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)注意問題的闡述與分析，指出煤炭標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)對保證煤質(zhì)測試結(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

標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)是準(zhǔn)確量值的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，是分析測量必備的物質(zhì)，是信號轉(zhuǎn)換成被測值的依據(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，通常對精密度檢測有著明確規(guī)定，但精密度檢測并不能替代準(zhǔn)確度檢測，因此為了保證煤質(zhì)檢測結(jié)果真實(shí)可靠，就必須對其進(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，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）測硫儀器設(shè)備在煤炭硫含量測定中的標(biāo)定。使用煤炭標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)對庫侖儀進(jìn)行標(biāo)定是測定煤炭中硫的含量首要條件和必經(jīng)程序。實(shí)際操作過程中，在測量條件和操作程序都正常的情況下，應(yīng)選用與測物質(zhì)樣品基體及量值十分接近的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，先對庫侖儀進(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)要求對比已知熱值數(shù)據(jù)進(jìn)行的。但由于近年來生產(chǎn)廠家為提高測定速度，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)致了測試結(jié)果的不穩(wěn)定。面對這個(gè)問題，我們可以使用不同質(zhì)量的苯甲酸標(biāo)定熱容量，只要檢測出的數(shù)據(jù)不超過允許的規(guī)定范圍，就可以認(rèn)定在所有測定范圍內(nèi)該儀器的熱容量值是一致的。而對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定中同一臺熱量儀應(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 可用于測量過程的評價(jià)

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

1）測定煤炭中氫元素要用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測定測量儀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)煤樣對儀器是否處于正常適用狀態(tài)進(jìn)行評價(jià)。計(jì)算測定結(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，對樣品進(jìn)行測定。否則就要對儀器進(jìn)行調(diào)整，檢測整體裝置的氣密性和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)及測定材料的有效性，直至儀器調(diào)整到正常工作狀態(tài)。

2）通過標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和被測樣品揮發(fā)分的交替測量，用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)揮發(fā)分?jǐn)?shù)據(jù)評價(jià)樣品檢驗(yàn)數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確。

3）在使用庫侖法測量全硫的操作過程中，每測量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)的測量，通過觀察標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測量值是否在規(guī)定范圍內(nèi)來達(dá)到提高測量結(jié)果準(zhǔn)確性的目的。

4）對儀器熱容量的標(biāo)定結(jié)果進(jìn)行評價(jià)，儀器熱容量標(biāo)定結(jié)束后用標(biāo)準(zhǔn)煤樣評價(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)測定，在運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法對測定數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，觀察測定結(jié)果是否在標(biāo)準(zhǔn)煤樣的不確定度范圍內(nèi)，依此判斷測試儀器或方法的可靠性。

1.3 可用于測量儀器自校

煤炭揮發(fā)分檢測對溫度和檢驗(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)檢測要求校準(zhǔn)設(shè)備，具有極強(qiáng)的針對性，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)際操作過程中難以準(zhǔn)確判斷。在檢測中運(yùn)用煤炭標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)能夠很好的解決這一問題。具體方法是使用有效的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，對儀器進(jìn)行校準(zhǔn)。根據(jù)儀器的指示溫度，按照標(biāo)準(zhǔn)方法對空氣干燥基水分和揮發(fā)分進(jìn)行測定。執(zhí)照測定結(jié)果與實(shí)際溫度的偏差來調(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)生爭議時(shí)，可以用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)對煤炭質(zhì)量檢驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行判斷和分析，判斷哪一方的測定結(jié)果可靠。選用和爭議的樣品相匹配或相近的標(biāo)準(zhǔn)煤樣，作為盲樣讓爭議雙方分別進(jìn)行測定，實(shí)測結(jié)果更接近標(biāo)準(zhǔn)值的一方，測定結(jié)果是可靠的。此外，對檢驗(yàn)人員的考核，也可以使用煤炭標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，通過考查檢驗(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)有問題，可以找出其出現(xiàn)問題的原因并切實(shí)解決問題，切實(shí)提高檢測人員的技術(shù)水平。

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

第一，購買標(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)果帶來的不利影響。

在我國煤炭標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)分為一級和二級。一級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)穩(wěn)定性可達(dá)國際同類標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的先進(jìn)水平，準(zhǔn)確度高，一級標(biāo)準(zhǔn)煤樣主要在冶金、煤炭系統(tǒng)中使用。二級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)穩(wěn)定性可以滿足實(shí)際測量的需要，準(zhǔn)確度也能滿足一般的測試要求，只是未達(dá)到一級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的水平，二級標(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

多年使用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的實(shí)踐說明，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)量檢測技術(shù)工作。