JJF(蘇) 257-2023 管線深度測量儀校準(zhǔn)規(guī)范

江蘇省地方計量技術(shù)規(guī)范

JJF（蘇）XXXX-2023

管線深度測量儀校準(zhǔn)規(guī)范

CalibrationSpecificationforPipelineDepthDetector

2023-xx-xx發(fā)布2023-xx-xx實施

江蘇省市場監(jiān)督管理局發(fā)布

JJF（蘇）XXXX—2023

管線深度測量儀校準(zhǔn)規(guī)范

CalibrationSpecificationforPipelineJJF困XXXX-2023

DepthDetector

本規(guī)范經(jīng)江蘇省市場監(jiān)督管理局于2023年xx月xx日批準(zhǔn)，并自2023

年XX月XX日起施行。

歸口單位：江蘇省幾何量計量專業(yè)技術(shù)委員會

主要起草單位：泰州市計量測試院

江蘇省計量科學(xué)研究院

本規(guī)范委托江蘇省幾何量計量專業(yè)技術(shù)委員會負(fù)責(zé)解釋

2

JJF（蘇）XXXX—2023

本規(guī)范主要起草人：

吳新峰（泰州市計量測試院）

王春苗（泰州市計量測試院）

李新（江蘇省計量科學(xué)研究院）

安靖婕（江蘇省計量科學(xué)研究院）

參與起草人：

王俊傣州市計量測試院）

華志超（泰州市計量測試院）

2

JJF密）XXXX—2023

目錄

目錄....................................................................I

引言.....................................................................II

1范圍....................................................................1

2引用文件...............................................................I

3術(shù)語....................................................................1

4??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????1

5計量特性...............................................................3

5.1定位偏差.............................................................3

5.2深度測量誤差........................................................3

5.3定位重復(fù)性..........................................................3

5.4深度測量重復(fù)性......................................................3

6校準(zhǔn)條件...............................................................3

6.1環(huán)境條件............................................................3

6.2測量設(shè)備及其他設(shè)備.................................................3

7校準(zhǔn)項目和校準(zhǔn)方法...................................................4

7.1校準(zhǔn)前檢查..........................................................4

7.2測量方式和操作程序.................................................4

7.3定位偏差............................................................5

7.4深度測量誤差........................................................5

7.5定位重復(fù)性..........................................................6

7.6深度測量重復(fù)性......................................................6

8校準(zhǔn)結(jié)果表達...........................................................6

9復(fù)校時間間隔...........................................................7

附錄A校準(zhǔn)裝置的要求和參考結(jié)構(gòu)及測量方法.............................8

附錄B管線鋪設(shè)的要求..................................................10

附錄C深度測量誤差的測量結(jié)果不確定度評定示例........................11

附錄D推薦的校準(zhǔn)證書內(nèi)頁格式..........................................15

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引言

本規(guī)范依據(jù)JJF1001-2011《通用計量術(shù)語及定義》、JJF1071-2010《國

家計量校準(zhǔn)規(guī)范編寫規(guī)則》和JJF1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》

進行編寫。本規(guī)范參考了CJJ61-2017《城市地下管線探測技術(shù)規(guī)程》的部

分技術(shù)要求。

本規(guī)范為首次發(fā)布。

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管線深度測量儀校準(zhǔn)規(guī)范

1范圍

本規(guī)范適用于測量范圍為（0^10）m的管線深度測量儀的校準(zhǔn)。

2引用文件

本規(guī)范引用下列文件：

JJF1094-2002測量儀器特性評定

CJJ61-2017城市地下管線探測技術(shù)規(guī)程

凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規(guī)范。

3術(shù)語

3.1管線pipeline

金屬管道及金屬線纜，不包含電連通性差的金屬管線（如鑄鐵管）。

3.2探測平面surveyplane

在校準(zhǔn)管線深度測量儀時，接觸或靠近接收機下底面的參考平面。

3.3管線投影線projectionlineofpipeline

管線中心線在探測平面上的投影線。

3.4定位偏距setover

管線深度測量儀探測到的定位點與管線投影線在垂直于管線走向的

垂直距離。

3.5管線深度depthofpipeline

管線中心線與探測平面間的垂直距離。

4概述

管線深度測量儀是指利用電磁感應(yīng)原理對地下金屬管線進行定位、

測深的儀器，也稱管線定位儀、管線探測儀（以下簡稱儀器）。主要組成

包含發(fā)射機、接收機及配套附件。發(fā)射機用于給管線激發(fā)信號，接收機

用于接收信號。儀器工作位置示意圖見圖1,發(fā)射機和接收機的典型結(jié)構(gòu)

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見圖2、圖3o

儀器使用時根據(jù)實地情況選擇合適的信號施加方式和探測方法。儀

器基本工作原理為利用發(fā)射機產(chǎn)生交變電流，通過發(fā)射線圈使其周圍產(chǎn)

生電磁場，當(dāng)?shù)叵麓嬖诮饘俟芫€時，金屬管線在電磁場的激發(fā)下產(chǎn)生二

次電磁場。接收機的接收線圈接收到二次電磁場后，就可發(fā)現(xiàn)地下金屬

管線，測量出地下管線的位置和深度。

1

1一接收機2—發(fā)射機3—地面4—被測管線

圖1儀器工作位置示意圖

1—顯示屏2—按鈕3—手柄4—接線口1—顯示屏2—按鈕3—手柄4-下底面

圖2發(fā)射機的典型結(jié)構(gòu)示意圖圖3接收機的典型結(jié)構(gòu)示意圖

2

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5計量特性

5.1定位偏差

用最大定位偏距表示，一般不超過10%瓦

5.2深度測量誤差

一般不超過±15%及

5.3定位重復(fù)性

一般不超過5%兒

5.4深度測量重復(fù)性

一般不超過5%ho

注1：力表示管線中心深度，當(dāng)1000mm時以1000mm代入計算。

注2：由于校準(zhǔn)工作只給出測量結(jié)果，不判斷合格與否，以上計量特性要求僅供參考。

6校準(zhǔn)條件

6.1環(huán)境條件

6.1.1校準(zhǔn)在常溫條件下進行。

6.1.2校準(zhǔn)場地應(yīng)為地球物理條件相對簡單的固定地理位置，場地平整，

無積水，無大型金屬結(jié)構(gòu)。

6.1.3校準(zhǔn)環(huán)境應(yīng)避開強交變電磁場或近距離的交變磁場等干擾因素影響。

6.2測量設(shè)備及其他設(shè)備

6.2.1校準(zhǔn)時所需的測量設(shè)備和其它設(shè)備：

a）鋼直尺：（0^1000）mm,MPE：±0.20mm；

b）光學(xué)經(jīng)緯儀：DJ6；

c）校準(zhǔn)裝置：校準(zhǔn)裝置的要求和參考結(jié)構(gòu)及測量方法見附錄A；

d）管線：金屬材質(zhì)，形狀規(guī)則，具有良好的電連通性能，尺寸偏差

符合相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)要求。直徑規(guī)格根據(jù)儀器使用情況選擇,一般在（50~

200）mm范圍。管線鋪設(shè)的要求見附錄B。

注3：允許使用滿足測量不確定度要求的測量設(shè)備和其它設(shè)備。

3

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7校準(zhǔn)項目和校準(zhǔn)方法

7.1校準(zhǔn)前檢查

校準(zhǔn)前需確保儀器處于正常工作狀態(tài)，沒有影響校準(zhǔn)計量性能的因

素后方可進行校準(zhǔn)。儀器的配套附件、使用說明書應(yīng)齊全。具有自檢功

能的接收機和發(fā)射機應(yīng)自檢正常。

7.2測量方式和操作程序

7.2.1校準(zhǔn)應(yīng)按照儀器說明書中規(guī)定的安全要求和操作步驟進行。

7.2.2校準(zhǔn)時接收機應(yīng)采用豎直姿勢，接收機屏幕朝向校準(zhǔn)人員。

723校準(zhǔn)時的信號施加方式一般使用直連法。是否選用夾鉗法、感應(yīng)法

根據(jù)客戶要求決定，不選用主要用于探查的其它方法。

723.1使用直連法時，接線應(yīng)布設(shè)合理，電性接觸良好，連線端與管線

走向垂直，必要時使用延長線。接線時，接收機的紅色夾線端與管線的

一端相連，黑色夾線端通過與管線保持一定距離的不間斷平行直連線與

管線另一端連接（雙端直連），或通過插地釬接地與管線另一端連接（單

端直連）。

723.2使用夾鉗法時，夾鉗的內(nèi)徑應(yīng)大于管線直徑。夾套時，夾鉗應(yīng)垂

直于管線走向夾套在管線的一端，保持夾鉗閉合。

7.233使用感應(yīng)法時，發(fā)射機應(yīng)與管線耦合良好。擺置時，發(fā)射機放置

于管線正上方，手柄方向按照說明書規(guī)定。校準(zhǔn)時，接收機與發(fā)射機保

持合理的收發(fā)距。

7.2.4應(yīng)按說明書的規(guī)定選擇和設(shè)置儀器的信號頻率和輸出功率，接收機

與發(fā)射機信號頻率應(yīng)一致。選擇和設(shè)置的信號頻率和輸出功率應(yīng)保證接

收信號有足夠的強度，確保接收信號可從背景場中清楚地分辨出來。通

常，直連法采用中低頻，夾鉗法采用中高頻，感應(yīng)法采用高頻。

7.2.5定位操作程序

定位一般按照以下程序進行操作：

4

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a）按照儀器說明書的規(guī)定，進行儀器擺置、接線、開機。設(shè)置發(fā)射

機和接收機的模式和參數(shù)，調(diào)整頻率一致。接收機一般設(shè)置峰值模式。

b）接收機保持與探測平面垂直，在探測平面上沿垂直于管線走向的

方向橫向移動，觀察并調(diào)整接收機信號增益在60%左右，找到極值信號

位置。

c）原地旋轉(zhuǎn)接收機，觀察接收機屏幕的方向指示信號變化，直至方

向指示為“零位”。

d）重復(fù)b）、c）步驟，直至穩(wěn)定在同一位置，即為儀器的探測定位點。

7.3定位偏差

在管線深度為1m左右的校準(zhǔn)點進行。

在管線中心線的延長線上安置、整平光學(xué)經(jīng)緯儀。調(diào)整光學(xué)經(jīng)緯儀

使其豎軸與管線中心線處于同一平面，固定照準(zhǔn)部。上下旋轉(zhuǎn)光學(xué)經(jīng)緯

儀望遠(yuǎn)鏡，以望遠(yuǎn)鏡在校準(zhǔn)裝置探測平面上的瞄準(zhǔn)位置線作為管線投影

線，在探測平面上進行標(biāo)記。

按照725定位操作程序確定探測定位點，用鋼直尺測量探測定位點

與管線投影線標(biāo)記之間的定位偏距。重復(fù)測量3次，取定位偏距的最大

值作為定位偏差，結(jié)果保留至厘米（cm）。

7.4深度測量誤差

在儀器深度測量范圍內(nèi)選擇大致均勻分布的（3?5）個校準(zhǔn)點進行。

進行深度測量前，先按照725定位操作程序進行定位，確定探測定

位點。在探測定位點位置，接收機保持垂直，接收機底面與探測平面接

觸，采用直讀法讀數(shù)。重復(fù)測量深度3次，取平均值作為深度測量結(jié)果幾

按照公式（1）計算深度測量誤差6。

6j=hj-（Hj-D/2）（1）

6i—第i點深度測量誤差；

無一第i點深度測量結(jié)果的平均值;

5

JJF（蘇）XXXX-2023

出一第i點探測平面到管線鋪設(shè)面的距離；

D—管線直徑。

7.5定位重復(fù)性

在管線深度為1m左右的校準(zhǔn)點進行。

采用7.3中的測量方法，重復(fù)定位探測9次，分別記錄定位偏距測量

值及該定位點位于管線投影線標(biāo)記的左右側(cè)位置。探測定位點分布在管

線投影線標(biāo)記的兩側(cè)時一，分別取兩側(cè)位置的定位偏距最大值，按照公式

（2）計算定位重復(fù)性。否則，按照公式（3）計算定位重復(fù)性。

S|=（1maxl+】max2）/3⑵

S1-定位重復(fù)性，結(jié)果保留至cm；

/maxI—其中一側(cè)位置的定位偏距最大值；

/max2—另一側(cè)位置的定位偏距最大值。

S|=Umax—】min）/3（3）

si—定位重復(fù)性，結(jié)果保留至cm；

/max—定位偏距最大值；

/min-----定位偏距最小值。

7.6深度測量重復(fù)性

在管線深度為1m左右的校準(zhǔn)點進行。

采用7.4中的測量方法，重復(fù)測量管線深度9次，按照公式（4）計

算深度測量重復(fù)性。

sh~（hmax-hmin）/3（4）

Sh—深度測量重復(fù)性；

〃max—9次深度測量結(jié)果中的最大值；

//min—9次深度測量結(jié)果中的最小值。

注4：校準(zhǔn)項目7.3至IJ7.6應(yīng)在按723選擇的不同信號施加方式下分別測量。

8校準(zhǔn)結(jié)果表達

經(jīng)過校準(zhǔn)的管線深度測量儀出具校準(zhǔn)證書，校準(zhǔn)證書應(yīng)滿足JJF

1071-2010中5.12的要求。深度測量誤差的測量結(jié)果不確定度評定參考

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附錄C,校準(zhǔn)證書內(nèi)頁格式參考附錄D。

9復(fù)校時間間隔

由于復(fù)校時間間隔的長短是由儀器的使用狀況、使用者、設(shè)備本身

質(zhì)量等諸因素所決定的，因此，送校單位可根據(jù)儀器實際使用情況自主

決定復(fù)校時間間隔。建議復(fù)校時間間隔一般為1年。

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附錄A校準(zhǔn)裝置的要求和參考結(jié)構(gòu)及測量方法

A.1校準(zhǔn)裝置的要求。

A.1.1校準(zhǔn)裝置應(yīng)采用非磁性材料，與目標(biāo)管線存在明顯的電學(xué)性能差異。

A.1.2校準(zhǔn)裝置應(yīng)在滿足校準(zhǔn)環(huán)境條件的校準(zhǔn)場地內(nèi)使用。

A.1.3校準(zhǔn)裝置應(yīng)為固定設(shè)施，穩(wěn)定牢固，保證足夠的承重，具有必要的

加固結(jié)構(gòu)和安全防護措施。

A.1.4校準(zhǔn)裝置應(yīng)有到達各校準(zhǔn)位置的臺階通道，便于接收機測量讀數(shù)。

A.1.5探測平面應(yīng)選用透光材料或留有透光孔，便于校準(zhǔn)裝置的測量和核

查。

A.1.6探測平面和管線鋪設(shè)平面應(yīng)為水平平面，平面度不大于5mm,兩平

面間的平行度不大于lOmmo

A.2校準(zhǔn)裝置的結(jié)構(gòu)可參考圖A.1和圖A.2,允許使用滿足要求的其它結(jié)

構(gòu)形式的校準(zhǔn)裝置。

/探測平面

V/////A

圖A.1校準(zhǔn)裝置截面示意圖

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圖A.2校準(zhǔn)裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖

A.3校準(zhǔn)裝置的測量方法

A.3.1探測平面和鋪設(shè)平面的平面度

采用刀口尺、鋼直尺，經(jīng)緯儀、全站儀、水準(zhǔn)標(biāo)尺等設(shè)備進行測量。

A.3.2探測平面到管線鋪設(shè)面的距離H

用1級手持式激光測距儀或測深鋼卷尺測量。

用手持式激光測距儀時，手持式激光測距儀設(shè)置前基準(zhǔn)模式，前基

準(zhǔn)面緊靠在透光面或透光孔位置，激光光束反射點位于鋪設(shè)平面，兩側(cè)

位置分別重復(fù)測量3次，計算6次測量結(jié)果的平均值作為結(jié)果。

用測深鋼卷尺測量時，測深尺陀通過校準(zhǔn)裝置探測平面上的透光通

孔與管線鋪設(shè)平面正確接觸，在探測平面位置讀取測深鋼卷尺的讀數(shù)，

重復(fù)測量3次，計算3次測量結(jié)果的平均值作為結(jié)果。

A.3.3探測平面和管線鋪設(shè)平面的平行度。

在探測面上沿管線走向方向選擇3個測量位置，分別測量探測平面

到管線鋪設(shè)平面距離，每個位置重復(fù)測量3次計算平均值作為測量結(jié)果，

取3個位置測量結(jié)果的最大值與最小值之差為平行度。

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附錄B管線鋪設(shè)的要求

B.1管線應(yīng)在校準(zhǔn)裝置中采用直線方式鋪設(shè)，無分支、彎頭、交叉及其他

影響校準(zhǔn)的干擾因素。

B.2管線的鋪設(shè)長度應(yīng)遠(yuǎn)大于管線深度，校準(zhǔn)位置兩側(cè)的管線直線長度應(yīng)

分別不小于該點管線深度的3倍。

B.3鋪設(shè)后的管線中心線直線度應(yīng)不大于5mm/m,管線中心線與探測平

面的平行度應(yīng)不大于10mm/mo

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JJF(蘇)XXXX—2023

附錄C深度測量誤差的測量結(jié)果不確定度評定示例

C.1測量方法

在常溫條件下，在無干擾的校準(zhǔn)場地內(nèi)，使用鋪設(shè)單一管線的校準(zhǔn)

裝置，在儀器深度測量范圍內(nèi)選擇大致均勻分布的(3?5)個點進行測

量，使用直讀法讀數(shù)。

C.2模型

6=h-(H-D/2)(C.1)

6—深度測量誤差；

h—深度測量結(jié)果的平均值；

H一探測平面到管線鋪設(shè)面的距離；

D—管線直徑。

C.3不確定度傳播率

考慮各分量彼此獨立，依據(jù)公式

02(6)=x|-^]2u2(hj)(C.2)

2222(C.3)

得：u2=ch2u(h)+CHU(H)+CD2U(D)

d6_i_<?_1

式中:,rL,n-——

Ch==1,CH=an?

貝lj：Uc=4+6+:人口召(C.4)

C4標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量計算

C.4.1重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量同

C.4.1.1重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量Uhi

在同一深度校準(zhǔn)點重復(fù)測量深度10次，按照貝塞爾公式計算。

s="邛弋t.tl4m=14mm(C.5)

實際取3次測量的平均值作為結(jié)果，可得:

Uhi=s/3=8.1mm(C.6)

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JJF(蘇)XXXX-2023

C.4.1.2儀器分辨力引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量Uh2

儀器分辨力一般為0.01m,按照均勻分布，可得：

Uh2—(t.tlm/2)/V3=t.tt29m=2.9mm(c.7)

取Uhl和Uh2兩者中的較大值，可得：

uh=8.1mm

C.4.2探測平面到管線鋪設(shè)面的距離引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量UH

包括了測量設(shè)備示值誤差，探測平面和鋪設(shè)平面的平面度、探測平

面與管線鋪設(shè)平面的平行度帶來的影響。

C.4.2.1測量設(shè)備示值誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量UHI

測量設(shè)備為1級手持激光測距儀或測深鋼卷尺。在(0~10)m范圍

內(nèi)，1級手持激光測距儀的示值誤差最大不超過±3.5mm,測深鋼卷尺示

值誤差最大不超過±2.0mm。取較大的士3.5mm進行分析，按照均勻分布：

uH1=3.hmm/3?2.tmm(C.8)

C.4.2.2探測平面的平面度引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量UH2

探測平面的平面度造成接收機底面接觸位置不一致。探測平面的平

面度不超過5mm,對探測平面到鋪設(shè)面距離的影響不超過5mm,按照均

勻分布：

uH2=hmm/2/3?1.4mm(C.9)

C.4.2.3鋪設(shè)平面的平面度引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量UH3

鋪設(shè)平面的平面度造成手持激光測距儀反射點或測深鋼卷尺測深尺

坨接觸位置不一致。鋪設(shè)平面的平面度不超過5mm,對探測平面到鋪設(shè)

面距離的影響不超過5mm,按照均勻分布：

uH3=hmm/2/3?1.4mm(C.10)

C.4.2.4探測平面與鋪設(shè)平面的平行度引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量UH4

校準(zhǔn)裝置的平行度造成探測平面到鋪設(shè)面距離在不同位置的不一致。

校準(zhǔn)裝置的平行度不超過10mm,對探測平面到鋪設(shè)面距離的影響不超過

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JJF（蘇）XXXX—2023

±10mm,按照均勻分布:

UH4=It/3?h.8mm(C.11)

以上3項相互獨立，可得：

UH=%+%+臉+(C.12)

C.4.3管線直徑引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量UD

包括管線直徑允許偏差、實際溫度對管線直徑的影響

C.4.3.1管線直徑允許偏差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量UDI

選用的管線直徑一般在(50~200)mm,實際最大不超過1000mm,

管線尺寸偏差按照對應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)要求，一般不超過管線直徑的1.0%,

按照均勻分布：

uDi=ltmm/3=h.8mm(C.13)

C43.2管線直徑實際尺寸受溫度影響引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量與2

管線材料一般選用為銅、鋁、鋼等導(dǎo)電性能良好的金屬材質(zhì)，管線

直徑實際最大不超過1000mm,管線材質(zhì)的熱膨脹系數(shù)一般最大不超過

30x106^-1。校準(zhǔn)環(huán)境為常溫，溫度條件不超過±20℃,按照均勻分布：

UD2=ltttmm人2t°C人(3tAlt-0℃~x)/3=t.3hmm(C.14)

以上2項相互獨立，可得：

UD=4]+Up2=5.8mm(C.15)

C.5合成不確定度

表C.l主要標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量匯總表

標(biāo)準(zhǔn)不確定度

不確定度來源標(biāo)準(zhǔn)不確定度

分量

Uh重復(fù)性8.1mm

Uh\測量重復(fù)性8.1mm

Uhl儀器分辨力2.9mm(舍去)

UH測量探測平面到管線鋪設(shè)6.4mm

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