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JJG(交通) 140—2022 浅地层剖面仪.pdfJJG（交通）140—2022
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JJG（交通）140—2022
JJG（交通）140—2022 代替JJG（交通）140—2017
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归口单位：全国水运专用计量器具计量技术委员会 主要起草单位：交通运输部天津水运工程科学研究所 中国船舶重工集团公司第七一五研究所 山东省国土测绘院 上海华测导航技术股份有限公司 山东科技大学
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主要起草人： 柳义成(交通运输部天津水运工程科学研究所) 张明敏（交通运输部大津水运工程科学研究所) 佟昊阳（中国船舶重工集团公司第七一五研究所) 丁仕军（山东省国土测绘院） 参加起草人： 吴彬（上海华测导航技术股份有限公司) 叶芳飞（上海华测导航技术股份有限公司) 卜宪海（山东科技大学）
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引言 ...... 范围 1 引用文件 、 2 术语和定义 概述 ....... ? 计量性能要求 5通用技术要求 2 6.1外观 ... 2 6.2铭牌 2 计量器具控制 3 7.1检定条件 3 7.2检定项目 3 7.3检定方法 3 7.4检定结果处理 5 7.5检定周期 6 附录A水下地层剖面标准样品制作方法和要求 附录B浅地层剖面仪检定记录表格式· 8 附录C浅地层剖面仪检定证书内页格式 附录D浅地层部面仪检定结果通知书内页格式
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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。
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本规程引用下列文件： GB/T7965声学水声换能器测量 JJF1034声学计量术语及定义 JT/T1155水运工程浅地层剖面仪 凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规程；凡是不注日期的引用文件， 其最新版本（包括所有的修改单)适用于本规程
JJF1034和JT/T1155界定的术语和定义适用于本规程，
浅地层剖面仪又称为声学地层剖面仪，是探测水底各地层形态构造和其厚度的测量 仪器。 浅地层剖面仪主要由换能器、通信电缆、甲板单元等部分组成，浅地层剖面仪结构示 意图见图1。
图1浅地层剖面仪结构示意图
浅地层剖面仪工作原理为换能器受甲板单元的控制，周期性地向水底发射宽频带声 波脉冲，当声波到达水底及以下地层界面时产生透射与反射，返回信号经换能器与通信电 缆输给甲板单元，并自动绘出水底地层部面图像。浅地层剖面仪工作原理示意图见图2。
JJG（交通）140—2022图2浅地层剖面仪工作原理示意图说明：1——换能器；3——水底；5——发射声波；7——地层剖面图像2—甲板单元；4——地层界面；6——反射声波；5计量性能要求浅地层剖面仪计量性能应符合表1的规定。表1浅地层剖面仪计量性能计量参数最大允许误差h≤40 m±1% F·S测深示值误差h >40 m±3% F·S垂直分辨力示值误差±10%d波束宽度示值误差±10% 0注1：h为水深，d为地层剖面标准样品厚度，0为浅地层剖面仪波束宽度。注2：F·S为满量程。6通用技术要求6.1外观浅地层剖面仪及连接电缆表面涂层应牢固、均匀，不应有脱落、划伤、锈迹等缺陷。6.2铭牌浅地层剖面仪应有清晰的铭牌,标有产品名称、型号、生产厂家、仪器编号及出厂日期等内容。2
7.1.1检定环境条件
检定环境条件要求如下： a)温度：5℃~35℃。 b)相对湿度：应不大于95%。 c)检定过程中浅地层剖面仪应不受到强磁场和强电场的干扰
7.1.2检定及配套设备
7.1.2.1检定设备
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检定设备及要求如下： a)全站仪：2级。 b)钢直尺：长度1500mm，最大允许误差±0.27mm。 c)水下地层剖面标准样品：包括黏土粉砂、粗砂和岩石，应符合附录A的规定 d)水声测量系统（含标准水听器等）：频率范围0.1kHz~200kHz。
7.1.2.2配套设备
配套设备及要求如下： a)声速剖面仪：声速最大允许误差为±0.2m/s。 b)试验水槽：长度不小于40m，宽度不小于3m，深度不小于5m，池壁平整度优于 1cm，侧壁应铺设消声材料。 c)试验行车：试验行车位于试验水槽之上，应配有回转/升降装置，角度控制最大允许 误差±0.1°，位移控制最大允许误差±0.5cm，速度控制最大允许误差±0.01m/s。
检定项目见表2，检定记录表格式见附录B
采用目测和手检的方法检查外观和铭牌。 7.3.2测深示值误差
采用目测和手检的方法检查外观和铭片
测深示值误差检定步骤如下：
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a)将浅地层剖面仪换能器安装在试验行车回转/升降装置上，使发射波束声轴方向与 水面平行，垂直对准试验水槽短边侧壁反射面 b)调节回转/升降装置，使浅地层剖面仪换能器人水深度2.5m，在2.5m水深的声波 传播路径上均匀选择6个测量点，用声速剖面仪测量声速，取算术平均值输人浅地层剖面 仪采集软件，测深示值误差检定示意图见图3。
c)选取5m、10m、15m、20m、25m、30m、35m、40m位置作为水深检定点，在试验水 槽周边架设全站仪，测量浅地层剖面仪换能器面与试验水槽短边侧壁反射面之间的距离 作为水深标准值，与浅地层剖面仪水深测量值比对，按式（1)计算测深示值误差。
垂直分辨力示值误差检定步骤如下： a)按附录A要求制作水下地层剖面标准样品，选取黏土粉砂层、粗砂层和岩石样品层 作为3个垂直分辨力检定点。 1 b)将水下地层剖面标准样品水平缓慢放入水中并静置10min，确保样品无变形。 c)使用声速剖面仪测量水体声速，并输人浅地层剖面仪。 d)将浅地层剖面仪换能器安装在试验行车的回转/升降装置上，使浅地层剖面仪换能 器发射面垂直对准水下地层剖面标准样品表面，控制换能器人水深度1m，换能器发射面 与水下地层标准样品表面的垂直距离应大于浅地层剖面仪的测量盲区。垂直分辨力检定
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层剖面仪垂直分辨力示值误差检定示意图
e)采集并记录浅地层剖面仪对水下地层剖面标准样品的探测数据。 f)通过图像解译，在地层剖面图上均匀选取10个点读取各层样品厚度，计算算术平均 值作为浅地层剖面仪的垂直分辨力示值 g)按式(2)计算浅地层剖面仪垂直分辨力示值误差，取各检定点垂直分辨力示值误差 的绝对值最大值作为检定结果
一浅地层剖面仪垂直分辨力示值误差，m； 人 浅地层剖面仪垂直分辨力示值，m; D 水下地层剖面样品厚度，m。
7.3.4波束宽度示值误差
波束宽度示值误差检定步骤如下： a)将浅地层剖面仪发射扇面调至水平，使标准水听器处于浅地层剖面仪发射扇面内， 正常启动设备。波束宽度示值误差检定示意图见图5。 b)以0.5cm的步进间隔升降调节标准水听器，可获得平行航迹线方向各个角度位置 处的开路电压。 c)保持标准水听器在声轴线上静止，以0.1°的步进间隔水平调节浅地层剖面仪换能 器扇面旋转，可获得垂直航迹线方向各个角度位置处的开路电压。 d)按GB/T7965规定的方法绘制浅地层剖面仪指向性图，计算浅地层剖面仪的波束 宽度，与浅地层剖面仪标称波束角作差，计算示值误差。
经检定合格的浅地层剖面仪，出具检定证书，检定证书内页格式见附录C；检定不合 浅地层剖面仪，出具检定结果通知书，并注明不合格项目，检定结果通知书内页格式 录D
浅地层部面仪的检定周期一般不超过1年
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图5浅地层剖面仪波束宽度示值误差检定示意
水下地层剖面标准样品组成与要求
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下地层剖面标准样品制作方法和要求
水下地层剖面标准样品由黏土粉砂、粗砂、岩石标准样品和有机玻璃围栏组成，构成 示意图见图A.1，具体要求如下： a)样品外形为长方体，设计尺寸均为长100.00cm,宽100.00cm，厚20.00cm。 b)黏土粉砂、粗砂和岩石样品的厚度均不小于200.0mm。 c)黏土粉砂粒径范围：0.004mm~0.062mm。 d)粗砂粒径范围：0.062mm~2.0mm。 e）平整度应优于2mm
图A.1水下地层剖面标准样品构成示意图
水下地层剖面标准样品制作方法如下： a)将岩石样品进行专业切割与打磨，并固定于有机玻璃围栏底部。 b)采用标准粒径筛网选取粒径在0.062mm～2.0mm范围内的粗砂样品，将粗砂样 品进行充分冲洗与浸润，铺设于岩石样品上方，对粗砂样品表面进行整平并贴封塑料 薄膜。 c)采用标准粒径筛网选取粒径在0.004mm~0.062mm范围内的黏土粉砂样品，将 黏土粉砂样品铺设于粗砂样品上方，对黏土粉砂样品表面进行整平并贴封塑料薄膜
0510济南化肥厂浓硝酸车间施工组织设计A.3水下地层剖面标准样品厚度测量方法
水下地层剖面标准样品厚度测量步骤如下： a)岩石样品厚度与平整度溯源至三坐标机等计量标准 b)沿有机玻璃四周均匀选取8个测点，采用钢直尺测量黏土粉砂和粗砂标准样品的 厚度与平整度
JJG(交通）140—2022附录B浅地层剖面仪检定记录表格式证书编号：器具名称规格型号出厂编号制造单位送检单位检定地点环境条件温度：相对湿度：外观检查铭牌检查测深示值误差标准水深值测深示值示值平均值示值误差序号(m)(m)(m)（m）/23垂直分辨力示值误差标准样品垂直分辨力示值示值平均值示值误差序号厚度值(m)(m)(m)（m）23波束宽度示值误差标称波束波束宽度测量值示值平均值示值误差序号宽度（°)(°)（°)(°)一检定员：核验员：检定日期：
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