標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)在煤炭檢驗(yàn)中的應(yīng)用與探討

高曉燕

（山西省煤炭職工培訓(xùn)中心，山西 太原 030012）

標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)在煤炭檢驗(yàn)中的應(yīng)用與探討

高曉燕

（山西省煤炭職工培訓(xùn)中心，山西 太原 030012）

通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)在煤炭檢驗(yàn)中的應(yīng)用及其在應(yīng)用中應(yīng)注意問(wèn)題的闡述與分析，指出煤炭標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)對(duì)保證煤質(zhì)測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性、煤質(zhì)分析設(shè)備的校準(zhǔn)和提高檢驗(yàn)人員的技術(shù)水平等方面具有實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值。

標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)；煤炭檢驗(yàn)；檢測(cè)

標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)是準(zhǔn)確量值的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，是分析測(cè)量必備的物質(zhì)，是信號(hào)轉(zhuǎn)換成被測(cè)值的依據(jù)，具有基體代表性、均勻性、穩(wěn)定性等特性。已廣泛使用于化學(xué)、生物和物理等測(cè)量中。其基本要素是具有保證量值不變的均勻性或穩(wěn)定性，計(jì)量溯源性的準(zhǔn)確量值和連續(xù)重復(fù)使用供給。本文所指標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)均為應(yīng)用最廣泛的標(biāo)準(zhǔn)煤樣。

在煤炭檢驗(yàn)中，通常對(duì)精密度檢測(cè)有著明確規(guī)定，但精密度檢測(cè)并不能替代準(zhǔn)確度檢測(cè)，因此為了保證煤質(zhì)檢測(cè)結(jié)果真實(shí)可靠，就必須對(duì)其進(jìn)行精密度和準(zhǔn)確度考查。正確應(yīng)用煤炭標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，是保證煤炭檢驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠的有效手段，標(biāo)準(zhǔn)煤樣正是其中最常用的方法之一。

1 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)在煤炭檢驗(yàn)中的應(yīng)用

由于使用場(chǎng)所、服務(wù)目的的不同，標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)應(yīng)用方法也不盡相同，概括起來(lái)，主要有以下幾種類型：

1.1 可用于煤質(zhì)分析的標(biāo)定

標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)可以作為工作標(biāo)準(zhǔn)使用時(shí)的砝碼。

1）測(cè)硫儀器設(shè)備在煤炭硫含量測(cè)定中的標(biāo)定。使用煤炭標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)對(duì)庫(kù)侖儀進(jìn)行標(biāo)定是測(cè)定煤炭中硫的含量首要條件和必經(jīng)程序。實(shí)際操作過(guò)程中，在測(cè)量條件和操作程序都正常的情況下，應(yīng)選用與測(cè)物質(zhì)樣品基體及量值十分接近的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，先對(duì)庫(kù)侖儀進(jìn)行曲線校準(zhǔn)，確定校準(zhǔn)參數(shù)后，再進(jìn)行樣品測(cè)定。

2）量熱儀熱容量的標(biāo)定。標(biāo)定儀器熱容量是煤炭發(fā)熱量檢驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠的基礎(chǔ)，也是測(cè)定煤發(fā)熱量的首要條件。熱容量的標(biāo)定是使用按規(guī)定進(jìn)行處理的在有效期內(nèi)的苯甲酸按照標(biāo)準(zhǔn)要求對(duì)比已知熱值數(shù)據(jù)進(jìn)行的。但由于近年來(lái)生產(chǎn)廠家為提高測(cè)定速度，采用了不同溫升范圍內(nèi)量熱系統(tǒng)的熱容量不同（即量熱儀熱容量與溫升有關(guān)）的設(shè)計(jì)，使得熱容量值不能普遍適用，導(dǎo)致了測(cè)試結(jié)果的不穩(wěn)定。面對(duì)這個(gè)問(wèn)題，我們可以使用不同質(zhì)量的苯甲酸標(biāo)定熱容量，只要檢測(cè)出的數(shù)據(jù)不超過(guò)允許的規(guī)定范圍，就可以認(rèn)定在所有測(cè)定范圍內(nèi)該儀器的熱容量值是一致的。而對(duì)于熱容量與溫升有關(guān)的儀器，尤其應(yīng)該注意在不同的熱值測(cè)定中同一臺(tái)熱量?jī)x應(yīng)采用不同的熱容量值，仲裁樣品時(shí)更應(yīng)注重這一點(diǎn)。

1.2 可用于測(cè)量過(guò)程的評(píng)價(jià)

測(cè)量過(guò)程是與質(zhì)量控制和測(cè)量實(shí)施有關(guān)的各個(gè)方面的測(cè)量信息、設(shè)備及操作的總稱，它包括規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、方法原理、測(cè)量條件、操作程序等。評(píng)價(jià)測(cè)量過(guò)程是用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)對(duì)測(cè)量過(guò)程的重復(fù)性、再現(xiàn)性和準(zhǔn)確性做出評(píng)價(jià)，是最有說(shuō)服力、最簡(jiǎn)單的評(píng)價(jià)方法。

1）測(cè)定煤炭中氫元素要用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測(cè)定測(cè)量?jī)x器是否處于正常狀態(tài)。首先按照標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行空白試驗(yàn)，反復(fù)直至達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求后，再用標(biāo)準(zhǔn)煤樣對(duì)儀器是否處于正常適用狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)。計(jì)算測(cè)定結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值之間的偏差，如果偏差值在規(guī)定范圍，就可以繼續(xù)一下一步，對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)定。否則就要對(duì)儀器進(jìn)行調(diào)整，檢測(cè)整體裝置的氣密性和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)及測(cè)定材料的有效性，直至儀器調(diào)整到正常工作狀態(tài)。

2）通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和被測(cè)樣品揮發(fā)分的交替測(cè)量，用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)揮發(fā)分?jǐn)?shù)據(jù)評(píng)價(jià)樣品檢驗(yàn)數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確。

3）在使用庫(kù)侖法測(cè)量全硫的操作過(guò)程中，每測(cè)量1個(gè)一3個(gè)樣品，就要插入一次與樣品相近的（高、低、中硫）標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的測(cè)量，通過(guò)觀察標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測(cè)量值是否在規(guī)定范圍內(nèi)來(lái)達(dá)到提高測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確性的目的。

4）對(duì)儀器熱容量的標(biāo)定結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)，儀器熱容量標(biāo)定結(jié)束后用標(biāo)準(zhǔn)煤樣評(píng)價(jià)標(biāo)定結(jié)果的準(zhǔn)確性，如果數(shù)據(jù)在標(biāo)準(zhǔn)煤確定的不確定度范圍內(nèi)，就證明了所標(biāo)定的儀器熱容量的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，所標(biāo)定的數(shù)據(jù)可以放心使用；否則就應(yīng)該考慮所標(biāo)定的儀器熱容量的數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，重新標(biāo)定。

5）在驗(yàn)收或檢定新設(shè)備時(shí)，需要選用不同含量的標(biāo)準(zhǔn)煤樣反復(fù)測(cè)定，在運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法對(duì)測(cè)定數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，觀察測(cè)定結(jié)果是否在標(biāo)準(zhǔn)煤樣的不確定度范圍內(nèi)，依此判斷測(cè)試儀器或方法的可靠性。

1.3 可用于測(cè)量?jī)x器自校

煤炭揮發(fā)分檢測(cè)對(duì)溫度和檢驗(yàn)技巧要求極為嚴(yán)格，是規(guī)范性要求極強(qiáng)的檢驗(yàn)項(xiàng)目，如果電阻爐爐膛溫度不準(zhǔn)確，其結(jié)果就會(huì)大相徑庭。電阻爐不僅需要每年檢定一次，同時(shí)還需要在檢測(cè)時(shí)進(jìn)行自校。檢定和自校的區(qū)別在于，自校是根據(jù)檢測(cè)要求校準(zhǔn)設(shè)備，具有極強(qiáng)的針對(duì)性，而檢定是檢查爐溫是否能被控制在要求的范圍和實(shí)際溫度和表盤指示溫度的差別是否在規(guī)定范圍內(nèi)。揮發(fā)分的檢測(cè)中，儀表溫度分辨力按要求為10℃，但試驗(yàn)要求溫度誤差不超過(guò)10℃。因此，儀表溫度與爐內(nèi)實(shí)際溫度是否相符，在實(shí)際操作過(guò)程中難以準(zhǔn)確判斷。在檢測(cè)中運(yùn)用煤炭標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)能夠很好的解決這一問(wèn)題。具體方法是使用有效的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)。根據(jù)儀器的指示溫度，按照標(biāo)準(zhǔn)方法對(duì)空氣干燥基水分和揮發(fā)分進(jìn)行測(cè)定。執(zhí)照測(cè)定結(jié)果與實(shí)際溫度的偏差來(lái)調(diào)整溫度，直至結(jié)果符合標(biāo)準(zhǔn)煤炭規(guī)定的不確定度的范圍，再進(jìn)行煤炭樣品實(shí)驗(yàn)。

1.4 可作為仲裁的基準(zhǔn)參考物

當(dāng)不同煤質(zhì)實(shí)驗(yàn)室的檢驗(yàn)結(jié)果發(fā)生爭(zhēng)議時(shí)，可以用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)對(duì)煤炭質(zhì)量檢驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行判斷和分析，判斷哪一方的測(cè)定結(jié)果可靠。選用和爭(zhēng)議的樣品相匹配或相近的標(biāo)準(zhǔn)煤樣，作為盲樣讓爭(zhēng)議雙方分別進(jìn)行測(cè)定，實(shí)測(cè)結(jié)果更接近標(biāo)準(zhǔn)值的一方，測(cè)定結(jié)果是可靠的。此外，對(duì)檢驗(yàn)人員的考核，也可以使用煤炭標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，通過(guò)考查檢驗(yàn)結(jié)果是否在允許范圍內(nèi)，考核檢驗(yàn)人員的技術(shù)。如果數(shù)據(jù)有問(wèn)題，可以找出其出現(xiàn)問(wèn)題的原因并切實(shí)解決問(wèn)題，切實(shí)提高檢測(cè)人員的技術(shù)水平。

2 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)使用中應(yīng)注意的問(wèn)題

第一，購(gòu)買標(biāo)準(zhǔn)煤樣時(shí)應(yīng)該選用該實(shí)驗(yàn)室常分析的樣品值相接近，不能相差太大。第二，不能總用同一個(gè)水分，使用標(biāo)準(zhǔn)樣品時(shí)要測(cè)定空氣干燥基水分。第三，使用前要及時(shí)查看有效期質(zhì)量證書，標(biāo)準(zhǔn)煤樣不是一次性的。第四，標(biāo)準(zhǔn)煤樣的瓶蓋要蓋嚴(yán)，使用前要上下?lián)u晃均勻。第五，標(biāo)準(zhǔn)煤樣不是一個(gè)十分穩(wěn)定的物質(zhì)，要定期向有關(guān)部門索取標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的證書，使用標(biāo)準(zhǔn)樣品時(shí)要注意其有效性，防止追蹤值變化給結(jié)果帶來(lái)的不利影響。

在我國(guó)煤炭標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)分為一級(jí)和二級(jí)。一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)穩(wěn)定性可達(dá)國(guó)際同類標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的先進(jìn)水平，準(zhǔn)確度高，一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)煤樣主要在冶金、煤炭系統(tǒng)中使用。二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)穩(wěn)定性可以滿足實(shí)際測(cè)量的需要，準(zhǔn)確度也能滿足一般的測(cè)試要求，只是未達(dá)到一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的水平，二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)煤樣主要在部分電力系統(tǒng)中使用。二者具有同等法律效力。

3 結(jié)束語(yǔ)

多年使用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的實(shí)踐說(shuō)明，標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)在提高檢驗(yàn)人員的技術(shù)水平、用于設(shè)備的校準(zhǔn)、保證煤質(zhì)測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性等方面具有實(shí)際價(jià)值。在使用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)前，應(yīng)認(rèn)真閱讀標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書，標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的保存、使用和處理都必須符合證書規(guī)定的條件和要求。如果在標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)使用前，測(cè)量系統(tǒng)已經(jīng)不穩(wěn)定、噪音高、重復(fù)性差、靈敏度低、存在明顯的系統(tǒng)誤差，或者測(cè)量條件經(jīng)常發(fā)生變化，則即使使用了標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)也無(wú)濟(jì)于事。

Application and Discussion of Reference Materials in Coal Testing

GAO Xiao-yan
(ShanxiCoalEmployees Training Center,Tai yuan Shanxi030012,China)

The paperdi scusses and anal yzes the appli cation and problems ofref erence materialsin coaltesting,and then points outt hati tis val uable to guarantee the testaccuracy,to calibrate the analysis equipment of coalcharact eristics and to improve the laboratory personnel'stechniques in practi calappl ication.

ref erence materials;coaltesting;detection

TD926.3

A

1672-5050（2010）12-0056-03

編輯：劉新光

2010-08-12

高曉燕（1970—），女，山西柳林人，大學(xué)本科，工程師，從事煤炭質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)工作。