JJF 1550-2015钻孔测斜仪校准规范-(高清版).pdf
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1、中华人民共和国国家计量技术规范J J F1 5 5 02 0 1 5钻孔测斜仪校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rB o r e h o l eC l i n o m e t e r s 2 0 1 5-1 2-0 7发布2 0 1 6-0 3-0 7实施国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局 发 布钻孔测斜仪校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rB o r e h o l eC l i n o m e t e r sJ J F1 5 5 0
2、2 0 1 5 归 口 单 位:全国惯性技术计量技术委员会 主要起草单位:上海市计量测试技术研究院中航工业北京长城计量测试技术研究所 参加起草单位:上海地学仪器研究所航天科工惯性技术有限公司北京通联四方科技有限公司 本规范委托全国惯性技术计量技术委员会负责解释J J F1 5 5 02 0 1 5本规范主要起草人:马建敏(上海市计量测试技术研究院)董雪明(中航工业北京长城计量测试技术研究所)参加起草人:井 然(上海地学仪器研究所)杨 卓(航天科工惯性技术有限公司)欧阳静芳(北京通联四方科技有限公司)J J F1 5 5 02 0 1 5目 录引言()1 范围(1)2 引用文件(1)3 概述(1
3、)4 计量特性(2)4.1 外观及各部分相互作用(2)4.2 灵敏度(2)4.3 示值误差(2)4.4 示值漂移(2)4.5 绝缘电阻(2)5 校准条件(2)5.1 环境条件(2)5.2 校准用标准及其他设备(2)6 校准方法(3)6.1 外观(3)6.2 灵敏度(3)6.3 示值误差(3)6.4 示值漂移(5)6.5 绝缘电阻(5)7 校准结果的表达(5)8 复校时间间隔(6)附录A 钻孔测斜仪示值误差测量不确定度评定示例(7)附录B 示值误差校准安装方式(1 0)附录C 校准证书内页格式(1 1)J J F1 5 5 02 0 1 5引 言钻孔测斜仪主要用于地质灾害监测、公路桥梁地基安全监
4、测、水电大坝监测、地震预报研究等领域。本规范参照J J F1 0 8 32 0 0 2 光学倾斜仪校准规范编写。本规范为首次发布。J J F1 5 5 02 0 1 5钻孔测斜仪校准规范1 范围本规范适用于测量范围为-3 0 3 0,最大允许误差为0.0 2 5%F S的基于重力加速度传感器的测斜仪校准,其他测斜仪可以参照执行。2 引用文件本规范引用下列文件:J J F1 0 8 32 0 0 2 光学倾斜仪校准规范凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规范;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。3 概述钻孔测斜仪是根据铅垂方向受重力作用,重力加速度传感器输
5、出电压值线性对应于传感器倾斜角度后的竖直方向重力加速度分量(余弦分量),同样可以转换成水平位移分量(正弦分量)。从结构上可分为两种:深埋式和滑移式。深埋式钻孔测斜仪是将加速度传感器安装在探头内,几十个钻孔测斜仪以列阵的方式永久深埋固定在监测关键位置。滑移式钻孔测斜仪可沿竖直预埋管道分段测量,测斜探棒(探头)轴线和重力铅垂线之间的夹角,即为钻孔倾斜角。倾斜角的变化量由测读仪(显示装置)进行数据采集,经计算机软件统计分析,可以直接或间接地反映地质结构稳定状况。这类仪器主要用于地质灾害监测、公路桥梁地基安全监测、水电大坝监测、地震预报研究等领域。钻孔测斜仪的典型结构如图1所示。图1 钻孔测斜仪示意图
6、测量模型:Xi=Ls i ni1J J F1 5 5 02 0 1 5Yi=Ss i ni式中:Xi 位移示值;L 导轮间距,一般为5 0 0mm;i 对应角度示值,当i3 6时(5 =3 6r a d),s i nii(相对误差 0.1 3%);Yi 电压(或与s i ni呈线性关系的无量纲数值);S 灵敏度。4 计量特性4.1 外观及各部分相互作用钻孔测斜仪外观完好,无影响使用的缺陷,导轮转动灵活无晃动,测头的防水密封胶圈完好无损,并符合出厂说明书中承诺的环境和功能。4.2 灵敏度钻孔测斜仪输出灵敏度按式(1)、式(2)计算:S=Y(1)S=X(2)式中:Y 与电压呈线性关系的示值变化量,
7、VK(V为输出电压,K为标度因数);X 位移示值变化量,mm;角位移变化量,()。4.3 示值误差钻孔测斜仪的最大允许误差:0.0 2 5%F S(测量范围:-3 0 +3 0)4.4 示值漂移示值漂移在1h内不大于4(位移量0.0 1mm)。4.5 绝缘电阻绝缘电阻5 0M。注:校准工作不判断合格与否,上述计量特性要求仅供参考。5 校准条件5.1 环境条件校准时室内温度为(2 05);室温变化1/h;相对湿度7 0%,被校准钻孔测斜仪和校准用仪器设备在实验室内均衡时间3h。避震环境,无强电磁场干扰。5.2 校准用标准及其他设备校准用标准及其他设备见表1。2J J F1 5 5 02 0 1
8、5表1 校准项目和校准设备序号校准项目校准设备1灵敏度优于4 的分度台2示值误差优于4 的分度台3示值漂移优于4 的分度台4绝缘电阻10 0 0V兆欧表6 校准方法6.1 外观检查外观,应符合4.1要求。确定没有影响校准计量特性的因素。6.2 灵敏度将钻孔测斜仪固定在分度台上,示值调至0位。分度台编码器归零,然后分别旋转0 1,1 2,2 3,3 4,4 5,5 6,产生6组i,观察仪器示值电压输出的对应变化量,每个角位置分别记录6组数据(位移Xi或电压Yi)。分别计算6组灵敏度Si,将S-=ni=1Sin作为该仪器的灵敏度测量值,其中,n=6。6.3 示值误差用分度台预置2 5个标准角度测量
9、点:0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,1,2,5,1 0,1 5,2 0,3 0。校准测量顺序:依次从0为起始点,沿加速度传感器灵敏方向插入仪器导杆,夹持位置为导杆的中部(参考导轮方向。即四个扁平圆盘导轮组成的平面与转轴垂直)定位装夹钻孔测斜仪,详细安装方式参见附录B。调整钻孔测斜仪角度,将仪器示值调整为0,记录分度台初始角度值(或将绝对式编码器示值归零)。然后将分度台依次向逆时针和顺时针方向分别旋转,即逆时针方向角度设定为:0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,1,2,5,1 0,1 5,2 0,3 0。顺 时 针 方 向 角 度 设 定 为:0,-0.1,-0.2,-0.3
10、,-0.4,-0.5,-1,-2,-5,-1 0,-1 5,-2 0,-3 0。钻孔测斜仪测杆须沿加速度敏感方向装夹,位置如图2所示,即初始位置0或沿测杆主轴线旋转1 8 0位置,装夹位置确定后须作标记并在证书报告中予以说明。3J J F1 5 5 02 0 1 5图2 钻孔测斜仪设定角度时装夹的2个供选择位置分别将顺时针(+)、逆时针(-)方向预置各标准角对应的测斜仪示值按表2记录。表2 示值误差校准记录序号分度台标准给定角度值i受校钻孔测斜仪示值Xi或Yi对应角度示值ii=a r c s i nXi5 0 0i=a r c s i nYiK角度示值绝对误差i=i-i示值引用误差iF S1
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