【国家标准(GB)】 海洋水文观测仪器通用技术条件

UDC556.04+551.465
中华人民共和国国家标准
GB/T13972—92
海洋水文观测仪器通用技术条件General technical specificationsfor oceanographic hydrological instruments1992-12-17发布
国家技术监督局
1993-07-01实施
(京）新登字023号
中华人民共和国
国家标准
海洋水文观测仪器通用技术条件GB/T13972—92
中国标准出版社出版
(北京复外三里河）
中国标准出版社北京印刷厂印刷新华书店北京发行所发行各地新华书店经售版权专有
不得翻印
印张1岁
字数42千字
开本880×12301/16
1993年9月第一次印刷
1993年9月第一版
印数1-1500
书号：155066·1-9921
定价2.70元
标目225—19
中华人民共和国国家标准
海洋水文观测仪器通用技术条件General technical specificationsfor oceanographic hydrological instruments1主题内容与适用范围
GB/T13972—92
本标准规定「水文观测仪器（含设备）的技术要求，工作特性及其表示方法，试验方法，验收规，标志、包装、运输和存要求。
本标准适用于测定海洋(水)的波浪、水位、流、温度、盐度和深度的水文观测仪器的研制、生产及制订产品标准。
2引用标准
GB1720
GB1740
GB1741
GB1764
GB1771
GB3187
GB4793
标准化工作导则产品标准编写规定危险货物包装标志
包装储运图示标志
漆膜附着力测定法
漆膜耐湿热测定法
漆膜耐霉菌测定法
漆膜厚度测定法
漆膜耐盐雾测定法
可靠性基本名词术语及定义
电子测量仪器安全要求
GB6384
设备可靠性试验总要求
船舶及海洋工程用金属材料在天然环境中海水腐蚀试验方法电子测量仪器电源频率与电压试验GB6587.8
GB6592
GB6833
GB8923
ZBY002
ZBY 003
ZBY188
ZBY191
ZBY247
ZBY339
电子测量仪器误差的一般规定
电子测量仪器电磁兼容性试验规范涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级仪器仪表运输、运输贮存基本环境条件及试验方法仪器仪表包装通用技术条件
海洋仪器术语
海洋仪器分类及型号命名办法
工业自动化仪表术语
海洋仪器基本环境试验方法
ZBN92002
ZBN92003
仪器仪表海洋环境条件
海洋仪器印制线路装配板涂覆保护国家技术监督局1992-12-17批准1993-07-01实施
GB/T13972—92
ZBN92004海洋仪器基本环境试验方法导则JJG1001常用计量名词术语及定义JT4522.14(SC59.14）船用电子设备环境试验条件和方法电磁兼容3术语、符号、代号
标准中的术语、符号、代号符合GB6592、JJG1001、ZBY188、ZBY247的规定。4产品分类
海洋水文观测仪器符合ZBY191的分类规定。5技术要求
5.1设计要求
5.1.1标准化要求
5.1.1.1仪器从方案论证到研制、生产的全过程，应提出标准化综合要求。5.1.1.2仪器设计时应最大限度地采用标准件、通用件、外购件；应考虑仪器的通用化、系列化、积木化。
5.1.2环境适应性要求
5.1.2.1仪器设计时应参考ZBN92002标准中提供的各种环境条件，在规定的环境应力作用下使用、运输、贮存时，性能不得超过规定的容差范围。5.1.2.2仪器应按其受环境应力的影响，根据标准ZBY339有关规定进行环境适应性试验。5.1.2.3仪器应能有效地抵抗来自周围设备和自然环境的电磁干扰，并应使仪器在预定的电磁环境中正常工作。
5.1.2.4仪器的技术性能不应因电源变化而超出容差范围。5.1.3技术性能要求
5.1.3.1基准性能
5.1.3.1.1误差性能
准确度；
回程误差；
线性误差；
重复性；
复现性；
误码率；
数字显示误差。
5.1.3.1.2灵敏度性能
灵敏度；
灵敏阈；
死区。
5.1.3.1.3动态特性性能
输出波动；
时滞：
响应时间；
时间常数；
过冲量；
上升(下降)时间；
滞后时间；
稳定时间；
阻尼振荡次数。
5.1.3.1.4稳定性性能
输出漂移；
预热时间；
稳定性。
影响变动性能
固有误差；
工作误差。
其它性能
测量范围；
工作范围；
基准工作条件；
极限工作条件；
运输和贮存条件。
5.1.3.4可靠性要求
平均无故障工作时间MTBF。
GB/T 13972—92
上述技术性能不是任何一种产品都需要全部包括的。每种产品应包括其中的哪些内容，可根据项目任务要求而定。
5.1.4维修性要求
5.1.4.1保证仪器性能和可靠性的条件下，仪器的结构应便于维修并能迅速更换备用件。5.1.4.2应备有必要的备用器材和专用工具。5.1.5互换性要求
5.1.5.1仪器中相同的零件、部件应不需要特殊地加工和调整即能互换。5.1.5.2不同批次生产的同一型号产品应按相同图纸生产，所用零件、材料的规格型号尽可能要一致，保证产品的易损件、有互换性要求的和关键的元器件、零件、部件应能互换。5.1.5.3选择元器件和零部件时，在满足性能及互换性要求的条件下，应选用通用的允差范围较大的标准件。
5.1.5.4与仪器配套的附件、电连接器等的接口应能在不同型号的仪器之间互换。5.1.6安全性要求
5.1.6.1仪器结构设计应考虑误操作时保护设施。5.1.6.2仪器应有安全操作规程。5.1.6.3操作、调整和维修中工作人员接触到可触及件时不应发生危险。5.1.6.4仪器中凡有安全要求的地方都应设置安全标记，安全标记应符合GB4793中第5章的有关规定，危险处应加安全保护装置或警告标志，并在使用说明书中注明。5.1.6.5仪器应有足够的绝缘强度以防止击穿和飞弧，同时应有足够绝缘电阻以防止过大的泄漏电流或热击穿。
5.1.7经济性
在满足规定的性能和可靠性要求的前提下，提高性能价格比。5.2工艺要求
5.2.1仪器生产定型后应有完整的工艺文件。3
GB/T13972—-92
5.2.2整机布局、元器件安装位置、走线要合理，便于装配、检查、调整和维修，满足抗干扰、抗振、强度、刚度和通风散热要求。
5.2.3零件、部件的机械连接应坚固可靠，对可拆卸的零件、部件应拆卸方便，便于维修。5.2.4焊接应牢固，无错焊、漏焊和虚焊，焊点应光洁均匀、轮廓清晰、无气孔、无毛刺、无裂纹、表面无残留焊剂。检验合格的焊点按规定点漆标志。5.2.5易受环境气候侵蚀的金属件表面，均应进行防护处理。金属镀层应均匀细致、无漏底、无针孔和脱皮，非金属涂覆层应与基底结合牢固、厚度均匀、外观漆膜应均匀致密、色泽一致。5.2.6成品零件的加工表面不应有影响外观质量的损伤、沟痕、烧灼、锈蚀等缺陷。5.2.7密封部位不得有泄漏现象。5.3对元器件、零部件和材料的要求5.3.1所用元器件、零部件和材料除特殊要求外，应立足于国内生产。5.3.2元器件、零部件和材料应符合国家标准或专业标准规定，应优先采用有可靠性要求的元器件。5.3.3·印制板的设计和选用（包括印制板基材、被覆金属层、涂层、导线宽度与间距、孔径、焊盘直径等）应符合国家标准或专业标准规定。5.4．防护要求
5.4.1防护内容
5.4.1.1防湿热
用防湿热涂料或用其它方法将海洋仪器、设备及零部件表面覆盖，以防止湿热腐蚀。5.4.1.2防盐雾腐蚀
在海洋仪器上使用耐蚀镀层、防蚀涂料及耐蚀材料等，以防止盐雾腐蚀。5.4.1.3防霉菌
用添加防霉剂的涂料涂覆在海洋仪器、设备表面上，或选用防霉材料制造零部件，使其避免霉菌生长。
5.4.1.4防污损
为防止仪器或设备在海水中长期工作生长海洋附着生物和海水腐蚀而采取的措施。5.4.2一般要求
5.4.2.1在海水中短时间工作的仪器，可只涂覆耐海水的防锈及防蚀涂料。5.4.2.2在海水中长时间工作的仪器，除按5.4.2.1规定外，还应涂覆防污涂料，并要求防污涂料与防锈、防蚀涂料应有良好配套性。5.4.2.3仪器的印制线路装配板，应按ZBN92003规定涂覆保护涂料。选用的金属材料除锈标准应符合GB8923规定。5.4.2.43
仪器用的防锈及防蚀涂料应按GB1740,GB1741及GB1771规定筛选，符合要求方可使用。5.4.2.51
每批涂料应做成试板，按GB1720，GB1764及GB6739进行附着力、厚度和硬度性能测定。5.4.2.64
5.5随机技术文件要求
随机技术文件应包括：
产品使用、调试、维修说明书；产品合格证明书（含必要的鉴定曲线或表)；b.
装箱明细表。
随机技术文件的文字、图形、符号、计量单位应符合现行国家标准或专业标准规定。5.5.2
随机技术文件应满足用户使用和维修需要。5.5.3
随机技术文件应装袋放置在包装箱内。5.5.4
6工作特性及其表示方法
6.1工作特性
6.1.1基准性能
GB/T13972—92
基准工作条件(见表1)下仪器所具备的性能。表1
影响量（外部）
环境温度
相对湿度
大气压强
交流供电电压
交流供电频率
交流供电波形
直流供电电压的纹波
外电磁场干扰
阳光照射
工作位置
基准数值或范围
20 ℃
45%~75%
86～106kPa
正弦波
应避免此内容来自标准下载网
避免直射
按制造厂规定
±2℃
注：①β为失真因子，即交流供电电压波形的失真应保持在(1+β)Asincout与(1一β)Asinwt所形成的包络之内。②AV为纹波电压的峰到峰值；V。为直流供电电压的额定值。6.1.1.1静态特性
6.1.1.1.1误差
在基准工作条件下测得的仪器的误差称为固有误差。a.准确度
仪器的准确度可用各相应测试点在全测量范围内的数次上升和下降的平均值与其标准值的最大误差所表示的正确度和仪器的随机不确定度的综合误差来表示。计算公式：
A(z) = () - A,
式中：△()
正确度误差；
()——测点正、反行程几个测量输出值的算术平均值；A;相应各测点的标准值。
对于i测试点有实测正确度误差△(z,)为：A(,) Y() A
n由产品标准规定。
准确度为：
△=A(α,)mx±2g
式中：6--仪器的随机不确定度，参见公式（6)。（2）
性能表示：
GB/T 13972-92
仪器的准确度通常表示为：（）士（）或土（）。b．回程误差
计算公式：
式中：AH(α)--实测回程误差；AH() =() -.()
。(r)-测点反行程n个测量输出值的算术平均值；Y.（r)-测点正行程n个测量输出值的算术平均值。对于讠测试点有实测回程误差△H(α;)为：AH() =Ya()-Y(r)
n由产品标准规定。
性能表示：
最大回程误差通常表示为：回程误差（）。（3）
c.·线性误差
线性误差可分为独立线性误差、零基线性误差和端基线性误差。若无其它规定，线性误差是对输出而言，按量程的百分数表示。
独立线性误差指校准曲线与一条接近校准曲线，使最大偏差减至最小的直线之间的最大偏差。端基线性误差指校准曲线与一条连接校准曲线（范围）上、下限值的直线之间的最大偏差。零基线性误差指校准曲线与一条穿过校准曲线（范围）下限值，接近校准曲线，使最大偏差减至最小的直线之间的最大偏差。
计算公式：
式中：H()-
y'(r)-
线性误差：
8H() (α)() × 100%
测点正、反行程n个测量输出值的算术平均值；测点的适当直线值；
FS—仪器的全量程。
对于测试点有实测线性误差aH(z,)为：8H()
n由产品标准规定。
性能表示：
Y(,) - y'(r,)
）%；
线性误差通常表示为：独立线性误差（)%;
端基线性误差（
零基线性误差（
采用的误差类型由产品标准规定。d．重复性
仪器测量的重复性通常用随机不确定度来估计。计算公式：
不确定度用标准偏差表示：
·（4）
（5）
（6）
式中：
一不确定度；
V,—残差；
-测量次数。
本标准规定n≥6。
式中：r重复性；
6,—重复性标准偏差。
性能表示：
重复性通常表示为：士（
复现性
GB/T13972—92
r = 2. 80,
仪器测量的复现性通常用不确定度来估计。R= 2.80R
式中：R——复现性；
OR-复现性标准偏差。
性能表示：
复现性通常表示为：士（）。
误码率
误码率是评定数据传输质量的技术指标，以错误接收码元数与应传输码元总数之比表示。数字显示误差
数字显示误差用错误接收字数与应传输的总字数之比表示。6.1.1.1.2灵敏度性能
灵敏度
对于给定的被测量值，仪器的灵敏度用被测变量的增量与其相应的被测量的增量之比表示。计算公式：
式中：S-仪器的灵敏度；
被观测变量的增量；
Ar—被测量的增量。
性能表示：
灵敏度通常表示为：灵敏度（）。b．死区
性能表示：
死区用输入量程的百分数表示，记为：死区：（）%。6.1.1.2动态特性
a.输出波动
输出波动指因固定输入与固定影响量而引起的输出峰间的偏差。计算公式：
式中：W.输出波动;
Vmax—最大输出波峰的三次平均值；W
Vmin—最小输出波谷的三次平均值。Vmex -—Vmn
（7）
（8）
性能表示：
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输出波动通常表示为：输出波动土（）。b时滞
时滞指从输入【变}量产生变化的瞬间起到它所引起的输出【变}量开始变化的瞬间为止的时间间隔（见图1）。
时滞的通常表示方法为：时滞（)s。
时滞、
响应时间、
实际值的时间响应曲线
一规定的区域
（用于稳定时间）
规定的最终值与
初始值之差的百分数
初始值
稳定时间
图1时滞、响应时间、过冲量、稳定时间示意图c．响应时间
响应时间指当输入产生阶跃变化时，输出由初始值第一次到达最终与初始稳态值之差的一个规定的百分数时的时间间隔（见图1）。通常，规定百分数为90%，95%或99%。响应时间通常表示为：响应时间（)s，达到稳态值（）%时。d．过冲量
过冲量指对于阶跃响应，输出{变］量超出其最终稳态值的最大瞬态偏差，它用最终与初始稳态值之差的百分数表示（见图1）。
过冲量通常表示为：过冲量（）%。e.
时间常数
由阶跃或脉冲形成的一阶系统的输出，时间常数是完成上升或下降的63.2%所需的时间（见图2）。时间常数通常表示为：时间常数（)s。f．上升时间
上升时间指对于阶跃响应，当由零开始的输出信号从到达稳态值的10%处的瞬间起，到第一次到达(或越过)该稳态值的90%处的瞬时为止的时间间隔（见图2)。上升时间通常表示为：上升时间（)s。&，滞后时间
当输入产生阶跃变化时，输出由初始值第一次到达（或越过)最终与初始稳态值之差10%处的变化瞬时的时间间隔（见图2）。
滞后时间通常表示为：滞后时间（)s。
附氏变化
滞后时间
GB/T13972—92
时间常数
响应时间
上升时间
图2滞后时间、时间常数、上升时间示意图稳定时间
从输入信号阶跃变化起，到输出信号进入并不再超过偏离其最终稳态值的规定的允差（例如：5%）时的时间间隔（见图1)。
稳定时间通常表示为：稳定时间（)s。i．阻尼振荡次数
指具有衰减振荡动态特性的海洋水文仪器，从阶跃输入变化开始至输出值达到稳态值允许误差范围内(例如：稳态值的4%)所发生的振荡次数(见图3)。阻尼振荡次数通常表示为：阻尼振荡次数（)次，稳态值允差（）%。
第一周次
第二周次
图3动态响应振荡特性曲线
本标准规定海洋水文仪器的阻尼振荡次数为下列三档：0.5周（次）
1.0周（次）
() o-0
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