煤炭成分分析和物理特性测量标准物质应用导则

煤炭成分分析和物理特性测量标准物质应用导则

国家标准 GB/29164一2012 煤炭成分分析和物理特性 测量标准物质应用导则 Guideforutilizationofcertifiedreferencematerialsfor comp0sitionanalysisandphysicalpropertymeasurementsofcoal 2012-12-31发布 2013-10-01实施 国家质量监督检监检疫总局 发布 国家标准花管理委员会国家标准
GB/T29164一2012 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草 本标准由煤炭工业协会提出 本标准由全国煤炭标准化技术委员会(SAC/TC42)归口 本标淮起草单位;煤炭科学研究总院煤炭分析实验室 本标准主要起草人;杨华玉、张克芮、孙刚、李英华
GB/T29164一2012 引 言 近年来,煤炭成分分析和物理特性测量标准物质已广泛应用于煤炭实验室中,对保证煤炭试验结果 的准确性和可比性起到了很好的作用 但由于一些用户不能正确使用煤炭标准物质,致使“标准值”在 某种程度上被“歪曲”使用,影响了测量结果的准确性 另外,除了标定仪器和监控试验过程外,煤炭标 准物质在其他方面,如试验方法研究和试验方法确认等方面的应用还不为一些用户所知 为规范煤炭 标准物质的正确使用,保证各实验室提供的煤炭检验结果准确可靠,确保在煤炭检验领域建立一条可幕 的量值溯源链,并扩展煤炭标准物质的应用范围,特制定本标准 本标准给出了该类标准物质在各种应用中的试验程序,数据处理和统计判断分析等基本方法和通 用原朋,使用着可根据特定的标准物质便用目的和要求,制定更具体,适用的试验程序和建立对统计结 果的判断准则
GB/T29164一2012 煤炭成分分析和物理特性 测量标准物质应用导则 范围 本标准给出了煤炭成分分析和物理特性测量标准物质在仪器标定或校准、仪器设备性能评价,试验 方法研究和确认、测试质量监控等方面的应用程序和数据分析指南 本标准适用于煤炭成分分析和物理特性测量标准物质的各种应用 注:煤炭成分分析和物理特性测量标准物质包括煤和煤灰标准物质,以下简称煤炭标准物质 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的 凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件 凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB/T212煤的工业分析方法 GB/T18510一2001煤和焦炭试验可替代方法确认准则 MT/T1013一2006煤炭检验中测量不确定度评定指南 煤炭标准物质特性量值的类别特点及其应用范围 3 可溯源到sI单位、具有长期稳定性的量值 用经典的、可靠的方法定值,量值可溯源到sI国际单位制单位,其标准值基本不受煤氧化变质的 影响而保持长期稳定性,通常为煤炭标准物质的成分量,如煤中全硫和氮,煤中呻,磷、氯,氟,煤灰中的 胜,船.铁躺.铁.铁、娜、的、破,顾等 标准物质的这类特性量值可用于仪器的标定或校准,仪器设备性能评价,试验方法研究和确认以及 测试质量监控等 3.2可溯源到s1单位、具有一定稳定性的量值 定值准确可靠,量值可溯源到sI单位,其标准值易受煤氧化变质的影响而发生变化,通常仅有1年 或稍长的稳定性,如煤的发热量和碳的含量 它们一般随煤样的氧化变质逐渐降低,但一年内的变化率 不会超过标准值的不确定度 标准物质的这类特性量值可用于仪器设备性能评价,试验方法研究和确认以及测试质量监控等 3.3可溯源到试验方法标准、具有一定稳定性的量值 定值准确可靠,量值溯源到公认的国际或国家标准试验方法,通常称为条件值,具有(1一2)年的稳 定性(如煤的挥发分,焦化指标等)或长期的稳定性(如灰分等. 标准物质的这类特性量值可用于仪器设备性能评价,试验方法研究和确认以及测试质量监控等 3. 4 可溯源到国际或国家标准物质、具有一定稳定性的量值 定值准确可靠,量值可溯源到公认的国际或国家标准物质(根据国际或国家标准方法定值),如煤的
GB/T29164一2012 哈氏可磨性,其标准值具有3年以上的稳定性 标准物质的这类特性值主要用于仪器设备的标定或校准 如成套哈氏可磨性标准物质用于标定哈 氏可磨性测定仪,制作工作曲线 煤炭标准物质的使用 严格按照标准物质证书给出的要求使用标准物质 为此,使用前应认真阅读标准物质证书,充分 了解标准值及其不确定度的确切含义,充分了解标准物质的定值、均匀性检验、稳定性和有效期等相关 信息 4. 称取标准物质前应充分混匀样品,防止样品的粒度离析对测量结果的影响 4.3标准物质应始终置于密闭的容器中,保存在阴凉干燥处 称完样品后应立即盖紧容器盖,避免标 准物质氧化和水分的显著变化 煤炭标准物质在仪器标定或校准中的应用 5.1概述 用于仪器标定或校准的煤炭标准物质有两种类型,一种为3.1中描述的其特性量值可溯源到sI单 位且长期稳定的标准物质;另一种为3.4中所描述的其特性量值可溯源到国际标准物质的专用标准物 质 应保证所用的标准物质均为有证标准物质 5.2利用可溯源到s单位的、量值长期稳定的标准物质标定或校准仪器 5.2.1单点标定法 5.2.1.1选择与被测煤样(或煤灰样)的基体和特性量值相近的标准物质 5.2.1.2对选定的标准物质用欲标定或校准的仪器进行4次重复测定,如果4次测定结果的极差不超 过1.3r(r为相关国家标准规定的重复性限),则以平均值为标准物质的测量值,否则,应查找原因并予 纠正,重新进行标定 5.2.1.3按式(1)计算仪器校准系数f: G 式中: 标准物质证书中给出的特性量值的标准值; CRM 标准物质特性量值的仪器测量值(或响应信号) 5.2.1.4实际测定中,以仪器测量值(或响应信号)乘以校正系数,即可得待测特性量值 5.2.2 多点标定法 5.2.2.1选择特性量值基本涵盖被测煤样(或煤灰样)预期量值范围的若干个标准物质 呈线性关系 的特性量值,至少选取高、中,低3个水平的标准物质;呈非线性关系的特性量值,至少取5个水平的标 准物质 5.2.2.2对每一个标准物质逃行4次重复测定,如果4次测定结果的极差不超过1.3",则以平均值为 标准物质的测量值,否则,应查找原因并予纠正,重新进行测定 5.2.2.3以测量值(或仪器响应值)为自变量X,以标准值为因变量Y，用一元线性回归法建立测量值 或仪器响应值)与标准值的相关关系,见式(2)
GB/I29164一2012 Y =a十 呈非线性关系的进行非线性拟合,建立校准曲线 5.2.2.4实际测定中,仪器的测量值(或响应值)通过拟合方程式或校准曲线转化为待测特性量值 5.2.2.5由仪器校准曲线传递给测量值的不确定度可按MT/T1013一2006中5.3.1.3方法评定 5.2.3测量值与标准值的基准换算 计算校正系数和建立校准曲线所依据的标准物质的测量值与标准值应为同一基淮,若不为同一基 准(通常煤标准物质特性量值的标准值以干燥基表示,实际测量值为空气干燥基),应在标准物质测定的 同时,另称取2份样品,按GB/T212规定的方法测定其空气干燥基水分(M.),根据水分值将测量值和 标准值换算成同一基准后再计算校正系数或建立校准曲线 5.2.4标定的有效性检查 选择合适基体和含量的标准物质(非仪器标定所用)1个3个,用标定后的仪器测量其特性量值 -样品重复测定2次 如重复测定平均值落在标准值与测定值的合成扩展不确定度范围内(见8.4 中U),说明仪器的标定有效;否则,应检查标定程序、标准物质的使用方法或仪器的稳定性等,查明原 因并予纠正,必要时重新标定 5.3利用量值可溯源到国际标准物质的标准物质标定或校准仪器 5.3.1概述 有些标准物质的量值溯源到国际标准物质,该国际标准物质特性量值通过公认的国际标准定义和 由指定的权威机构定值 各国通过该国际标准物质,用与相应国际标准等效的本国标准试验方法定值， 建立各国的国家标准物质,专用于各国有关仪器设备的标定和校准,以此构成不间断的量值溯源链 5.3.2标定程序 用待标定的仪器设备对一组标准物质(不少于4个),按5.2.2所述方法进行测定和结果处理,建立 校准曲线 煤炭标准物质在仪器性能评价(或检定、鉴定)中的应用 6.1概述 6.1.1用于仪器性能评价的标准物质应尽可能涵盖仪器可能涉及的全部测量范围 6.1.2用于仪器性能评价的标准物质应从已用于仪器标定以外的标准物质中选取 如果没有更多的 标准物质供选择,允许适量选择已用于标定仪器的标准物质,但必须为另一包装单元 6.1.3仪器的测量准确度评价应在仪器测量精密度符合要求的情况下进行 若仪器测量精密度不符 合要求,应查找原因并予纠正,使其测量精密度符合要求后,再进行准确度评价 注;严格意义上讲,测量准确度评价包括精密度和正确度评价两部分,只有精密度和正确度都符合要求时,准确度 才符合要求 但在精密度符合要求的情况下,正确度评价可视为准确度评价 6.2仪器的测量精密度评价 6.2.1单个标准物质多次重复测定法 6.2.1.1用仪器对单个标准物质进行n次重复测定(通常为7次一15次),按式(3)和式(4)分别计算 重复测定平均值和标准差s p:
GB/T29164一2012 x=习x (3 S 式中: 仪器对标准物质的单次测量值 X 重复测定次数 7 按式(5)计算相关国家标准规定的重复测定标准差s,.a: 5 S,GB一 2 式中 -国家标准中规定的重复性限 6.2.1.2比较仪器测量标准差S.和国家标准规定的重复测定标准差S.a,若S.s.a,按式(6)进行下检验 F= 6 S 5.G 将计算所得的F值与F分布表(见表1)中查得的临界值Fat.进行比较,若FGB/I29164一2012 标准物质进行2次重复测定 计算每一样品的2次重复测定结果的差值w.,如果所有样品的w都不 超过相关国家标准规定的重复性限r,则仪器的测量精密度与国家标准规定的方法精密度一致,满足要 否则,应按式(8)计算仪器的重复测定标准差 求 S 8 np 22 式中: 仪器对某一标准物质的2次重复测定值之差; 7 样品个数(数据对数). 按6.2.1.2所述方法.将仪器的重复测定标准差S.,与相关国家标准规定的重复测定标准差 S S,.n进行比较,对仪器的测量精密度作出评价 若国家标准中规定的精密度与量值水平有关,应分段进行比较,每一段试验中的样品数应不 少于5个(必要时可重复选择标准物质,但必须为另一包装单元). 6.3仪器的测量准确度评价 6.3.1单个标准物质多次测定法 6.3.1.1用待检仪器对单个标准物质进行n次重复测定(通常为7次15次,可与仪器的测量精密度 试验同时进行),按式(3)计算重复测定平均值X,按式(4)计算重复测定标准差S 6.3.1.2按式(9)对测量值进行'检验,计算统计量e: X一R Sa UR 式中: R 标准物质标准值 相关国家标准规定的重复测定标准差,按式(5)计算; -重复测定次数 UaR3 -标准值的扩展不确定度 若(,<2.000,仪器的测量值与标准值相比未检出显著性偏倚;若.>2.000,仪器的测量值与标准 值相比有显著性偏倚 6.3.1.3假定(a-x一R)为偏倚估计值,按式(I0)计算真实偏倚的95%概率置信限 置信限-可土血sSr 10 如果真实偏倚的95%概率置信限在标准值和测量值的合成不确定度范围[见式(20)]内,测量结果 的偏倚未超出标准值的正常变动范围(近似95%置信概率). 通常,若！检验无显著性偏倚且真实偏倚的95%概率置信限未超出标准值的变动范围,仪器的测量 准确度满足要求;否则,仪器的测量准确度不满足要求 注1:有时会出现！检验无显著性差异而真实偏倚的95%概率置信限超出合成不确定度范围的情况,通常此为测量 结果的离散度较大所致,仪器的测量准确度不满足要求 注2:有时还会出现!检验有显著性差异而真实偏倚的95%概率置信限在不确定度范围内的情况,此时应对偏倚出 现的原因进行分析,若偏倚确由样品特性量值本身属性所为,可判定仪器的测量准确度满足要求;否则,测量 准确度不满足要求 6.3.1.4按上述方法分别对高、中,低含量范围的标准物质进行测定,如果每一标准物质的测量值的准 确度都满足要求,可判定仪器的测量准确度符合要求
GB/T29164一2012 6.3.2多个标准物质2次重复测定法 用仪器对一系列标;准物质(通常7个一15个,尽量诵盖待检仪器可能的调量抱围,高,中,低 6.3.2.1 每一含量范围至少各选2个)进行测定 每一标准物质进行2次重复测定 计算每个样品的重复测定 平均值X 6.3.2.2按式(1l),式(12)和式(13)分别计算每一样品测量值与标准值之差值d，,差值的平均值和 差值的标准差Saa dl，=X，一R ll1 a=习d 12 d)? (13 S 77 式中: 差值的平均值; -第i个被测标准物质的标准值; R 样品个数(数据对数). 1 计算统计量t ×/丽 14) ,,仪器的测量值与标准值相 将人值与'分布表(见表2)中查得的临界值 比较,若. lo,05,"一1 a.05,解-1" 比未检出显著性偏倚,否则,测量值与标准值相比有显著性偏倚 表295%置信概率下双侧分布的1值 自由度 1值 自由度 1值 自由度 1值 22 20.74 40 2.021 2.570 23 2.069 41 2.020 2 42 2.447 2.064 2.018 2.365 2.060 43 2.017 2.306 26 2.056 44 2.015 27 2.262 2.052 45 2.014 1o 2.228 28 2.048 46 2.013 29 m 2.201 2.045 2.012 12 2.179 30 2.042 48 2.011 13 2.160 31 2.040 4!9 2.010 2 50 2. 145 32 2.037 .009 15 5 2.131 33 2.035 2.004 16 2.120 34 2.032 60 2.000 17 2.110 35 2.030 70 1.994 18 2.101 2.028 1.990 36 80 37 19 2.093 2.026 90 1.987 20 2.086 38 2.024 100 l.984 21 2.080 39 2.023
GB/T29164一2012 6.3.2.3假定a为偏倚估计值,按式(15)计算真实偏倚的95%概率置信限 .h.m- 15 置信限-7士" Vmn 如果真实偏倚的95%概率置信限在标准值和测量值的平均合成不确定度范围内,则表明该仪器测 量结果的真实偏倚未超出标准值的合理变动范围(近似95%置信概率) 通常,若检验无显著性偏倚且真实偏倚的95%概率置信限未超出标准值的合理变动范围，仪器 的测量准确度满足要求;否则,仪器的测量准确度不满足要求 注1:有时会出现/检验无显著性差异,而真实偏倚的95%概率置信限超出平均合成不确定度范围的情况,通常为 测量结果差值的离散度较大所致,仪器的测量准确度不满足要求 注2:有时还出现!检验有显著性差异、而真实偏倚的95%概率置信限在不确定度范围内的情况,此时应对偏倚出 现的原因进行分析,若偏倚时由样品特性量值本身属性所为,可判定仪器的测量准确度满足要求;否则,测量 准确度不满足要求 煤炭标准物质在试验方法研究和确认中的应用 7.1概述 煤炭标准物质在试验方法研究中的主要作用是比较在每一试验条件或测量程序下所得结果的准确 度(精密度和正确度),从而选择能获得准确结果的、最适宜的试验条件或测量程序 煤炭标准物质在试验方法确认中的主要作用是通过按已确立的试验方法对标准物质进行测定,对 测量值的正确度进行评估,同时也进行精密度评价,从而对试验方法的有效性进行确认 用于试验方法研究和确认的煤炭标准物质应尽可能涵盖试验方法适用的全部范围 试验结果与标准值进行比较时,需按5.2.3换算为同一基准 7.2在试验方法研究中的应用 7.2.1选取若干个标准物质,分别在试验方法拟设计的条件或程序下进行测定 每一样品在每一条件 下至少进行2次重复测定 7.2.2汇集全部测定结果,进行数据处理 7.2.2.1计算每一试验条件下的重复渊定标准差sm 每一样品进行2次重复测定时,S,按式(8)计算; 每 -样品进行2次以上重复测定时,S.按式(16)计算 一X, 》a Se l6) m(n一1 式中: 第;个样品的第次测量值 X 第i个样品的重复测定平均值; 样品个数; 重复测定次数; n 对每个样品的重复测定标准差 7.2.2.2计算测量值与标准值之差d,[按式(11)],差值的算术平均值按式(12)]和差值的标准差s. [按式(13] 7.2.2 3 按式(14)计算统计量t. 7.2.2.4按式(15)计算真实偏倚的95%概率置信限
GB/T29164一2012 7.2.2.5按式(17)计算测定值的算术平均偏差h (17 ld 万-习 7.2.3比较各试验条件下的上述统计参数,做出判断 7.2.3.1比较每一试验条件下测量值的重复测定标准差S,S.越小测量精密度越好 7.2.3.2比较每一试验条件下测量值与标准值之差的算术平均值a,a绝对值越小偏倚(系统误差 越小 7.2.3.3对每一试验条件下的进行！检验,若 S,cn,则计算统计量F 若FGB/T29164一2012 式(4)] 计算统计量.,对测定值与标准值之差进行检验,见式(18) 4-区AIx厅 (18 若(GB/T29164一2012 炭标准物质的测定 8.4按如下方法判断测量结果是否合格,测试过程是否受控 计算煤炭标准物质某特性量实际测量值与标准值的合成扩展不确定度,见式(19) U U,(S.=2× (19) 式中: 标准值和实际测量值的合成扩展不确定度(k=2)3 U.(S. p 标准值的扩展不确定度(k=2),由标准物质证书给出 UeRM -对标准物质的重复测定次数; 对标准物质的重复测定标准差 Sm 也可用相关国家标准规定的重复测定标准差代替实际测定标准差,此时测量值与标准值的合成扩 展不确定度限用式(20)表示 S.G (20 . U,(S.a)=2× 式中: U.(S,. 测量值与标准值的合成扩展不确定度 相关国家标准规定的重复测定标准差;由重复性限r按式(5)导出 S.cGB 若标准物质的测量值与标准值之差不大于上述的合成扩展不确定度U.(S或U.(S,Gn),可认为 测量值合格,测试过程受控 否则,测量值不合格,测试过程有问题,未能很好受控 由式(19)导出的U.(S仅适用于对当时测量结果的判断 由式(20)导出的U.(S.cm适用于对 所有使用标准方法的测量结果的判断 用户可根据实际情况选用 注:有些煤炭标准物质证书给出的“用户参考不确定度”即为由式(20)导出的合成扩展不确定度(其中取n=2),适 用于将标准物质2次重复 测定平均值与标准值比较时的判断 8.5质量监控中所用的标准物质特性量值的标准值与测量值应换算为同一基准后,再进行一致性 判断 8.6可利用在不同时间但相同试验方法和相同仪器下对标准物质的重复测定结果建立实验室测试质 量控制图,观察实验室的测量结果是否受控;同时也可观察是否存在明显的系统误差 10

煤炭成分分析和物理特性测量标准物质应用导则GB/T29164-2012

煤炭成分分析和物理特性测量是评价煤炭品质和适用性的重要手段。在实际应用中，为了保证分析结果的准确性和可比性，通常需要使用标准物质作为参考样品。GB/T29164-2012是我国煤炭成分分析和物理特性测量标准物质应用导则，旨在统一标准物质的选择、制备、认定和应用等方面的要求和程序，为煤炭分析提供科学的指导和标准化的检测方法。

标准物质是指在成分、性质、状态等方面已知的样品，常用于校准和验证分析方法的准确性。GB/T29164-2012规定了煤炭成分分析和物理特性测量中常用的标准物质种类、制备方法、参考值和不确定度等内容。其中包括热值、水分、挥发分、灰分、硫分、粘结指数、抗压强度等一系列指标。

在应用标准物质进行煤炭成分分析和物理特性测量时，需要按照规定的程序进行样品的制备和检测。对于未被标准化的新型煤种，还需要建立相应的标准物质，并符合GB/T29164-2012的要求进行认定和应用。

总体来说，GB/T29164-2012为煤炭成分分析和物理特性测量提供了科学的指导和标准化的检测方法，有助于提高煤炭分析的准确性和可比性，进一步推动我国煤炭行业的可持续发展。

煤炭成分分析和物理特性测量标准物质应用导则的相关资料

和煤炭成分分析和物理特性测量标准物质应用导则类似的标准

GB/T22279-2008

煤炭成分分析和物理特性测量标准物质研制导则

2022/10/30 14:35:15 现行

GB/T29164-2012

煤炭成分分析和物理特性测量标准物质应用导则

2022/10/23 7:11:57 现行