《拖曳倾斜式海流计校准规范》征求意见
- 2024/3/11 11:19:03 27209
- 来源：仪表网
【仪表网 行业标准】根据《市场监管总局办公厅关于下达〈2020年国家计量技术规范制定、修订及宣贯计划〉的通知》(市监计量〔2020〕38 号)要求，全国海洋专用计量器具计量技术委员会现已组织完成《拖曳倾斜式海流计校准规范》征求意见稿、编制说明、测量结果不确定度评定报告、实验报告等材料的编制(详见附件)。为使规范广泛适用，更具操作性，现向全国各有关单位公开征求意见，意见反馈邮箱:southseahyf@163.com，截止时间2024年4月4日前。
海流是重要的海洋水文要素，海流的测量是海洋自然资源调查的重要内容，油气开发、港口建设、海上运输、海底矿产开发、海洋捕捞和养殖业等海洋资源开发活动皆需掌握海流的长期变化规律。因此，海流测量仪器所测得的海流数据的准确程度直接影响海洋调查活动的质量。
拖曳倾斜式海流计作为一种新型的自容式海流测量器具，具有易于布放、体积小巧、价格低廉、扰动小、噪音低等特点，便于同时布放于大量观测点，获取短期或长期的、连续的海底底流流场数据，从而得到海底单点或成片海域的海流变化规律，对于珊瑚礁调查、底栖生物调查所需的底流流场数据的获取具有其他类型海流计无法比拟的优势，势必在我国海洋调查与监测中发挥更大作用。然而，由于缺乏量值溯源方法，目前拖曳倾斜式海流计只能通过与较为常见的机械原理海流计、声学原理海流计进行比测的方式粗略判断测量结果的准确性，无法通过不间断的比校链、将海流流向量值逐级溯源至国家或国际计量基准，所得测量值可靠性无法保证。
本规范的制定，填补了国内拖曳倾斜式海流计量值溯源方法的空白，为拖曳倾斜式海流计在国内的开发和使用铺设道路，保障我国在海洋资源调查、开发与保护领域不脱离于国际潮流。
本规范主要依据JJF 1071-2010《国家计量校准规范编写规则》制定，术语和定义部分引用了GB/T 12763.2-2007《海洋调查规范第2部分 海洋水文观测》和JJF 1001—2011《通用计量术语及定义》，部分内容参考了JJG 628-2019《SLC9型直读式海流计检定规程》和JJG 1166-2019《声学多普勒海流单点测量仪检定规程》，不确定度评定依据JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》开展。
按照JJF 1071-2010《国家计量校准规范编写规则》要求，本规范由以下内容构成：封面、扉页、目录、引言、范围、引用文件、术语和计量单位、概述、计量特性、校准条件、校准项目和校准方法、校准结果表达、复校时间间隔、附录。
本规范重要内容说明：
1.规范名称的确定说明
本规范名称由所校准仪器的测量原理给出。拖曳倾斜式海流计采用拖曳倾斜原理对海流流向、流速进行测量，即当有海流时，水的运动对仪器施加一个拖曳力将其倾斜，直到浮力、拖曳力和系绳力三力平衡，此时仪器倾斜的角度与海流流速成正比，倾斜的方向为海流流向。利用仪器内置的加速计记录倾斜角度、磁力计记录倾斜方向，经数据处理将其转换为当前海流的流速和流向。
本规范中定义的“拖曳倾斜式海流计”，即为工作原理为拖曳倾斜原理的这类海流计；其英文翻译(drag-tilt sea current meters)为“拖曳倾斜式海流计”的直译，亦符合仪器原版说明书中给出的英文名称。
2.范围的确定说明
本规范的适用范围为拖曳倾斜式海流计的校准。拖曳倾斜式海流计为一种新型的海流计，相较于以往较为常见的转子式机械原理海流计、声学原理海流计等海流测量仪器，具有易于操作、便于布放、体积小巧、价格低廉、扰动小、噪音小等特点，有利于同时布放于较多观测点，得到短期或长期的、连续的海底底流流场数据。考虑到此类型海流计问世时间较短，仍处于快速发展时期，本规范未对仪器的型号和测量范围等作出规定，为仪器一段时间内的技术发展留足空间。
3.关于引用文件的说明
本规范引用的文件是规范中必不可少的文件，如不引用，规范则无法实施。本规范尽可能引用国家基础规范或标准，发挥基础规范或标准的功能。
4.关于术语和计量单位的说明
本规范明确了流速、流向的计量单位和符号。本规范涉及的术语，在JJG 1001-2001《通用计量术语及定义》、GB/T 15920-2010《海洋学术语 物理海洋学》已作出规定，故仅作引用，未一一给出规范所涉及术语的定义。
5.计量性能的确定说明
本规范中规定校准的计量特性须满足：1) 在标准条件下评价被校设备的性能的需要；2) 在使用条件下评估最终测量结果不确定度的需要。依据上述原则，参考GB/T 12763.2-2007《海洋调查规范 第2部分：海洋水文观测》的“7 海流观测”中规定的海流的主要观测要素和计量特性，并参考JJG 628-2019《SLC9型直读式海流计检定规程》和JJG 1166-2019《声学多普勒海流单点测量仪检定规程》，提出了流向示值误差、流向重复性(流向正、反转示值差)、流速示值误差、流速测量重复性4个计量性能。
为满足不同使用场景和使用需求，不同厂家、型号的海流计的工作范围和对应计量性能差别较大，由海流计使用者根据仪器的实际工作用要求使用校准结果。
6.校准条件的确定说明
6.1 环境条件
校准的环境条件是对测量结果有影响的环境条件。本规范给出的环境条件要求根据以下原则给出：
首先须满足校准活动中测量标准和其他设备、被校对象正常工作所必需的环境条件。各个厂家、型号的海流计说明书未给出海流计工作环境要求。测量标准和其他设备的工作环境条件参考JJG 628-2019《SLC9型直读式海流计》和JJG 1166-2019《声学多普勒海流单点测量仪》的有关要求、结合测量标准和其他设备计量溯源时的检定条件可得。此外，由于海流计流向的测量原理为通过磁力计测量磁场的方向，须规定开展流向校准时周围不应有影响海流计正常工作的磁场。
同时，为了使环境条件引入的不确定分量足够小，须建立较稳定的室内校准模拟环境，降低环境因素对标准器及被校对象带来的影响，避免较低湿度下静电对仪器测量的影响等。
6.2 测量标准及其他设备
根据JJF 1094-2002 《测量仪器特性评定》的要求，示值误差的扩展不确定度U与被评定仪器的最大允许误差MPE的绝对值应满足不大于1:3的关系(以下简称“1/3原则”)。本规范根据海流计的计量性能要求，同时兼顾经济合理的原则，确定了校准所需要的测量标准和其他设备。
7.校准项目的确定说明
校准项目的选取充分考虑海流计的工作原理、使用环境、海洋调查观测任务的需求等条件，参考GB/T 12763.2-2007《海洋调查规范 第2部分：海洋水文观测》的“7 海流观测”中规定的海流的主要观测要素和计量特性，并参考JJG 628-2019《SLC9型直读式海流计检定规程》和JJG 1166-2019《声学多普勒海流单点测量仪检定规程》，最终选取了流向示值误差、流向示值正、反行程差、流速示值误差、流速示值重复性4个校准项目。选取的校准项目满足在标准条件下评价被校设备的性能的需要，满足在使用条件下评估最终测量结果不确定度的需要。
8.校准方法的确定说明
8.1 校准前准备
对海流计完整性和密封性的检查、记录周期的设置、使用前的校正、是否处于正常工作和记录状态的检查作出了规定。
8.2 校准点的选择
校准点的设置参考JJG 628-2019《SLC9型直读式海流计检定规程》和JJG 1166-2019《声学多普勒海流单点测量仪检定规程》，从方位盘读数0°开始，每隔30°一个校准点，可以在较为全面的同时高效地反映海流计在各个流向时的性能。
9.复校时间间隔建议的确定说明
仪器复校时间间隔的长短是由仪器的稳定性等自身质量情况和使用情况决定，仪器使用者可根据实际情况自主决定复校时间，校准规范不应给出规定的复校间隔，本规范根据实践经验，建议复校时间不超过1年。新购置或更换或经过调试维修后的海流计应及时进行校准。
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