1  前言

  中華人民共和國計量法規(guī)定，一切為社會提供公證數(shù)據(jù)的產(chǎn)品質(zhì)量檢驗機構(gòu)（單位），必須經(jīng)省級以上人民政府計量行政部門對其計量檢定、測試的能力和可靠性考核合格。這就要求從事產(chǎn)品質(zhì)量檢驗的機構(gòu)（單位）必須進行計量認(rèn)證，并取得計量認(rèn)證合格證后，方能開展產(chǎn)品質(zhì)量的檢驗工作。而計量認(rèn)證的主要內(nèi)容是：①計量檢定、測試儀器設(shè)備的性能；②計量器具的工作環(huán)境；③考核檢測人員的素質(zhì)；④保證量值統(tǒng)一、準(zhǔn)確的措施及檢測數(shù)據(jù)公正可靠的管理制度。由此可見，由于在產(chǎn)品質(zhì)量檢測中所使用的計量器具品種繁多，只有對這些計量器具進行檢定、校驗或檢驗且合格后，才能保證所用計量器具的量值準(zhǔn)確可靠、性能完好，從而保證了檢驗結(jié)果的正確，即可實現(xiàn)全國范圍內(nèi)的檢驗結(jié)果具有統(tǒng)一可比性。這說明產(chǎn)品質(zhì)量檢測是一項以數(shù)據(jù)說話，數(shù)據(jù)面前人人平等的公證性工作，培養(yǎng)和造就高素質(zhì)上水平的檢測隊伍，選擇切實可行的檢測手段，使用先進可靠的檢測設(shè)備，制訂完善的質(zhì)量保證體系，是保證檢測工作質(zhì)量的重要方面。而儀器設(shè)備滿足檢測技術(shù)要求、檢測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，又是全部檢測工作質(zhì)量的基礎(chǔ)保證。對于計量器具的檢定可分為強制檢定和自行定期檢定，而物探儀器多屬于專用計量器具一類，所以一般以自檢為主，為此就要首先選擇并制訂“物探儀器自檢方法及操作規(guī)程”以滿足物探儀器定期自檢的要求。本文就是基于此點，與計量檢定同行共同探討儀器自檢方法的選擇問題，鑒于水平所限，不妥之處敬請指正。

2  自檢方法

  物探儀器設(shè)備的計量檢定一般無現(xiàn)成校驗規(guī)程可循，此時應(yīng)按照計量認(rèn)證考核合格的自編校驗方法或者應(yīng)用對比的方法進行校準(zhǔn)。而自編的校驗方法是對計量器具受檢項目進行檢驗時，所規(guī)定的具體操作方法和步驟，它應(yīng)具備明確、科學(xué)、具體、簡便、實用、可操作的一般原則，且所用公式及其使用常數(shù)和系數(shù)都必須有可靠的依據(jù)或來源。

2.1  彈性波類儀器自檢方法

該類儀器可選用空氣縱波速度標(biāo)準(zhǔn)值與實測空氣縱波速度值對比的方法進行自行定期檢驗。具體操作如下：

⑴ 將拾震器及波源發(fā)生器按一定的間距一字排開并置于空氣中，通過觀測儀器記錄空氣中拾震器所接收的由波源發(fā)生器產(chǎn)生的震動波。

⑵ 以拾震器到波源發(fā)生器之間的一系列間距為橫坐標(biāo)，空氣中縱波傳播旅行時為縱坐標(biāo)繪制“時——距”曲線，并按最小二乘法求出實測空氣中的縱波傳播速度（Vc）。

⑶ 計算空氣縱波速度標(biāo)準(zhǔn)值Vo，見（1）式。

式中TO為校驗時大氣溫度（℃）

⑷ 按（2）式計算空氣縱波速度標(biāo)準(zhǔn)值Vo和空氣縱波速度測量值Vc之間的相對誤差δ。

⑸ 判定標(biāo)準(zhǔn)：δ≤±0.5%，即認(rèn)為合格，反之則認(rèn)為不合格。

此類儀器還可以用標(biāo)準(zhǔn)鋼棒、純水的縱波速度作為對比標(biāo)準(zhǔn)進行自檢，但這些方法均較空氣縱波速度的自檢方法相對煩瑣或困難。

2.2  直流電法類儀器自檢方法

該類儀器自行定期檢驗可按《水利水電工程物探規(guī)程》中有關(guān)規(guī)定，首先對該儀器在同一測點、同一電位差兩次觀測數(shù)據(jù)的相對誤差進行檢驗，同時滿足①1～3mV測程：相對誤差小于3%；②大于4mV測程：相對誤差小于1.5%，即為合格，此后再按下列方法進行自檢。具體如下：

⑴ 按表1準(zhǔn)備純水并兌制其中一種鹽類溶液（不同礦化度）。

表1                   常見鹽類溶液的電阻率表

礦化度（g/l）	水溶液的電阻率（Ω·m）
	NaCl	KCl	MgCl	CaCl
純水	25×104	25×104	25×104	25×104
0.010	511	578	438	483
0.100	55.2	58.7	45.6	50.3
1.000	5.83	6.14	5.06	5.56
10.00	0.657	0.678	0.614	0.660
100.0	0.0809	0.0776	0.0936	0.0930

⑵ 實測純水和已兌制不同礦化度水溶液（如NaCl溶液）電阻率值。實際應(yīng)用表1時，由于礦化度較高時（如礦化度≥10g/l），水溶液的電阻率較小，難以測試，且誤差較大。所以一般取水溶液的礦化度范圍為0～1.0g/l即可滿足自檢要求。

⑶ 計算水溶液單一礦化度時表1中標(biāo)準(zhǔn)電阻率與實測電阻率之間的相對誤差，見（3）式。

式中：ρo為標(biāo)準(zhǔn)值；ρc為實測值。

⑷ 按（4）式計算n個礦化度水溶液的觀測均方誤差M。

⑸ 判定標(biāo)準(zhǔn)：M≤±3.5%，即認(rèn)為合格，反之則認(rèn)為不合格。

此類儀器設(shè)備還可以用標(biāo)準(zhǔn)電阻等作為對比標(biāo)準(zhǔn)進行校驗，但標(biāo)準(zhǔn)電阻也要進行定期強制檢驗，故一般不予采用。需要說明的是此類儀器的自行校驗還是比較煩瑣的，實測時也較困難，不知同行有無簡便明了的自校方法，可以探討和共享。我注意到有的公司采用一臺儀器在同一測點的二次測量結(jié)果進行對比校驗是不科學(xué)的，因為如果該臺儀器存在系統(tǒng)誤差時，一般不易通過自檢查出該儀器存在的問題，應(yīng)引起注意。

2.2  地質(zhì)雷達儀器自檢方法

該類儀器可選用空氣電磁波速度標(biāo)準(zhǔn)值與實測空氣電磁波速度值對比自行定期檢驗的方法來實施。具體如下：

⑴ 選擇一處空曠的地方，其周圍一定范圍內(nèi)應(yīng)無金屬導(dǎo)線、塊體等良導(dǎo)體類物質(zhì)，在適當(dāng)位置豎立放置一定面積的金屬板（如鐵板、鋼板等）。

⑵ 在金屬板面中垂線方向的一定距離處設(shè)置地質(zhì)雷達發(fā)射天線和接收天線。

⑶ 觀測并記錄電磁波通過空氣遇金屬板后反射的雷達波形圖。

⑷ 由原始記錄的雷達波形圖，讀取金屬板反射的雙程歷時t，進而計算空氣電磁波傳播速度Cc，見（5）式。

式中d為天線至金屬板之間的距離。

⑸ 根據(jù)空氣電磁波速度標(biāo)準(zhǔn)值（Co=0.3m/ns），按（6）式計算空氣電磁波速度標(biāo)準(zhǔn)值Co和空氣電磁波速度測量值Cc之間的相對誤差值β。

⑹ 判定標(biāo)準(zhǔn)：β≤±0.5%，即認(rèn)為合格，反之則認(rèn)為不合格。

此類儀器還可以用標(biāo)準(zhǔn)延時光纖等時基延遲作為對比標(biāo)準(zhǔn)進行自檢，但其延時光纖的標(biāo)準(zhǔn)傳輸數(shù)據(jù)及其長度應(yīng)經(jīng)過嚴(yán)格的定期強檢，才能使用，采用時應(yīng)予注意。

3  結(jié)束語

  以上簡要介紹了水工物探常用儀器設(shè)備的校驗方法，其它物探技術(shù)方法所用儀器設(shè)備應(yīng)根據(jù)實際情況選擇合理的自校方法進行自檢。同時在實際應(yīng)用中應(yīng)考慮自校方法的可行性、簡便性、科學(xué)性，易于接受也易于實施，有利于儀器設(shè)備的計量檢定，保證測試數(shù)據(jù)的公正性和準(zhǔn)確性。同時，充分認(rèn)識“以質(zhì)量為中心，以標(biāo)準(zhǔn)、計量為基礎(chǔ)”的內(nèi)在關(guān)系和涵義。質(zhì)量是目的，計量是基礎(chǔ)，是保證和提高檢測質(zhì)量的重要手段。隨著我國加入世界貿(mào)易組織，勘察設(shè)計市場的逐步開放，市場經(jīng)濟的進一步發(fā)展和完善，社會質(zhì)量意識的日益提高，市場經(jīng)濟對質(zhì)量的要求和規(guī)范化程度也越來越高，質(zhì)檢機構(gòu)面臨著新的發(fā)展機遇和更大的挑戰(zhàn)，只有在實踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗，不斷改進管理辦法，才能促進和保障質(zhì)檢機構(gòu)健康良性發(fā)展。

4  參考文獻

  ⑴ 西安地質(zhì)學(xué)院等編. 水文地質(zhì)物探方法[M]. 北京：地質(zhì)出版社,1981,6~12.

  ⑵ 呂列民. 檢測儀器設(shè)備的質(zhì)量管理與保證[J]. 水利水電技術(shù),2001,10,40~41.

  ⑶ 中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn). 水利水電工程物探規(guī)程DL5010-92[S]. 北京：水利電力出版社,1993.

  ⑷ 中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn). 港口工程混凝土非破損檢測技術(shù)規(guī)程JTJ/T272-99[S]. 北京：人民交通出版社,2000.

  
5  第一作者簡介：劉康和  男  （1962.03—），高級工程師，物探專總，發(fā)表論文50余篇，從事水利水電工程物探研究與開發(fā)及技術(shù)管理等工作。