ICS07.060 CCSN92 中华人民共和国海洋行业标准 HY/T0401—2024 走航式温盐深剖面测量仪海上试验方法 Seatestofunderwayconductivitytemperaturedepthprofiler 2024-03-05发布 2024-06-01实施 中华人民共和国自然资源部发布目次 前言 Ⅰ ………………………………………………………………………………………………………… 1范围 1 ……………………………………………………………………………………………………… 2规范性引用文件 1 ………………………………………………………………………………………… 3术语和定义 1 ……………………………………………………………………………………………… 4试验项目 1 ………………………………………………………………………………………………… 5试验所用仪器设备 1 ……………………………………………………………………………………… 6试验条件 2 ………………………………………………………………………………………………… 7试验方法 2 ………………………………………………………………………………………………… 8试验报告编写 6 …………………………………………………………………………………………… 附录A(资料性) 试验报告格式 7 ………………………………………………………………………… 参考文献 10 ……………………………………………………………………………………………………HY/T0401—2024前言 本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中华人民共和国自然资源部提出。 本文件由全国海洋标准化技术委员会(SAC/TC283)归口。 本文件起草单位:国家海洋技术中心、国家海洋标准计量中心、中国海洋大学。 本文件主要起草人:李扬眉、李晖、兰卉、程绍华、马越、杨立、邱泓茗、陈学恩、门雅彬。 ⅠHY/T0401—2024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(UCTD)的海上试验项目、试验所用仪器设备、试验条件和 试验报告编写的要求,描述了试验方法。 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 underwayconductivitytemperaturedepthprofiler;UCTD 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 5.1 比测仪器设备 采用温盐深测量仪(CTD)作为比测仪器设备,温度最大允许误差不应大于被试UCTD温度最大允 许误差;盐度最大允许误差不应大于被试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。 5.2 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。 1HY/T0401—20246 试验条件 6.1 试验区 满足以下要求: a)水深不应小于被试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)海况不宜大于4级。 6.2 试验船 应满足以下条件: 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。 6.3 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 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CTD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; 2HY/T0401—2024f)按操作要求采用船载水文绞车下放比测CTD和被试UCTD探头; g)进入水面后,下降至距水面5m左右,停留5min感温; h)5min后,以1m/s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0.01MPa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xi,其中i=1,2,…,n; b)分别按式(1)、式(2)计算样本平均值x、样本标准差σ; c)剔除含有|xi-x|>3σ的样本值xi的测量组,得新样本; d)重复b)、c)。 x=1 n∑n i=1xi …………………………(1) 式中: x———样品平均值; xi———第i个测量样本值; n———测量序列总数。 σ=∑n i=1(xi-x)2 n-1…………………………(2) 式中: σ———样品标准差; x———样品平均值; xi———第i个测量样本值; n———测量序列总数。 7.3.2.4 比测数据总量不小于100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TC和被试UCTD温度测量序列TUi的平均值TU。 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。 r=∑n i=1(TCi-TC)(TUi-TU) ∑n i=1(TCi-TC)2×∑n i=1(TUi-TU)2……………………(3) 式中: r ———比测CTD温度测量序列和被试UCTD温度测量序列的相关系数; TCi———比测CTD温度测量序列; TC———比测CTD温度测量序列平均值; 3HY/T0401—2024TUi———被试UCTD温度测量序列; TU———被试UCTD温度测量序列平均值。 a=TU-∑n i=1(TCi-TC)(TUi-TU) ∑n i=1(TCi-TC)2TC…………………………(4) b=∑n i=1(TCi-TC)(TUi-TU) ∑n i=1(TCi-TC)2…………………………(5) 式中: a ———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UCTD温度测量序列的回归系数b; TCi———比测CTD温度测量序列; TC———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。 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。 7.3.3 数据处理结果 7.3.3.1 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Δ。 Δ=Δ2 U0+b2Δ2 C0 …………………………(6) 式中: Δ ———误差限; ΔU0———被试UCTD温度最大允许误差; ΔC0———为比测CTD温度最大允许误差; b———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TUi满足TCi-Δ≤TUi≤TCi+Δ时,即TUi落在以TCi±Δ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