1 概述

超声波测深仪是一种适用于江河湖泊、水库航道、港口码头、沿海、深海的水下断面和水下地形测量以及导航、水下物探等诸多水域的水深测量仪器。由便携式机箱、传感器、微型打印机、支架和信号电缆以及上位机软件等部分组成。

1.1 超声波测深仪的结构组成

超声波测深仪主要由超声波换能器和测控装置两部分组成。超声波换能器用于超声波发射和接收；测控装置控制仪器发射、接受和对接受数据进行分析处理。

1.2 超声波测深仪的工作原理

超声波测深仪的工作原理是根据超声波能在均匀介质中匀速直线传播，遇不同介质面产生反射的原理设计而成的。超声波测深仪是以水体为超声波媒介，测深时将超声波换能器放置于水下一定位置，换能器到水底的深度可以根据超声波在水中的传播速度和超声波信号发射出去到接收回来的时间间隔计算出来。                       

2     性能要求

2.1   分辨力

分辨力 : 在不同水深检测分档范围内相应为 1 cm 、 2cm、 5cm。

2.2   水深检测范围

水深检测范围 : 分（ 0 ~ 20 ） m、（ 0 ~ 50 ） m、（ 0 ~ 100 ） m三档。

2.3   盲区

盲区 : 在不同水深检测分档范围内相应为 0.5m、 1.0m、 1.5m。

2.4   测量误差

在测量范围内，以常温静水及固定反射目标时施测的结果为准：

a ）在水深不大于 5m时，测量误差应不大于± 0.05m；

b ）在水深大于 5m时，测量误差应不大于± 1%。

其它性能应满足 SL/T185-1997的规定。

2.5   重复性

重复性误差应不大于该测深仪测量误差的 0.5倍。

2.6   再现性

再现性误差应不大于该测深仪测量误差的 1.5倍。

3     技术要求

3.1   外观

3.1.1   测深仪表面的标志应清晰明显。

3.1.2   电镀层应牢固、均匀，不应有脱皮、划伤，表面不应有斑点。

3.1.3   各部分连接应牢固，紧固件应无松动、缺损等现象。

3.1.4   电缆应无折痕和断裂现象。

3.1.5   换能器粘结面应牢固，不应有脱落现象。

3.2   允许缺陷限制

使用中检验和后续检定的仪器，允许有不影响仪器准确度的有关缺陷。

4.1   检定设备及检定条件

4.1.1 检定设备

4.1.1 .1 超声波测深仪应在规定条件下进行试验，或经双方约定在近似条件下模拟进行试验，通常用流速仪检定水槽。

4.1.1 .2 水槽长度宜大于超声波测深仪的量程，水槽宽度和深度应符合试验要求，槽底和侧壁应光滑平整。

4.1.1 .3 反射板应平整，表面平整度应不大于 0.5cm。

4.1.1 .4 激光测距仪或钢卷尺应经计量检定合格。

4.1.1 .5 水温计的测量误差应不大于 0.1℃。

4.1.2 检定条件

4.1.2 .1 检定应在下列室内环境条件下进行。

a)    温度 : 0℃～ 45℃；

b)    湿度 : 40%RH～ 95%RH；

c)    水温： 0℃～ 35℃。

4.1.2 .2 检定过程中不应对被检定测深仪进行调整。

4.2   检定项目

测深仪检 定 项目见表 1。

表 1   检定项目一览表

5   检定方法

5.1   外观

目测检查。

5.2   性能检定

测深仪 性能检定 一般应包括 盲区 、 测量误差、重复性误差、再现性误差 等。

5.2.1   检定准备工作

a) 开始检定工作前应对检定设备作必要的例行检查，确保运行安全和测得数据正确可靠。

b) 被检测深仪的换能器应采用固定方式安装在测架上。

  c) 反射板的反射面应与水槽中轴线垂直，在整个检定过程中不应移动。

d) 换能器的发射面应与反射板平行。

e) 换能器应放入水中达水槽水深一半的中间位置上，不应小于 60cm。

f) 激光测距仪应采用固定方式安装在水槽检定车上。

g) 被检测深仪的测控装置放置在水槽检定车上。

5.2.2   检定方式

a ） 根据检定水槽技术要求，移动反射板，或以检定车的移动代替反射板的移动。检定中应保证换能器的发射面与反射板始终保持平行。

b) 测深仪应在相对静止状态下采集数据，在同一测点采集数据应不少于 3次。

5.2.3   检定测点要求

a ） 检定测点取点原则

在测量范围内，应选取具有代表性的测点 。

b）   测点数目

为保证资料的可靠，测点数不应少于表 2规定。

表 2   检定测点数

5.2.4   检定数据的处理

5.2.4 .1 当标准水深不大于 5m时，测量准确度应用绝对误差表示。当标准水深大于 5m时，测量准确度应用相对误差表示。

5.2.4 .2 以初次测点为零点。

5.2.4 .3 检定水深参数单位为 m， 记录及 计算取小数点后三位 ， 结果的有效数字 取小数点后二位 。被检测深仪按其显示数据记录。

5.2.5   性能参数检定

5.2.5 .1 测量水温

将水温计分别放置在水槽两端，入水至水深一半处，测量水槽水的温度，根据实测水温，按仪器操作要求置入相关参数。

5.2.5 .2   盲区测试

根据被检定测深仪的盲区指标，移动检定车或反射板，用激光测距仪或钢卷尺测量换能器至反射面的距离，当换能器至反射面的距离至盲区时，记录超声波测深仪显示数值。

5.2.5 .3 测量误差检定

在测量范围内，移动反射板或检定车（换能器）选择测点时，在每一个测点用激光测距仪或钢卷尺测量换能器至反射面的距离，与超声波测深仪显示数值比较。

5.2.5 .4 重复性误差检定

在测量范围内，模拟测量水深不变，移动反射板或检定车（换能器），使其至原同一位置，测量 5次，记录各次测量值，选择 3个不同距离的测试点，重复此试验，取各测试点中最大测量值（或最小测量值）与平均测量值之差中最大者，即为重复性误差。

5.2.5 .5 再现性误差检定

在测量范围内，模拟测量水深不变，移动反射板或检定车（换能器）至某一位置，在 48h内，开机 10h,关机 2h，共进行 4次，记录各次测量值，用激光测距仪或钢卷尺测量换能器至反射面的距离，与超声波测深仪显示数值比较，计算测量误差。取测量误差中最大者，即为再现性误差。

6   检定结果处理及检定周期

6.1   检定结果处理

经检定符合本规程要求的测深仪，发给检定证书。检定不合格的测深仪发给检定结果通知书，并注明不合格项目。

6.2   检定周期

在正常使用情况下，测深仪的检定期为两年。