ICS73.040 D21 中华人民共和国国家标准 GB/T29164—2012 煤 炭成分分析和物理特性 测量标准物质应用导则 Guideforutilizationofcertifiedreferencematerialsfor compositionanalysisandphysicalpropertymeasurementsofcoal 2012-12-31发布 2013-10-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准由中国煤炭工业协会提出。 本标准由全国煤炭标准化技术委员会(SAC/TC42)归口。 本标准起草单位: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。 ⅠGB/T29164—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靠 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 用原则,使用者可根据特定的标准物质使用目的和要求,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。 ⅡGB/T29164—2012 煤炭成分分析和物理特性 测量标准物质应用导则 1 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。 2 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—2001 煤和焦炭试验可替代方法确认准则 MT/T1013—2006 煤炭检验中测量不确定度评定指南 3 煤炭标准物质特性量值的类别特点及其应用范围 3.1 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,煤中砷、磷、氯、氟,煤灰中的 硅、铝、铁、钙、镁,钛、钾、钠、硫、磷等。 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SI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(1~2)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 1GB/T29164—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。 4 煤炭标准物质的使用 4.1 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。 4.2 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。 5 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SI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: f=CCRM Ct…………………………(1) 式中: CCRM———标准物质证书中给出的特性量值的标准值; Ct———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f,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 对每一个标准物质进行4次重复测定,如果4次测定结果的极差不超过1.3r,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): 2GB/T29164—2012 Y=a+bX …………………………(2) 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—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准,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(Mad),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, 每一样品重复测定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UC),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。 6 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~15次),按式(3)和式(4)分别计算 重复测定平均值X和标准差Srep: 3GB/T29164—2012 X=1 n∑Xi …………………