ГОСТ ISO 13909-7-2013 Уголь каменный и кокс. Механический отбор проб. Часть 7. Методы определения прецизионности отбора, подготовки и испытания проб
9 Методы проверки погрешностей подготовки и испытания проб
9.1 Общие положения
Методы данного раздела, предназначенные для проверки прецизионности подготовки и испытания проб, позволяют оценить величину случайных погрешностей, возникающих на различных стадиях процесса. Погрешности выражены в форме дисперсии. Чтобы убедиться, что не вносится систематическая погрешность в результате загрязнения или потерь при подготовке проб, требуются отдельные испытания (смотри ISO 13909-8).
Как описано в ISO 13909-4, подготовка пробы угля для общего анализа обычно выполняется как минимум в две стадии, каждая из которых, в свою очередь, состоит из уменьшения размера частиц, возможного смешивания и деления пробы на две части, одна из которых сохраняется, а другая отбрасывается. Все погрешности возникают в ходе деления, отбора окончательной пробы массой 1 г и максимальным размером частиц 212 мкм, а также в ходе анализа. Наиболее важными факторами являются распределение частиц по размерам в пробах перед делением и массы, оставшиеся после деления.
Подготовка проб кокса обычно состоит из меньшего количества стадий, но основной принцип проверки погрешностей остается таким же.
Для удобства, оставшаяся часть этого раздела касается только зольности угля. Если дисперсия удовлетворительна для зольности, это, как правило, означает, что она удовлетворительна и для других характеристик технического и элементного анализов за исключением погрешностей, возможных при определении влажности и теплотворности, которые должны быть проверены. При желании можно проверить все характеристики.
Описаны методы проверки общих погрешностей подготовки и испытания проб, а также погрешностей, возникающих на отдельных стадиях.
Эти методы изначально были разработаны для ручной не интегрированной (не объединенной) механизированной подготовки. Если некоторая подготовка проводится в рамках интегрированной (объединенной) системы отбора/подготовки проб, определить погрешности для отдельных компонентов практически невозможно, за исключением искусственных способов, таких как повторная подача отклоненных потоков в систему, что абсолютно не является представительным для нормальных операций. Следовательно, значения дисперсий интегрированных стадий подготовки могут быть объединены с дисперсией первичных точечных проб, а измерена может быть только сумма дисперсий первичных точечных проб и интегрированных стадий подготовки.
9.2 Контрольное значение дисперсии подготовки и анализа проб
9.2.1 Общие положения
Общая дисперсия, вносимая подготовкой и испытанием (анализом) определяется в соответствии с процедурой, описанной в 9.3, и сравнивается с предварительно установленным контрольным значением
. Это контрольное значение обычно задается меньшим, чем величина дисперсии, вносимой подготовкой пробы.
Отдельные погрешности операций деления определяются непосредственно. Они могут быть определены по отношению к контрольному значению или как доля общей дисперсии.
Примечание - В качестве ориентира можно принять, что дисперсия, вносимая одной стадией деления, обычно вдвое больше дисперсии, вносимой процедурой самого анализа; так, например, для процесса трехступенчатой подготовки и испытания суммарное значение должно быть разделено в соотношении 2:2:1, чтобы получить контрольную дисперсию каждой из двух стадий деления и дисперсию анализа.
Контрольная дисперсия заключительной стадии (самого анализа) может быть определена из методики выполнения анализа:
(15)
где - контрольное значение дисперсии анализа пробы;
- предел сходимости метода анализа.
Погрешности деления при определении влажности могут быть большими, чем при определении зольности, что связано с необходимостью избегать большего числа ручных операций, которые могут привести к появлению систематической погрешности. Однако такие погрешности (деления) можно считать допустимыми, если достаточно высокая общая прецизионность будет получена путем обеспечения меньших дисперсий первичных точечных проб, что обычно имеет место при определении влажности.
9.2.2 Автономная (внесистемная) подготовка (через некоторое время после отбора)
Методы подготовки проб, рекомендованные для угля в ISO 13909-4 и использующие точно установленные массы, должны обеспечивать для зольности угля дисперсию подготовки и испытания проб 0,2 и менее. Для многих углей можно достичь еще меньшей дисперсии, особенно при использовании механических делителей, которые отбирают намного больше проб, чем минимально допустимое. То же имеет место и для методов подготовки кокса, описанных в ISO 13909-6. Поэтому, по возможности, должно быть установлено более точное контрольное значение на основе опыта подготовки подобного угля с использованием подобного оборудования.
Меньшие погрешности подготовки дадут возможность сократить число проб, которые необходимо отобрать и испытать.
Худший результат для дисперсии отдельной стадии деления (для угля 0,08) должен рассматриваться как максимум, который может быть улучшен при использовании механического деления.
9.2.3 Подготовка в момент отбора проб
В тех случаях, когда некоторые элементы подготовки проб выполняются в системе, составляющей одно целое с первичным пробоотборником, наиболее вероятно, что возникающие погрешности будут связаны с дисперсией первичной точечной пробы . В таких случаях следует ожидать, что величина
будет меньше, чем могла бы быть при автономной подготовке (через некоторое время после отбора).
Рекомендуется установить реальное контрольное значение, основанное на предыдущем опыте. Однако в качестве худшего контрольного значения следует использовать худшую дисперсию для каждой стадии деления плюс соответствующую дисперсию анализа (смотри 9.2.1).
9.3 Проверка процедуры в целом
Первый шаг состоит в проверке того, что полная дисперсия подготовки и испытания не превышает контрольного значения (смотри 9.2). Метод позволяет проверить, является ли различие между полученным и контрольным значениями статистически значимым.
Это осуществляется путем отбора дубликатных проб при первом делении пробы; их после этого обрабатывают отдельно (друг от друга), чтобы получить две пробы для испытания (смотри рисунок 3). Эти две пробы обеспечивают отсутствие систематической погрешности при оценке дисперсии подготовки и анализа проб. Таким способом получают десять пар проб для испытания.