煤質(zhì)灰份、揮發(fā)份、全硫測定的不確定度評定

王麗輝，夏文前，侯 麗

（黑龍江省大慶市環(huán)境監(jiān)測中心站，黑龍江 大慶163316）

1 材料與方法

檢測依據(jù)為煤中全硫測定方法，庫侖法（GB/T214－2007）[1]，煤的工業(yè)分析方法，（GB/T212－2008）。儀器設(shè)備為MAC2000型工業(yè)分析儀，CLS－5庫侖測硫儀。樣品為標(biāo)準(zhǔn)煤樣。利用CLS－5庫侖測硫儀，煤標(biāo)樣在1150℃和催化劑三氧化鎢作用下，在空氣流中燃燒，煤中各種形態(tài)硫均被氧化和分解為二氧化硫和少量三氧化硫，以電解碘化鉀－溴化鉀溶液生成的碘和溴來氧化滴定二氧化硫，根據(jù)生成碘和溴所消耗的電量，計算煤中全硫的含量。

利用MAC2000型工業(yè)分析儀，煤樣在110℃氮?dú)夥罩屑訜嶂梁阒販y定水份Mad，在900℃氮?dú)夥罩屑訜?min測定揮發(fā)份Vad，在815℃氧氣氛中加熱至恒重測定灰份Aad。

2 數(shù)學(xué)模型的建立

根據(jù)CLS－5庫侖測硫儀及AC2000型工業(yè)分析儀的分析原理，建立數(shù)學(xué)模型：

式中Sd（%）為干基煤中全硫含量，%；Ad（%）為干基煤中灰份含量，%；Vd（%）為干基煤中揮發(fā)份含量，%；S1、A1、V1為煤中含全硫量、灰份質(zhì)量、揮發(fā)份質(zhì)量，g；Mad為煤中含水量，%。

3 標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定

3.1 測量不確定度的A類評定

A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度是通過在重復(fù)性或再現(xiàn)性條件下，對同一樣品測量結(jié)果的統(tǒng)計分析得到。抽取標(biāo)準(zhǔn)煤樣，以上述標(biāo)準(zhǔn)方法測量灰份、揮發(fā)份、全硫各10次重復(fù)測量值、平均值和單次測量的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差結(jié)果見表1和表2。

表1 在重復(fù)性條件下進(jìn)行灰份、揮發(fā)份、全硫含量10次測量

表2 測定結(jié)果的平均值和單次測量的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差平均標(biāo)準(zhǔn)差

3.2 B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定

3.2.1 證書標(biāo)明其測量不確定度

MAC2000型工業(yè)分析儀計量證書標(biāo)明其測量范圍內(nèi)不確定度灰份、揮發(fā)份分別為0.15%、0.18%；CLS－5庫侖測硫儀計量證書標(biāo)明其測量全硫不確定度為0.02%。

灰份、揮發(fā)份和全硫相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度分別為0.01、0.03、0.08。

3.2.2 樣品稱量不確定度

實(shí)驗(yàn)室用電子天平，稱量的不確定度主要有2個來源：即稱量的變動性標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.1mg；天平校正產(chǎn)生的不確定度，檢定證書給出的最大允許差為0.5mg，按均勻分布換算成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為二者的合成不確定度

B類不確定度的合成urelB＝urel（bd）2＋urel（m）2。

3.3 不確定度分量的合成

合成相對不確定度為：urelc＝urelB2＋urelA2，各個分量合成不確定度uc＝urelc。

表3 相對不確定度分量匯總%

3.4 擴(kuò)展不確定度的評定

取置信區(qū)間為95%，擴(kuò)展因子k＝2，則擴(kuò)展不確定度為：U＝k×uc，經(jīng)計算灰份、揮發(fā)份、全硫的擴(kuò)展不確定度分別為±0.29%、±0.40%、±0.04%。

4 結(jié)語

干基煤質(zhì)灰份、揮發(fā)份、全硫不確定度評定結(jié)果分別為14.30±0.29%、6.41± 0.40%、0.249±0.04%。在灰份、揮發(fā)份、全硫不確定度評定中，本測試影響最大的不確定度分量是儀器示值波動引起的相對不確定度，分別為0.010%、0.03%、0.08%，樣品稱樣及重復(fù)測定引起的相對不確定度很少，可以忽略不計。

[1]國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.[GB/T214－2007].煤中全硫測定方法 庫侖法[S].北京：國家質(zhì)量監(jiān)督檢疫局，2007.

[2]國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.JJF 1059－1999，測量不確定度評定與表示[S].北京：國家質(zhì)量監(jiān)督檢疫局，1999.