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

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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

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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)

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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

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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。

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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

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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;

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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)。

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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;

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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。

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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

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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

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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

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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

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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，℃;

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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：

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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

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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)。

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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×

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(-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：

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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。

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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;

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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)。