中华人民共和国海洋行业标准
海水声速仪检测方法
Testmethod ofseawater soundvelocimeter
国家海洋局 发布
前言
本标准中的附录A、附录B、附录C、附录D为资料性附录,本标准由国家海洋标准计量中心提出. 本标准由全国海洋标准化技术委员会(SAC/TC283)归口.本标准起草单位:国家海洋标准计量中心.本标准主要起草人:李丹、胡波、朱海庆、李明到、高占科.
海水声速仪检测方法
1范围
本标准规定了海水声速仪(以下简称声速仪)的检测项目、检测设备、检测条件、检测方法和检测报告编写的要求,
本标准适用于声速仪的检测,
2规范性引用文件
的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓动根据本标准达成协议的各方研究 下列文件中的条款通过本标准的引用面成为本标准的条款,凡是注日期的引用文件,其随后是否可使用这些文件的最新版本.凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准.
HY016.3海洋仅器基本环境试验方法低温贮存试验HY016.5海洋仅器基本环境试验方法高温贮存试验 HY016.6海洋仪器基本环境试验方法温度变化试验HY016.11海洋仪器基本环境试验方法振动试验HY016.12海洋仪器基本环境试验方法冲击试验HY016.14海洋仪器基本环境试验方法倾斜和摇摆试验 HY016.13海洋仪器基本环境试验方法连续冲击试验HY016.15海洋仅器基本环境试验方法水静压力试验
3术语和定义
下列术语和定义适用于本标准.海水声速仪seawater soundvelocimeter 用于测量海水中声波传播速度的仅器.
4技术要求
4.1外观
b)声速仪的紧固件、接插件不应有松动现象.
a)声速仪的外壳和表层的漆层、镀层等应色泽均匀、光滑牢调;
声速仪的外观要求如下:
4.2计量性能
声速仪的计量性能要求见表1.
表1声速仪的计量性能要求
计量性偿 -级 ±0.75 二级产速 m/s 示值误差 重复性 ≤0 07 ±0 20 ≤0. 25混度 示值误差 ±0.05 ±0 10a 重复性 ≤0.016
表1(续)
计量性能 一级 二级电导率 示值误差 ±0.05 ±0.10mS/cm 示值误差 重复性 ±0.5% ≤0.016 ≤0 033 ±2.0%压力 MPa 重复性 500 ≤0.2注:温度、电导率或压力计量性能要求只针对装有温度、电导率或压力传感器的声速仪.
5 检测项目
声速仪的检测项目如下:
a)外现检查:b)计量性能检测:声速示值误差和重复性;对于安装有温度、电导率或压力传感器的声速仪还应c)环境适应性检测. 进行温度、电导率、压力示值误差和重复性检测:
6检测设备
声速仪的计量性能检测设备见表2.
表2声速仪的计量性能检测设备
设备名称 技术指标精密测温电机 测量范围为(1~100)0,最大允许误差土5×100标准铂电阻温度计 测量范围(-5~156)℃,准确度等级为一等海水恒温槽 槽内天然海水经过检验确认是纯净的天然海水,温度控制范围应达列实验室盐度计 (-2~40)℃,控温波动度不大于0.002℃,驱肠均匀度不大于0.001℃ 盐度测量范围为2~42,最大允许误差±0.001有证标准海水 盐度值35,最大允许误差士0.003活塞式压力计 测量范围为(0 04~60)MPa,准确度等级为0.005级
7检测条件
7.1检测环境条件
声速仪检测时的环境要求如下:a)温度和电导率检测时,环境温度(20土2)℃;压力检测时,环境温度(20土1)℃;b)相对湿度不大于80%.
7.2仪器安装
将声速仪水平吊人恒温海水槽内水面下(0.50土0.01)m处,插人标准铂电阻温度计和海水取样管,尽可能靠近被检测传感器,盖好恒温海水保温盖.
8检测方法
8.1外观检查
按4.1的要求,采用目测和手感的方法检查声速仪的外观,
8.2计量性能检测
8.2.1温度示值误差和重复性检测
温度检测按降温顺序进行,检测点规定为35℃.30℃、25℃、20℃、15℃.10℃.5℃.0℃.水精湿度稳定在检测点上即槽内海水湿度波动度不大于0.002C后,测温电桥与声速仪同时在3min之内读取温度数据至少10组,作为该检测点上温度测量值,
8.2.2电导率示值误差和重复性检测
8.2.2.1电导率检测与温度检测同步进行,应避免电导率传感器表面附着气泡.
8.2.2.2各检测点在3min之内读取声速仅电导率数据至少10个,同时用贴有编号的取样瓶从取样 管中移取恒温槽内海水样品2瓶,取样时,应先用样品冲洗取样瓶不少于3次,然后注人样品至瓶颈,盖好瓶塞并填写取样记录表.
8.2.2.3利用实验室盐度计测量海水样品,每瓶海水样品测量3次,取其算术平均值作为标准盐度值,然后计算出标准电导率值,盐度和电导率换算方法参见附录A.
8.2.3压力示值误差和重复性检测
8.2.3.1在声建仪压力测量范围内选取至少8个检测点,检测过程应遵循先升压后降压的顺序.
8.2.3.2将声速仪置于活塞式压力计工作台上,并连接压力计与声速仪压力接口,连接前应排除连接 管内的空气.在各检测点上缓慢加压,压力稳定后在3min内读取声速仪压力数据至少10个.
口与活塞式压力计连接,然后将声速仪吊人恒温海水槽内,调整活塞压力计的高度与声速仪压力传感器 处同一水平面上,避免形成位差.检测点选在30℃和0℃,分别做一个升、降压检测全过程,硅码、活塞及其连接零件质量计算公式参见附录B.
8.2.4声速示值误差和重复性检测
取声速仪声速示值至少10个,同时将声速仪深度值计算为压力值,将各个温度检测点上标准设备测得 控制水槽温度,先后稳定在35℃、30℃、25℃、20℃、15℃、10℃、5℃、0℃C检测点后,3min之内,读的温度、盐度值和计算的声速仪压力值代人公式(1)计算标准声速值:
V=V(T、P )Vc(T P )A(T,P )S B(T,P )SD(P )S(1)
式中:
j第j个湿度检测点、j-1.2,3..8;
V-第j个温度点上恒温槽海水中标准声速值,单位为米每秒(m/s);
P,-声速仪第j个温度点上压力计算值,单位为兆帕(MPa);
T标准测温电桥在第个温度检测点上温度读数的算术平均值,单位为摄氏度(C):
S恒温槽海水在第j个温度点上标准盐度值;
V(T P ) = 1 402. 388 5.037 11T 5. 808 52 × 10-T 3. 342 0 × 10-T 1. 478 0 × 10T 3. 146 4 × 10-*T (1. 535 63 6 898 2 × 10*T 8 178 8 × 107 10* 3. 850 4 × 10-T.2. 364 3 × 10T)P)
01× 01×9)(01×01×66200)()2. 59 × 10-T)P 2. 68 × 10 P
A(T P ) = 1. 389 1. 262 × 10-T . 7. 164 × 10→T 2. 006 × 10T) 3. 21 × 10-*T 2. 012 2 × 10-T)P ( 3. 906 4 × 10- 9. 104 1 × 10-T 1. 600 2 × 10*T 7. 988 × 10-T )P (1. 100 × 10-* 6. 646 × 10*T 3. 389 × 10 T)P}
B(T P ) = 1. 922 × 10 4. 42 × 10*Tμ (7. 363 7 × 10* 1. 794 5 × 10*T)P