1  前言

  中華人民共和國(guó)計(jì)量法規(guī)定，一切為社會(huì)提供公證數(shù)據(jù)的產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)（單位），必須經(jīng)省級(jí)以上人民政府計(jì)量行政部門(mén)對(duì)其計(jì)量檢定、測(cè)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(yàn)的機(jī)構(gòu)（單位）必須進(jìn)行計(jì)量認(rèn)證，并取得計(jì)量認(rèn)證合格證后，方能開(kāi)展產(chǎn)品質(zhì)量的檢驗(yàn)工作。而計(jì)量認(rèn)證的主要內(nèi)容是：①計(jì)量檢定、測(cè)試儀器設(shè)備的性能；②計(jì)量器具的工作環(huán)境；③考核檢測(cè)人員的素質(zhì)；④保證量值統(tǒng)一、準(zhǔn)確的措施及檢測(cè)數(shù)據(jù)公正可靠的管理制度。由此可見(jiàn)，由于在產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)中所使用的計(jì)量器具品種繁多，只有對(duì)這些計(jì)量器具進(jìn)行檢定、校驗(yàn)或檢驗(yàn)且合格后，才能保證所用計(jì)量器具的量值準(zhǔn)確可靠、性能完好，從而保證了檢驗(yàn)結(jié)果的正確，即可實(shí)現(xiàn)全國(guó)范圍內(nèi)的檢驗(yàn)結(jié)果具有統(tǒng)一可比性。這說(shuō)明產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)是一項(xiàng)以數(shù)據(jù)說(shuō)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(cè)隊(duì)伍，選擇切實(shí)可行的檢測(cè)手段，使用先進(jìn)可靠的檢測(cè)設(shè)備，制訂完善的質(zhì)量保證體系，是保證檢測(cè)工作質(zhì)量的重要方面。而儀器設(shè)備滿足檢測(cè)技術(shù)要求、檢測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，又是全部檢測(cè)工作質(zhì)量的基礎(chǔ)保證。對(duì)于計(jì)量器具的檢定可分為強(qiáng)制檢定和自行定期檢定，而物探儀器多屬于專用計(jì)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(diǎn)，與計(jì)量檢定同行共同探討儀器自檢方法的選擇問(wèn)題，鑒于水平所限，不妥之處敬請(qǐng)指正。

2  自檢方法

  物探儀器設(shè)備的計(jì)量檢定一般無(wú)現(xiàn)成校驗(yàn)規(guī)程可循，此時(shí)應(yīng)按照計(jì)量認(rèn)證考核合格的自編校驗(yàn)方法或者應(yīng)用對(duì)比的方法進(jìn)行校準(zhǔn)。而自編的校驗(yàn)方法是對(duì)計(jì)量器具受檢項(xiàng)目進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，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(jiǎn)便、實(shí)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(lái)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(shí)測(cè)空氣縱波速度值對(duì)比的方法進(jìn)行自行定期檢驗(yàn)。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(kāi)并置于空氣中，通過(guò)觀測(cè)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(dòng)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(shí)為縱坐標(biāo)繪制“時(shí)——距”曲線，并按最小二乘法求出實(shí)測(cè)空氣中的縱波傳播速度（Vc）。

⑶ 計(jì)算空氣縱波速度標(biāo)準(zhǔn)值Vo，見(jiàn)（1）式。

式中TO為校驗(yàn)時(shí)大氣溫度（℃）

⑷ 按（2）式計(jì)算空氣縱波速度標(biāo)準(zhǔn)值Vo和空氣縱波速度測(cè)量值Vc之間的相對(duì)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(duì)比標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行自檢，但這些方法均較空氣縱波速度的自檢方法相對(duì)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(yàn)可按《水利水電工程物探規(guī)程》中有關(guān)規(guī)定，首先對(duì)該儀器在同一測(cè)點(diǎn)、同一電位差兩次觀測(cè)數(shù)據(jù)的相對(duì)誤差進(jìn)行檢驗(yàn)，同時(shí)滿足①1～3mV測(cè)程：相對(duì)誤差小于3%；②大于4mV測(cè)程：相對(duì)誤差小于1.5%，即為合格，此后再按下列方法進(jìn)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(jiàn)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(shí)測(cè)純水和已兌制不同礦化度水溶液（如NaCl溶液）電阻率值。實(shí)際應(yīng)用表1時(shí)，由于礦化度較高時(shí)（如礦化度≥10g/l），水溶液的電阻率較小，難以測(cè)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(jì)算水溶液?jiǎn)我坏V化度時(shí)表1中標(biāo)準(zhǔn)電阻率與實(shí)測(cè)電阻率之間的相對(duì)誤差，見(jiàn)（3）式。

式中：ρo為標(biāo)準(zhǔn)值；ρc為實(shí)測(cè)值。

⑷ 按（4）式計(jì)算n個(gè)礦化度水溶液的觀測(cè)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(duì)比標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校驗(yàn)，但標(biāo)準(zhǔn)電阻也要進(jìn)行定期強(qiáng)制檢驗(yàn)，故一般不予采用。需要說(shuō)明的是此類儀器的自行校驗(yàn)還是比較煩瑣的，實(shí)測(cè)時(shí)也較困難，不知同行有無(wú)簡(jiǎn)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(tái)儀器在同一測(cè)點(diǎn)的二次測(cè)量結(jié)果進(jìn)行對(duì)比校驗(yàn)是不科學(xué)的，因?yàn)槿绻撆_(tái)儀器存在系統(tǒng)誤差時(shí)，一般不易通過(guò)自檢查出該儀器存在的問(wèn)題，應(yīng)引起注意。

2.2  地質(zhì)雷達(dá)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(shí)測(cè)空氣電磁波速度值對(duì)比自行定期檢驗(yàn)的方法來(lái)實(shí)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(wú)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(dá)發(fā)射天線和接收天線。

⑶ 觀測(cè)并記錄電磁波通過(guò)空氣遇金屬板后反射的雷達(dá)波形圖。

⑷ 由原始記錄的雷達(dá)波形圖，讀取金屬板反射的雙程歷時(shí)t，進(jìn)而計(jì)算空氣電磁波傳播速度Cc，見(jiàn)（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(jì)算空氣電磁波速度標(biāo)準(zhǔn)值Co和空氣電磁波速度測(cè)量值Cc之間的相對(duì)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(shí)光纖等時(shí)基延遲作為對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行自檢，但其延時(shí)光纖的標(biāo)準(zhǔn)傳輸數(shù)據(jù)及其長(zhǎng)度應(yīng)經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的定期強(qiáng)檢，才能使用，采用時(shí)應(yīng)予注意。

3  結(jié)束語(yǔ)

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

4  參考文獻(xiàn)

  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(cè)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(guó)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(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn). 港口工程混凝土非破損檢測(cè)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(jiǎn)介：劉康和  男  （1962.03—），高級(jí)工程師，物探?？?，發(fā)表論文50余篇，從事水利水電工程物探研究與開(kāi)發(fā)及技術(shù)管理等工作。