JJF 2346-2025 海水声速仪校准规范

　　中华人民共和国国家计量技术规范

　　海水声速仪校准规范

　　Calibration Specification for Seawater Sound Velocimeters

　　2025‑11‑05 发布2026‑02‑05 实施

　　国家市场监督管理总局发布

　　JJF 2346—2025

　　海水声速仪校准规范

　　Calibration Specification for

　　Seawater Sound Velocimeters

　　?????????????????? ????????

　　??????????????????

　　????????

　　JJF 2346—2025

　　归口单位：全国海洋专用计量器具计量技术委员会

　　主要起草单位：国家海洋标准计量中心

　　参加起草单位：天津理工大学

　　无锡市海鹰加科海洋技术有限责任公司

　　本规范委托全国海洋专用计量器具计量技术委员会负责解释

　　JJF 2346—2025

　　本规范主要起草人：

　　胡波(国家海洋标准计量中心)

　　王宝森(国家海洋标准计量中心)

　　于小焱(国家海洋标准计量中心)

　　参加起草人：

　　李志伟(天津理工大学)

　　张宝峰(天津理工大学)

　　崔海英(无锡市海鹰加科海洋技术有限责任公司)

　　陈钧(无锡市海鹰加科海洋技术有限责任公司)

　　JJF 2346—2025

　　目录

　　引言……………………………………………………………………………………… (Ⅱ)

　　1 范围………………………………………………………………………………… ( 1 )

　　2 引用文件…………………………………………………………………………… ( 1 )

　　3 术语………………………………………………………………………………… ( 1 )

　　4 概述………………………………………………………………………………… ( 1 )

　　5 计量特性…………………………………………………………………………… ( 1 )

　　5.1 示值误差……………………………………………………………………… ( 1 )

　　5.2 测量重复性…………………………………………………………………… ( 1 )

　　6 校准条件…………………………………………………………………………… ( 2 )

　　6.1 环境条件……………………………………………………………………… ( 2 )

　　6.2 测量标准及其他设备………………………………………………………… ( 2 )

　　7 校准项目和方法…………………………………………………………………… ( 3 )

　　7.1 校准项目……………………………………………………………………… ( 3 )

　　7.2 校准方法……………………………………………………………………… ( 3 )

　　8 校准结果…………………………………………………………………………… ( 5 )

　　8.1 校准记录……………………………………………………………………… ( 5 )

　　8.2 校准证书……………………………………………………………………… ( 5 )

　　9 复校时间间隔……………………………………………………………………… ( 6 )

　　附录A 海水声速仪校准记录表……………………………………………………… ( 7 )

　　附录B 海水声速仪温度校准结果的不确定度评定示例…………………………… (11)

　　附录C 海水声速仪声速校准结果的不确定度评定示例…………………………… (14)

　　附录D 海水声速仪压力校准结果的不确定度评定示例…………………………… (18)

　　Ⅰ

　　JJF 2346—2025

　　引言

　　JJF 1001—2011 《通用计量术语及定义》、JJF 1071—2010 《国家计量校准规范编

　　写规则》、JJF 1059. 1—2012 《测量不确定度评定与表示》共同构成支撑本规范制定工

　　作的基础性系列规范。

　　本规范结合海水声速仪的发展和使用现状，参考了HY/T 101—2007 《海水声速

　　仪检测方法》的部分内容进行制定。

　　本规范为首次发布。

　　JJF 2346—2025

　　Ⅱ

　　JJF 2346—2025

　　1

　　海水声速仪校准规范

　　1 范围

　　本规范适用于海水声速仪温度、声速和压力参数的校准。

　　2 引用文件

　　本规范引用了以下文件：

　　JJG 59—2007 活塞式压力计检定规程

　　JJG 763—2019 温盐深测量仪检定规程

　　JJF 1059.1—2012 测量不确定度评定与表示

　　HY/T 101—2007 海水声速仪检测方法

　　凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范;凡是不注日期的引用文

　　件，其最新版本(包括所有的修改单) 适用于本规范。

　　3 术语

　　下列术语和定义适用于本规范。

　　3.1 海水声速仪seawater sound velocimeter

　　测量海水中声波传播速度的仪器。

　　[来源：HY/T 101—2007，3]

　　4 概述

　　海水声速仪(以下简称声速仪) 是用于测量海水中声波传播速度的仪器。海水声

　　速的测量原理有两种，一种是环鸣法直接测量声信号在固定已知距离内往返多次传播

　　时间进而得到声速; 另一种是利用测得的温度、盐度和压力， 通过经验公式来计算

　　声速。

　　5 计量特性

　　5.1 示值误差

　　示值误差包括温度示值误差、声速示值误差和压力示值误差。典型声速仪的示值

　　误差要求见表1。

　　5.2 测量重复性

　　测量重复性包括温度测量重复性、声速测量重复性和压力测量重复性。典型声速

　　仪的测量重复性要求见表1。

　　JJF 2346—2025

　　2

　　表1 典型声速仪计量性能要求

　　要素

　　温度/℃

　　声速/ (m/s)

　　压力/MPa

　　测量范围

　　最大允许误差

　　测量重复性

　　测量范围

　　最大允许误差

　　测量重复性

　　最大允许误差

　　测量重复性

　　计量性能

　　0~35

　　±0.10

　　≤0.033

　　1 400~1 600

　　±0.75

　　≤0.25

　　±2.0%FS

　　≤0.2

　　6 校准条件

　　6.1 环境条件

　　实验室环境温度：(20±5) ℃;

　　实验室环境相对湿度：不大于80%。

　　6.2 测量标准及其他设备

　　声速仪校准所需主要计量器具及配套设备的计量性能宜不低于表2 的规定，也可

　　根据声速仪的指标来选择适宜的标准器。

　　表2 声速仪校准所需主要计量器具及配套设备的技术指标

　　设备名称

　　标准铂电阻温度计

　　测温电桥

　　中国系列标准海水

　　实验室盐度计

　　恒温槽

　　工作介质

　　活塞式压力计或数字式压力计

　　注：

　　1 可以用高精度温度传感器代替标准铂电阻温度计和测温电桥，高精度温度传感器最大允

　　许误差绝对值不大于海水声速仪温度最大允许误差绝对值的1/3。

　　2 可以用高精度电导率传感器代替中国系列标准海水和实验室盐度计， 最大允许误差

　　±0.005 mS/cm。

　　技术指标

　　二等

　　Urel=2×10-6，k=2

　　二级

　　MPE：±0.002

　　控温波动性：≤0.005 ℃;温场均匀性：≤0.005 ℃

　　纯净大洋海水

　　量程不小于声速仪压力传感器的量程;最大允许误差绝对值不

　　大于声速仪压力传感器最大允许误差绝对值的1/3

　　JJF 2346—2025

　　3

　　7 校准项目和方法

　　7.1 校准项目

　　温度示值误差、声速示值误差、压力示值误差、温度测量重复性、声速测量重复

　　性和压力测量重复性。

　　7.2 校准方法

　　7.2.1 外观检查

　　用目测或手感等方法进行外观检查。仪器的紧固件、接插件等不应有松动现象，

　　不得有影响正常性能测试的外观损伤。

　　7.2.2 温度示值误差

　　在声速仪常用测量范围内，选取35 ℃、30 ℃、25 ℃、20 ℃、15 ℃、10 ℃、5 ℃、

　　0.5 ℃中不少于5 个温度点作为温度校准点，通常按照降温顺序完成温度校准。

　　将声速仪的温度传感器全部浸入工作介质内，标准铂电阻温度计尽量靠近声速仪

　　温度传感器，盖好恒温槽保温盖。

　　恒温槽内温度控制达到表1 中所要求的技术指标后，测温电桥与声速仪同时测量，

　　测量时间不少于3 min 且不少于10 组测量数据，取对应测量结果的算术平均值分别作为

　　该校准点上的标准温度值和声速仪温度示值，并记录。记录格式见附录A 中的表A.1。

　　按公式(1) 计算温度示值误差：

　　Δtj = tj - tsj (1)

　　式中：

　　Δtj ——第j 个温度校准点的温度示值误差，℃;

　　tj ——第j 个温度校准点的声速仪温度示值，℃;

　　tsj ——第j 个温度校准点的标准温度值，℃。

　　7.2.3 声速示值误差

　　声速示值误差校准与温度示值误差校准同步进行。在7.2.2 操作时，同步记录声速

　　仪数据，并计算声速仪的声速平均值作为声速示值。记录格式见表A.2。

　　7.2.3.1 标准声速计算

　　进行7.2.2 操作的同时，获取标准盐度值Ss和声速仪的压力值p，与7.2.2 计算的标

　　准温度值ts代入海水经验公式(2)，计算标准声速值。

　　vsj = vW ( tsj,pj )+ vC ( tsj,pj )+ A( tsj,pj ) Ssj + B ( tsj,pj ) S32s

　　j + D ( pj ) Ssj

　　2 (2)

　　式中：

　　vsj ——第j 个温度校准点上恒温槽海水中标准声速值，m/s;

　　tsj ——第j 个温度校准点的标准温度值，℃;

　　pj ——第j 个温度校准点的声速仪压力值，MPa;

　　Ssj ——第j 个温度校准点的标准盐度值;

　　JJF 2346—2025

　　4

　　vW ( tsj,pj )= 1 402.388 + 5.037 11tsj - 5.808 52 × 10-2 tsj

　　2 + 3.342 0 × 10-4 tsj

　　3 -

　　1.478 0 × 10-6 tsj

　　4 + 3.146 4 × 10-9 tsj

　　5 +( 1.535 63 + 6.898 2 ×

　　10-3 tsj - 8.178 8 × 10-5 tsj

　　2 + 1.362 1 × 10-6 tsj

　　3 - 6.118 5 × 10-9 tsj

　　4 )

　　pj +( 3.126 0 × 10-3 - 1.710 7 × 10-4 tsj + 2.597 4 × 10-6 tsj

　　2 -

　　2.533 5 × 10-8 tsj

　　3 + 1.040 5 × 10-10 tsj

　　4 ) pj

　　2 +(-9.772 9 × 10-6 +

　　3.850 4 × 10-7 tsj - 2.364 3 × 10-9 tsj

　　2 ) pj

　　3

　　vC ( tsj,pj )= ( 0.029 - 2.19 × 10-3 tsj + 1.4 × 10-4 tsj

　　2 ) pj +(-4.76 × 10-4 + 3.47 ×

　　10-5 tsj - 2.59 × 10-6 tsj

　　2 ) pj

　　2 + 2.68 × 10-6 pj

　　3

　　A( tsj,pj )= 1.389 - 1.262 × 10-2 tsj + 7.164 × 10-5 tsj

　　2 + 2.006 × 10-6 tsj

　　3 - 3.21 ×

　　10-8 tsj

　　4 +( 9.474 2 × 10-4 - 1.258 0 × 10-4 tsj - 6.488 5 × 10-7 tsj

　　2 +

　　1.050 7 × 10-7 tsj

　　3 - 2.012 2 × 10-9 tsj

　　4 ) pj +(-3.906 4 × 10-5 +

　　9.104 1 × 10-7 tsj - 1.600 2 × 10-8 tsj

　　2 + 7.988 × 10-10 tsj

　　3 ) pj

　　2 +

　　( 1.100 × 10-7 + 6.649 × 10-9 tsj - 3.389 × 10-10 tsj

　　2 ) pj

　　3

　　B ( tsj,pj )= -1.922 × 10-2 - 4.42 × 10-5 tsj +( 7.363 7 × 10-4 + 1.794 5 ×

　　10-6 tSj ) pj

　　D ( pj )= 1.727 × 10-3 - 7.983 6 × 10-5 pj

　　7.2.3.2 声速示值误差计算

　　按公式(3) 计算声速示值误差：

　　Δvj = vj - vsj (3)

　　式中：

　　Δvj ——第j 个温度校准点上的声速示值误差，m/s;

　　vj ——第j 个温度校准点上声速仪的声速示值，m/s;

　　vsj ——第j 个温度校准点上标准声速值，m/s。

　　7.2.4 压力示值误差

　　按JJG 763—2019 中7.3.4 的要求，在(20±5) ℃环境条件下测量压力示值误差。

　　7.2.5 温度测量重复性

　　按7.2.2 的方法选定最高温度校准点进行温度重复性校准，按公式(4) 计算温度

　　测量重复性。记录格式见附录A.4。

　　σt =

　　Σi

　　= 1

　　n (ti-ˉt ) 2

　　n - 1 (4)

　　式中：

　　σt ——温度测量重复性，℃;

　　ti ——第i 次测量的声速仪温度示值，℃;

　　tˉ ——n 次测量的算术平均值，℃;

　　n ——测量次数(n≥6)。

　　JJF 2346—2025

　　5

　　7.2.6 声速测量重复性

　　在进行7.2.5 的同时读取对应温度校准点下的声速仪声速示值，按公式(5) 计算

　　声速测量重复性：

　　σv =

　　Σi

　　= 1

　　n (vi- vˉ) 2

　　n - 1 (5)

　　式中：

　　σv ——声速测量重复性，m/s;

　　vi ——第i 次测量的声速仪声速示值，m/s;

　　vˉ ——n 次测量的算术平均值，m/s;

　　n ——测量次数(n≥6)。

　　7.2.7 压力测量重复性

　　按JJG 763—2019 中7.3.4 的要求，在(20±5) ℃环境条件下，选择压力值最大的

　　校准点进行重复性测量。

　　8 校准结果

　　8.1 校准记录

　　校准记录格式参见附录A。

　　8.2 校准证书

　　校准证书由封面和内页组成。

　　校准证书至少包含以下内容：

　　a) 标题：“校准证书”;

　　b) 实验室名称和地址;

　　c) 进行校准的地点(如果与实验室的地址不同);

　　d) 证书的唯一性标识(如编号)，每页及总页数的标识;

　　e) 客户的名称和地址;

　　f) 被校对象的描述和明确标识;

　　g) 进行校准的日期，如果与校准结果的有效性和应用有关时，应说明被校对象的

　　接收日期;

　　h) 如果与校准结果的有效性或应用有关时，应对被校样品的抽样程序进行说明;

　　i) 校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代号;

　　j) 本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明;

　　k) 校准环境的描述;

　　l) 校准结果及其测量不确定度的说明;

　　m) 对校准规范的偏离的说明(若适用);

　　n) 校准证书校准员、核验员和签发人的签名;

　　JJF 2346—2025

　　6

　　o) 校准结果仅对被校对象有效的说明;

　　p) 未经实验室书面批准，不得部分复制证书的声明。

　　9 复校时间间隔

　　声速仪的使用情况、使用者、声速仪本身质量等直接影响声速仪的计量性能，

　　送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。根据声速仪的实际情况建议

　　如下：

　　a) 新购置或修理后的声速仪，宜及时校准;

　　b) 为确保声速仪准确可靠，通常情况下建议声速仪出海前后各校准一次;

　　c) 复校时间间隔由用户根据使用情况自行确定，推荐为1 年。

　　JJF 2346—2025

　　7

　　附录A

　　海水声速仪校准记录表

　　表A.1 海水声速仪温度校准记录表

　　产品名称

　　型号

　　仪器测量范围

　　送校单位

　　仪器制造单位

　　校准依据

　　外观检查

　　校准所使用的主要计量器具

　　名称

　　校准时间、地点及其环境条件

　　地点

　　环境温度

　　校准结果

　　校准点

　　℃

　　测量范围

　　标准温度值

　　℃

　　不确定度或准确度等级或

　　最大允许误差

　　不确定度或准确度等

　　级或最大允许误差

　　时间

　　相对湿度

　　声速仪温度示值

　　℃

　　出厂编号

　　传感器编号

　　证书编号有效期至

　　示值误差

　　℃

　　分辨力

　　溯源单位

　　校准员核验员

　　JJF 2346—2025

　　8

　　表A.2 海水声速仪声速校准记录表

　　产品名称

　　型号

　　仪器测量范围

　　送校单位

　　仪器制造单位

　　校准依据

　　外观检查

　　校准所使用的主要计量器具

　　名称

　　校准时间、地点及其环境条件

　　地点

　　环境温度

　　校准结果

　　校准点

　　℃

　　测量范围

　　标准声速值

　　m/s

　　不确定度或准确度等级或

　　最大允许误差

　　不确定度或准确度等

　　级或最大允许误差

　　时间

　　相对湿度

　　声速仪声速示值

　　m/s

　　出厂编号

　　传感器编号

　　证书编号有效期至

　　示值误差

　　m/s

　　分辨力

　　溯源单位

　　校准员核验员

　　JJF 2346—2025

　　9

　　表A.3 海水声速仪压力校准记录表

　　产品名称

　　型号

　　仪器测量范围

　　送校单位

　　仪器制造单位

　　校准依据

　　外观检查

　　校准所使用的主要计量器具

　　名称

　　校准时间、地点及其环境条件

　　地点

　　环境温度

　　校准结果

　　升压校准

　　压力值

　　×104 Pa

　　标准

　　压力值

　　×104 Pa

　　测量范围

　　声速仪

　　压力示值

　　×104 Pa

　　不确定度或准确度等级或

　　最大允许误差

　　相对湿度

　　不确定度或准确度等

　　级或最大允许误差

　　示值误差

　　×104 Pa

　　时间

　　降压校准

　　压力值

　　×104 Pa

　　出厂编号

　　传感器编号

　　证书编号

　　标准

　　压力值

　　×104 Pa

　　气压

　　有效期至

　　声速仪

　　压力示值

　　×104 Pa

　　分辨力

　　溯源单位

　　示值误差

　　×104 Pa

　　校准员核验员

　　JJF 2346—2025

　　10

　　表A.4 海水声速仪测量重复性记录表

　　(要素) 测量重复性校准结果

　　序号声速仪示值示值平均值测量重复性

　　校准员核验员

　　JJF 2346—2025

　　11

　　附录B

　　海水声速仪温度校准结果的不确定度评定示例

　　B.1 测量模型

　　Δt = t - ts (B.1)

　　式中：

　　Δt——声速仪在校准点的温度示值误差，℃;

　　t ——声速仪在校准点的仪器温度示值，℃;

　　ts ——声速仪在校准点的标准温度值，℃。

　　对公式(B.1) 求偏导得灵敏系数为：

　　c1 = ∂Δt

　　∂t = 1 c2 = ∂Δt

　　∂ts

　　= -1

　　注：以某型声速仪35 ℃校准点的校准结果为例说明。

　　B.2 温度校准结果不确定度来源

　　根据JJF 1059.1—2012， 就声速仪温度校准结果的测量不确定度进行分析评定，

　　温度校准结果不确定度来源主要有6 个因素：

　　a) 被校声速仪温度测量重复性引入的不确定度;

　　b) 被校声速仪温度分辨力引入的不确定度;

　　c) 标准铂电阻温度计不稳定性引入不确定度;

　　d) 测温电桥引入的不确定度;

　　e) 海水恒温槽温场均匀性引入的不确定度;

　　f) 海水恒温槽温场波动性引入的不确定度。

　　B.3 温度校准不确定度分量

　　B.3.1 被校声速仪温度测量重复性引入的不确定度分量u ( t1 )

　　被校声速仪温度测量重复性引入的不确定度分量u ( t1 )，可以通过在连续条件下测

　　量一组数据列，用不确定度的A 类评定方法获得。依据本规范，温度测量重复性的校

　　准在某一温度校准点进行6 次测量。所得数据如表B.1 所示。

　　重复性利用标准差的公式(B.2) 计算：

　　σt =

　　Σi

　　= 1

　　n (ti-ˉt ) 2

　　n - 1 (B.2)

　　式中：

　　σt——温度测量重复性，℃;

　　ti ——在第i 次测量的声速仪温度示值，℃;

　　tˉ ——n 次测量的算术平均值，℃;

　　JJF 2346—2025

　　12

　　n ——测量次数(n=6)。

　　表B.1 温度重复性测量数据

　　序号

　　1

　　2

　　3

　　4

　　5

　　6

　　声速仪温度示值/℃

　　34.858

　　34.859

　　34.858

　　34.858

　　34.858

　　34.859

　　示值平均值/℃

　　34.858

　　重复性/℃

　　5.2×10-4

　　计算得σt=5.2×10-4 ℃，因此温度单次测量重复性引入的不确定度为：

　　u ( t1 )=5.2×10-4 ℃

　　B.3.2 被校声速仪温度分辨力引入的标准不确定度分量u ( t2 )

　　被校声速仪的温度分辨力为0.001 ℃，则分辨力引入的标准不确定度为：

　　u ( t2 )= 0.29 × 0.001 ℃ = 2.9 × 10-4 ℃

　　B.3.3 标准铂电阻温度计不稳定性引入的标准不确定度分量u ( ts1 )

　　标准铂电阻温度计为二等，按JJG 160 的规定，使用中的二等标准铂电阻温度计年

　　稳定性为±5 mK，服从正态分布，k=3，标准不确定度为：

　　u ( ts1 )= 5 × 10-3 ℃

　　3 ≈1.7×10-3 ℃

　　B.3.4 测温电桥引入的标准不确定度分量u ( ts2 )

　　测温电桥电阻比(X) 的相对扩展不确定度为2×10-6，外接100 Ω 标准电阻(Rs)

　　使用，电桥示值R=X·Rs。测温电桥测量值的扩展不确定度为2×10-4 Ω，k=2，标准

　　不确定度为：

　　u'1 ( ts2 )= 2 × 10-4 Ω

　　2 =1×10-4 Ω

　　100 Ω 标准电阻的相对扩展不确定度1.5×10-6，k=3，标准不确定度为：

　　u'2 ( ts2 )= 1.5 × 10-6 × 0.25 × 100 Ω

　　3 ≈1.3×10-5 Ω

　　合成标准不确定度为u' ( ts2 )= u'1 ( ts2 )2 + u'2 ( ts2 )2 =1.1×10-4 Ω。

　　应用不确定度传播规律，转换成温度标准不确定度为：

　　u ( ts2 )=1.1×10-3 ℃

　　B.3.5 海水恒温槽温场均匀性引入的标准不确定度分量u ( ts3 )

　　海水恒温槽均匀性最大差为5×10-3 ℃，则温场均匀性引入的误差可能值区间半宽

　　为2.5×10-3 ℃，在此区间服从均匀分布，包含因子k= 3 ，标准不确定度为：

　　JJF 2346—2025

　　13

　　u ( ts3 )= 2.5 × 10-3 ℃

　　3

　　≈1.5×10-3 ℃

　　B.3.6 海水恒温槽温场波动性引入的标准不确定度分量u ( ts4 )

　　海水恒温槽波动性最大差为5×10-3 ℃，则温场波动性引入的误差可能值区间半

　　宽为2.5×10-3 ℃，在此区间服从反正弦分布，包含因子k= 2 ，标准不确定度为：

　　u ( ts4 )= 2.5 × 10-3 ℃

　　2

　　≈1.8×10-3 ℃

　　B.4 合成标准不确定度

　　标准不确定度汇总表见表B.2。

　　表B.2 标准不确定度汇总表

　　不确定来源

　　被校声速仪温度测量重复性

　　被校声速仪温度分辨力

　　标准铂电阻温度计不稳定性

　　测温电桥

　　海水恒温槽温场均匀性

　　海水恒温槽温场波动性

　　符号

　　u ( t1 )

　　u ( t2 )

　　u ( ts1 )

　　u ( ts2 )

　　u ( ts3 )

　　u ( ts4 )

　　标准不确定度/℃

　　5.2×10-4

　　2.9×10-4

　　1.7×10-3

　　1.1×10-3

　　1.5×10-3

　　1.8×10-3

　　各分量互不相关，温度校准结果的合成标准不确定度为：

　　uc ( Δt )= u2 ( t1 )+u2 (t2 )+ u2 (ts1 )+ u2 (ts2 )+ u2 (ts3 )+ u2 (ts4 )=3.2×10-3 ℃

　　B.5 扩展不确定度

　　包含因子取k=2，扩展不确定度为：U=2×uc ( Δt )=2×3.2×10-3 ℃≈0.007 ℃，

　　k=2。

　　JJF 2346—2025

　　14

　　附录C

　　海水声速仪声速校准结果的不确定度评定示例

　　C.1 测量模型

　　Δv = v - vs (C.1)

　　式中：

　　Δv ——声速仪在校准点的声速示值误差，m/s;

　　v ——声速仪在校准点的声速示值，m/s;

　　vs ——声速仪在校准点的标准声速值，m/s。

　　对公式(C.1) 求偏导得灵敏系数为：

　　c1 = ∂Δv

　　∂v = 1 c2 = ∂Δv

　　∂vs

　　= -1

　　注：以某型声速仪35 ℃校准点的校准结果为例说明。

　　C.2 声速校准结果的不确定度来源

　　根据JJF 1059.1—2012， 就声速仪声速校准结果的测量不确定度进行分析评定，

　　声速校准结果不确定度来源主要有4 个因素：

　　a) 被校声速仪声速测量重复性引入的不确定度;

　　b) 被校声速仪声速分辨力引入的不确定度;

　　c) 标准声速值引入的测量不确定度;

　　d) 经验公式引入的不确定度。

　　C.3 声速校准不确定度分量

　　C.3.1 被校声速仪声速测量重复性引入的不确定度分量u ( v1 )

　　被校声速仪声速测量重复性引入的不确定度分量u ( v1 )，可以通过在连续条件下测

　　量一组数据列，用不确定度的A 类评定方法获得。依据本规范，声速仪测量重复性的

　　校准在最高温度校准点35 ℃进行6 次测量。所得数据如表C.1 所示。

　　重复性标准差按公式(C.2) 计算：

　　σv =

　　Σi

　　= 1

　　n

　　( vi - vˉ )2

　　n - 1 (C.2)

　　式中：

　　σv——声速测量重复性，m/s;

　　vi ——第i 次测量的声速仪声速示值，m/s;

　　vˉ ——n 次测量的算术平均值，m/s;

　　n ——测量次数(n=6)。

　　JJF 2346—2025

　　15

　　表C.1 声速重复性测量数据

　　序号

　　1

　　2

　　3

　　4

　　5

　　6

　　声速仪声速示值/ (m/s)

　　1 518.51

　　1 518.50

　　1 518.51

　　1 518.52

　　1 518.51

　　1 518.53

　　示值平均值/ (m/s)

　　1 518.51

　　重复性/ (m/s)

　　1.0×10-2

　　计算得σv=1.0×10-2 m/s，因此被校声速仪声速单次测量重复性引入的标准不确

　　定为：

　　u ( v1 )=1.0×10-2 m/s

　　C.3.2 被校声速仪声速分辨力引入的标准不确定度分量u ( v2 )

　　被校声速仪的声速分辨力为0.01 m/s，则分辨力引入的标准不确定度：

　　u ( v2 )= 0.29 × 0.01 m/s = 2.9 × 10-3 m/s

　　C.3.3 标准声速值引入的测量不确定度分量u ( vs1 )

　　标准声速的计算需要通过海水经验公式(2)，其中温度测量值由温度校准时获取

　　的标准值提供。标准声速引入的不确定度按公式(C.3) 计算：

　　uX = a21

　　u2 ( t )+ a22

　　u2 ( S )+ a2

　　3 u2 ( p ) (C.3)

　　式中：

　　uX ——标准声速引入的不确定度，m/s;

　　a1 ——温度引入不确定度的灵敏系数;

　　u(t) ——标准温度引入的不确定度，℃;

　　a2 ——盐度引入不确定度的灵敏系数;

　　u(S) ——标准盐度引入的不确定度;

　　a3 ——压力引入不确定度的灵敏系数;

　　u(p) ——标准压力引入的不确定度，MPa。

　　以S=34.0， t=0.0 ℃， p=0.003 MPa 校准点为例(S=34.0、p=0.003 MPa 为仪

　　器实验的常用盐度和深度，t=0.0 ℃为校准范围影响最大的点)，根据公式(2) vX 对

　　t、S 和p 求偏导，可得：

　　a1 = ∂vX

　　∂t

　　=p3× (-4.728 6×10-12×t+3.850 4×10-10) +p2× (-5.18×10-8×t+

　　3.47×10-7) +p2× (4.162×10-12×t 3-7.600 5×10-10×t 2+5.194 8×10-8×

　　t-1.710 7×10-6) +p× (2.8×10-5×t-0.000 219) +p× (-2.447 4×

　　10-9×t 3+4.086 3×10-7×t 2-1.635 76×10-5×t+0.000 689 82) +S× (p3×

　　JJF 2346—2025

　　16

　　(-6.778×10-13×t+6.649×10-12) +p2× (2.396 4×10-11×t 2-3.200 4×

　　10-10×t+9.104 1×10-9) +p× (-8.048 8×10-10×t 3+3.152 1×10-8×t 2-

　　1.297 7×10-7×t-1.258×10-5) -1.284×10-7×t 3+6.018×10-6×t 2+

　　0.000 143 28×t-0.012 62) +S1.5× (1.794 5×10-7×p-4.42×10-5) +

　　1.573 2×10-8×t 4-5.912×10-6×t 3+0.001 002 6×t 2-0.116 170 4×t+

　　5.037 11=4.60

　　a2 = ∂vX

　　∂S

　　=3×p2× (-2.364 3×10-12×t 2+3.850 4×10-10×t-9.772 9×10-9) +8.04×

　　10-9×p2+2p× (-2.59×10-8×t 2+3.47×10-7×t-4.76×10-6) +2p×

　　(1.040 5×10-12×t 4-2.533 5×10-10×t 3+2.597 4×10-8×t 2-1.710 7×10-6×

　　t+3.126×10-5) -7.983 6×10-6×S2+S× [3×p2× (-3.389×10-13×t 2+

　　6.649×10-12×t+1.1×10-10) +2×p× (7.988×10-12×t 3-1.600 2×10-10×

　　t 2+9.104 1×10-9×t-3.906 4×10-7) -2.012 2×10-10×t 4+1.050 7×10-8×

　　t 3-6.488 5×10-8×t 2-1.258×10-5×t+9.474 2×10-5] +S1.5× (1.794 5×

　　10-7×t+7.363 7×10-5) -6.118 5×10-10×t 4+1.362 1×10-7×t 3+5.821 2×

　　10-6×t 2+0.000 470 82×t+0.156 463=1.34

　　a3 = ∂vX

　　∂p

　　=p3× (-3.389×10-13×t 2+6.649×10-12×t+1.1×10-10) +p2× (7.988×

　　10-12×t 3-1.600 2×10-10×t 2+9.104 1×10-9×t-3.906 4×10-7) +p×

　　(-2.012 2×10-10×t 4+1.050 7×10-8×t 3-6.488 5×10-8×t 2-1.258×

　　10-5×t+9.474 2×10-5) +1.5×S0.5× [p× (1.794 5×10-7×t+7.363 7×

　　10-5) -4.42×10-5×t-0.019 22] +2S× (-7.983 6×10-6×p+0.001

　　727) -3.21×10-8×t 4+2.006×10-6×t 3+7.164×10-5×t 2-0.012 62×t+

　　1.389=0.16

　　1) 标准温度引入的不确定度u(ts)

　　根据附录B， 表B.2 中后四项合成， 标准温度引入的不确定度为u(ts) =3.1×

　　10-3 ℃。

　　2) 盐度标准设备引入的标准不确定度u ( S )

　　目前盐度主要标准设备为8 400B 型实验室盐度计，其不确定度由证书可得为u ( S )=

　　1.4×10-3。

　　3) 压力引入的标准不确定度u ( p )

　　校准中被检设备在海水槽中压力变化不大于0.2×104 Pa，则压力波动引入的误差

　　可能值区间的半宽为1×103 Pa，在此区间服从正态分布，包含因子取3，按B 类不确

　　定度评定，标准不确定度为：

　　JJF 2346—2025

　　17

　　u ( p )= 1 × 103 Pa

　　3 ≈3.4×10-4 MPa

　　4) 标准声速引入的不确定度分量u ( vs1 )

　　根据公式(C.3) 计算标准声速引入的不确定度分量，各分量互不相关，可得：

　　u ( vs1 )=1.5×10-2 m/s

　　C.3.4 经验公式引入的测量不确定度分量u ( vs2 )

　　标准声速值由经验公式引入，根据经验，该声速经验公式引入的误差可能值区间

　　的半宽为0.02 m/s，在此区间服从均匀分布，包含因子取3 ，按B 类不确定度评定，

　　标准不确定度为：

　　u ( vs2 )= 0.02 m/s

　　3

　　≈ 1.2 × 10-2 m/s

　　C.4 合成标准不确定度

　　标准不确定度汇总表见表C.2。

　　表C.2 标准不确定度汇总表

　　不确定来源

　　被校声速仪声速测量重复性

　　被校声速仪声速分辨力

　　标准声速

　　经验公式

　　符号

　　u ( v1 )

　　u ( v2 )

　　u ( vs1 )

　　u ( vs2 )

　　标准不确定度/ (m/s)

　　1.0×10-2

　　2.9×10-3

　　1.5×10-2

　　1.2×10-2

　　各分量互不相关，声速校准结果的合成标准不确定度为：

　　uc ( Δv )= u2 ( v1 )+u2 ( v2 )+u2 (vs1 )+ u2 (vs2 )=2.2×10-2 m/s

　　C.5 扩展不确定度

　　包含因子取k=2，扩展不确定度为：U=2×uc ( Δv )=0.05 m/s，k =2。

　　JJF 2346—2025

　　18

　　附录D

　　海水声速仪压力校准结果的不确定度评定示例

　　D.1 测量模型

　　Δp = p - ps (D.1)

　　式中：

　　Δp ——声速仪在校准点上的压力示值误差，MPa;

　　p ——声速仪在校准点上的压力示值，MPa;

　　ps ——声速仪在校准点上的标准压力值，MPa。

　　对公式(D.1) 求偏导得灵敏系数为：

　　c1 = ∂Δp

　　∂p = 1 c2 = ∂Δp

　　∂ps

　　= -1

　　注：以量程为45 MPa (4 500 m) 某型声速仪的压力传感器(最大允许误差为±0.05%FS) 校

　　准结果为例说明。

　　D.2 不确定度来源分析

　　根据JJF 1059.1—2012， 就声速仪压力校准结果的测量不确定度进行分析评定，

　　压力校准结果不确定度来源主要有6 个因素：

　　a) 被校声速仪测量重复性引入的标准不确定度u(p1);

　　b) 被校声速仪分辨力引入的标准不确定度u(p2);

　　c) 标准压力计最大允许误差引入的标准不确定度分量u(ps1);

　　d) 校准环境温度测量影响引入的标准不确定度分量u(ps2);

　　e) 液柱差引入的标准不确定度分量u(ps3);

　　f) 大气压力修正引入的标准不确定度u(ps4)。

　　D.3 测量不确定评定

　　D.3.1 被校声速仪压力测量重复性引入的不确定度分量u(p1)

　　被校声速仪压力测量重复性引入的不确定度分量u(p1)，可以通过在连续条件下测

　　量数据列，用不确定度的A 类评定方法获得。根据本规范中的对于重复性的计算要求，

　　选取压力校准试验的最大压力点约45 MPa， 独立重复测量6 次。所得数据如表D.1

　　所示。

　　重复性利用标准差的公式(D.2) 计算：

　　σp =

　　Σi

　　= 1

　　n ( pi- pˉ)2

　　n - 1 (D.2)

　　式中：

　　σp ——声速仪压力测量重复性，MPa;

　　JJF 2346—2025

　　19

　　pi ——第i 次测量声速仪的压力示值，MPa;

　　pˉ ——n 次测量的算术平均值，MPa;

　　n ——测量次数(n=6)。

　　表D.1 压力重复性测量数据

　　序号

　　1

　　2

　　3

　　4

　　5

　　6

　　声速仪压力示值/MPa

　　44.995 7

　　44.996 8

　　44.998 3

　　44.996 1

　　44.997 3

　　44.995 4

　　示值平均值/MPa

　　44.996 6

　　重复性/MPa

　　1.1×10-3

　　计算得σp=1.1 × 10-3 MPa，因此被校声速仪压力单次测量重复性引入的标准不确

　　定为：

　　u ( p1 )= 1.1 × 10-3 MPa

　　D.3.2 被校声速仪压力分辨力引入的不确定度u(p2)

　　被校仪器的分辨力为0.000 1 MPa，则分辨力引入的标准不确定度为：

　　u ( p2 )= 0.29 × 0.000 1 MPa = 2.9 × 10-5 MPa

　　D.3.3 标准压力计最大允许误差引入的标准不确定度分量u ( ps1 )

　　标准活塞压力计是经上级计量机构检定或校准过的，在计量溯源周期内可以认为

　　其保持计量特性状态不变。由其引入的测量不确定度分量为标准活塞压力计的最大允

　　许误差(MPE) 引起的，即在使用时其读数的百分比。在此区间服从均匀分布，取包

　　含因子3 ，因此，由使用时标准压力计MPE 引起的标准不确定度分量可以表示为：

　　u ( ps1 )=

　　pstd - MPE

　　3

　　= Pstd - max × Grade

　　100 × 3

　　(D.3)

　　式中：

　　u ( ps1 ) ——标准压力计最大允许误差引入的标准不确定度，MPa;

　　pstd - MPE——MPE 的区间半宽，MPa;

　　pstd - max ——校准时所用活塞的压力读数最大值，MPa;

　　Grade ——标准器的等级。

　　本例中， 标准活塞式压力计等级即Grade 为0.005 级， 校准上限压力pstd - max 为

　　45 MPa。标准压力计最大允许误差引入的标准不确定度为：

　　u ( ps1 )= 45 MPa × 0.005

　　100 × 3

　　≈ 1.3 × 10-3 MPa

　　D.3.4 校准环境温度测量影响引入的标准不确定度分量u ( ps2 )

　　由于实际校准环境温度为(20±5) ℃，在使用活塞压力计前会将活塞压力计放置

　　JJF 2346—2025

　　20

　　在恒温环境下静置2 h~4 h，活塞杆的温度和室温可以达到一致。

　　根据JJG 59—2007 中关于温度对活塞面积造成了压力形变的公式进行计算和修

　　正，最大温度波动1 ℃半宽对于活塞形变带来的压力贡献量为0.000 23 MPa，服从均

　　匀分布，取包含因子3 ，则由环境温度引起的不确定度分量可以计算为：

　　u ( ps2 )= 5 × 0.000 23 MPa

　　3

　　≈ 6.7 × 10-4 MPa

　　D.3.5 液柱差引入的标准不确定度分量u ( ps3 )

　　校准时，尽量将标准器与被校准压力传感器压力接口放在同一水平面上，然而人

　　工控制的手段不能完全消除该项误差，预估还有±10 cm 的液柱差，该液柱差产生的

　　测量误差为：

　　Δp = ρgh=860 kg/m3×9.800 945 0 m/s2×0.1 m≈843 Pa

　　式中：

　　Δp ——液柱差引入的压力差，Pa;

　　ρ ——压力计工作介质的密度，kg/m3;

　　g ——实验地点的重力加速度，m/s2;

　　h ——液柱差，m。

　　液柱差产生的测量范围内服从均匀分布，则其引入的不确定度为：

　　u ( ps3 )= 0.000 843 MPa

　　3

　　≈ 4.9 × 10-4 MPa

　　D.3.6 大气压力修正引入不确定度u ( ps4 )

　　空气零点测量误差是由大气压力测量不准确引入的不确定度。由于采信振筒气压

　　仪示值而引入的测量不确定度，以振筒气压仪校准证书指标±0.3 hPa 引入的不确定度

　　进行计算。在校准范围内服从均匀分布，则空气零点测量引入的不确定度为：

　　u ( ps4 )= 0.3 hPa 10 000

　　3

　　≈ 1.8 × 10-5 MPa

　　D.4 合成标准不确定度评定

　　输入量的标准不确定分量汇总见表D. 2。

　　表D.2 输入量标准不确定各分量汇总表

　　不确定度来源

　　被校声速仪压力测量重复性

　　被校声速仪压力分辨力

　　活塞压力计示值误差

　　环境温度影响

　　液柱差

　　大气压力修正

　　符号

　　u ( p1 )

　　u ( p2 )

　　u ( ps1 )

　　u ( ps2 )

　　u ( ps3 )

　　u ( ps4 )

　　标准不确定度分量/MPa

　　1.1×10-3

　　2.9×10-5

　　1.3×10-3

　　6.7×10-4

　　4.9×10-4

　　1.8×10-5

　　JJF 2346—2025

　　21

　　各分量彼此独立，所以合成不确定度为：

　　uc ( Δp )= u2 ( p1 )+ u2 ( p2 )+ u2 ( ps1 )+ u2 ( ps2 )+ u2 ( ps3 )+ u2 ( ps4 ) = 1.9 × 10-3 MPa

　　D.5 扩展不确定度的评定

　　包含因子取k=2，则扩展不确定度为：

　　U = k × uc ( Δp )= 2 × 1.9 × 10-3 MPa = 3.8 × 10-3 MPa

　　相对扩展不确定度Urel = U/Rmax = 3.8 × 10-3 /45 = 0.01% (其中Rmax 为压力传感

　　器的最大量程，此例中为45 MPa)。