JJF(新) 141-2024 金属管线探测仪校准规范

新疆维吾尔自治区地方计量技术规范
JJF（新）141－2024
金属管线探测仪校准规范
Calibration Specification for Metal Pipeline Detectors
2024-12-31 发布2025-6-30 实施
新疆维吾尔自治区市场监督管理局发布
归口单位：新疆维吾尔自治区市场监督管理局
主要起草单位：新疆维吾尔自治区计量测试研究院
新疆维吾尔自治区市场监督管理干部教育培训中心
参加起草单位：国网新疆电力有限公司电力科学研究院
独山子石化公司信息网络公司计量检测中心
本规范委托新疆维吾尔自治区电磁计量技术委员会负责解释
本规范主要起草人：
史鹏飞(新疆维吾尔自治区计量测试研究院)
罗雪芳(新疆维吾尔自治区计量测试研究院)
赵德林(新疆维吾尔自治区市场监督管理干部教育培训中心)
参加起草人：
王晓文(新疆维吾尔自治区计量测试研究院)
刘卫新(国网新疆电力有限公司电力科学研究院)
杨德生(独山子石化公司信息网络公司计量检测中心)
杨吉军(国网新疆电力有限公司电力科学研究院)

JJF(新)141－2024
I
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·················································································· （2）
5.1 输出频率················································································ （2）
5.2 输出电流················································································ （2）
6 校准条件·················································································· （3）
6.1 环境条件················································································ （3）
6.2 校准所用测量标准及设备···························································（3）
7 校准项目和校准方法··································································· （4）
7.1 校准项目················································································ （4）
7.2 校准方法················································································ （4）
8 校准结果表达············································································ （5）
9 复校时间间隔············································································ （6）
附录A 原始记录参考格式····························································· （7）
附录B 校准证书内页格式····························································· （8）
附录C 校准结果测量不确定度评定示例··········································· （9）
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II
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》和JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》共同构成本规范制订
的基础性系列规范。
本规范为首次发布。
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1
金属管线探测仪校准规范
1 范围
本规范适用于发射电磁信号频率20Hz~300kHz，利用电磁感应原理进行地下金属
管线探测的测量仪器（以下简称探测仪）的校准。
2 引用文件
本规范引用下列文件：
CJJ 61 城市地下管线探测技术规程
DL/T 849.3 电力设备专用测试仪器通用技术条件第3 部分：电缆路径仪
凡是注明日期的引用文件，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
下列术语适用于本规范。
地下金属管线underground metal pipeline
敷设于地下，用于传输水、能源、信息等的金属管道、线缆及其附属设施
4 概述
金属管线探测仪是用来判别地下金属管线的位置、走向和故障的一种设备。由其
发射机产生电磁信号，通过不同的连接方式将信号传送到地下被测金属管线上，地下
金属管线感应到电磁信号后，在其上产生感应电流，感应电流沿着金属管线向远处传
播，在电流的传播过程中，通过该地下金属管线向地面辐射出电磁波，这样当金属管
线探测仪接收机在地面探测时，就会在金属管线上方的地面上接收到电磁波信号，通
过接收到的信号强弱变化来判别地下金属管线的位置、走向和故障。根据给待测地下
金属管线施加信号的方式不同，又可分为直连法和夹钳法。
直连法就是利用金属管线探测仪专有输出电缆的一端与待测地下金属管线相连，
另一端接地下金属管线的一端或者接地。这时地下金属管线上就有电流通过，电流在
其周围将产生交变电磁场，利用接收机搜索被探测地下金属管线产生的电磁信号，对
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管线进行追踪定位，如图1 所示。
图1 直连法示意图
夹钳法是利用金属管线探测仪自带的夹钳，也就是一个环形磁芯，探测时用夹钳
把管线夹在中间，金属管线探测仪选择耦合模式，环形磁芯的初级绕组就有电流信号
流过，电流使磁环产生交变磁场，这个交变磁场耦合到地下金属管线上产生感生电流，
形成感应电磁场，如图2 所示。
图2 夹钳法示意图
5 计量特性
5.1 输出频率
5.1.1 探测仪频率输出范围:20Hz～300kHz。
5.1.2 探测仪频率输出最大允许误差:±1×10-3。
5.2 输出电流
5.2.1 探测仪交流电流输出范围:
0.01A～0.4A（20Hz～100kHz）
0.4A～10A（20Hz～20kHz）
5.2.2 探测仪交流电流输出最大允许误差:±10%。
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注：以上指标不做合格判定依据，仅提供参考。
6 校准条件
6.1 环境条件
6.1.1 环境温度：20℃±5℃；
6.1.2 相对湿度：20%～80%；
6.1.3 电源电压：220V±22V；
6.1.4 电源频率：50Hz±0.5Hz；
6.1.5 电源电压谐波畸变率：≤5%；
6.1.6 校准场所没有可察觉的振动和影响仪器正常工作的电磁干扰。
6.2 校准所用测量标准及设备
6.2.1 数字示波器
幅度最大允许误差：±1.5%
时基最大允许误差：±1×10-4
带宽：大于100MHz
6.2.2 交流电流表
电流测量范围：
0.01A～0.4A（20Hz～100kHz）
0.4A～10A（20Hz～20kHz）
电流测量最大允许误差：
±1.5%（0.01A～0.4A，20Hz～20kHz）
±5.0%（0.01A～0.4A，20kHz～100kHz）
±3.0%（0.4A～10A，20Hz～20kHz）
6.2.3 电流探头
带宽：DC～300kHz
幅度最大允许误差：±30%
6.2.4 采样电阻
阻值：0.1Ω～100Ω
电阻最大允许误差：±10%
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4
x s
f
s
f f
f



I
x s
s
I I
I



7 校准项目和校准方法
7.1 校准项目
校准项目见表1。
表1 校准项目表
序号校准项目
1 直连法输出频率
2 直连法输出电流
3 夹钳法输出频率
7.2校准方法
7.2.1 直连法输出频率
如图3 所示，将探测仪直连输出线分别接采样电阻的两端，调整探测仪的功率输出
大小或者改变采样电阻值的大小，直到示波器有稳定的显示。读取示波器显示值，误差
按(1)式计算：
(1)
式中：
δf——直连法输出频率的相对频率偏差；
fx——被校探测仪设定频率，kHz；
fs——示波器显示频率，kHz。
校准点选取被校探测仪全部输出频点。
图3 直连法频率校准原理图
7.2.2 直连法输出电流
如图4 所示，将探测仪直连输出线接入交流电流表，调整探测仪的电流输出大小，
读取交流电流表的电流有效值，误差按(2)式计算：
(2)
式中：
δI——当前频率下输出电流相对误差；
Ix——被校探测仪设定输出电流，A；
金属管线探测仪
（直连端口）
数字
示波器
采样电阻
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x s
f
s
f f
f



Is——交流电流表实测电流有效值，A。
图4 直连法电流有效值校准原理图
在交流电流表的频率范围内改变探测仪的输出频率，按照上述方法测量不同频率下
的输出电流值。
校准点选取被校探测仪范围内最大频率输出点、最小频率输出点和中间频率输出点
共三个频率点下的输出电流值。
7.2.3 夹钳法输出频率
如图5 所示，用同一根铜导线分别穿过探测仪夹钳和电流探头，设定探测仪为夹钳
模式，调整探测仪的功率输出大小，直到示波器有稳定的显示。读取示波器显示值频率
值，误差按(3)式计算：
(3)
式中：
δf——直连法输出电流频率的相对误差；
fx——被校探测仪设定频率，kHz；
fs——示波器显示频率，kHz。
图5 夹钳法频率校准原理图
校准点选取被校探测仪全部输出频点。
8 校准结果表达
金属管线探测仪校准后，出具校准证书。校准证书至少应包含以下信息：
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）；
金属管线探测仪
（直连端口）
交流电流表
铜导线
金属管线探测仪
+夹钳
示波器+
电电流探头
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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；
n)校准证书签发人的签名、职务或等效标识；
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。
校准原始记录格式见附录A，校准证书内页格式见附录B，测量不确定度评定示例
见附录C。
9 复校时间间隔
仪器复校时间间隔，建议不超过1 年。如果仪器经维修、更换重要部件或对仪器
性能有怀疑时，应随时校准。
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附录A
原始记录参考格式
第1 页，共1 页
委托单位： 类型： 出厂编号：
规格/型号： 生产厂家：
主要测量设备： 测量范围：
不确定度/准确度等级/MPE： 设备编号：
证书编号： 有效期至： 环境温度： ℃ 相对湿度： %RH
校准： 核验： 校准地点：
校准项目及结果
A.1 直连法输出频率示值误差
显示值/Hz 实际值/Hz 误差/Hz 不确定度（k＝2）
A.2 直连法输出电流示值误差
显示值/A 实际值/A 误差/A 不确定度（k＝2）
A.3 夹钳法输出频率示值误差
显示值/Hz 实际值/Hz 误差/Hz 不确定度（k＝2）
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附录B
校准证书内页格式
B.1 直连法输出频率示值误差
显示值/Hz 实际值/Hz 误差/%
不确定度
（k＝2）
B.2 直连法输出电流示值误差
显示值/A 实际值/A 误差/A
不确定度
（k＝2）
B.3 夹钳法输出频率示值误差
显示值/Hz 实际值/Hz 误差/Hz
不确定度
（k＝2）
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附录C
校准结果测量不确定度评定示例
C.1 电流校准结果测量不确定度评定
C.1.1 测量模型
C.1.1.1 测量模型
x s
I
s
I I
I



式中： I
 —被测金属管线探测仪电流误差；
x I —被测金属管线探测仪示值
s I —交流电流表的示指（标准值）
C.1.1.2 灵敏系数：
1
I = 1
x s
c
I I



2 2
I =- x 1
s s s
c I
I I I

 

C.1.1.3 传播律公式
由于两个分量相互独立，故有
2   2   2  
rel I rel x rel s u   u I u I
C.1.2 全部输入量的标准不确定度评定
C.1.2.1 测量输入量Ix 引入的标准不确定度u（Ix）的评定
u（Ix）的主要来源包括交流电流表的测量重复性与分辨力。
(a)测量重复性引入的相对标准不确定度分量u1（Ix）的评定
选择1A 点，在重复性条件下连续测量10 次，获得1 组测量值（A）：1.002A，
1.002A，1.002A，1.002A，1.003A，1.003A，1.002A，1.001A，1.002A，1.002A。
  

10
10 1
1
i
i I I 1.0018A
单次测量实验标准差为
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10
� = �=1