GBT4301-2008船用电磁计程仪.pdf 12页

'lCs47．020．70U65中华人民共和／，、7-。H缮亘国国家标准GB／T4301～2008代替GB／T43011992船用电磁计程仪Marineelectromagneticlogs(IEC61023：2007，MaritimenavigationandradiocommunicationequipmentandsystemsMarinespeedanddistancemeasuringequipment(SDME)——Performancerequirements，methodsoftestingandrequiedtestresults，NEQ)2008-10-20发布2009-04—01实施车瞀鹊鬻黼警麟瞥星发布中国国家标准化管理委员会促1” 刖舌GB／T4301—2008本标准对应于IEC61023：2007<<船舶导航与无线电通讯设备及系统船舶速度及航程测量设备》，与1EC61023：2007一致性程度为非等效。本标准代替GB／T43011992((船用电磁计程仪通用技术条件》。本标准与GB／T43011992相比主要变化如下：标准名称改为“船用电磁计程仪”。海上测量误差有所提高。根据传感器发展技术，分别规定了使用不同种类传感器的电磁计程仪海上测量误差。明确规定了可靠性指标。标准中的“精度”统一为“精确性”或“误差”。增加了喷水试验。增加了满量程跟踪时间的规定。修改了航程解算精确性计算公式。本标准由中国船舶重工集团公司第七。七研究所九江分部提出。本标准由全国海洋船标准化技术委员会航海仪器分技术委员会归口。本标准起草单位：中国船舶重工集团公司。本标准主要起草人：谢瑛、辛会珍、杜方书、丁J建军。本标准所代替标准的历次版本发布情况为：GB43011984、GB／T43011992。 船用电磁计程仪CB／T4301—20081范围本标准规定了船用电磁计程仪的技术要求、试验方法和检验规则。本标准适用于由杆式或平面式传感器、模拟式或数字式显示器构成的船用电磁计程仪，适用于电磁计程仪的设计、生产和检验。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注目期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使_f1：j这些文件的最新舨本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB／T19l包装储运图示标志(GB／T1912008，Is()780：1997，MOD)GB／T102502007船舶电气与电子设备的电磁兼容性(IEC60533：1999，IDT)GB／T122671990船用导航设备通用要求和试验方法(eqv1EC60945：1988)GJB150．23l991军用设备环境试验方法倾斜和摇摆试验HJB251988舰用电子式电气设备加速寿命试验方法3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3．1电磁计程仪electromagneticlog应用法拉第电磁感应原理测量船舶相对于水的运动速度，并能够累计航行里程的仪器。3．2测速传感器sensorofmeasuringspeed将船舶相对于水的运动速度转换为电信号的敏感元件。3．3真速度actualvelocity船舶在不受浅水、风、流和潮汐影响时，单位时问内航行的距离。3．43．5电磁计程仪速度logvelocity电磁计程仪的累计航程与累计该航程值所用时间的比值。V，一S。／tj式中：v．一电磁计程仪速度，单位为海里／，j、时(nmile／h)；s，电磁计程仪累计航程值，单位为海里(nmile)；t。一累计航程值SJ所用的时间，单位为小时(h)。海上测量误差errorofmeasurementatsea船舶在不受浅水、风、流和潮汐影响时，电磁计程仪速度与船舶真速度之差的允许值。(1) GB／T4301—20083．63．73．8393．10航程解算精确性accuracyofdistancecalculation电磁计程仪的累计航程值与理论航程值之差的允许值。正常工作状态normativeworkingcondition电磁计程仪在规定条件下达到精确性要求的工作状态。模拟工作方式simulationoperationmode电磁计程仪可产生模拟传感器的速度信号进行速度解算的工作方式。航行工作方式navigationoperatinnmode以传感器信号作为输入信号，进行速度解算的工作方式。满量程跟踪时间trackingtimeoffullrange主仪器在模拟工作方式下，设定满量程速度值，测量速度输出量从零到满刻度指示的响应时问。4要求4．1设计4．1．1组成电磁计程仪基本组成包括主仪器、放大器、传感器、船底阀门或升降装置(用户任选)，复示器、信息发送装置等供用户选配。4．1．2功能电磁计程仪具有以下功能：a)航速测量、指示或显示；b)航程解算、指示或显示；c)航速测量误差修正；d)模拟量和数字量信息输出；e)自检。4．1．3工作方式电磁计程仪应有以下两种工作方式：a)模拟工作方式；b)航行工作方式。4．2结构4．2．1安装形式主仪器、放大器、信息发送装置等一般采用壁挂式。复示器可采用壁挂式或嵌入式。4．2．2显示形式速度信息可采用数字显示或模拟指示形式。采用数字显示时，其递增量应不大于0．1kn；采用模拟指示时，刻度标识间距应不大于0．5kn，数字标识问距应不大于5kn。4．2．3传感器伸出船底外的杆式传感器收放时，应能自动关闭与开启船底阀门。杆式传感器结构设计应满足刚度与强度及其他装船要素的要求。浸水部分的零件材料及镀层、涂覆应能防止海生物生长，且传感器在海水中正常工作。7 GB／T4301—20084．3外观4．3．1表面电磁计程仪各组成部分外表面应无毛刺、划痕、裂纹和锈蚀，表面漆膜应颜色均匀一致，无脱落、划伤、凝结和气泡。4．3．2观察窗观察窗透明件应清晰、透明，无划痕和污物。4，4安装4．4．1传感器传感器应安装在船底靠近船艏处，传感器附近应无凸出物和吸、排水孔，船舶在最小吃水和最大摇摆时，传感器不应露出水面。4．4．2船底阀船底阀门标志刻线与船舶艏艉线交角在±1。之内。4．5性能指标4．5．1模拟测量电磁计程仪模拟工作方式下，可进行考核的指标有：a)模拟速度指示误差：±0．10kn；b)航程解算精确性：±0．5％；c)航速复示误差：模拟量误差±0．25kn，数字量误差±0．1kn；d)航程复示误差：±0．01nmile；e)满量程跟踪时间不大于150s。4．5．2测速场测速误差电磁传感器测速场测速误差指标如下：a)杆式传感器电磁计程仪：当速度小于15kn时，为±0．15kn；当速度不小于15kn时，为测速值的±1％(负速度不计误差)；b)甲面式传感器电磁计程仪：士o．25kn(负速度不计误差)。4．5．3测速范围电磁计程仪具有如下测速范围：a)一5kn～+25kn；b)8kn～+40kn；c)12kn～斗60krt。注：“十”表示前进方向，“”表示后退方向。4．5．4输出信息形式电磁计程仪输出信息的主要形式有：a)航速模拟量：转值为55kn／r、240kn／r；b)航速数字量：采用标准串行接口RS422；C)航程脉冲量：200脉冲／海里、400脉冲／海里、2000脉冲／海里。注：TTI。电甲型，输出脉冲宽度不小于10ms，高电平有效；继电器触点型，输出脉冲宽度不小于50ms，闭合有效。4．5．5传感器速度信号灵敏度传感器速度信号灵敏度指标如下：a)杆式传感器速度信号灵敏度不低于300}_tV／kn，其变压器电势不大于100pV；b)平面式传感器速度信号灵敏度不低于225}tV／kn，其变压器电势不大于200，zV。3 GB／T4301—20084．5．6耐水压电磁计程仪的传感器应能承受1MPa水压，传感器绝缘电阻应不小于100M12；船底阀门应能承受0．6MPa水压，并无泄漏现象。4．6电气特性4．6．1电源4．6．1．1电源波动电磁汁程仪应在表1规定的电源种类和参数波动范围内正常工作。表1电源参数电压频率类别VHz备注额定值波动范围额定值波动范围11050单相220士6交流110土10％40022024蓄电池供电时电压变化直流220+20％～25％4．6．1．2电源瞬态变化电磁计程仪应能承受额定电压波动为±20％、恢复时问不大于1．5S的电压瞬态变化，和额定电压波动为士10％、恢复时间不大于5S的频率瞬态变化。当电源故障断电时，元器件应无损坏，电源恢复正常后，电磁计程仪应能正常工作。4．6．2介电强度电磁计程仪在试验用标准大气条件下，在试验过程中，表面无飞弧、击穿和闪烁，试验电压应无突然下降现象发生，其介电强度见表2规定。表2介电强度参数工作电压试验电压试验电源频率试验时间VHz<60100060～300200045～621>300Z5004．6．3绝缘电阻电磁计程仪在试验用标准大气条件下，其绝缘电阻如下：a)冷态时不小于100Mn；b)热态时不小于5Mn；c)湿热态时不小于1M12。4．6．4稳定性电磁计程仪在通电状态下连续工作24h，其航程解算精确性应满足±0．5％的要求。4．7可靠性4．7．1平均故障间隔时间电磁计程仪的平均故障间隔时间(MTBF)一般应不小于2500h。4 GB／T4301—20084．7．2使用寿命电磁计程仪的使用寿命一般应不小于10a。4．8维修性电磁计程仪平均修复时间(MTTR)应不大于0．5h。4．9安全性4．9．1接地电磁计程仪配套的所有组成部分的机壳、连接电缆的金属编织物应可靠接地。不应将船用交流电源线缆的芯线端直接接地。4．9．2高压保护或警告标志峰值电压大于55V的端头和裸露部分应有保护罩或高压警告标志。4．9．3传感器传感器的安全性设计应满足以下要求：a)应设置传感器提收限位装置，防止维护传感器时造成海水涌人船舱；b)传感器在空气中或提升到船底阀门内时不应接通电源。410噪声电磁计程仪正常工作时噪声应不大于65dB(A)。4．11环境适应性4．11．1工作温度电磁计程仪工作温度如下：a)安装在舱内的电磁计程仪各组成部分：～15℃～55℃；b)安装在舱外的电磁计程仪各组成部分：一25℃～70℃。注：传感器不做高温和低温试验。4．11．2湿热温度为(40±3)℃，相对湿度(93±2)％，湿热时间10h或按有关规定的其他时间。4．11．3倾斜与摇摆电磁计程仪在下列条件下工作时，其航程解算精确性应满足±0．5％的要求：a)横摇：角度±45。，周期3s～14s，试验持续时问不少于30rain；b)纵摇：角度±15。，周期4s～】0s，试验持续时间不少于30rain；c)纵倾：角度±10。，试验持续时问前后各不少于30min；d)横倾：角度±15。，试验持续时间左右各不少于30rain。4．11．4喷水喷水试验结束后，对设备进行检查，应无进水现象。4．11．5振动电磁计程仪在正常工作条件下，按表3规定的要求进行振动。电磁计程仪应无机械损伤、接触不良和紧固件松动等现象。表3振动扫描主要性能参数频率振幅时间容差耐振时间Hzmmrain5～12．5±1612．5～25土0．3815±10％2Z5～50土0．10 GB／T4301—20084．11．6盐雾电磁计程仪在GB／T12267—1990规定的盐雾环境中试验后，应无明显的锈蚀和镀层脱落。4．11．7长霉绝缘材料、油漆件经过霉菌试验后，用肉眼应看不到霉菌生长。4．12电磁兼容性除另有规定外，电磁兼容性应满足GB／T102502007中第6章和第7章的要求。5检验方法5．1外观用目测检验外观质量，结果应符合4．3的要求。5．2模拟速度指示误差电磁计程仪可产生模拟速度信号，通过换算模拟速度信号得到电磁计程仪的显示速度值。电磁计程仪的显示速度值与模拟速度值之差为模拟速度指示误差，结果应符合4．5．1a)的要求。5．3航程解算精确性用秒表测取电磁计程仪航程值累计到设定航程所需的实际时间与理论时问之差，航程解算精确性按公式(2)计算。计算结果应符合4．5．1b)的要求。a一!L!×100％⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯··-(2)￡l式中：4一航程解算精确性；t，电磁计程仪航程值累计到设定航程所需的实际时间，单位为秒(s)；tl电磁计程仪航程值累计到设定航程所需的理论时问，单位为秒(s)。5．4航程航速复示误差主仪器在模拟工作方式下，速度指示为零，分别记录主仪器、复示器的速度指示值和航程计数器的初始值。分别设低、中、高三种速度，各工作6min，检验各复示器的速度指示值与主仪器速度值之差。然后使主仪器速度指示为零，分别记录主仪器和复示器航程计数器终了值与初始值之差，结果应符合4．5．1c)和4．5．1d)的要求。5．5满量程跟踪时间主仪器在模拟工作方式下，设定满量程速度值，用秒表测量速度输出量从零到满刻度指示的响应时间，结果应符合4．5．1e)的要求。5．6测速范围通过旋转水池或水洞等试验设施检测电磁计程仪测速范围，结果应符合4．5．3的要求。5．7输出信息形式用校位仪接收电磁计程仪输出的航速模拟量信息，结果应符合4．5．4a)的要求。用规约仪检测标准RS422信息，结果应满足合同要求。用20MHz的示波器检测航程脉冲量信息，结果应符合4．5．4c)的要求。5．8传感器速度信号灵敏度通过旋转水池或水洞等试验设施提供标准速度，或采用其他等效的方检验传感器的灵敏度，结果应符合4．5．5的要求。5．9耐水压将电磁计程仪传感器和船底阀门安装在专用压力试验台上，按要求设定压力，保持时间60min，用500V兆欧表检测传感器绝缘电阻，目测船底阀门，结果应符合4．5．6的要求。6 GB／T4301—20085．10电源5．10．1电源波动电磁计程仪在电压变化为额定电压的一10％～+10％、频率变化一6％～+6％的状态下各运行5rain，结果应符合4．6．1．1的要求。5．10．2电源瞬态变化电磁计程仪在额定电压波动为一20％～+20％、恢复时间不火于1．5S的电压瞬态变化和额定电压波动为一10％～+10％、恢复时间不大于5S的频率瞬态变化条件下，连续切断电源三次，结果应符合4．6．1．2的要求。5．11介电强度耐压测试仪电雎频率为45Hz～62Hz，功率不小于0．5kW。试验时将接地电容、滤波器、印制板、半导体管等低压元件断开后，将所有相同等级的载流部分用裸导线连接起来，在载流部分与壳体之问加电压，起始为小于1／2试验电压。然后以100V／s的速度升至要求值，保持lmin，断开试验电源，结果应符合4．6．2的要求。5．12绝缘电阻供电电源在110V以上用500V兆欧表，lloV以下用250V兆欧表，测量主仪器各电源端子与壳体的绝缘电阻，其冷态、热态和湿热态的绝缘电阻应符合4．6．3的要求。5．13稳定性电磁计程仪在通电状态下连续工作24h，每间隔4h检测1次航程解算精确性，其结果应符合4．6．4的要求。5．14可靠性按HJB251988中9．1～9．4、统计评估或合同规定的其他方法进行试验，结果应符合4．7要求。5．15噪声电磁计程仪处于通电状态，按GB／T122671990中15．5规定的方法进行试验，结果应符合4．10要求。5．16温度5．16．1高温按GB／T122671990中14．1规定的方法，将电磁计程仪按实际安装方式放置在试验箱内，然后升温到4．11．2规定的相应最高温度。保温4h后立即通电，其航程解算精确性应满足土0．5％的要求。5．16．2低温按GB／T122671990中14．3规定的方法，将电磁计程仪按实际安装方式放置在试验箱内，然后降温至4．11．2规定的相应最低温度。保温4h后立即通电，其航程解算精确性应满足±0．5％的要求。5．17湿热按GB／T122671990中14．2规定的方法进行试验。试验结束后，恢复至试验用标准大气条件下，电磁汁程仪表面不应出现漆层脱落、材料龟裂、零件变形和锈蚀等现象，绝缘电阻应满足4．6．3c)的要求。5．18倾斜与摇摆电磁计程仪按实际安装方式固定在试验台上，按GJB150．231991中规定的方法进行试验，其航程解算精确性应符合4．5．1b)的要求。5．19喷水按GB／T122671990中14．5规定的方法进行试验，结果应符合4．11．4的要求。5．20振动按GB／T122671990中14．4的方法进行试验，结果应符合4．11．5的要求。7 GB／T4301—20085．21盐雾选取电磁计程仪各组成部分中的金属电镀件按GB／T122671990中14．8的方法进行试验，结果应符合4．11．6的要求。5．22长霉选取电磁计程仪各组成部分中的绝缘材料、油漆件按GB／T122671990的14．7的方法进行试验，结果应符合4．11．7的要求。5．23电磁兼容性电磁计程仪处于通电状态，按GB／T102502007中5．5表l巾E组所规定相关项目的对应方法进行试验，结果应符合4．12的要求。5．24测速场测速误差电磁计程仪测速误差测量航行试验应在专用测速场或海域进行试验，试验应满足下列要求：a)测速区的水深应保证不影响电磁计程仪的测量误差；b)测速时所在水域的风力应不大于3级，浪不大于2级；c)测速线长度0．5nmile～3nmile；d)船舶在测速线上应保持固定的航向，航向偏差不大于士1。；c)船舶以同一速度在测速线上航行，主机转速应保持不变，船转向后应待航速和航向稳定后再进入测速区。电磁汁程仪在进行检测测速误差时，在保持主机转速不变的情况下，为消除海流的影响，船舶应依次按顺流逆流顺流，或者按逆流顺流逆流的方式航行，分别测得船舶真速度和电磁计程仪速度。船舶的平均真速度和电磁计程仪平均速度分别按公式(3)和公式(4)计算：。：。一(q1+2v：z+％)／4⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(3)t，)p==(口11+2viz+口，3)／4··⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·(4)式中：”：。船舶的平均真速度，单位为节(kn)；。。电磁计程仪平均速度，单位为节(kn)；73：。、17。％分别为第一、第二、第三航次测量的船舶真速度，单位为节(kn)；q，、。”％分别为第一、第二、第三航次测量的电磁计程仪速度，单位为节(kn)。电磁计程仪测速误差按公式(5)计算：△一qp一。。p⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(5)根据实际测量计算的测速误差值，对电磁汁程仪进行调整后，按照上述方法，在选定的各种航速下，对电磁计程仪进行测速误差复测，其结果应满足4．5．2的要求。测速时，主机转速一般分别按船舶常用的低速、中速、高速三种航速进行测量，也可根据使用状况确定航速。6检验规则6．1检验分类检验分类应有下面两种类型：a)鉴定检验(定型检验)；b)质量一致性检验。6．2检验条件除另有规定外，应在下面规定的测量和试验用标准大气条件下进行试验a)温度：15℃～55℃；8 GB／T4301—2008b)相对湿度：25％～75％；c)气压：86kPa～106kPa。6．3鉴定检验6．3．1检验项目、顺序和试验数量除另有规定外，检验项目和顺序按表4规定进行试验，受检试样数量为1台。6．3．2合格判据规定的鉴定检验项日经检验全部符合要求时，判定鉴定检验合格。如其中任一测试项目未通过时，允许排除故障后重新进行该项目及与该项目有关的试验，合格后再进行其他项目的试验。复检允许2次。试验中如发生不可修复的损伤时，应重新加倍抽样进行试验，如还不合格，则判定鉴定检验不合格。表4检验项目质量一致性检验序号检验项目检验要求检验方法鉴定检验A组C组1外观质量4．3512模拟速度指示误差4．5．1a)5．23航程解算精确性4．5．1b)5．34航程航速复示误差t．5．1c)、451d)5．d5满量程跟踪时间451e)5．56测速范围4．5．35．67输出信息形式4．5．4578传感器速度信号灵敏度4．5．55．89耐水压4．5．65．910电源4．6．15．1011介电强度4625．1112绝缘电阻4．6．35．】213稳定性4．6．45．1314可靠性475．1415噪声41051516温度4．11．15．1617湿热411．25．1718倾斜与摇摆41135．1819喷水41145．1920振动41155．202l盐雾41165．2122长霉41175．2223电磁兼容性4．1252324测速场测速误差4．5．25Z4注：·为必检项目；o为视产品情况而定；为不检项目。 GB／T4301—20086．4质量一致性检验6．4．1检验项目质量一致性检验的检验项目分为A组、c组，检验项目见表4。6．4．2受检样品数受检样品数按下面要求进行：a)A组检验：电磁计程仪应全数进行检验；b)c组检验：c组项目检验的检验周期一般为4a，数量1台或按合同规定进行试验。c组项目检验的样品应从A组项目检验合格的电磁计程仪中随机抽取。6．4．3合格判据合格判据按下面规定执行：a)A组项目检验不合格的电磁计程仪为不合格产品；b)C组项目检验中，如果有不合格项目，应查明原因，采取纠正措施之后，重新进行该项检验，或加倍抽样检验相应项目。如仍有不合格项目，则判C组检验不合格。7标志、包装、运输和贮存7．1标志包装储运图示标志应符合GB／T191的规定。7．2包装包装应紧固结实，应能适应多次装卸和运输的要求，并具有防震、防雨、防潮的性能。必要时，包装箱内可提供下列文件：a)产品合格证；b)产品说明书；c)装箱清单；d)随机备品附件清单；c)其他有关资料。7．3运输装卸、运输过程应按包装箱上的储运图示标志进行作业。7．4贮存应贮存在温度为10℃～40℃，相对湿度不大于75％的清洁、干燥、通风的仓库中，其周围应无腐蚀性气体等。O'