20_DI_200213_浅地层剖面仪.pdf

水运工程测量技术的实际需求和相关专家学者的建议进行编制，形成了《浅地层
剖面仪》部门计量检定规程草案 2021 年 6 月 18 日，在天津召开《浅地层剖面仪》
检定规程技术咨询会，征求来自中国计量科学研究院、天津计量监督检测科学研
究院、长江航道测量中心、交通运输部东海航海保障中心、北京劳雷海洋仪器有
限公司等单位的相关专家的意见，修改并形成《浅地层剖面仪》（征求意见稿）。
交通运输部天津水
6
曹玉芬
常务副站长 员、部门组织、协调，对规程质量、
运工程科学研究所
技术要求总把关。
交通运输部天津水
7
韩鸿胜 运工程科学研究所
副站长
指导规程 7.3.2 中浅地层剖面仪测 深示值误差技术指标的论证和试
验方法设计。指导附录 A 水下地层 剖面样品制作与测量。
交通运输部天津水
8
陈允约 运工程科学研究所
5
外观和铭牌中所规定的内容与原规程在内容上基本一致，未做修改。 删除整机结构、显示与记录。 修改原因：根据部门计量检定规程的要求，通用技术要求中不对整机结构、 显示与记录做要求，故删除。 （7）计量器具控制 检定环境中温度、湿度指标不变。 检定设备中增加了声速剖面仪、标准水听器、信号采集器及声速在线测量系 统，用于波束宽度检定。 检定方法中： 1）修改了垂直分辨力最大允许误差的检定方法。 修改原因：声速是影响声呐探测准确度的主要因素，应该将其作为中间量引 入检定过程。 2）增加了波束宽度的检定方法。 修改原因：无。 2）删除了穿透深度的检定方法。 修改原因：无。 7.4 检定结果处理、7.5 检定周期以及附录 B、附录 C 参考已发布的部门计量 检定规程的要求编制。编制说明中的量值溯源图是参考国家计量检定系统表框图 汇编（2017 版）确定的。
3000
C-Products GeoAcoutics
C-BOOM GeoChirpII GeoPulse
0.5~3 0.5 和 3Chirp
2~12
30 6 10~20
80 根据岩性定
根据岩性定
0 3000
0
2021 年 5 月 ， 就 规 程 中 关 键 技 术 指 标 进 行 试 验 分 析 与 验 证 ， 依 据
交通运输部部门计量检定规程 浅地层剖面仪
（征求意见稿） 编制说明
规程编写组 2021 年 7 月
目录
一、任务来源............................................................................................. 1 二、项目背景............................................................................................. 1 三、编写过程............................................................................................. 1 四、编写依据............................................................................................. 3 五、主要内容............................................................................................. 4 附件 A 浅地层剖面仪量值溯源与传递框图........................................... 7 附件 B 不确定度分析报告..................................................................... 10 附件 C 试验报告......................................................................................16
4
未修改。 2、垂直分辨力的最大允许误差
修改为：±10% D，D为地层剖面标准样品各层介质的厚度。 修改原因：2017版相关内容是：“垂直分辨力最大允许误差为±30% D，D为 浅 地 层 剖 面 仪 能 够 识 别 的 最 小 标 准 土 层 厚 度 ” 。 关 于 浅 地 层 剖 面 测 量 ， GB/T 12763.8《海洋调查规范 第8部分：海洋地质地球物理调查》和GB/T 12763.10《海 洋调查规范 第10部分：海底地形地貌调查》均有技术要求。GB/T 12763.8第7章 “海底浅层结构探测”中对浅水型浅地层剖面仪的技术要是“工作水深：小于100 m；探测记录深度：海底面以下（垂直）30 m~50 m；记录分辨率：20 cm~30 cm”。 GB/T 12763.10第8章“浅地层剖面测量”要求是“浅地层剖面仪测量时，探测分辨率 一般应优于1 m，探测深度一般应不小于30 m；单道地震仪测量时，探测分辨率 一般应优于3 m，探测深度一般应不小于200 m。”本规程研制20 cm厚的标准样品 作为分辨对象，经试验论证，浅地层剖面仪垂直分辨力最大示值误差应优于可分 辨对象厚度的10%。 3、穿透深度最大允许误差 删除。 修改原因：浅地层剖面仪的穿透深度与工作水深、声源级、工作频率等相关， 一般在30m以上，属于被检设备极端量的检测，在实验室环境下难以通过铺设标 准厚度的地层进行穿透深度的试验，后续可基于声信号衰减规律，进行模拟校准。 4、波束宽度最大允许误差 增加波束宽度最大允许误差：±10%。 修改原因：波束宽度是水下声呐探测设备的关键声学指标，是影响精细化探 测的关键因素，应作为本规程的一项检定内容。 （6）通用技术要求
并在编写中参考了以下有关文件：
GB/T 7965-2002《声学 水声换能器测量》、JT/T 1155《水运工程 浅地层剖
面仪》、JJF 1034《声学计量术语及定义》和 JJF 1059.1-2012《测量不确定度评
定与表示》共同构成规程制定的基础性系列规范。
规程在编制的过程中，遵循以下原则：
a） 协调性原则，与现行的法律法规协调一致；
规程主要起草人及其工作见表 1。
表 2 规程主要起草人及其主要工作
序号 姓名
单位
交通运输部天津水
1
柳义成 运工程科学研究所
国防科技工业水声
2 佟昊阳
一级计量站
国防科技工业水声
3
赵涵
一级计量站
职务/职称 工程师
工程师 常务副站长
主要工作内容
负责起草规程（全文）主要技术内 容，提出并论证规程中重要性能指 标要求，制定并实施试验方法与数 据验证，负责量值溯源和试验验证 工作。 对规程 7.3.3 垂直分辨力关键技术 指标做出论证决策，指导规程中技 术指标的试验方法与数据处理。 给予基本理论与试验方法指导，工 作内容体现在第 7 章。
1
雷海洋仪器有限公司、海洋一所、广州海洋地质调查局、715 研究所、哈尔滨工
程大学、天津水运工程勘察设计院、山东科技大学等）进行全面的调研，汇总调
研结果，表 1 是典型浅地层剖面仪的技术参数；
表 1 典型浅地层剖面仪技术参数
生产厂家
型号
频率/kHz
分辨率 穿透深度 工作水深
Innomar
SES-96 SES-2000
2
提供国产试验样机，指导规程中技
天津水运工程勘察
4
杨鲲
设计院
院长
术指标的论证，指导第 4 章概述中 浅地层剖面仪结构组成、用途及工
作原理的起草。
5
窦春晖
国家水运工程检测
Байду номын сангаас
技术负责人/高
指导规程中 7.1 检定条件技术指标 的论证和编制说明中计量参数的
设备计量站
级工程师
量值溯源路线。
负责规程（全文）编制过程中的人
3
数据的准确可靠。
五、主要内容
按照 JJF 1002-2010《国家计量检定规程编写规则》要求，本规程包括七个 章节和三个附录：1 范围、2 引用文件、3 术语、4 概述、5 计量性能要求、6 通 用技术要求、7 计量器具控制，以及附录 A 检定记录表，附录 B 检定证书内页 格式，附录 C 检定结果通知书内页格式。 （1）范围
工程师
指导提出规程中第 5 章浅地层剖面 仪计量性能要求的论证。
参 与 具 体 7.3.1/7.3.2/7.3.3 章 节 中
国家水运工程检测
测深、垂直分辨力、波束宽度检定
9 张明敏
设备计量站
助理工程师 试验工作及规程主要章节的起草
工作。
四、编写依据
本规程主要依据 JJF 1002-2010《国家计量检定规程编写规则》进行编写，
b）适用性原则，仪器设备规程中技术指标，需要符合当前的技术水平，技
术指标的确定需要符合当前厂家所能达到的技术水平；
c） 科学性原则，浅地层剖面仪规程中关于仪器设备性能试验的内容，应当
符合国家标准的相应要求；
d）溯源性原则，声学淤积厚度测量仪作为试验检测设备，属于计量器具，
因此该仪器检测方法，需要参考国家量值溯源系统表，以量值溯源链的完整以及
96 和 108 差频 3.5~12 和 100 差频
3 5
10
0
<50
3~1500
Edgetech Benthos
3100-G 3300
SIS-1000
SIS-3000
4~24 2~16 2 和 7（Chirp） 2 和 7（Chirp）
4~8 6~10
20
10
2~40 6~80
50
50
300 3000 2000
浅地层剖面仪在港口建设及航道疏浚、海底目标探测、海洋测绘、海洋资源 开发等方面有广泛应用。同时，该仪器作为检测设备，可以应用于水利、建筑等 多个领域的地质结构探测使用。浅地层剖面仪的量值溯源，不局限于水运工程领 域，其他专业可以参考本规程开展浅地层剖面仪的量值溯源工作。规程的技术参 数来源，主要为对应的行业标准，为了与标准相一致，规程的名称修改为 JJG（交 通）140 《浅地层剖面仪》。
本规程规定的范围“本规程适用于浅地层剖面仪的首次检定、后续检定和使 用中检查”。
本章节主要说明了规程的应用范围，保留2017版规程中的内容，并未修改。 （2）引用文件
本规程引用文件汇总如下： GB/T 7965-2002 声学 水声换能器测量 JT/T 1155-2017 水运工程 浅地层剖面仪 JJF 1034-2020 声学计量名词术语及定义 本规程增加了引用文件GB/T 7965-2002《声学 水声换能器测量》，引用了 该文件中关于波束宽度测量的有关内容。 （3）术语 JF 1034-2020和JT/T 1155-2017界定的术语和定义适用于本规程。 该章节引用了JJF 1034-2020声学计量名词术语及定义的内容。 （4）概述 概述部分规定了浅地层剖面仪的用途、工作原理及结构。 该章节保留2017版内容，未修改。 （5）计量性能要求 1、测深最大允许误差
一、任务来源
本规程是根据《交通运输部关于下达 2021 年交通运输标准化计划（第一批） 的通知》（交科技函[2021]136 号） 立项进行编制的。计划编号：JJG 2021-07。 本规程主要由交通运输部天津水运工程科学研究所负责起草。
二、编制背景
JJG（交通）140-2017《水运工程 浅地层剖面仪》部门计量检定规程中部分 计量参数、检测设备、检定方法等已经不适用于当前的产品或者不便于开展实际 检定工作。比如 2017 版规程中浅地层剖面仪需要计量的参数有水深、垂直分辨 力、穿透深度、重复性四个，而穿透深度难以在实验室环境下开展全量程的检定。 本项目针对部门检定规程中存在的不足，综合分析浅地层剖面仪计量的实际需 求，确定计量参数和指标；研究浅地层剖面仪的检定/校准技术，并开展相应的 测试试验，建立统一的计量检定体系，为浅地层剖面仪的性能评价及数据质量提 供保障。
三、编制过程
2021 年 4 月规程修订计划下达，编写组立即着手进行任务分工，正式启动编 写工作。首先进行资料搜集，汇总分析国内外与浅地层剖面仪相关的标准规程规 范等，包括 GB/T 12763 《海洋调查规范》等；同时对原部门计量检定规程执行 过程中的问题进行调研分析，并初步进行必要的试验验证。
2021 年 4 月，对浅地层剖面仪的生产单位、科研单位和使用单位（包括劳
JJF1002-2010《国家计量检定规程编写规则》，根据我国目前浅地层剖面仪的实
际应用情况与特点，结合水运工程测量的技术需求进行编制。对浅地层剖面仪计
量技术指标与量值溯源方法研究，制定技术方案和量值溯源路线。
2021 年 6 月，第一编写人完成检定规程草案初稿，组织编写组进行内部讨
论，明确需要进一步通过试验进行验证的计量要求和检定方法等技术内容，结合