自持式剖面循环探测漂流浮标

自持式剖面循环探测漂流浮标

国家标准 GB/T23247一2009 自持式剖面循环探测漂流浮标 Autonomousdriftingprofiler 2009-03-11发布 2009-11-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 国家标准化管蹬委员会国家标准
GB/T23247一2009 前 言 本标准的附录A为规范性附录 本标准由国家海洋局提出 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:国家海洋技术中心 本标准主要起草人:张少永、商红梅、杨庆保、张文良郭海强
GB/T23247一2009 自持式剖面循环探测漂流浮标 范围 本标准规定了自持式剖面循环探测漂流浮标的要求,试验方法、检验规则、标志,包装、运输和贮存 本标准适用于海洋自持式剖面循环探测漂流浮标简称漂流浮标) 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款 凡是注日期的引用文件,其随后所有 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,鼓励根据本标准达成协议的各方研究 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 GB/T17626.3电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验 GB/T17626.6电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度 HY016.2一1992海洋仪器基本环境试验方法低温试验 HY016.3一1992海洋仪器基本环境试验方法低温贮存试验 海洋仪器基本环境试验方法 HY016.4一1992 高温试验 HY016.5一1992海洋仪器基本环境试验方法高温贮存试验 HY016.11一1992海洋仪器基本环境试验方法振动试验 HY016.12一1992海洋仪器基本环境试验方法冲击试验 HYo16.15一1992海洋仪器基本环境试验方法水静压力试验 HY/T042海祥仪器分类及型号命名办法 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准 自持式剖面循环探测漂流浮标autonomousdriftingprofiler 按照设定的时间间隔定期自动沉浮,在下沉之后于一定深度处跟随海流漂移,在上升期间进行海洋 参数剖面测量,并在海表面通过卫星系统传输数据和定位的海洋测量设备 产品组成与型号 产品组成 漂流浮标主要由耐压密封壳体,测量传感器、体积调节部件,数据采集控制系统、卫星通讯系统及电 源等组成 注，漂流浮标一般安装cTD电导率,温度、压力)传感器,根据不同的测量功能也可安装其他要素传感器 4.2产品分类与型号命名 产品按工作深度分为400m、1000m、1500m和2000m四类 产品的型号命名按HY/T042的 规定执行 要求 51外观 漂流浮标壳体表面应无划痕、磨损,锈蚀现象,硬质阳极氧化层应均匀,牢固 紧固件不应有松动和 损伤
GB/T23247一2009 5.2工作深度 5.2.1漂流浮标的工作深度应为400m,或1000m,或1500m,或2000m 5.2.2漂流浮标应根据额定工作深度以及预定投放海区的具体温度,盐度条件,调节整机重量,其准确 度应达到士9.8mN 测量传感器 漂流浮标安装的测量传感器指标应符合相关标准或规程 5.4体积调节部件 体积调节部件在漂流浮标工作深度的1.25倍压力下,应能连续正常工作,无可见异常变形和泄漏 5.5剖面次数 漂流浮标完成的最大剖面次数应不少于70次 5.6循环工作时间间隔 漂流浮标循环工作时间间隔应设定为1d2d,3d、4d,5d,6d、7d、10d或15d 数据传输 通过卫星系统接收到的漂流浮标有效信息率应大于或等于95% 5.8 电源电压 漂流浮标直流电源电压应满足13.5” V士1.5V 5.9环境适应性 漂流浮标按照HYo16.2一1992、HIY016.3一1992,HYo16.4一1992,HY016.5一1992,HYo16.11 1992、HIY016.12一1992、HY016.15一1992的规定进行环境试验,试验后应能正常工作 5.10电磁干扰 在80MHz100MHz频率范围内,漂流浮标产生的电磁辐射强度应不大于1V/m 同时,应可以 抵御150klHz80MHHz频率范围内,强度高达3V/m的电磁干扰 试验方法 6.1检测设备 6.1.125MPa可视压力罐 可视压力罐主要用于漂流浮标壳体的耐压密封检查及重量调整,其主要功能技术指标应满足 a)工作压力大于或等于25MPa; b 罐内直径大于或等于500mm; e罐内深度大于或等于2000mms 工作压力波动小于或等于0.05MPa; d 压力罐底部和侧面分别设有照明窗口和观察窗口 e 6.1.225MPa自动恒压泵站 自动恒压泵站由自动泵站、油水分离器、皮囊压力罐、蓄能器等部分组成 主要用于漂流浮标体积 调节部件的密封检验、高压负载能力考核及使用寿命的考核 其主要技术指标应满足 工作压力大于或等于25MPa; a D) 皮囊压力罐能与漂流浮标下端盖密封,罐内直径大于或等于220mm,罐内深度大于或等于 200 mmm; 工作压力波动小于或等于0.5MPa c 6.1 3 电子天平 电子天平用于漂流浮标的称重,负荷应不小于30kg,感量应为lg 6.1.4测量传感器检验设备 漂流浮标安装的测量传感器应采用相关标准和检定规程中规定的检验设备进行检验
GB/T23247一2009 6.1.5直流电压表 直流电压表测量范围应不小于20V,分辨率应为0.01V 6.2检测方法 6.2.1外观 用目测和触摸对漂流浮标外观进行检查 应符合5.1的要求 6.2.2工作深度 6.2.2.1将漂流浮标整机放于25MPa可视压力罐内,盖好压力罐上盖,排出罐内空气,封闭压力罐， 按HY016.15一1992进行试验 试验后漂流浮标外观应无可见变形,内部应无泄露 6.2.2.2按照附录A中规定的方法,调整漂流浮标的重量,其误差应符合5.2.2的要求 6.2.3测量传感器 漂流浮标安装的测量传感器,按照相关标准和检定规程中的检验方法进行检验,检验结果应符合 5.3的要求 6.2.4体积调节部件 按照以下步骤,在25MPa自动恒压泵站进行体积调节部件的检验 将皮囊放于泵站的皮囊压力罐内,密封; a b)启动泵站,使压力逐渐达到漂流浮标工作深度的1.25倍 c)启动漂流浮标的体积调节部件,检验其密封性能、驱动能力和压力下连续工作性能 试验结果应满足5.4的要求 6.2.5剖面次数 将漂流浮标放人25MPa可视压力罐内,按漂流浮标工作深度,模拟其压力下的沉浮运动,完成的 剖面次数应符合5.5要求 6.2.6循环工作时间间隔 接通漂流浮标的电源,进行循环工作测试,分别记录本剖面与上一剖面的最后一条数据的时间 计 算得到的时间间隔应满足5.6要求 6.2.7数据传输 接通漂流浮标的电源,进行数据传输 通过卫星系统接收的漂流浮标数据应满足5.7要求 6.2.8电源电压 使用直流电压表测量漂流浮标电源电压,测得的电压值应符合5.8要求 6.2.9环境适应性 环境试验项目,步骤和等级见表1,试验结果应符合5.9的要求 进行高、低温贮存试验后,漂流浮标外观应无可见变形,同时内部紧固件不应有松动和损伤 试验 后的24h通电检查,漂流浮标的测量传感器、体积调节部件、数据采集控制系统、卫星通讯系统及电源 等应能正常工作 高低温试验过程中及试验后的24h通电检查,漂流浮标的测量传感器、体积调节部件、数据采集控 制系统、卫星通讯系统及电源等应能正常工作 进行冲击、振动试验和水静压力试验后,漂流浮标外观应无可见变形,同时内部紧固件不应有松动 和损伤 表1环境试验项目与等级 试验项目 采用标准 试验等级 低温贮存试验 HY016.3一1992 -40C,l0h 低温试验 HY016.2一1992 --10C,2h 高温贮存试验 HYo16.5一1992 55C,8h
GB/T23247一2009 表1(续 试验项目 采用标准 试验等级 HYo16.41992 50C,2h 高温试验 HY016.121992 冲击试验 100m/s,三个互相垂直方向各3次 213.2)Hz,lmm;(13.2一80)Hz,7m/s;三个互相垂 HY016.l11992 振动试验 直方向各20次 HYo16.151992 水静压力试验 1.25倍工作压力,保压1h 6.2.10电磁干扰 按照GB/T17626.3与GB/T17626.6规定的方法进行试验,试验结果应符合5.10要求 检验规则 7.1检验分类 漂流浮标的检验分为出厂检验和型式检验两种 出厂检验和型式检验的检验项目如表2所示 7.2出厂检验 所有漂流浮标都应进行出厂检验 检验项目见表2 检验结果应符合表2的要求,否则判该台不 合格 对该不合格产品,应分析原因,采取措施,返修后进行对应项目的第二次出厂检验 若合格,则确 认该台出厂检验合格;若仍不合格,则认为该台出厂检验不合格 7.3型式检验 在以下情况下应进行型式检验 a)正式生产后,如设计,工艺、结构、材料有较大改变时; 转产或长期停产后,再次投产时 b 批量试制或生产,进行抽检或评定考核时 出厂检验结果与上次的型式检验有较大差异时; D 国家质量监督机构提出进行型式检验要求时 e 型式检验应从经过出厂检验合格的产品中随机抽取2台进行;新产品样机少于2台时,应每台进行 型式检验 型式检验项目见表2 检验结果若符合表2的要求,则认为该批产品合格;若2台均不合格,则判该批不合格;若其中有 1台不合格，则加倍抽检,其后仍有不合格品时,则判该批不合格 对该批不合格产品,应分析原因,采 取措施,返修后重新抽样,进行第二次型式检验 若合格,则确认该批型式检验合格;若仍不合格,则认 为该批型式检验不合格,应停止检验 表2出厂检验和型式检验的检验项目 序号 检验项目 出厂检验 型式检验 要求 检验方法 外观 5.1 6.2.1 6 工作深度 5,2 .2.2 测量传感器 5.3 6.2.3 体积调节部件 6.2. 剖面次数 循环工作时间间隔 6.2.6 数据传输 5.7 6.2.7 电源电压 5. 8 6.2. 8 环境适应性 5,9 6.2.9 电磁干扰 5.1o 6.2.1o
GB/T23247一2009 标志、包装,运输、贮存 8.1标志 8.1.1每台漂流浮标的外壳上均应有铭牌,铭牌标识至少应有以下内容 a)产品名称,型号 t》 主要参数; 制造单位; o' 出厂编号、日期 d) 8.1.2在漂流浮标的包装箱表面应标志以下内容 产品名称、型号、出厂编号、件数; a b)箱体尺寸(mm):长×高×宽 c)箱体净重或毛重(kg); d)运输作业安全标志 8.2 包装 漂流浮标应采取整机包装的形式,箱内壁应衬有泡沫塑料或其他防护材料,箱内空隙应用包装材料 填塞,作为漂流浮标电鄙开关的磁铁不应移位或脱落 包装时应附有下列随机物品 a)产品合格证 产品使用说明书 b e)装箱单， d 其他有关技术资料(含数据格式说明,与测量传感器相关的技术文件以及实验室检测结果等) 必要的备件 e) 8.3运输、贮存 8.3.1运输 运输产品时应避免日晒,雨淋 不应与有毒、有害或影响产品质量的物品混装运输 8.3.2贮存 产品应贮存在干燥、,通风良好的场所 不应与有毒、有害、易挥发、易腐蚀的物品同处贮存
GB/T23247一2009 附 录A 规范性附录 自持式剖面循环探测漂流浮标重量调整试验方法 A.1试验设备 漂流浮标重量调整所需的试验设备主要有 a)25MPa可视压力罐(见6.1.1); 电子天平(见6.1.3); b 直读式电导率、温度和压力(CTD)传感器,其主要技术指标应满足表A.1的要求 表A.1直读式CID技术指标 测量参数 温度 电导率 压力 测量范围 -2C35C 0mS/cm一65mS/cm 0MPa10MPa 测量准确度 士0.005C 士0,005mS/cm 满量程的士0.2% A.2试验方法概述 在实验室调整漂流浮标重量的方法为 通过可视压力罐试验,建立漂流浮标在不同压力下体积的线性回归方程,计算其在常压下的 a 体积 b)计算漂流浮标在预定工作深度的体积 c)根据漂流浮标在预定工作深度的体积和预定水深的海水密度,计算漂流浮标在该工作深度将 会受到的浮力 D 通过改变内部配重,调整漂流浮标重量,使其在预定海域、预定深度使用时所受到的浮力与重 力相等,处于中性状态 A.3试验步骤 漂流浮标重量调整试验的具体步骤为: 用直读式CTD测量可视压力罐内谈水的温度(记为6,单位为摄民度(c))和盐度,并计算其 a /cmr')) 比重(记为.,单位为9.8毫牛每立方厘米(9.8mN b)打开漂流浮标,调节漂流浮标皮囊的体积,使其缩至最小 C 在空气中调整漂流浮标的重量,使该重量值与漂流浮标放人可视压力罐后淡水将会对它产生的 浮力值基本相等 用电子天平称得的漂流浮标的空气中重量记为M,单位为9.8毫牛 9.8mN 密封漂流浮标壳体 将一重量均匀、长度大于或等于50cm、淡水中单位长度重量小于1X 9.8nmN/e的小链条挂在漂流浮标皮囊护罩的下端 在漂流浮标顶端放置一配重,其在淡水 中的重量记为m ,单位为9.8毫牛(9.8mN. 将漂流浮标放人可视压力罐,使漂流浮标沉至压力罐底部 密封可视压力罐,逐渐加压,直至漂流浮标离开可视压力罐的罐底并稳定悬浮于可视压力 罐中 把漂流浮标在可视压力罐内稳定悬浮的压力记为p,单位为千帕(kPa),相应提起的小链条的 长度记为l,单位为厘米(cem) 按照式(A.1)计算在此压力条件下漂流浮标达到稳定悬浮状
GB/T23247一2009 态所需增加的重量(M) M，=m.××m A.1 式中: M 在第i个测点上,为使漂流浮标呈中性状态所需增加的重量,单位为9.8毫牛(9.8mN): -测点序号 -单位长度小链条在淡水中的重量,单位为9.8毫牛每厘米(9.8mN/em); 1 l 在压力户时提起的小链条的长度,单位为厘米(cm); 在漂流浮标顶端放置的配重在渎水中的重量,单位为9.8毫牛(9.8nmN mw h)改变可视压力罐的压力,重复第g)步试验,获得新的一组户,M)值 试验数据应不少于8组 即i8) 利用记录的数据,建立压力()-漂流浮标应增加的重量(M)的线性回归方程 iD M，=A×力十B A.2 式中: M 在压力户下,漂流浮标应增加的重量,单位为9.8毫牛(9,8mN); 线性回归方程的斜率,单位为9.8毫牛每千帕(9.8mN/kPa); 压力值,单位为千帕(kPa); B 线性间归方程的截距单位为9.8毫牛(9.8mN) 计算在p=0kPa时,漂流浮标在可视压力罐水温条件下的体积 V =M十B)/o - A.3 式中: V 力等于0kPa时,漂流浮标在可视压力罐水温条件下的体积,单位为立方厘米cnm'); M 用电子天平称得的漂流浮标的空气中重量,单位为9.8毫牛(9.8mN); 在密封可视压力罐前,用直读式CTD测量的,水温为时可视压力罐内淡水的比重,单位 o 为9.8毫牛每立方厘米(9.8mN/e A cTO k)计算常压下漂流浮标所受到的空气浮力 A.4 F=0.00123×V 式中: F常压下漂流浮标所受到的空气浮力,单位为9.8毫牛(9.8mN); 0.00123--空气比重,单位为9.8毫牛每立方厘米(9.8mN/cm`) l 计算在预定压力和温度下漂流浮标的体积 A.5 V，=V[(1一p)十a(t一] 式中: V 在压力力和温度下漂流浮标的体积,单位为立方厘米(em). t-p" 在预定布放海域、预定工作深度的海水温度值单位为摄氏度(C); 在预定工作深度的压力值,单位为千帕(kPa); -漂流浮标体的压缩系数,取2.23×10-kPa'; -漂流浮标体的热膨胀系数,取6.9×10-s- 在密封可视压力罐前用直读式cTD测得的压力罐内谈水的温度,单位为摄氏度(C). 计算漂流浮标所应具有的重量 若要使漂流浮标在预定海域、预定深度呈中性状态,则作用 m 于其上的重力应等于浮力,即 V A.6 M 十F =p.hp" " 于是， M =p.,,V一F
GB/T23247一2009 式中: M. -在空气中用电子天平测量时漂流浮标所应具有的重量,单位为9.8毫牛(9.8mN) 在预定布放海域、预定深度下海水的比重,单位为9.8毫牛每立方厘米(9.8mN/em'); 0,,, 预定布放海域、预定工作深度的海水盐度值 在空气中,通过调整内部配重,将漂流浮标重量调整为M n