在每个温度测点均读取声速剖面仪的声速值10个，计算平均值，计算不同温度点的声速示值误差，其结果应符合5.5.1的规定。计算公式如下：AG=G-C
式中：△C一一在第j个温度测点上声速测量的示值误差，单位为米每秒（m/s）；C一在第j个温度测点上声速剖面仪测量声速值的平均值，单位为米每秒（m/s）；C一在第个温度测点上声速标准值，单位为米每秒（m/s）。(4)
6.4.6选择20℃试验中连续测量的10个声速值，计算声速测量的重复性，其结果应符合5.6的规定。计算公式如下：
(C -C)
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式中：sc一一声速面仪在20℃温度测点上声速测量值的试验标准差，单位为米每秒（m/s）：C一一声速面仪在20℃温度测点上第i个声速值，单位为米每秒（m/s）c一一声速面仪在20℃温度测点上声速示值的算术平均值，单位为米每秒（m/s）；n一声速剖面仪在20℃温度测点上声速测量值的个数，此处n=106.4.7声速面仪也可在海水的环境中开展声速的测试工作。将恒温水槽中的纯水更换为海水，并测量水槽中海水产生的压力以及海水的盐度，并代人海水中的声速公式进行计算。海水中的声速公式参见附录A。
6.5水深示值误差及重复性
6.5.1水深示值误差及重复性的计算，需将水深值转化为压力值，以压力值为标准进行。6.5.2在声速剖面仪压力测量范围内，选取不少于8个测试点，压力测试按照先升压再降压的顺序进行。
6.5.3用合适的压力适配接头，将数字精密压力表（或活塞式压力计）与声速剖面仪压力传感器连接，然后将声速部面仪吊人水中。
6.5.4读取声速剖面仪的压力值（或将水深值换算成为对应的压力值）作为初始值。水深和压力转化的计算公式如下：
式中：P——水深对应的压力值，单位为兆帕（MPa）；p——1990年国际温标纯水密度值，单位为千克每立方米（kg/m2），1990年国际温标纯水密度值表参见附录B；
g——当地的重力加速度值，单位为米每二次方秒（m/s\）；h——声速部面仪测量的水深值，单位为米（m）。6.5.5选定测试点，向声速剖面仪施加一定的压力Pi，读取此时声速剖面仪的压力示值10个，计算平均值，减去初始值得到声速部面仪测量的压力P，计算压力示值误差，结果应符合5.5.2的要求。压力示值误差计算公式如下：
Ap, = P, - Pi
式中：Ap,———第j个压力测点上压力示值误差，单位为兆帕（MPa)；P,——第j个压力测点上声速剖面仪压力值的平均值，单位为兆帕(MPa)；Pi——第j个压力测点上压力标准值，单位为兆帕（MPa）。(7)
6.5.6选择某一压力测点上连续测量的10个压力值，计算水深测量的重复性，其结果应符合5.6的规定。计算公式如下：
含(p：-p)2
式中：sp——在某一压力测点上测得值的试验标准差，单位为兆帕（MPa)；P:—声速剖面仪在该压力测点上第i个压力示值，单位为兆帕（MPa)；p一一声速面仪在该压力测点上压力示值算术平均值，单位为兆帕（MPa）：n—声速仪在该压力测点上压力示值的个数，此处n=10。6.6密封试验
按GB/T9359—2001中第11章、第12章的要求进行。6.7抗干扰性试验
按GB/T10250—2007中第7章的要求进行。4
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检验规则
7.1型式检验
有下列情况之一时，应进行型式检验：新研制的产品；
当设计、工艺、材料等方面有重大变更时：停止生产满一年的产品再次生产时：国家质量监督机构提出进行型式检验的要求时。型式检验项目见表1。
表1检验项目
检验项目
声速示值误差及重复性
水深示值误差及重复性
密封试验
抗干扰性试验
技术要求
5.5.1,5.6
5.5.2.5.6
注：“+”表示应进行的检验项目，“_”表示不检验的项目。试验方法
7.1.3型式检验应从定型前指定产品中随机抽取两台样机进行。7.1.4表1中规定的各项试验均合格，则判定型式检验合格。7.2出厂检验
7.2.1出厂检验项目见表1。
7.2.2批量生产或连续生产的产品，出厂前进行全数检验。7.2.3检验中，出现任一项不合格时，则判为不合格品。7.2.4对于不合格品可进行返修，返修后应重新进行检验。8标志、包装、运输和储存
8.1标志
出厂检验
声速面仪应在其显著部位标明其型号、名称、生产厂家、出厂编号及日期等。外包装箱标志的内容：
产品名称、型号、件数；
箱体尺寸：长（mm）×宽（mm）×高（mm）；箱体毛质量（kg）：
到站（港）及收货单位；
发站(港)及发货单位；
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型式检验
应有“切勿倒置”、“切勿受潮”等运输标志，应符合GB/T191和GB/T18522.6的有关规定随机文件用塑料袋封装，包括：n
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装箱单：
产品合格证书；
产品使用说明书；
备件及附件清单。
产品运输中应按包装箱上的指示方向放置，应轻抬轻放，避免冲击、碰撞8.3储存
8.3.1储存环境温度：-40℃～+60℃；8.3.2储存环境湿度：90%RH；
8.3.3声速剖面仪储存点附近不得有酸性、碱性及其他腐蚀性物质。6
海水中的声速公式如下：
附录A
（资料性附录）
海水中的声速公式
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Cjo = Cw(Tjo+P,) + Cc(Tjo+P,) + A(Tjo,P,)Sjo + B(TjoP,)S3/2 + D(p,)S,2(A.1)
Cw(Tjo,P,)=1 402. 388 + 5.03711To-5.808 52×10-2T, +3.342 0 ×104T,-1.4780 ×10T +3.1464×10-9T+(1.53563+6.8982×10-Tjo8.1788×10-5T+1.3621×10-T, 6. 1185 ×10-T,)p, + (3. 1260 ×10-T,o- 1.7107 ×10-T,o +2.5927×10-T-2.5335×10-8T+1.0405×10-\T)p+(-9.7729×10-6+3.8504×10-7To-2.3643×10-9T,o)p)Cc(TjoP/)=(0.029-2.19×10-Tjo +1.4×10T,)p, +(-4.76×10-4+3.47×10-5T。-2.59×10-T)p+2.68×10pA(TjoP,)=1.389-1.262×10-Tjo +7.164×10-T+2.006×10-T3.21×108T+(9.4742×10-41.2580×10-To-6.4885×10-7T2+1.0507×10-7T32.0122×10-9T)p; +(3.9064×10-5+9.1041×10-7Tjo-1.6002×10-T, +7.988 ×10-°T,)p,+ (1.100 ×10-7 +6.649×10-Tjo3.389 ×10-°T,)pB(Tjo,P,) = - 1. 922 ×10-2 - 4. 42 × 10- Tjo + (7. 363 7 × 10-4 + 1. 794 5 ×10T,o)PD(p,）)=1.727×10-3-7.9836×10-spj式中：j一第个温度测点；
Co—第j个温度测点上恒温槽海水中标准声速值，单位为米每秒（m/s）；Pi-—声速剖面仪第j个温度测点上压力计算值，单位为兆帕（MPa）；To——标准测温电桥在第个温度测点上温度读数的算术平均值，单位为摄氏度（℃）；So—恒温槽海水在第j个温度测点上的标准盐度值。注：该公式的使用条件为0℃附录B
（资料性附录）
1990年国际温标纯水密度值表
表B.1给出了1990年国际温标纯水密度值。表B.11990年国际温标纯水密度值（）
单位为千克每立方米
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