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煤质分析仪器检验方法探讨

pizy

2004/08/01

其他仪器综合讨论

摘要：作者从数理统计的角度，详细论述了分析仪器精度和准确度的检验方法，对煤质分析仪器的验收及煤炭质量监督具有一定的指导意义。
关键词：煤质分析，精度，准确度，标准偏差，相对标准偏差．

煤质分析仪器的准确度和精度直接影响分析结果的可靠性．准确合理的确定煤质分析仪器准确度和精度的检验方法，是校验煤质分析仪器合格与否和提高煤质分析结果科学性的保证，下面对煤质分析仪器准确度和精度的检验方法作以介绍。

一、精度的检验方法

1. 煤质分析仪器精度的表达方式
仪器的精度是指在相同条件下多次测试结果相互控近的程度。一般来讲，煤质分析检验方法和仪器的精度难以区分，例如对于煤中碳氢元素的测定ＧＢ/T４７６—91对应的是三节护或二节炉，而ＧＢ/ Ｔ１５４６０－１９９５对应的是自动测定仪．使用仪器检验方法的精度包含了仪器的精度，而仪器的精度往往也包含了相当部分检验方法的精度。仪器的精度一般以相对标准s/x来表示。
2. 精度的计算方法
第一步：计算标准偏差。用该仪器对同一样品进行ｎ次（一般是１０－２０次）重复测定，得到一组数据Ｘ：……Ｘ。按下式计算标准偏差ａ：

式中：Ｘ；一各次试验的测定值；
Ｘ一所有试验结果的平均值；
。一试验次数。
第二步：计技相对标准偏差，相时标形价差回。
例如，对某台自动量热仪检验其标在，用率甲团进行了十次测
定，所得结果如下：２６４７６，２６４４４，２６５１２，２６４６６，２６５０７
２６４７０，２６５０５，２６４７４，２６５１１，２６４１９。
Ｑ－２６４７８】允

相对标准偏差
即该自动量热仪的精度为０．１２Ｋ。
3. 猜度的判定
一般的仪器说明书中对精度布有说明，按计＊出的粮应与之比较即可做出判定。有的国标对新开发的仪驻格度也做了说明，例如ＧＢ灯２１３一１９９６中明确规定。对于非经典原理设计的自动兵热仪，只要格区和准确度符合要求，就可使用。该标准对格应的规定：５次或５次以上苯甲酸测试结果的相对标准用差不大于０．２０Ｋ，测试情度即符合要求。所以上树额自动量或议论足可以间足国标ＯＢ灯８１８－１９９６。

二、准确度的检验方法
准烟度表示测试结果与真实值接近的程度．仪线的格质好并不意味着准确度就好，着仪器存在系统模基，尽管招度很好，准确度不一定好。在没有系统误差的情况下，精度好的仪错谢月的结果的准确度肯定好．仪钱的准确度可以用还埋统计法检在，也可以用一条列标
准物质或标作进行检查．

１．数理统计法
这种方法实际上是检查不同测定范围重复测定的结果与标作的标值是否存在显著性差异．用行检定的仪器对所选用的标样进行ｎ次重复测定，得到一组数据．
在这一组数据之中，往往有个别数据与其它数接相差较远，这一数据称为可疑堵。可疑值舍弃还是保留，应按一定的统计学方法进行处理，而不能人为他舍弃可疑的，但不属于异常的数据，否则就会产生虚假的高精度和高准确度。所以应先对这。个位进行可疑使检验（通常采用格鲁布斯法）。剔除异常值后进行显著性检验．
（１）．可疑值的取合
格鲁布斯（ｏｒｕｂｂａ）法进行可疑值的取合。没有一组数据，从小到大排列为；ｘ；，ｘ：……ｘ。，其中ｘｌ或ｘ。可能是可疑使，据要进行判断，决定其取舍．
用Ｇｔｕｂｂｓ法判断可疑化时，首先计算出该组数据的平均值及标准偏差，再根据统计量Ｔ进行判断。
设ｘｌ是可疑的，则Ｔ—二
设ｘ。是可疑的，则Ｔ
如果Ｔ值很大，说明可疑值与平均值相差很大，有可能委舍会．究竟Ｔ植多大才能舍弃呢？通常我们可以查临界值八。表，该表在一般的数理统计书籍或分析化学教材上都可查到。，如果Ｔ＞叮＿，则可疑值应舍弃；否则应保留。。为显著性水准，。为试验数据数目。
该检验法最大优点是，在判断可疑值的过程中，将正态分布中的两个最重要的样本参数ｌ及。引入进来，所以方法的难曲件较好．可疑使的取舍是一项十分重要的工作．但在实际工作中往往校忽视，实验过程中村到一组数据后，如果不能确定个别异常值确系由于过先引起的，我们就不能轻易地舍弃这些数据，而在用上述统计检散方法进行判斯之后，才能购定其取舍。
例如，用标准煤样来检验某成氨测定仪的准确度，用该仪器对标样GBW11102c做了ｆｉ次氧含量测定，结果如下：２．ｇｓ，ａ．０’，ａ．ｏｓ，３，０５，３．０７１３．０８，３，０８，８．０８，３，１４，３，１８，３．２０，３．２９。

假设２．９９可康．则Ｔ回二王７于二回１，盼
查表Ｔ。。；。回２．２９
Ｔ＜Ｔ。。，ｌ：２• ９９这个数值应该保留。
假设３．２９可疑，贝９Ｔ—ｅｑｅｄ＝一回２．３８
Ｔ＞Ｔ。。。；：，２• ２９这个数值应该舍弃。
检查仪器精度时，可疑值的取舍也用此方法。
（２）．检查测试结果与标难位之间是否存在显著性差异
比较分析结果的平均僚与标准试洋的标准信之间是否存在显著性差异。从数理统计理论来说，与标准位有显著性差异就说明该仪器的测试准确度不好，无显著性差异，则该仪器的测试准确度良好。

ｐ——林祥标忙
如果ｔ＞ｔ。，ｔ，则存在显著性差异，那么仪器的准确度不好．否则不存在显著差异，仪钱的准确度良好．
在上述的例子中，舍弃可疑值后的所有结果是；
２．９９，３．０４，３．０５，３．０５，３。０７，３．０８，３．０８，３．０８，３．０８，３．１４，３．１８，３．
ｉｃ。
ｓ一队％ｘ臼３．０９

ｐ回３．０４ｎ回１１
３．０９－３．０４。－＿…
ｔ——ＨＨＸＪｌｌ回２．７６
ｏ０６八Ｙ。。－。
查表得ｔ。。，。。回２•２０
ｔ＞ｔ；。。，；；，那么测试结果的平均值与标准试样的标准值之间存在显著性差异，所以该仪器在这点的准确度不好。
用一个标准物质检验的准购度并不能代表全检验论困的准前区洞此，必须用不同标值的标作进行准确度检白，这就是常说的线性检验，具体各点的检验同方法三，只有在有效检测范围内，各个标作均达到准确度要求，才能说明仪器的准确度良好。

２．用一系列标准试样来确定仪器的准确度
如果有系列标准试样，可以用待检验仪感对这一系列标样进行测试，如果所有测试位都与标准值一致（两者的差使在标准位的不确定度范围以内）．则该仪铭的准确度良好．否则难确定有问题。
仪器的精度、准确度对煤炭质量检验非常重要，除新购量仪器必须进行精度、准确度检验外，一般地讲，在仪器自按时或移动、维修之后，亦应进行这项工作。

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