《走航式温盐深剖面测量仪海上试验方法》（报批稿）.docx

ICS07.060CCSN92HY中华人民共和国海洋行业标准XXXXXXX-XXXX走航式温盐深剖面测量仪海上试验方法Seatestofunderway-conductivity-temperature-depthprofi1er报批稿2023.6.16目次前言II1范围32规范性引用文件33术语和定义34试验项目35试验所用仪器设备35. 1比测仪器设备35.2其他仪器设备36试验条件46. 1试验区46.2 试验船46.3 人员47试验方法47. 1试验前准备47.2 仪器安装47.3 功能性能试验47.4 最高适应船速67.5 指定航速下的最大工作深度78试验报告编写8附录A（资料性）试验报告格式9参考文献12走航式温盐深剖面测量仪海上试验方法1范围本文件规定了走航式温盐深剖面测量仪（以下简称UCTD）的海上试验项目、试验所用仪器设备、试验条件、试验方法和试验报告编写的要求。本文件适用于UCTD的海上试验。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T12763.2海洋调查规范第2部分：海洋水文观测HY/T141海洋仪器海上试验规范3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1走航式温盐深剖面测量仪underway-conductivity-temperature-depthprofiIer以船舶为使用平台，在规定航速范围内，利用甲板单元投放测量探头进行海水电导率、温度和压力剖面测量的仪器。4试验项目UCTD的试验项目如下：a）功能性试验（包括温度测量性能、盐度测量性能）；b）最高适应船速；c）指定航速下的最大工作深度。5试验所用仪器设备1.1 比测仪器设备采用温盐深测量仪（以下简称CTD）作为比测仪器设备，温度最大允许误差应不大于被试UCTD温度最大允许误差；盐度最大允许误差应不大于被试UCTD盐度最大允许误差，压力测量范围应覆盖被试UCTD的压力测量范围，在有效检定或校准周期内。1.2 其他仪器设备船载水文绞车、测深仪、海流测量仪器、卫星定位系统、比测架。6试验条件6 .1试验区试验区满足以下要求：a）水深应不小于被试UCTD的最大工作深度的1.2倍；b）海底地形应相对平坦；c）海区宜选择流速较小的区域，避免强流区；d）海况宜不大于4级。6.1 试验船试验船应足满以下条件：a）最高船速不低于被试UCTD的最大工作航速；b）供电能力满足被试UCTD工作条件；c）甲板具有足够的被试UCTD工作和比测操作空间；d）满足试验设备吊装能力。6.2 人员人员应符合HY/T141的要求。7试验方法7 .1试验前准备按照HY/T141的规定进行试验前准备。7.2仪器安装仪器安装满足以下条件：a）检查、确认试验所用比测仪器设备处于稳定的工作状态；b）选择船上最合适的位置安装投放被试UCTD的电动绞车和绕线机，确保其全天候处于良好工作状态；c）比测CTD和被试UCTD安装在比测架上，在不互相干扰的前提下尽量靠近，且二者的温度盐度探头尽量位于同一水平位置；d）对船载水文绞车及其吊挂装置进行安全检查，确认安全性。7-3功能性能试验7. 3.1试验程序试验程序如下：a）确认试验条件，应满足第6章中规定的要求；b）确认当前站位的位置信息；c）试验船停航,确认当前站位的深度，根据水深确定投放深度，在投放中严防仪器触底；d）对比测CTD和被试UCTD进行整机现场设置，确保仪器处于正常工作状态；e）比测CrD和被试UCTD探头相连紧固在同一比测架上,进行时间校准，观测时间保持同步；f）按操作要求采用船载水文绞车下放比测CTD和被试UeTD探头；g）进入水面后，下降至距水面5In左右，停留5Inin感温；h）5min后，以1s的速度下放比测CTD和被试UCTD探头，尽量保持下放速度的恒定,记录比测CTD和被试UcTD下放过程中的温度测量值、盐度测量值和压力测量值；i）比测CTD和被试UCTD探头到达投放深度后，按操作要求回收比测CTD和被试UCTD探头；j）按7.3.2进行数据处理。7.3.2数据处理7.3.2.1按照GB/T12763.2的要求对比测CTD和被试UCTD进行数据质量控制。7.3,2.2将比测CTD和被试UCTD的数据都转化为随压力1dbar变化的数据集，组成比测数据组。7.3.2.3对比测数据集剔除缺测和含有温度或盐度粗大误差样本的数据组，步骤如下：a）设样本为均，其中i=1,2,n；b）分别按式（1）、式（2）计算样本平均值晨样本标准差;c）剔除含有IXi-田3。的样本值Xi的测量组,得新样本；d）重复b）、c）×=i式中：X 样品平均值；XI 第i个测量样本值；n测量序列总数。=I疆必三£（2）n-1式中：样品标准差；X样品平均值；Xi一一第i个测量样本值；n一一测量序列总数。7.3.2.4比测数据总量不小于IOO组，经7.3.2.3剔除后，有效数据应不少于90%。否则，应暂停试验，分析和排除试验中的各干扰因素后重新进行。7.3.2.5计算比测CTD温度测量序列TCi的平均值T0,和被试UCTD温度测量序列T1U的平均值T1j°7.3.2.6分别按式（3）、式（4）和式（5）计算相关系数r和回归系数a、回归系数b。I(Tci-Tc)(Tui-Tu)_i1(Tci-Tc)×1(Tu1-Tu)2式中：r一一比测CTD温度测量序列和被试UCTD温度测量序列的相关系数;Tfi1一一比测CTD温度测量序列；Tc一一比测CTD温度测量序列平均值；Tui被试UCTD温度测量序列；Tu被试UCTD温度测量序列平均值。b=EJ（F-X孙f）（4）一u-匚。CiA-K式中：a一一比测CTD温度测量序列和被试UCTD温度测量序列的回归系数a；b比测CTD温度测量序列和被试UeTD温度测量序列的回归系数b；Tfi1一一比测CTD温度测量序列；Tc一一比测CTD温度测量序列平均值；Tui被试UCTD温度测量序列；Tu一一被试UCTD温度测量序列平均值。7. 3.2.7按7.3.2.6的方法计算盐度比测序列相关系数和回归系数；8. 3.3数据处理结果9. 3,3.1温度测量性能试验结果的判据如下：a）判据一若温度比测序列相关系数r大于0.99,比测CTD和被试UCTD温度测量高度相关，认为两者在剖面动态测试过程中比测CTD和被试UCTD满足一致性要求,判据一成立；反之，不满足一致性要求,判据一不成立¢b）判据二按式（6）计算误差限A。A=M0+b2A器（6）式中：误差限；uo被试UCTD温度最大允许误差；co为比测CTD温度最大允许误差；b一一比测CTD温度测量序列和被试UCTD温度测量序列的回归系数。当68.3%的TU1满足Ta-ATTci+A时,即TU落在以TS±A误差带内的概率不小于68.3%,判据二成立；反之，判据二不成立。c）判据的运用当判据一不成立时，所有数据不应采用。当判据一成立，判据二也成立时，认为被试UCTD温度测量性能满足相应的技术要求。当判据一成立，判据二不成立时，认为被试UCTD温度测量性能不满足相应的技术要求。10. 3.3.2盐度测量性能按7.3.3.1的方法判断被试UCTD盐度测量性能是否满足相应的技术要求。7.4最高适应船速7.4.1试验程序试验程序如下：a）确认试验条件，应满足第6章中规定的要求；b）确认当前站位的位置信息；c）对被试UCTD进行整机现场设置，确保仪器处于正常工作状态；d）按操作要求下放被试UCTD探头，记录温度测量值、盐度测量值和压力测量值；e）下放至对应的最大工作深度时，停止下放被试UCTD探头；f）按操作要求回收被试UCTD探头；g）按7.4.2进行数据处理。7.4.2数据处理数据处理按如下步骤进行：a）按照GB/T12763.2的要求对被试UCTD进行数据质量控制；b）被试UCTD温度测量序列按7.3.2.3的方法剔除粗大误差；c）计算经a）和b）处理后被试UCTD温度测量序列样本长度n；d）计算被试UCTD温度测量序列样前IOO个测量样本平均值T1和标准差。1；e）若第i个测量样本Tj（i=1,2,3,50）与T1差值的绝对值不大于3,则认为Ti为有效数据；f）选择第j个测量样本前后各50个测量样本（共101个）为一组数据，计算平均值TJ和标准差3%若Tj与TJ差值的绝对值不大于3q,则认为Tj为有效数据；g）重复f）,计算和判断第+1至n-50的温度测量样本是否为有效数据；h）计算被试UCTD温度测景序列后100个测量样本平均值T2和标准差。2；i）若T1c（k=n-49,n-48,n-47,n）与Tz差值的绝对值不大于32,则认为Tk为有效数据;j）统计UCTD温度测量序列样本有效数据量；k）计算被试UCTD温度测量序列理论数据量，计算有效数据量与理论数据量的比值；1）按照a）k）的方法计算被试UCTD盐度测量序列有效数据量与理论数据量的比值；m）按照a）k）的方法计算被试UCTD压力测量序列有效数据量与理论数据量的比值。7.4.3数据处理结果被试UCTD温度、盐度和压力测量序列有效数据量与理论数据量的比值均大于99%,认为被试UCTD最高适应船速满足要求。75指定航速下的最大工作深度7.5.1试验程序试验程序如下：a）确认试验条件，应满足第6章中规定的要求；b）确认当前站位的位置信息；c）对被试UCTD进行整机现场设置，确保仪器处于正常工作状态；c1）船舶按指定航速航行；e）按操作要求下放被试UCTD探头，记录温度测量值、盐度测量值和压力测量值；f）下放至最大工作深度时，停止下放被试UCTD探头；g）按操作要求回收被试UCTD探头；h）按7.5.2进行数据处理。7.5.2数据处理数据处理步骤如下：a）按照7.4.2的方法计算被试UCTD温度测量序列有效数据量与理论数据量的比值；b）按照7.4.2的方法计算被试UCTD盐度测量序列有效数据量与理论数据量的比值；c）按照7.4.2的方法计算被试UCTD压力测量序列有效数据量与理论数据量的比值。7.5.3数据处理结果被试UCTD温度、盐度和压力测量序列有效数据量占比均大于99%,认为被试UCTD最大工作深度满足要求。8试验报告编写试验报告应准确、清晰、明确、客观地报告每一项试验结果，至少应包括下列信息：a）标题，名称为“试验报告”；b）试验机构的名称；c）试验报告的唯一性标识和每一页上的标识，以确保能够识别该页是属于试验报告的一部分，以及表明试验报告结束的清晰标识；d）试验委托方的名称和地址；e）被试仪器名称、型号/规格、出厂编号、制造单位；f）试验所依据的技术文件；g）试验仪器的状态描述；h）试验所使用的比测仪器名称、型号/规格、技术指标和证书编号；i）试验时间、地点；j）试验过程、试验数据和