中華人民共和國國家計量技術(shù)規(guī)范聲波測井儀校準(zhǔn)規(guī)范CalibrationSpecificationforAcousticLog2025-02-08發(fā)布2025-08-08實施JJF2190—2025聲波測井儀校準(zhǔn)規(guī)范CalibrationSpecificationforAcousticLoggingToolsJJF2190—2025歸口單位:全國聲學(xué)計量技術(shù)委員會主要起草單位:湖北省計量測試技術(shù)研究院湖北省標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量研究院國家無損檢測設(shè)備質(zhì)量檢驗中心(湖北)參加起草單位:巖聯(lián)(武漢)科技有限公司中國測試技術(shù)研究院本規(guī)范委托全國聲學(xué)計量技術(shù)委員會負(fù)責(zé)解釋JJF2190—2025本規(guī)范主要起草人:姚秋平(湖北省計量測試技術(shù)研究院)陳炎明(湖北省標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量研究院)王飛[國家無損檢測設(shè)備質(zhì)量檢驗中心(湖北)]參加起草人:王承成[巖聯(lián)(武漢)科技有限公司]蒲志強(中國測試技術(shù)研究院)李皓琳(湖北省計量測試技術(shù)研究院)JJF2190—2025Ⅰ引言 (Ⅲ)1范圍 (1)2引用文件 (1)3術(shù)語和計量單位 (1)3.1術(shù)語和定義 (1)3.2量和單位 (2)4概述 (2)5計量特性 (2)5.1接收系統(tǒng)頻率特性 (2)5.2聲時測量相對誤差 (2)5.3幅值測量線性誤差及通道間幅值測量一致性 (2)5.4動態(tài)范圍 (3)5.5通道相位一致性偏差 (3)5.6最小采樣間隔 (3)5.7管波測井儀發(fā)射換能器聲壓 (3)5.8管波測井儀接收水聽器靈敏度 (3)5.9超聲成像測井儀超聲頻率 (3)5.10超聲成像測井儀孔徑測量(回聲法)誤差 (3)5.11超聲成像測井儀超聲檢測動態(tài)范圍 (3)6校準(zhǔn)條件 (3)6.1環(huán)境條件 (3)6.2測量標(biāo)準(zhǔn)器及其他設(shè)備 (3)7校準(zhǔn)項目和校準(zhǔn)方法 (4)7.1校準(zhǔn)項目 (4)7.2校準(zhǔn)前檢查 (5)7.3接收系統(tǒng)頻率特性 (5)7.4聲時測量相對誤差校準(zhǔn)方法 (5)7.5幅值測量線性誤差及通道間幅值測量一致性 (6)7.6動態(tài)范圍 (7)7.7通道相位差 (8)7.8最小采樣間隔 (8)7.9管波測井儀發(fā)射換能器聲壓 (8)7.10管波測井儀接收水聽器靈敏度 (9)7.11超聲成像測井儀超聲頻率 (10)7.12超聲成像測井儀孔徑測量(回聲法)誤差 (11)JJF2190—2025Ⅱ7.13超聲成像測井儀超聲檢測動態(tài)范圍 (11)8校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá) (12)8.1校準(zhǔn)數(shù)據(jù)處理 (12)8.2校準(zhǔn)證書 (12)8.3校準(zhǔn)結(jié)果的測量不確定度 (12)9復(fù)校時間間隔 (12)附錄A校準(zhǔn)證書的內(nèi)容和格式 (13)附錄B測量不確定度評定示例 (18)附錄C聲波測井儀或管波測井儀校準(zhǔn)選擇分類示例 (21)JJF2190—2025ⅢJJF1001—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》、JJF1059.1—2012《測量不確定度的評定與表示》共同構(gòu)成制定本規(guī)范的基礎(chǔ)性系列規(guī)范。本規(guī)范為首次發(fā)布。1聲波測井儀校準(zhǔn)規(guī)范1范圍本規(guī)范適用于聲波測井儀和管波測井儀的校準(zhǔn)。其他聲波測井設(shè)備可參照本規(guī)范校準(zhǔn)。2引用文件本規(guī)范引用了下列文件:JJG990—2004聲波檢測儀JJF1001—2011通用計量術(shù)語及定義JJF1034—2020聲學(xué)計量名詞術(shù)語及定義JJF1059.1—2012測量不確定度的評定與表示GB/T3947—1996聲學(xué)名詞術(shù)語GB/T12604.1—2020無損檢測術(shù)語超聲檢測GB/T27664.1—2011無損檢測超聲檢測設(shè)備的性能與檢驗第1部分:儀器GB/T50123—2019土工試驗方法標(biāo)準(zhǔn)GB/T50269—2015地基動力特性測試規(guī)范CJJ/T7—2017城市工程地球物理探測標(biāo)準(zhǔn)DZ/T0196.7—1997測井儀通用技術(shù)條件聲波測井儀JTG/T3512—2020公路工程基樁檢測技術(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;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本規(guī)范。3術(shù)語和計量單位3.1術(shù)語和定義JJF1001—2011、JJF1034—2020和JJF1059.1—2012界定的及以下術(shù)語和定義適用于本規(guī)范。3.1.1聲波測井儀acousticloggingtools以聲波特征為基礎(chǔ)來解決地質(zhì)問題的測井儀的統(tǒng)稱。按收發(fā)形式,聲波測井儀可分為單發(fā)單收、單發(fā)多收、雙發(fā)雙收、雙發(fā)多收。按所測聲波參數(shù)分為聲速測井儀、聲幅測井儀、全波測井儀和超聲成像測井儀。[DZ/T0196.7—1997,3.1]3.1.2管波探測法tubewavedetection通過在鉆孔井液中激發(fā)產(chǎn)生管波,接收并記錄其經(jīng)過井液和孔旁巖土傳播的振動波形,探測孔旁一定范圍的巖溶、洞穴、軟弱夾層及裂隙帶發(fā)育分布的方法。[CJJ/T7—2017,2.1.25]JJF2190—202523.1.3動態(tài)范圍dynamicrange在選定的工作頻段內(nèi),聲波測井儀最大測量電壓與最小測量電壓幅值之比取對數(shù)乘20,單位為dB。3.1.4剪切波shearwave傳播方向與介質(zhì)質(zhì)點的振動方向垂直的波。又稱橫波,S波。[JGJ/T143—2017,2.1.2]3.1.5放大器頻率響應(yīng)amplifierfrequencyresponse放大器增益隨輸入信號頻率變化的關(guān)系。注:通常用增益(一般指峰值增益)對頻率的特征曲線表示。[GB/T27664.1—2011,3.1]3.1.6放大器帶寬amplifierbandwidth頻譜的高低截止頻率之差。采用的截止頻率是增益比峰值增益低6dB的頻點。3.2量和單位聲波測井儀和管波測井儀主要計量特性的單位名稱和符號如下:—聲時的單位為秒(s);—頻率響應(yīng)、級線性的單位為分貝(dB);—頻率單位為赫茲(Hz);—長度的單位為米(m)。4概述聲波測井儀按收發(fā)形式,可分為單發(fā)單收、單發(fā)多收(包括一發(fā)雙收聲波測井儀和多通道聲波測井儀)、雙發(fā)雙收、雙發(fā)多收(屬于多通道聲波測井儀);按所測聲波參數(shù)分為聲速測井儀(包括剪切波波速檢測儀)、聲幅測井儀、全波測井儀和超聲成像測井儀。采用管波探測法測井的儀器稱管波測井儀。5計量特性5.1接收系統(tǒng)頻率特性一發(fā)雙收聲波測井儀測量下限一般低于10kHz,上限一般高于50kHz;多通道聲波測井儀測量下限一般低于10Hz,上限一般高于100Hz;管波測井儀下限一般低于100Hz,上限一般高于3kHz;剪切波波速檢測儀下限一般低于2Hz,上限一般高于80Hz。5.2聲時測量相對誤差A(yù)1級:一般不超過±2.0%;A2級:一般不超過±3.0%;B級:一般不超過±5.0%。5.3幅值測量線性誤差及通道間幅值測量一致性A1級:一般不超過2.0%;JJF2190—20253A2級:一般不超過4.0%;B級:一般不超過8.0%;剪切波波速檢測儀通道間幅值測量一致性一般不大于3%;多通道聲波測井儀通道間幅值測量一致性一般不大于10%。5.4動態(tài)范圍聲波測井儀動態(tài)范圍一般分40dB和100dB兩種;其中剪切波波速檢測儀動態(tài)范圍一般大于80dB。5.5通道相位一致性偏差多通道聲波測井儀各接收通道與觸發(fā)通道相位一致性偏差一般小于5個采樣間隔,各接收通道之間累計相位誤差一般不大于8個采樣間隔;剪切波波速檢測儀通道間相位誤差誤差引起的時間偏差一般小于0.1ms。5.6最小采樣間隔多通道土體聲波測井儀一般不大于0.2ms;多通道巖體聲波測井儀一般小于等于50μs;剪切波波速檢測儀一般小于等于1ms;管波測井儀一般小于等于20μs;一發(fā)雙收聲波測井儀一般小于等于0.1μs。5.7管波測井儀發(fā)射換能器聲壓發(fā)射換能器聲壓:指定距離上管中聲壓峰-峰值一般不小于10kPa。5.8管波測井儀接收水聽器靈敏度1V/μPa)。接收水聽器靈敏度:管波測井儀接收水聽器靈敏度級一般不小于-2001V/μPa)。5.9超聲成像測井儀超聲頻率超聲頻率一般在制造商給定的技術(shù)指標(biāo)或標(biāo)明值的±10%范圍內(nèi)。5.10超聲成像測井儀孔徑測量(回聲法)誤差超聲成像測井儀孔徑測量(回聲法)一般不超過±(0.2%L+1mm)(L為孔徑測量點位置,單位為mm)。5.11超聲成像測井儀超聲檢測動態(tài)范圍超聲成像測井儀檢測動態(tài)范圍一般不小于60dB。注:由于校準(zhǔn)無需做出合格與否的判定,因此,第5章中給出的指標(biāo)僅供參考。6校準(zhǔn)條件6.1環(huán)境條件聲波測井儀和管波測井儀應(yīng)在以下環(huán)境條件下進(jìn)行校準(zhǔn):—空氣溫度:15℃~35℃;—相對濕度:30%~90%。6.2測量標(biāo)準(zhǔn)器及其他設(shè)備a)信號發(fā)生器(含猝發(fā)音功能)JJF2190—20254信號發(fā)生器的頻率范圍覆蓋0.1Hz~200kHz。以1kHz為參考,0.1Hz~200kHz范圍內(nèi)的幅頻特性優(yōu)于±0.5dB。諧波失真不大于0.5%。b)精密衰減器或猝發(fā)音信號源輸出信號衰減誤差:在0.1Hz~200kHz頻率范圍,總衰減范圍大于100dB,至少應(yīng)有10dB、6dB、2dB、1dB和0.1dB5種衰減分擋形式;衰減誤差:±(1%A+0.05)dB,其中A為衰減量。c)數(shù)字示波器或數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)帶寬:(0~100)MHz,采樣頻率應(yīng)高于1GHz;至少應(yīng)有兩個通道,具備時間延遲功能,時間延遲測量誤差不大于0.05μs、幅值測量誤差不大于3%。d)測量水聽器e)超聲應(yīng)答觸發(fā)器:頻率范圍50kHz~150kHz。測量水聽器:頻率范圍1kHz~150kHz,自由場靈敏度級應(yīng)不低于-e)超聲應(yīng)答觸發(fā)器:頻率范圍50kHz~150kHz。f)水聲發(fā)射換能器頻率范圍70kHz~120kHz,工作頻率處參考方向1m處發(fā)送電壓響應(yīng)不小于120dB(0dB=1μPa/V)。7校準(zhǔn)項目和校準(zhǔn)方法7.1校準(zhǔn)項目聲波測井儀和管波測井儀的校準(zhǔn)項目見表1。表1校準(zhǔn)項目一覽表序號項目名稱計量特性的章條號校準(zhǔn)方法的章條號1接收系統(tǒng)頻率特性5.17.32聲時測量相對誤差5.27.43幅值測量線性誤差及通道間幅值測量一致性5.37.54動態(tài)范圍5.47.65通道相位一致性偏差5.57.76最小采樣間隔5.67.87管波測井儀發(fā)射換能器聲壓5.77.98管波測井儀接收水聽器靈敏度5.87.109超聲成像測井儀超聲頻率5.97.1110超聲成像測井儀孔徑測量(回聲法)誤差5.107.1211超聲成像測井儀超聲檢測動態(tài)范圍5.117.13注:不同類型儀器要根據(jù)實際情況選擇校準(zhǔn)項目。參照附錄C儀器分類選擇校準(zhǔn)參數(shù)示例。57.2校準(zhǔn)前檢查根據(jù)校準(zhǔn)設(shè)備類型與送校者確定合適校準(zhǔn)項目，被校準(zhǔn)設(shè)備應(yīng)具有清晰的標(biāo)志，包括制造商名稱、型號和序列號等。外觀不應(yīng)有機械損傷、操作失靈等現(xiàn)象。7.3接收系統(tǒng)頻率特性校準(zhǔn)裝置方框圖如圖1所示。聲波測井儀或管波測井儀主機分別與數(shù)字示波器、信號發(fā)生器連接(阻抗匹配),設(shè)置合適的工作狀態(tài)。調(diào)節(jié)信號發(fā)生器輸出信號，產(chǎn)生一個在被校儀器屏幕高度80%的信號，記錄接收器的增益設(shè)置。圖1接收系統(tǒng)頻率響應(yīng)校準(zhǔn)裝置方框圖在聲波測井儀或管波測井儀頻率范圍逐點選取頻率，記錄被校儀器屏幕上所顯示的最大信號幅度時的頻率(fmax)和波幅。在此過程中，應(yīng)保證放大器不過載，而且顯示在示波器屏上的輸入信號幅度保持恒定。依次從fmax降低和增加頻率。觀察被校儀器屏幕上信號的高度，測出上限頻率(fu)和下限頻率(f?)(6dB點)。由式(1)計算：fo=(fu+f?)/2(1)fo——聲波測井儀或管波測井儀接收系統(tǒng)中心頻率，Hz;fu——聲波測井儀或管波測井儀接收系統(tǒng)上限頻率，Hz;f?——聲波測井儀或管波測井儀接收系統(tǒng)下限頻率，Hz。7.4聲時測量相對誤差校準(zhǔn)方法校準(zhǔn)裝置方框圖如圖2所示。聲波測井儀主機和數(shù)字示波器分別與信號發(fā)生器連接，選擇聲波測井儀的標(biāo)定通道，信號發(fā)生器發(fā)出頻率fu(為聲波測井儀上限頻率)的如圖2所示猝發(fā)音信號(一共7個整正弦波組成，中間正弦波幅值最大，兩邊有以6-2500圖2聲時測量誤差校準(zhǔn)裝置方框圖讀取聲波測井儀時域信號中猝發(fā)音信號的延遲，同時記錄信號發(fā)生器猝發(fā)音信號的差絕對值的最大值作為測量結(jié)果。式中：δ——聲時測量相對誤差。聲波測井儀測量總時長，一般情況取采樣率最高時的采樣時長，被校準(zhǔn)方有特殊要求時，校準(zhǔn)時應(yīng)注明。7.5幅值測量線性誤差及通道間幅值測量一致性校準(zhǔn)裝置方框圖如圖3所示。連接聲波測井儀主機、精密衰減器、信號發(fā)生器，選擇聲波測井儀合適的通道，信號發(fā)生器信號頻率設(shè)置為聲波測井儀中心頻率，調(diào)整輸出密衰減器衰減量為12dB,讀取聲波測井儀采集的信號電壓波形高度百分比。將此實測值與理論值相比較，參照表2中給出的波高百分比的理論值，取最大正偏差與最大負(fù)偏差絕對值之和作為幅值測量的線性誤差。圖3幅值測量線性誤差校準(zhǔn)裝置方框圖702468百分比參考值/%在聲波測井儀上、下限頻率重復(fù)上述測量與計算。7.5.2通道間幅值測量一致性多通道聲波測井儀選擇信號電壓幅值最大的通道作為參考通道。信號發(fā)生器信號頻率設(shè)置為聲波測井儀中心頻率，調(diào)整輸出信號電壓幅值使聲波測井儀參考通道顯示100%波形高度。讀取其他通道信號電壓幅值。按式(4)計算各通道與參考通道之間的幅值測量偏差。式中：δ;——通道i與參考通道之間的幅值測量偏差，%;A;——通道i的信號電壓幅值，mV;A,——參考通道的電壓幅值，mV。取偏差的最大絕對值作為通道間幅值測量一致性的測量結(jié)果。7.6動態(tài)范圍測量裝置如圖4,聲波測井儀置于工作狀態(tài)，采用如圖4所示的框圖。7.6.1測試通道最小測量電壓校準(zhǔn)裝置方框圖如圖4所示。聲波測井儀的所有控制(包括可變增益)調(diào)至最大增益，聲波測井儀輸入端短路，記錄測井儀器屏幕上的噪聲電平。聲波測井儀的輸入端按圖4接入信號發(fā)生器的輸出端，采用中心頻率fo的輸入信號，調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)衰減器和信號發(fā)生器輸出電平，直至聲波測井儀顯示電平(信號的峰-峰電壓)是噪聲電平的2倍。記錄信號發(fā)生器電壓輸出信號的峰-峰電壓V:n(單位：V)和精密衰減器的衰減量A(單位：dB),固定衰減器的衰減量B(單位：dB)。最小測量電壓Vein(單位：V)用下式求得：式中：Vin——輸入信號峰-峰電壓，V;A——精密衰減器的衰減量，dB;B——固定衰減器的衰減量，dB。87.6.2測試通道測量上限電壓校準(zhǔn)裝置方框圖如圖4。在每個頻率范圍內(nèi)，采用該頻帶內(nèi)中心頻率f。的輸入信號，測量動態(tài)范圍上限。聲波測井儀增益最小，信號發(fā)生器輸出信號至聲波測井儀，使得顯示波高至聲波測井儀滿屏20%,用聲波測井儀測量波高增長百分比，與理論波高比較，逐步以2dB增加發(fā)生器輸出信號，直至波高達(dá)到100%或出現(xiàn)與理論波誤差超過±2%,此時發(fā)生器輸出信號幅值記作為測量上限Vmax。7.6.3動態(tài)范圍計算動態(tài)范圍用式(6)計算。式中：D——聲波測井儀測量動態(tài)范圍；Vmax——上限電壓對應(yīng)的信號發(fā)生器輸出信號幅值，V。7.7通道相位差校準(zhǔn)裝置方框圖如圖2所示。聲波測井儀主機與脈沖觸發(fā)器(見圖5)信號發(fā)生器連接，選擇聲波測井儀的標(biāo)定多個通道，信號發(fā)生器發(fā)出頻率為聲波測井儀頻率上限的如圖2所示猝發(fā)音信號(一共7個整正弦波組成，中間正弦波幅值最大，兩邊有以6dB衰減3個波),設(shè)置聲波測井儀被校多個通道同時接收猝發(fā)音信號，聲波測井儀設(shè)置自動讀取首波時間，顯示首波時間與信號發(fā)生器輸出猝發(fā)音延遲時間之差即為聲波測井儀測量通道與觸發(fā)通道相位差，各通道之間首波信號時間差即為通道累計相位差。.7.8最小采樣間隔校準(zhǔn)裝置方框圖如圖2所示。聲波測井儀或管波測井儀與數(shù)字示波器、信號發(fā)生器連接，選擇被校儀器的標(biāo)定通道，信號發(fā)生器發(fā)出頻率設(shè)置為被校儀器頻率上限的如圖2所示猝發(fā)音信號(一共7個整正弦波組成，中間正弦波幅值最大，兩邊有以6dB衰減3個波)。設(shè)置適當(dāng)猝發(fā)音信號延遲，使得被校儀器顯示全部猝發(fā)音首波信號，并自動顯示首波時間為s秒。以最小采樣間隔△s為步進(jìn)增加猝發(fā)音延遲時間，依次進(jìn)行10次的增加延遲的測量，被校儀器自動顯示首波信號時間均能正確顯示(s+△s×n)秒(n從1到10)。7.9管波測井儀發(fā)射換能器聲壓校準(zhǔn)裝置方框圖如圖6所示。在一個長1.5m、標(biāo)稱直徑89mm、管壁厚2mm、底端封閉、充滿清水、直立放置的圓形鋼管內(nèi)，將發(fā)射探頭置于管底以上0.45m,將9測量水聽器置于被校準(zhǔn)管波測井儀接收水聽器相同深度，測量水聽器輸出信號電壓峰-峰值用示波器讀數(shù)，根據(jù)測量水聽器靈敏度級，計算首波聲壓峰-峰值：式中：p——管波測井儀發(fā)射換能器聲壓(峰-峰值),Pa;Vpp——測量水聽器輸出首波電壓峰-峰值，V;M,——測量水聽器靈敏度級(0dB=1V/μPa),dB。7.10管波測井儀接收水聽器靈敏度校準(zhǔn)方框圖如圖6所示。示波器通道1上讀取管波測井儀接收水聽器的輸出電壓峰-峰值，示波器通道2讀取測量水聽器輸出電壓峰-峰值，用式(8)計算管波測井儀接收水聽器靈敏度級：式中：L——管波測井儀接收水聽器靈敏度級，dB;M,——測量水聽器靈敏度級(0dB=1V/μPa),dB;V?——被測管波測井儀接收水聽器輸出的首波電壓峰-峰值，V;Vpp——測量水聽器輸出的首波電壓峰-峰值，V。充滿清水自7.11超聲成像測井儀超聲頻率校準(zhǔn)裝置方框圖如圖7所示。收發(fā)一體探頭與水平面垂直方向上有4個工作面：x、x'、y、y'。如圖所示，將探頭4個探頭面之一x平面同時與標(biāo)準(zhǔn)水聽器通過耦合劑耦合，標(biāo)準(zhǔn)水聽器與示波器、應(yīng)答觸發(fā)器連接。示波器接收信號如圖8所示。根據(jù)最大的一對峰值位置tp和谷值位置t、處的信號幅值A(chǔ)?、A?,信號的直流偏置ADc按式(9)計算：xyLy式中：A?——信號的峰值，V;從tp和t、分別向前和向后根據(jù)ADc搜索信號過零點，找到3個完整信號周期，按式(10)計算超聲頻率：式中：f:——超聲成像測井儀發(fā)射超聲頻率，Hz;t4——超聲最大信號3個周期的結(jié)束時間，s;t?——超聲最大信號3個周期的起始時間，s;頻率誤差按式(11)計算：式中：△f——超聲成像測井儀超聲頻率相對誤差；f.——超聲頻率測量值，Hz;將收發(fā)一體探頭的其他3個工作面依次與標(biāo)準(zhǔn)水聽器和超聲聲源通過耦合劑耦合，重復(fù)以上操作，得到各個工作面的超聲頻率。7.12超聲成像測井儀孔徑測量(回聲法)誤差校準(zhǔn)裝置方框圖如圖7所示。將探頭4個探頭面之一x平面同時與標(biāo)準(zhǔn)水聽器通過耦合劑耦合，標(biāo)準(zhǔn)水聽器與示波器、應(yīng)答觸發(fā)器連接。超聲成像測井儀發(fā)出超聲信號，標(biāo)準(zhǔn)水聽器接收到信號后，由應(yīng)答觸發(fā)器觸發(fā)信號發(fā)生器產(chǎn)生延時回聲應(yīng)答猝發(fā)音信號(頻率為fe),經(jīng)過功率放大器放大后，由超聲聲源轉(zhuǎn)變成聲信號，超聲成像測井儀顯示成孔壁回波信號。調(diào)節(jié)信號發(fā)生器猝發(fā)音信號延遲t?,使超聲成像測井儀孔徑測量點顯示為d?(建議選取d?=3000mm),計算參考超聲聲速vc:式中：vc——參考超聲聲速，mm/s;d?——超聲成像測井儀孔徑參考測量點，mm;t?——信號發(fā)生器猝發(fā)音信號延遲，s。根據(jù)參考聲速和孔徑測量點[建議選取1000mm、1500mm、2000mm、2500mm、3000mm(參考點)],設(shè)置信號發(fā)生器生成猝發(fā)音信號的時間延遲t,按式(13)計算孔徑相對測量誤差：式中：N——超聲成像測井儀孔徑相對測量誤差；d——孔徑測量點位置，mm;vc——參考超聲聲速，mm/s。7.13超聲成像測井儀超聲檢測動態(tài)范圍校準(zhǔn)裝置方框圖如圖7所示。用7.11方法調(diào)試并顯示回波信號。超聲成像測井儀增益設(shè)置最大，調(diào)整功率放大器和信號發(fā)生器輸出，使探頭接收的回波信號電壓在超聲成像測井儀顯示高出噪聲線1倍，記錄此時信號百分比波高dmin。動態(tài)范圍按式(14)計算：JJF2190—202512D=20lgK+20log10(14)式中:D—超聲檢測動態(tài)范圍,dB;K—超聲成像測井儀成像增益;dmin—信號百分比波高。8校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)8.1校準(zhǔn)數(shù)據(jù)處理所有的數(shù)值應(yīng)先計算,后修約。出具的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)均保留一位小數(shù)。8.2校準(zhǔn)證書應(yīng)為校準(zhǔn)的聲波測井儀或管波測井儀出具校準(zhǔn)證書。校準(zhǔn)證書應(yīng)包括的信息及推薦的校準(zhǔn)證書的內(nèi)頁格式見附錄A。8.3校準(zhǔn)結(jié)果的測量不確定度聲波測井儀或管波測井儀校準(zhǔn)的測量不確定度應(yīng)按JJF1059.1—2012的要求評定,不確定度評定的示例見附錄B。9復(fù)校時間間隔建議聲波測井儀或管波測井儀復(fù)校時間間隔為1年。然而,復(fù)校時間間隔的長短取決于儀器的使用情況(使用部位的重要性、環(huán)境條件、使用頻率)、使用者、儀器本身質(zhì)量等諸多因素,因此送校單位可根據(jù)實際使用情況自主決定復(fù)校時間間隔。JJF2190—202513附錄A校準(zhǔn)證書的內(nèi)容和格式A.1聲波測井儀或管波測井儀的校準(zhǔn)證書至少應(yīng)包括以下信息:a)標(biāo)題,如“校準(zhǔn)證書”;b)校準(zhǔn)實驗室的名稱和地址;c)進(jìn)行校準(zhǔn)的地點(如果與校準(zhǔn)實驗室的地址不同);d)證書的唯一性標(biāo)識(如編號),頁碼及總頁數(shù)的標(biāo)識;e)客戶的名稱和地址;f)被校對象的描述和明確標(biāo)識(如型號、性能等級、類型標(biāo)識及出廠編號等);g)進(jìn)行校準(zhǔn)的日期;h)本規(guī)范的標(biāo)識,包括名稱及編號;i)本次校準(zhǔn)所用測量標(biāo)準(zhǔn)的溯源性及有效性的說明;j)校準(zhǔn)環(huán)境的描述;k)校準(zhǔn)結(jié)果及其測量不確定度的說明;l)校準(zhǔn)人簽名、核驗人簽名、批準(zhǔn)人簽名;m)校準(zhǔn)結(jié)果僅對被校對象有效的聲明;n)未經(jīng)實驗室書面批準(zhǔn),不得部分復(fù)制證書的聲明。A.2推薦的聲波測井儀或管波測井儀校準(zhǔn)證書的內(nèi)頁格式見圖A.1。JJF2190—202514證書編號××××××—××××校準(zhǔn)機構(gòu)授權(quán)說明校準(zhǔn)的技術(shù)依據(jù)JJF2190—2025《聲波測井儀校準(zhǔn)規(guī)范》校準(zhǔn)環(huán)境條件及地點空氣溫度℃相對濕度%靜壓kPa地點校準(zhǔn)使用的計量(基)標(biāo)準(zhǔn)裝置名稱測量范圍不確定度/準(zhǔn)確度等級/最大允許誤差計量(基)標(biāo)準(zhǔn)證書編號有效期至校準(zhǔn)使用的標(biāo)準(zhǔn)器名稱測量范圍不確定度/準(zhǔn)確度等級/最大允許誤差檢定/標(biāo)準(zhǔn)證書編號有效期至第×頁共×頁圖A.1校準(zhǔn)證書內(nèi)頁格式JJF2190—202515證書編號××××××—××××(通用型聲波測井儀)1接收系統(tǒng)頻率特性:2聲時測量相對誤差:測量不確定度:3幅值測量線性誤差及通道間幅值測量一致性:測量不確定度:4通道相位一致性偏差:5最小采樣間隔:6動態(tài)范圍:以下空白第×頁共×頁圖A.1校準(zhǔn)證書內(nèi)頁格式(續(xù))JJF2190—202516證書編號××××××—××××(管波測井儀)1接收系統(tǒng)頻率特性:2最小采樣間隔:3管波測井儀發(fā)射換能器聲壓:測量不確定度:4管波測井儀接收水聽器靈敏度:測量不確定度:以下空白第×頁共×頁圖A.1校準(zhǔn)證書內(nèi)頁格式(續(xù))JJF2190—202517證書編號××××××—××××(超聲成像測井儀)1超聲成像測井儀超聲頻率:測量不確定度:2超聲成像測井儀孔徑(回聲法)誤差:測量不確定度:3超聲成像測井儀超聲檢測動態(tài)范圍:以下空白第×頁共×頁圖A.1校準(zhǔn)證書內(nèi)頁格式(續(xù))JJF2190—202518附錄B測量不確定度評定示例B.1引言在本規(guī)范中,聲時測量相對誤差是聲波測井儀最為重要的計量特性,所以本附錄選用一發(fā)雙收聲波測井儀聲時測量相對誤差作為測量不確定度評定的示例。B.2測量模型本規(guī)范規(guī)定計算出各個測量點對應(yīng)的聲時測量相對誤差,以相對誤差絕對值的最大值作為本次測量結(jié)果。按式(B.1)計算: δ(B.1)式中:t0—數(shù)字示波器測量的猝發(fā)音信號周期,μs;t—聲波測井儀測量的猝發(fā)音信號周期,μs;δ—聲時測量相對誤差,%。B.3測量不確定度來源和不確定度分量評定B.3.1由測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u1在重復(fù)性測量條件下用某聲波測井儀對信號發(fā)生器發(fā)出的猝發(fā)音信號周期重復(fù)測量6次,不同測點的6次的測得值見表B.1。表B.1重復(fù)性測量數(shù)據(jù)測量點序號123參考值/μs204080第1次測量數(shù)據(jù)/μs20.140.180.0第2次測量數(shù)據(jù)/μs20.040.080.1第3次測量數(shù)據(jù)/μs20.040.180.1第4次測量數(shù)據(jù)/μs20.040.080.1第5次測量數(shù)據(jù)/μs20.040.080.0第6次測量數(shù)據(jù)/μs20.140.180.0聲時測量相對誤差平均值/%0.170.130.06而6次測得值的實驗標(biāo)準(zhǔn)偏差按式(B.2)計算。(ti-tav)2s(t)=i=16-1(B.2)JJF2190—202519式中:s(t)—單次測量的實驗標(biāo)準(zhǔn)差,μs;ti—第i次測量值,μs;tav—6次重復(fù)測量的算術(shù)平均值,μs。將單次測量的實驗標(biāo)準(zhǔn)差s(t)作為測量不確定度的評定結(jié)果,其標(biāo)準(zhǔn)不確定度見表B.2。表B.2測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量測量點序號123標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1/%0.260.140.07B.3.2由聲波測井儀分辨力引入的不確定度分量u2聲波測井儀的讀數(shù)分辨力為0.1μs,則不確定度區(qū)間半寬為0.05μs,設(shè)為均勻分表B.3所示。布,取k=3,則由聲波測井儀分辨力引入的聲時測量誤差的不確定度為:0.05μs/3=0.03μs。在各個測量點處引入的聲時測量的相對誤差的標(biāo)準(zhǔn)不確定度表B.3所示。表B.3由聲波測井儀分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量測量點序號123標(biāo)準(zhǔn)不確定度u2/%0.150.080.04B.3.3由時間測量標(biāo)準(zhǔn)裝置引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u3時間測量中使用數(shù)字存儲示波器,帶寬200MHz,最高采樣率4GSa/s。測量不確.s2.5μs。在各個測量點處引入的聲時測量的相對誤差的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分定度優(yōu)于.s2.5μs。在各個測量點處引入的聲時測量的相對誤差的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分表B.4由時間測量標(biāo)準(zhǔn)裝置引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量測量點序