国家水运工程检测设备计量站“十四五”发展规划

“十四五”时期是我国全面开启全面建设社会主义现代化国家新征程,向第二个百年奋斗目标进军的第一个五年,是全面推进交通强国建设的第一个五年,也是国家水运工程检测设备计量站(以下简称“国家计量站”)建立以来的第二个五年。当前和今后一个时期,交通运输尤其是水运行业仍处于重要战略机遇期。

我国水运工程计量体系框架分析及工作展望

水运工程计量体系构建是实现水运工程计量工作的有效、有序开展的重要基础,是实现交通强国战略的重要支撑和保障。文章从水运工程计量法律法规体系、计量组织体系、计量技术体系及计量基础设施等方面阐述了水运工程计量体系的基本构架,分析了水运工程计量体系的现状情况,并对完善水运工程计量法律法规体系需要开展的工作进行了展望。

我国交通水运计量工作现状与展望

计量是构成国家质量基础的三大内容之一,关系国计民生。交通水运计量属于工程计量,体现为计量在交通水运领域中的应用。通过回顾我国交通计量工作,系统描述了我国水运计量工作的现状,分析总结了工作中存在的问题,结合《计量发展规划》和交通运输部四个交通的要求,给出了解决措施,并对未来水运计量工作提出了展望。

水运专业计量基础设施建设可行性及规模论证

分析并梳理了目前水运行业计量发展现状及面临的问题;着重分析并论证了水运专业计量基础设施建设的重点需求、必要性及符合性;提出了水运专业计量基础设施急需建设的多功能六面消声水池、水深与流速检定水槽、潮波检定水塔以及计量测试及性能实验室等主要功能设施,并简要论证了其尺度规模。

非金属声波检测仪计量检定装置研究

非金属声波检测仪在水运工程结构检测中应用广泛,主要用于检测混凝土构件以及灌注桩等构件的内部是否存在断裂、空隙等内部缺陷,对保证工程质量起到极其重要的作用。新建的非金属声波检测仪计量检定装置由微机控制,具有大量程、高精度和高度自动化的特点,可用以检定/校准声波检测仪的技术性能是否符合规程要求,有效地解决水运工程领域非金属声波检测仪的量值溯源问题,成为水运工程计量体系的重要组成部分。文章着力阐述了利用声时法进行无损检测混凝土构件内部质量的基本原理以及计量检定装置的工作原理、方框图、计量标准的性能考核等。

机械成孔检测仪原理及计量校准方法探讨

机械成孔检测仪是用于检测灌注桩成孔质量的测量设备,被广泛应用于交通工程灌注桩成孔的孔径、孔深、垂直度和沉渣厚度等参数检测,其工作性能和计量特性直接关系着测量结果的准确性,而测量结果对水工建筑物中基桩的质量与安全有直接影响。通过梳理国内相关技术规范,对机械成孔检测仪的特性进行了计量研究,目的是为了更精准的对其进行计量校准。根据有关规范中关于成孔质量检验标准及仪器的技术要求、仪器检测原理,提出了检测量值准确可靠的物理量,作为仪器的计量特性。文章中的机械成孔检测仪主要性能参数为几何量计量学的研究范畴,可采用直接测量的校准方法并选取满足量传比的计量标准器,对仪器的示值误差进行评定。

振弦式土压力计自动校准系统设计及应用研究

随着智慧港口和智慧航道建设的发展,监测传感器的自动化计量已成为未来发展趋势。通过分析监测传感器——振弦式土压力计的组成和工作原理、校准需求及难点,设计并研制了一套自动化校准系统。以工控机为控制核心,以自动加压系统、频率采集仪为标准器,通过控制系统自动加压和测量被检设备输出频率模数值,可实现压力标准值的设置输出、频率测量值的自动记录存储及运算处理、历史数据管理及生成校准报告等目标。试验表明其各项程序和指标均能满足振弦式土压力计的校准要求,可直接用于相关计量校准工作。

回声测深仪远程计量校准研究

简要介绍回声测深仪校准装置的工作原理、实现方式及在远程计量校准工作中的使用价值,重点介绍回声测深仪远程交互功能实现方式、实现原理、硬件设计及组网模式,将无线通信功能集成于回声测深仪校准装置上从而能够实现待测仪器设备和远程终端的交互功能。通过对两种不同品牌型号的回声测深仪和不同水深值进行校准试验,回声测深仪校准装置的校验精确性和远程交互功能传输稳定性符合要求,测量误差偏离值符合国家计量检定要求。其远程交互功能能够实现100 m范围内仪器设备连接和远程终端的数据准确传输。

钢弦式孔隙水压力计计量检定装置研究

钢弦式孔隙水压力计在水运工程领域应用广泛,其测量数值的准确度对水运工程质量有较大的影响。钢弦式孔隙水压力计是孔隙水压力计中社会保有量最大、应用最广泛的一种。新建钢弦式孔隙水压力计计量检定装置,可以有效解决水运工程领域钢弦式孔隙水压力计的量值溯源问题,成为水运工程计量体系的重要组成部分。文章给出了钢弦式孔隙水压力计进行检定/校准时所需计量检定装置的组成、工作过程及其主要计量标准的技术要求和试验。同时阐述了钢弦式孔隙水压力计传感器的方框图、工作原理和性能测试,文章最后对钢弦式孔隙水压力计计检定装置的示值误差、测量结果的不确定度进行评定,可以有效解决水运工程领域钢弦式孔隙水压力计的量值溯源问题。

水下成像声纳计量测试及量传溯源技术研究

为保障水下探测量值准确可靠,研究水下成像声纳计量测试方法及量传溯源技术。基于大型试验水池和位移/回转机构,采用比较校准法对成像声纳声学参数和几何参数进行了计量测试,以全站仪、标准水听器、信号采集器、标准目标块套组作为计量主标准器,完成了对成像声纳工作频率、波束宽度、成像距离和鉴别阈的计量性能试验。参考标准值与标称值比对结果表明,被检成像声纳工作频率示值误差0.059 kHz,垂直波束宽度示值误差-0.07°,水平波束开角示值误差1.3°,成像距离优于180 m,鉴别阈5 cm,并给出了测量结果的扩展不确定度。海洋测绘仪器计量标准的建立,有助于规范评价国内外产品的关键性能,保障测量成果质量。

《交通水运行业重点监督管理产品目录》的编制

为加强交通水运行业重点产品监督抽查管理工作,促进《交通运输行业重点监督管理产品目录(2013年版)》的可持续修订,开展《交通水运行业重点监督管理产品目录》编制工作。对《交通水运行业重点监督管理产品目录》编制原则、结构体系以及产品分类进行分析研究,确定《交通水运行业重点监督管理产品目录》的总体框架,包括分类号、产品类别、产品名称、技术标准、是否列入生产许可证目录、风险等级、建议执行计划等,梳理出涉及水运行业的工程材料、工程构配件、工程检测及监测产品、港口安全设施构配件、港口机械、航测及助航产品、其他用品等7大类共计184种重点产品,并给出初步的标准依据、综合风险等级、建议执行计划等指标。

交通水运产品质量监督抽查体系研究

通过梳理国家产品质量监督抽查管理政策以及交通运输行业产品质量监督抽查现状及能力分析,从法规制度体系、技术标准体系、支撑保障体系三方面构建了交通水运产品质量监督抽查体系。

一种弦式接收仪频率参量计量校准方法研究

基于弦式接收仪激励信号电压幅值超出标准信号发生装置量程上限的问题,提出一种弦式接收仪频率参量计量校准方法,采用低频信号发生器为标准信号发生装置,由数字示波器判定弦式接收仪激励信号形式,通过设计对称式信号调理模块,根据激励信号电压幅值大小调整衰减倍数,在全量程范围内实现了弦式接收仪频率参量的计量校准。通过试验验证,该方法可准确判别弦式接收仪的激励信号形式、量程上下限位置,在不影响测量精度的前提下将激励电压降至安全幅值以内,频率最大示值误差0.11 Hz,3000 Hz测量点处测量不确定度U=0.22 Hz,k=2,满足最大允许误差0.3 Hz要求。

水运工程水文勘测仪器计量检定现状及其发展浅见

交通水运运输业是海洋经济及沿江河经济极其重要的一环,多年来港口吞吐量一直占据着全球贸易活动首位。港口航道基础设施的快速建设及良好维护,为我国对内、对外贸易的顺利开展、＂一带一路＂战略、＂长江经济带＂战略的落实奠定了良好的基础。

砥砺前行 奋勇争先 加快建设水运交通现代先进测量体系

国家水运工程检测设备计量站于2015年获得法定计量检定机构授权,至今已近十年。十年来,作为水运计量的亲历者、开拓者和建设者之一,我见证了机构的发展、设施的完善和人才的成长;十年来,我们不断加强水运计量体系建设、夯实软硬件基础,以《计量发展规划(2021一2035年)》为指引,以建设水运交通现代先进测量体系为使命,支撑建设交通强国,在奋力做好现代化开路先锋的征程中发挥基石作用。

多波束声呐声学参数校准系统设计

依据水声计量测试原理与方法,设计了一套多波束声呐声学关键参数的计量校准系统。利用多维运行控制装置,在消声水池中对多波束声呐进行了声源级、工作频率、波束宽度、脉冲宽度等声学指标的校准。阐述了校准系统的主要组成、计量器具控制和校准方法。实现了在等效自由场、远场中对水下声呐换能器位置的精确控制、声信号采集与分析等功能。通过不确定度评定,给出了该校准系统工作频率、波束宽度测量结果的扩展不确定度。通过参考值与标称值比对,求得被检多波束声呐声源级误差小于0.7dB,工作频率误差小于0.03%,脉宽误差小于2%,波束宽度误差小于10%。

光电式含沙量测量仪器的校准方法及结果评定

为了维护航道港池泊位水深,每年需要投入大量的经费用于航道疏浚,准确测量水体中含沙量量值,可为港口及航道区域泥沙淤积量的计算、预报和后报提供准确的含沙量测量数据,这对于港口航道维护运营具有重要意义。为了解决水体中含沙量测量的准确性问题,研究了0.1~30 kg/m^(3)范围的含沙量标准场的配制及测试技术,采用烘干称重的方法对该含沙量标准场进行含沙量标准值测试,测试结果显示含沙量标准场均匀度均小于2.88%。提出含沙量测量仪器的校准方法,得到含沙量测量仪器的测量结果相对误差均小于7%。以实例分析了该校准测量结果的不确定度评定方法,实现对含沙量测量仪器的校准能力。

基桩高应变仪加速度传感器校准系统的建立与试验

文章主要阐述了基桩高应变仪加速度传感器落锤比较法校准系统的组成、原理,介绍了基于虚拟仪器技术设计的校准、软件功能,实现了落锤式冲击比较法对基桩高应变仪加速度传感器的校准。通过试验测量了该系统可产生加速度的峰值、脉宽范围,并分别通过比较法和绝对法进行校准比较,对该系统测量数据的可靠性进行了验证。

自容式压力验潮仪检定装置的建立与研究

为了解决自容式压力验潮仪的量值溯源,该文自主研发了验潮仪检定装置,选取自容式压力验潮仪分别在水塔和压力罐内进行了实验测量,得到了被检仪器测量范围内的线性度。数据表明,验潮仪检定装置完全可以满足自容式压力验潮仪检定和校准的需要。

水平垂直双向振动台性能测试和评价

该文以港口水工建筑技术国家工程实验室水平垂直双向振动台为研究对象,介绍了振动台的结构布局和控制系统,并对其进行了性能测试。在性能测试过程中,根据水平垂直双向振动台的工作能力曲线,选择125 Hz的正弦拍波进行峰值激振加速度测试;分别选取了人工地震波和天津地震波对振动台的地震波复现能力进行了测试。测试结果表明:水平垂直振动台的最大激振加速度可以达到设计要求;人工地震波和天津地震波的复现测试中,时程曲线与输入波形基本一致,测试反应谱和期望反应谱的误差在绝大多数频率范围内可控制在20%以内。