ICS73.040 D21 中华人民共和国国家标准 GB/T31423—2015 氧弹热量计性能验收导则 Guideforperformanceacceptanceofoxygenbombcalorimeter 2015-05-15发布 2015-07-01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:煤炭科学研究总院检测研究分院、神华销售集团有限公司。 本标准主要起草人:王秋湘、邢秀云、张全军、皮中原。 ⅠGB/T31423—2015 氧弹热量计性能验收导则 1 范围 本标准规定了氧弹热量计的性能特性要求、性能验收、验收报告等。 本标准适用于氧弹热量计的性能验收。 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/T213 煤的发热量测定方法 GB/T214 煤中全硫的测定方法 GB/T18510 煤和焦炭试验可替代方法确认准则 GB/T25214 煤中全硫测定 红外光谱法 3 术语和定义 GB/T18510界定的术语和定义适用于本文件。为了便于使用,以下重复列出了GB/T18510中的 某些术语和定义。 3.1 准确度 accuracy 一个测试结果与被测量真值或约定真值间的一致程度。 注:当准确度被用于一组结果时,描述了随机误差和共同系统误差或偏倚的影响。 [GB/T18510—2001,定义3.1] 3.2 精密度 precision 在规定条件下,相互独立的测试结果之间的一致程度。 注1:精密度仅依赖于随机误差,而与被测量的真值或其他约定值无关。 注2:测量精密度通常用“不精密度”表示,并作为试验结果的标准差被计算。较大的标准差反映了较高的不精 密度。 注3:“独立的试验结果”是指结果不受任何以前在同一或类似材料上所得结果的影响。 [GB/T18510—2001,定义3.3] 3.3 正确度 trueness 大量测试结果的平均值与被测量真值或约定真值的一致程度。 注:正确度表示测试结果中系统误差的大小,通常以偏倚来度量。 [GB/T18510—2001,定义3.4] 1GB/T31423—2015 4 性能特性要求 4.1 仪器结构和功能 构成热量计的燃烧氧弹、内筒、外筒、搅拌器、温度传感器和测量装置、点火装置和燃烧皿等应符合 GB/T213的要求。自动氧弹热量计的功能应符合GB/T213的要求。 4.2 热容量标定的准确度 4.2.1 精密度 5次热容量标定值的相对标准差不超过0.20%。 4.2.2 正确度 根据标定的热容量所测定的5次苯甲酸热量标准物质平均值与认定值(标准值)之差不大于50J/g 或重复测定的煤标准物质的平均值在认定值与测定结果的合成不确定度范围内。该不确定度Uc按 式(1)计算: Uc=U2+r2 2n…………………………(1) 式中: U———认定值的不确定度; r———测定方法的重复性限; n———重复测定的次数。 注:若n=2,Uc可以使用标准物质证书给出的用户使用参考不确定度的值。 4.2.3 热容量的稳定性 如热量计量热系统没有显著改变,重新标定的热容量值与前一次的热容量值相差不大于0.25%。 4.3 热容量的有效工作范围 仪器热容量为常数时,至少在18000J~35000J燃烧热值范围内(约相当于燃烧0.7g~1.3g范 围内的苯甲酸片)或根据需要确定范围,热容量与温升之间应没有线性相关性。 4.4 发热量测定的准确度 4.4.1 精密度 4.4.1.1 5次苯甲酸重复测定结果的相对标准差不大于0.20%。 4.4.1.2 煤样2次正常重复测定值之差不大于120J/g。 4.4.2 正确度 至少测定7个覆盖主要测量范围,已有可靠结果的实验室煤样,验收测定值与原结果之间没有显著 性差异。 4.4.3 有证煤标准物质发热量测定的准确度 至少测定3个有证煤标准物质(热值高、中、低),每个样品两次重复测定的平均值在认定值的用户 使用参考不确定度范围内。 2GB/T31423—2015 5 性能验收 5.1 验收环境条件 5.1.1 放置热量计的试验室应为单独房间,不应在同一房间内同时进行其他试验。 5.1.2 室温应保持相对稳定,每次测定室温变化不超过1℃,室温以在15℃~30℃为宜。 5.1.3 热量计应放在无热源辐射和空气对流的地方,试验过程中应避免开启门窗。 5.1.4 试验室宜朝北,以避免阳光照射,否则热量计应放在不受阳光直射的地方。 5.2 试剂材料 5.2.1 有证热量标准物质:国家二等热量标准物质苯甲酸。 5.2.2 有证煤标准物质:煤物理特性和化学成分分析标准物质。 5.2.3 氧气:纯度99.5%以上,不含可燃成分。 5.3 仪器设备 分析天平:最小分度值0.1mg。 5.4 验收步骤 5.4.1 总则 如果仪器设计为多套量热系统、多种工作模式,验收试验应针对每一量热系统、每一工作模式分别 进行。 5.4.2 仪器结构和功能 5.4.2.1 检查仪器附带的氧弹是否有包括耐压试验在内的检定或检验合格证书。 5.4.2.2 按照GB/T213的要求,检查热量计的内筒、外筒、搅拌器、温度传感器和测量装置、点火装置 和燃烧皿等。 5.4.2.3 开机,用任意样品进行一次测定,检查或观察仪器的各项功能是否能正常进行和实现,如都能 正常进行,该热量计硬件功能满足要求;否则,不满足要求。 5.4.3 热容量标定的准确度与稳定性 5.4.3.1 试验方法 热容量标定分4组进行,分别在不同的日期内完成。通常前3组每组间隔5d,最后一组与第一组 间隔至少1个月。每组标定可在1d或2d内完成。按GB/T213的相关规定和仪器操作说明书进行 试验。每组热容量标定出现异常值,只可补做1次;无明确原因时不允许舍弃任何数据。 在第3组热容量标定完成后,按GB/T213规定的相关程序进行5次苯甲酸标准物质的发热量重 复测定(最好使用标定中未使用的另一种苯甲酸);也可同时进行一个煤标准物质的发热量测定。 5.4.3.2 数据处理和判定 5.4.3.2.1 按GB/T213相关附录中给出的方法计算: ———每组热容量标定值(5次重复测定)的平均值、标准差和相对标准差; ———5次苯甲酸标准物质发热量测定值的平均值、标准差和相对标准差。 5.4.3.2.2 若每组热容量标定值的相对标准偏差都符合4.2.1的要求(不大于0.20%),则该热量计热容 3GB/T31423—2015 量标定的精密度满足要求;若其中有任一组的相对标准偏差不符合要求,该仪器热容量标定的精密度不 符合要求。 5.4.3.2.3 若5次苯甲酸标准物质发热量测定的平均值,或煤标准物质的发热量测定值(若进行了该项试 验)与认定值之差满足4.2.2的要求,该热量计的热容量标定的正确度满足要求;否则,不满足要求。 5.4.3.2.4 若5次苯甲酸标准物质发热量测定值的相对标准偏差符合4.4.1.1的要求(不大于0.20%), 则该热量计对苯甲酸标准物质的发热量测定精密度满足要求;否则,不满足要求。 5.4.3.2.5 分别计算任意2组热容量值的差值和相对变化率。若变化率不大于4.2.3的规定(0.25%),则 该热量计热容量的稳定性满足要求;否则,不满足要求。 注:如热容量标定试验表明其精密度、正确度和稳定性中任何一项不合格,则宜暂停以下发热量测定性能的验收试 验。查找并解决问题后,再重新开始进行热量计的验收试验。 5.4.4 热容量的有效工作范围 按GB/T213的相关规定,用苯甲酸标准物质进行至少8次热容量标定试验,苯甲酸的质量一般在 0.7g~1.3g范围内,或根据被测样品可能涉及的热值范围(温升)确定苯甲酸片的质量。试验结束后, 以温升为横坐标,以热容量为纵坐标,绘制温升与热容量的关系图,从图中直观判断热容量与温升是否 存在线性相关性。或按GB/T213相关附录中给出的方法计算热容量与温升的一元线性回归方程和该 方程的线性回归系数,判断热容量与温升线性相关是否显著。 除非制造商声明该热量计的热容量为非常数,均应满足4.3要求的线性不相关性。 5.4.5 发热量测定的准确度 5.4.5.1 试验方法 5.4.5.1.1 在第3组热容量标定完成后,按GB/T213的相关规定和仪器操作说明书,至少任选3个不 同发热量(高、中、低)的有证煤标准物质进行发热量测定,每个煤样进行2次重复测定。 5.4.5.1.2 至少任选7个已有可靠结果的实验室煤样进行发热量测定,每个煤样进行2次重复测定。 5.4.5.1.3 在煤样进行发热量测定的同时,按GB/T212规定测定其空干基水分Mad,如需要可同时按 GB/T214或GB/T25214规定测定空气干燥基全硫St,ad。 5.4.5.2 数据处理和判定 5.4.5.2.1 根据每个煤样的水分和全硫测定值(煤标准物质从证书中查得,实验室煤样可利用以前的测 定值),将每个发热量测定值换算为干基高位发热量。 5.4.5.2.2 所有煤样的发热量两次重复测定之差满足4.4.1.2的要求(不大于120J/g),该热量计对煤样 的发热量测定精密度满足要求;如有一个样品超差,可补做一次,如仍超差,或有两个及两个以上结果超 差,该热量计对煤样的发热量测定精密度不符合要求