GB/T 19952-2005 煤炭在线分析仪测量性能评价方法

ICS75.160.01

D21"G,I8

中华人民共和国国家标准

GB/T19952-2005

煤炭在线分析仪测量性能评价方法

Evaluationofthemeasurementperformanceofon-lineanalysersforcoa

2005-09-28发布2006-04-01实施

中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局发布

中国国家标准化管理委员会

GB/T19952-2005

目次

前言.·…工

引言·················································································································……II

1范围····························································，····················，·····························……1

2规范性引用文件·········································································……1

3术语和定义········································································································，…1

4数学符号·········································································································……3

5原理························································，······················································……4

6分析仪安装····························································，·········································……4

7仪器的稳定性··································································································……5

8标定···············································································································……7

9操作测量性能·····································································，·，···························……10

10应用············································································································……13

附录A(规范性附录)比对试验方法········································································……15

附录B(规范性附录)稳定性试验数据分析方法·························································……20

附录C(规范性附录)标定试验数据分析方法··········································，··················一·23

附录D(规范性附录)操作测量性能试验数据分析方法················································……27

附录E(规范性附录)图解分析方法········································……33

附录F(资料性附录)参比标准样··············································.·……，……34

附录G(资料性附录)应用举例·····················································..·..·····...·……35

附录H(规范性附录)统计表·······························，····，·.……，……52

附录I(资料性附录)本标准章条编号与ISO15239:2005章条编号对照···························……56

附录J(资料性附录)本标准与ISO15239:2005的技术性差异及其原因···························……58

GB/T19952-2005

前言

本标准根据ISO15239:2005《固体矿物燃料在线分析仪测量性能评价方法)}(英文版)起草，为了

方便比较，在资料性附录工中列出了本国家标准章条编号和ISO15239:2005章条编号的对照一览表。

本标准与ISO15239:2005的技术性差异用垂直单线标识在它们所涉及的条款的页边空白处。在

附录J中给出了技术性差异及其原因的一览表，以供参考。

为便于使用，本标准还做了下列编辑性修改:

a)“固体矿物燃料”改为“煤炭”;

b)“本国际标准”一词改为“本标准，’;

c)用小数点“”代替作为小数点的逗号“，”;

d)删除国际标准的前言;

e)“术语和定义”按同类相近的原则代替按“英文开头字母”的顺序进行排序。

本标准的附录A、附录B、附录C、附录D、附录E和附录H为规范性附录，附录F、附录G、附录I和

附录J为资料性附录。

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归口。

本标准起草单位:煤炭科学研究总院。

本标准主要起草人:李英华、皮中原、杨华玉。

本标准为首次制定

GB/T19952-2005

引言

现在有许多仪器能对煤炭质量的各种参数进行快速的在线测量，它们采用了与当前所用的采样、制

样和分析方法完全不同的途径及原理。

本标准规定了评价这类分析仪测量性能的方法。

GB/T19952-2005

煤炭在线分析仪测量性能评价方法

范围

本标准规定了对煤炭在线分析仪(也简称分析仪)测量性能进行评价的程序、适用的试验方法和试

验数据的统计判断技术。

本标准适用于各种类型的煤炭在线分析仪。

2规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有

的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究

是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB474煤样的制备方法(GB474-1996,egvISO1988:1975)

GB475商品煤样采取方法(GB475-1996,egvISO1988:1975)

GB/T1997焦炭试样的采取和制备(GB/T1997-1989,neqISO2309:1980)

GB/T3358.1-1993统计学术语第一部分一般统计术语

GB/T19494-2004煤炭机械化采样(ISO13909:2001MechanicalsamnlineofcoalNEO)

3术语和定义

GB/T3358.1给出的定义(为方便起见某些定义在这里重复)和如下的定义适用于本标准

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。

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:用于本标准的精密度表示为tS，这里的t是t分布中的临界值(95%置信概率，双尾)，5是观测值平均值的标准

差

3.3

偏倚bias

导致一系列结果的平均值总是高于或低于参比试验方法测定值的系统误差。

3.4

斜率偏倚biasofscale

随被测量值的大小而变的偏倚。

3.5

截距偏倚biasoflocation

恒定的、与被测量值大小无关的偏倚。

3.6

在线分析仪on-lineanalyser

能在加工、处理和输送过程中，连续测量煤炭的一个或多个质量指标，且自动快速地给出数据的

仪器。

GB/T19952-2005

3.7

分析仪示值analyservalue

用分析仪对试验单元进行试验得到的特定的测量值。

3.8

分析仪试验方法analysertestmethod

用分析仪得出被探测的煤炭质量指标的试验方法，所得测定值是被测量值真值的估计值。

3.9

分析仪动态精密度analyserdynamicprecision

在动态条件下，分析仪示值与比对试验方法(消除了参比试验方法随机误差)测定值之间的一致

程度。

3.10

比对试验方法comparativetestmethod

分析仪示值和相应的参比值进行比较的试验方法。

3.11

比对动态精密度comparativedynamicprecision

在动态条件下，分析仪示值与比对试验方法(未消除参比试验方法随机误差)钡I定值之间的一致

程度。

3.12

比对周期comparisonperiod

一个试验单元的测量周期(时间段)，该周期内，分析仪通过探测给出分析仪示值，同时又用参比试

验方法采样以得到参比值。

3.13

反散射几何形式backscattergeometry

辐射源与探测器系统处在被探测煤流的同侧或邻侧的几何形式

3.14

透射n何形式transmissiongeometry

辐射源和探测器系统处在被探测煤流的对侧的几何形式。

3.15

探测过程interrogationprocess

对通过的煤流给出一个与被测量值定量相关(特定相关或通过推断相关)的可测量的响应过程。

3.16

探测容finterrogationvolume

与探测过程中产生的响应值相对应的煤流量。

3.17

探测区interrogationzone

分析仪装置中对通过的煤流进行探测的部分。

3.18

主流结构mainstreamconfiguration

被分析的煤流全部通过(不一定全部被分析)在线分析仪的一种结构。

3.19

旁流结构sub-streamconfiguration

借助一个合适的采样系统使被测煤流中的一部分通过分析仪进行测定的一种结构。

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3.20

试验单元testunit

与分析仪示值和参比值相应的被测煤量。

3.21

参比试验方法referencetestmethod

预期可对煤流给出特定测量值真值的无偏估计的采样、制样和分析方法

3.22

参比值referencevalue

用参比试验方法对一个试验单元进行试验得到的一个特定的测量值，该值作为参比用于与分析仪

示值进行比对。

注:在本标准中，参比值被当作约定真值。

3.23

静态重复性staticrepeatability

对置于分析仪探测区下的参比标准样进行重复测定所得的分析仪示值相互间的一致程度。

3.24

样品sample

能代表一批待测煤炭质量的一部分煤量。

数学符号

4.1主符号

—A分析仪测定值(分析仪示值)

-R回归系数(斜率)

—C科克伦(Cochran)判据

—d数据对(非双份重复测定)间的差值

-dup双份重复测定值间的差值

—D双份参比样中样品1的测定值(双份参比值1)

-D:双份参比样中样品2的测定值(双份参比值2)

—万双份参比样的两份样品测定值的平均值

—S检验统计量(见附录D

—EIV变量误差

—E(p)转换数的期望值

—FF分布

—n数据组中的数据个数

—f自由度

—尸精密度

—Q检验统计量(见附录D

-R参比方法的测定值

—R,参比方法1的测定值

-R。参比方法2的测定值

—r线性回归相关系数

—P转换数

—fSDR静态/动态响应因子

-A,分析仪对参比标准样1的响应值

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—A:分析仪对参比标准样2的响应值

—5(样本)标准差

—S(p)转换数的标准差

—。总体标准差

—tt分布

—V方差

—二数据组中的任一值

—义，X，分布

—Z检验统计量(见附录D

—z正态偏离(见附录C中C.2.4)

4.2下标

—A分析仪测定值

—。临界值

—d数据对差值

—dup双份测定值差值

—Dy动态标定值

—D1双份参比样中样品1的测定值

-D2双份参比样中样品2的测定值

—D双份参比样的两份样品测定值的平均值

—9制造商保证值

—i第i个数值

—0时间0

—R1参比方法1测定值

—R2参比方法2测定值

—St静态标定值

—A1参比标准样1的响应值

—A2参比标准样2的响应值

5原理

对一台已安装调试并标定过的在线分析仪的测量性能，通过三个主要的方面进行评价:仪器的稳定

性、标定的有效性和操作测量性能(运行条件下的测量精密度)。

仪器的稳定性通过检验分析仪在不同时间内对同一参比样品的静态重复测量值变化的显著性进行

评定;标定的有效性通过用分析仪和参比方法对包含了被测量值全部范围的煤样进行比对试验，检验斜

率和截距偏倚的显著性加以确认;分析仪操作测量性能通过比较动态条件下分析仪测量结果和参比方

法试验结果，检验它们之间差值的显著性进行评价。其中分析仪动态精密度需与两个参比方法进行比

较;比对动态精密度只需与一个参比方法进行比较。

6分析仪安装

6.1概述

有许多基于不同原理和不同的安装结构的在线分析仪，它们可以测量通过其探测区的煤炭的一个

或多个质量指标。

在线分析仪依据测量原理可分为如6.2所描述的四种。

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6.2分析仪类型

62，1吸收/散射法

大多数的在线分析仪根据被测物对一束电磁辐射或中子辐射能的吸收或散射的程度与被测量定量

相关的原理进行测量。人射的电磁辐射包括X射线+Y射线，微波，光能区，或者中子辐射都可以使用

辐射源、被测样品和探测器可按透射几何形式安排，也可按反(散)射几何形式安排。

6,2.2受激辐射法

根据被测物被外界的X射线，或Y射线，或中子辐射源激发后产生的特征电磁辐射(X射线，或

Y射线)与被测量的定量相关关系进行测量。

6.2.3自然Y射线辐射法

根据被测物中以相对恒定的比例自然存在的同位素发出的Y射线辐射进行测量。

6.2.4性质变化法

根据被测物对所选择的电学性质或物理性质产生的影响进行测量。

6.3样品提供方式

可通过运输皮带或其他支撑平台将煤样输送到分析仪下，也可通过一个容器、溜槽或管子把煤样输

送到在线分析仪下进行检测。在大多数情况下，在线分析仪检测系统是无损检测并不与被测煤样直接

接触的系统。

对不同的分析仪试验方法，输送到分析仪下的煤样状态不同，有的为原煤，有的为经破碎、混合、甚

至经过干燥的煤样。浆状煤样也可输送到分析仪下进行测量。

6.4安装结构

6.4.1主流结构

主流结构是一种被测煤流全部通过在线分析仪的系统。该系统可能含有一些预处理，如煤样在经

过分析仪探测区前的混合或整形。

6.4.2旁流结构

旁流结构是一种通过合适的采样方法，使被测煤流中的一部分经过在线分析仪的系统。被采取的

这部分煤样在进人分析仪探测区前可能会进行预处理，如破碎、缩分和整形等。这部分样品在检测后多

半返回主流中。

图1给出了在线分析仪的两种基本安装结构。

煤流煤流

遍iD撕值

图1分析仪安装结构

仪器的稳定性

7.，概述

对在线分析仪的一个基本要求是仪器稳定并对总的测量误差有尽可能小的影响。来源于仪器的误

差可能是随机的，也可能是系统的。

仪器的随机误差通过对参比标准样的静态重复性测量而估算。若该随机误差随时间的变化明显增

大，则表明仪器的性能已发生变化，可能导致分析仪的测量性能变差。仪器的静态重复性是它所能达到

的准确度的极限值，也即在线分析仪的基本性能。

仪器的系统误差通过检查分析仪在不同时间对参比标准样的响应水平(示值)的变化而估算。如果

仪器的系统变化较大，将会影响仪器标定的有效性，同时它也给校正仪器的系统变化提供了信息。某些

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分析仪可定期对参比标准样自动进行检测并给出校正值。

注:有关参比标准样的信息在附录F中给出。

7.2目的

本章中所描述的试验程序和数据分析方法为了达到三个目的:

—为以后检验仪器的稳定性建立比对基础数据(基准性能);

—测量和监测仪器响应值的随机变化对在线分析仪总的测量误差的影响;

—监测仪器响应值的系统性变化，分析它对标定的影响，必要时进行校正。

7.3试验程序

7.3.1确定合适的测量周期，它应能给出合适的精密度，以便能对仪器响应值的变化进行显著性检验。

7.3.2选择两个合适的参比标准样(参比标准样1和参比标准样2)，其被测量值接近于标定范围的两

个端点。

注:少数仪器不能接受参比标准样，因而无法进行稳定性试验但某些仪器可从空探测带中得到合适的响应。

7.3.3分别将每个参比标准样置于在线分析仪的探测区中，在所选定的周期内进行测量，至少连续进

行10个周期的测量。记录每个周期的分析仪值Al,和A,a.。指定此时的测量为时间0时的测量。

7.3.4间隔一定时间后(一天或几天，或系统发生变化后)，再分别对参比标准样1和参比标准样2重

复7.3.3中的试验。记录每个周期内分析仪的示值A,.和AZ.,.。指定此时的测量为时间二时的测量。

注:较多的周期数将会提高仪器的精密度，但会减少对误差的反映。实际应用中选择的周期数不应超过20个。

7.4数据分析

7.4.1概述

以在时间。时进行的测量为基准，用在时间:时的测量结果与其进行比较。

当基准性能已建立，使用中的在线分析仪的测量性能如果在时间r时发生了显著的变化，应根据这

些变化校正在时间二时得到的测量数据。

7.4.2测f精密度

7.4.2.1根据分析仪在时间0和时间r时对参比标准样1和参比标准样2的静态重复测定数据，按照

附录B中B.2.1和B.2.4中给出的公式计算以下数值:

—方差:VA7.0IVA2.。和VA-nVA2,;

—标准差:SA-,S息。和SAI,r+SA2.rS

—精密度:PAl。IPA2.。和PM->PA.I,o

7.4.2.2按照附录B中B.2.2的方法检验分析仪对参比标准样1和参比标准样2的重复测定方差变

化的显著性:

—计算VA,,。和VA-的比值FA,(方差比);

—计算VAZ,。和VAZ,的比值PAY(方差比);

—比较FA，和Fo.os.t,tz，判断VA，。和VA,.有否显著性差异;

—比较FA:和凡05.t,,Jz，判断VA2,。和VA2-有否显著性差异。

7.4.3响应水平(分析仪示值)

7.4.3.1根据分析仪在时间。和时间:时对参比标准样1和参比标准样2的静态重复测定数据，按照

附录B中B.2.1中给出的公式，计算平均示值，A,.o.Ax.。和A,_.Az.。

7.4.3.2按照附录B中B.2.3中的方法检验分析仪对参比标准样1和参比标准样2的示值变化的显

著性:

—计算分析仪对参比标准样1示值的结合标准差SA,,(o+a;

—计算分析仪对参比标准样2示值的结合标准差SA2.(o十，、;

—比较统计量奴与to.o.。。十、-z,，判断Al.。和A,.有否显著性差异;

—比较统计量to与to。。，，十、一:、，判断凡。和凡有否显著性差异。

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7.5结果和解释

7.5.1结果记录

结果记录应包含如下的信息:

—试验日期;

—所用参比标准样的标识;

—有关的仪器参数;

—试验条件;

—各个观测值(试验数据);

—显著性检验结果。

7.5.2结果解释

计算的精密度P值代表了分析仪的基本性能，即对选择的周期而言，所能得到的操作准确度的极

限值。在实际操作中这个值不能达到，因为除了分析仪之外，其他因素的变化也会影响分析仪的准

确度。

当一个可接受的方差初始值被测定或被重新建立时，指定它为VA,,O，若后来的测定方差VA-与

VAl.。比较没有显著性差异，可认为仪器是稳定的，对分析仪操作中的随机误差没有影响。若有显著性

差异，应检查仪器，弄清变化的原因。

当一个可接受的方差初始值被测定或被重新建立时，指定初始时分析仪示值的平均值为A1.。和

Az.a，以及后来测定的示值平均值为兀1，r和Ae,。如果在A,.,和A,,。之间，和Aa,*与A,。与之间没有显著

性差异，则表明仪器的响应值(示值)是稳定的，它对标定的影响没有变化;如果有一个或两个差异具有

显著性，它对标定的影响有变化，这个变化是否影响当前的标定，应根据仪器之外其他因素误差的大小

和标定时的精密度加以分析，并应考虑确认当前标定的有效性(见第8章)。

标定

8.1概述

由于在线分析仪只能借助于参比由其他可靠方法得到的量值进行测量，建立和保持正确的标定曲

线对保证在线分析仪进行准确测量是至关重要的。

第7章中描述的程序和数据分析仅提供了仪器本身的误差(随机的和系统的)对标定曲线可能的影

响，但没有考虑煤炭质量变化、输送到分析仪下的状态的变化，及外界条件变化等因素对标定曲线的影

响。本章描述的程序和数据分析(比对试验方法)则考虑了所有因素对标定曲线的影响。

在线分析仪的标定曲线应包含可能涉及到的被测量值的全部范围。但在许多情况下，利用动态比

对试验来建立和核对较宽量值范围的标定曲线是很困难的，有时甚至是不可能的。因此，本标准又给出

了一种静态标定试验方法。

8.2目的

—确认以前的标定曲线仍然有效，并适用于当前的操作条件;

—提供校正标定曲线的信息。

8.3动态标定试验

8.3.1选择一个合适的比对周期。这个比对周期应有足够长的时间，以允许采取足够数目的子样而达

到较高的精密度(见附录A)a

注:比对周期视实际操作条件和所需的精密度而定

8.3.2准备一批(若干个)煤样，其被测量值(灰分、水分或其他指标)应包含分析仪可能涉及的全部测

量范围(或当前的标定曲线的范围)，使该批煤样相继通过在线分析仪的探测区。

8.3.3在选定的每个比对周期中，在合适的位置上按GB475或GB/T19494.1规定连续采取若干个

子样，交替放人两个容器中，形成一个双份参比样，放好标签。同时记录每个周期的分析仪示值A;，至

7

GB/T19952-2005

少采取15个比对周期的15个双份参比样(30个样品)和记录比对周期的分析仪示值。确保每个分析

仪示值和参比样代表的是同一周期的煤炭质量

8.3.4按GB474或GB/T19494.2规定，把采取的每个双份参比样制备成分析试样，然后按相关的标

准测定其被测量值，得到双份参比值D,和D2,..

注:通常，在一个连续的试验周期内得到整个范围的量值是不可能的;在这种情况下，以后的试验数据也可以加人

到初始数据中，但前提条件是:1)仪器被证明是稳定的;2)数据的一致性检验证明新的数据和初始数据是一

致的(检验方法见附录C中C.3),

8.4静态标定试验

8.4.1概述

在线分析仪对煤炭在静态条件下的响应与在动态条件下的响应多半是不同的。当需要通过静态试

验来检查分析仪的标定状况时，首先应比较分析仪在静态条件下和在动态条件下的响应，求得静态条件

下的响应值和动态条件下的响应值的关系(静态/动态响应因子)，然后将静态响应值转换为动态响应

值，再估计分析仪动态条件下的示值和参比值的关系。

8.4.2试验程序

8.4.2，选择一个合适的比对周期(最好与动态比对试验的周期相同)，在每个周期内按8.3.3的方式

采取一个参比样，同时记录分析仪示值AD-。至少采取10个周期的双份参比样品，记录相应的分析仪

示值ADY.。

8.4.2.2按GB474或GB/T19494.2规定，将每个参比样制备成粒度小于1mm(或小于3mm)的静

态标定样品(约5kg或特定的在线分析仪所需的量)。

8.4.2.3将静态标定样品置于合适的容器中，放到分析仪探测区下进行测量。分析仪对每个静态标定

样品的探测时间应尽可能与选择的比对周期时间一致记录每个样品的分析仪示值A,i.

8.4.2.4按式(1)计算静态/动态响应因子

fsD，一_n1寥A(,，一A,,)·’‘“‘…二‘‘···········……(1)

式中:

f-—在线分析仪的静态/动态响应因子;

A,—分析仪对第:个周期的静态标定样品的响应值(示值),201,2,-,n;

ADy.;—分析仪对第:个周期内煤样的动态响应值(示值),i=1,2,-,n;

n—静态/动态数据对数目。

8.4.2.5收集一组(至少15个)包含在线分析仪测量范围的样品，按GB474或GB/T19494.2规定从

每个样品中制备出一个小于1mm(或小于3mm)的静态标定样品(约5kg，或特定的分析仪所需的量)

和双份分析试样

8.4.2.6将每个静态标定样品置于分析仪探测区下进行测量，测量时间应尽可能与所选择的比对周期

的时间一致。记录每个静态标定样品的分析仪示值As,.。

8.4.2.7按有关的标准对每个双份分析试样进行被测量值的分析，得出参比值D,和Dz,。

8.4.2.8按式((2)分别将分析仪对该组参比样品在静态条件下的示值换算为动态条件下的示值。

A,=A,+f-(2)

式中符号意义同式(1)

8.5数据分析

8.5.1根据8.3和8.4中测得的数据，计算:

—双份参比值的平均值万(见附录C中C.2.1);

—分析仪动态条件下的示值Ann与双份参比值平均值D,之间的差值d(见附录C中C.2

8

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8.5.2目视判断

按照附录E中给出的方法绘制分析仪示值AD,,对‘双份参比平均值万的散点图，目视判断可能存

在的离群值和相关性。

注;在执行全面的统计分析之前也可用附录E中给出的其他图解方法进行目视判断

8.5.3相关性检验

按C.2.2给出的公式，计算分析仪示值Any.与参比平均值万‘的线性相关系数r，根据r值的大小

判断月N.与D;是否线性相关。

若Arn.与万线性相关，继续以下的步骤;若AD,.和万间缺乏相关性，应查找原因，排除问题后重

新进行试验。

8.5.4离群值检验

离群值可能是由于与规定的试验程序有较大偏离的结果，也可能是计算错误，或记录错误，或数据

内随机变量的极端明显的偏离。当已知发生了与规定程序有较大偏离或出现异常时，所得的数值不管

是否与其他数据一致，都应舍弃。否则，应用统计判断法来检验离群值。

按照C.2.3中给出的科克伦(Cochran)方法检查差值d中存在的离群值，并以99%的置信概率舍

弃离群值。

注:原则上，在查不出任何原因时，离群值应保留

8.5.5差值的独立性检验

按照C.2.4中给出的方法检查一系列差值相互间的独立性。

如果差值间相互独立，继续进行偏倚检验;否则，舍弃试验数据，检查试验设计中可能存在的问题，

修改试验设计，重新进行试验

日.5.6偏倚检验

8.5.6.1斜率偏倚检验

按C.2.5中给出的程序计算分析仪示值Ao,.和双份参比平均值万间的线性回归方程斜率夕，斜率

的方差V,，并进行斜率偏倚的显著性检验。

若斜率偏倚不显著，继续进行截距偏倚检验;

若斜率偏倚显著，应查找原因，重新建立标定曲线。

8.5.6.2截距偏倚检验

按照附录C中C.2.6的方法计算分析仪示值A,.，和双份参比平均值万，间差值的平均值瑟和差值

的标准差sd，然后检验d的显著性，作出有否截距偏倚的判断。

8.6结果和解释

86，1结果记录

结果记录应包含如下的信息:

—试验日期:

—分析仪和所用参比样的标识;

—有关的仪器参数;

—试验条件;

—各个观测值;

-8.5中的检验结果。

8.6.2结果解释

斜率偏倚和截距偏倚的检验是基于假定当前的标定中A.=万，的关系进行的。在开始试验的情况

下，当前的标定就是按照制造商的说明建立起的初始的标定;否则，当前的标定是指正在使用中的标定。

若存在显著的斜率偏倚或显著的截距偏倚，应先检查仪器本身基本性能是否发生变化(见7.5)，若

不能归因于仪器的变化，则应考虑参比方法中是否包含了以前标定时未发生的变化，例如煤源的变化

GB/T19952-2005

等。若斜率偏倚显著，应重新建立标定曲线(利用当前的煤源);若没有显著的斜率偏倚，仅存在显著的

截距偏倚，则可对标定曲线进行校正，使分析仪根据校正后的标定曲线进行工作。

9操作测t性能

9.1概述

当分析仪的标定曲线已建立且没有显著的偏倚存在时，操作(动态)条件下的测量精密度就是分析

仪的测量准确度。

根据实际应用的需要，可考虑使用以下两个指标中的一个或两个对分析仪的操作测量性能进行评价:

—分析仪动态精密度;

—比对动态精密度。

9.2分析仪动态精密度测定

9.2.1试验方法

分析仪动态精密度可用以下两种比对试验方法进行测定。这两种试验方法基本排除了参比方法的

误差。

1)双因素试验

在每一个周期内，用同一个参比方法采取双份样品(每份样品均由若干个子样组成)，计算分析仪示

值与双份参比值平均值之差的方差;并计算双份参比值内的方差，由此估计出分析仪的动态精密度。

该方法比较简单，但如果标定中存在系统偏差，将导致分析仪的精密度测量不准，标定中的系统偏

差将会加到分析仪上，使测得的分析仪动态精密度变差。

2)三因素试验

在每个周期内，分别用两种独立的参比采样方法(不同的人、不同的采样点、不同的采样设备或方

法)采取两个独立的参比煤样(每个参比煤样都由多个子样组成)分别将每个参比样制备成分析试样

进行分析，得到两个独立的参比值。通过分别计算分析仪示值与两个参比值之间差值的方差和两个参

比值之间差值的方差，估计出分析仪动态精密度。

由于三因素试验方法要求有两个独立的参比采样系统，它能较好地消除各种系统误差，但必须确保

满足测试程序的所有要求

9.2.2目的

分析仪动态精密度的测定为达到两个目的:

—了解分析仪的基本测量性能;

—与制造商的保证值进行比较。

9.2.3试验程序

9.2.3.1双因素试验

9.2.3.1.1选择一个合适的比对周期，该周期应有足够长的时间以允许采取足够数目的子样而达到较

高的精密度(见附录A).

注:试验周期视现场操作条件和实际需要确定

9.2.3.1.2在每一个周期中，用同一采样方法(或采样系统)采取双份参比样(按照GB475或GB/T

19494.1的方法，将采取的若干子样交叉放人两个容器中);记录每个周期的分析仪示值A;,

9.2.3.1.3至少分别采取15个周期的双份参比样和记录15个周期的分析仪示值，确保分析仪示值的

记录与双份参比样的采取恰当同步(都代表同一周期内的煤炭质量)。

9.2.3.1.4将采取的所有周期的双份参比样按照GB474或GB/T19494.2的规定制成分析试样，按

照相关的标准测定每个样品的特性值，得双份参比值D,，和D,。

9.2.3.2三因素试验

9.2.3.2.1按9.2.3.1.1的原则选择一个合适的比对周期。

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GB/T19952-2005

9.2.3.2.2在每一个周期中，分别用两个独立的采样方法或采样系统(不同的人，在不同的采样点;或

人工与机械各采一个样)各采取若干子样，构成两个参比样;记录每个周期的分析仪示值A

9.2.3.2.3至少分别采取40个周期的两个参比样，并记录每个周期的分析仪示值。确保分析仪示值

的记录与两个参比样的采取恰当同步(都代表同一周期内的煤炭质量)。

9.2.3.2.4按照GB474或GB/T19494.2的规定，独立地将两组参比样制备成分析试样，并按相关的

标准测定它们的特性值，得到两组独立的参比值R,.和R,,。

9.2.4数据分析

9.2.4.1双因素试验

9.2.4.1.1基本数据计算

按照附录D中D.1.1.2.1计算:

—双份参比值的平均值D;;

—双份参比值D,，和Dz，之间的差值dup,;

—分析仪示值A，与双份参比平均值万之差d;;

—差值的平均值d;

—差值的标准差S1.

9.2.4.1.2目视判断

按照附录E中的方法绘制分析仪示值A;对双份参比平均值万，的散点图;目视判断可能存在的离

群值和其他问题。

注:在进行全面的数据统计分析之前也可使用附录E中给出的其他图解方法进行目视判断。

9.2.4.1.3离群值检验

按照科克伦(Cochran)判据检验差值组中的离群值，(见附录D中D.1.1.2.2)，并舍弃离群值

9.2.4.1.4分析仪动态精密度计算

按照附录D中D.1.1.2.3中的方法.计算:

—差值的方差Vd;

—双份参比值间差值的方差Vd.,

—分析仪动态测量方差Va;

—分析仪动态测量标准差5、;

—分析仪动态测量精密度尸、。

9.2.4.1.5性能保证值检验

按照附录D中D.1.1.2.4中的方法检验分析仪的实际测量性能(标准差)Sn与制造商提供的保证

值S，之间有无显著性差异。

9.2.4.2三因素试验

9.2.4.2.1荃本数据计算

按照附录D中D.1.2.2.1中的方法计算:分析仪示值A，与参比值RR:之间的差值么*】，丙,R2;

两参比值R，和R:之间的差值人I.R20

9.2.4.2.2目视判断

按照附录E中的方法，绘制以下散点图:

—分析仪示值A对参比值R,，的散点图;

—分析仪示值A、对参比值R2，的散点图;

—参比值R,，对参比值R:的散点图。

目视判断可能存在的离群值和其他问题。

注:在进行全面的数据统计分析之前也可用附录E中给出的其他图解方法进行目视判断

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GB/T19952-2005

9.2.4.2.3离群值检验

按照附录D中D.1.2.2.2中的方法，用科克伦(Cochran)方法分别检验三组差值dA,Rl,dA,R:和

dR二中的离群值。舍弃离群值。

9.2.4.2.4分析仪动态精密度计算

按照附录D中D.1.2.2.3中的方法[格拉布斯(Grubbs)估计技术〕计算:

—三组差值的方差VA,RlIVA,R2和VRl.R2;

—分析仪、参比方法1和参比方法2的动态测量方差VA+VRl和VR2;

—分析仪、参比方法1和参比方法2的动态测量标准差S"'SRl和SR2;

—分析仪、参比方法1和参比方法2的动态测量精密度尸*，尸，;和尸R:。

9.2.4.2.5测且性能保证值检验

按照附录D中D.1.2.2.4中的方法检验分析仪的实际测量性能标〔准差)SA与制造商提供的保证

值(标准差)S，之间有无显著性差异。

9.2.5结果和解释

9.2.5.1结果记录

结果记录应包含如下的信息:

—试验日期;

—分析仪的标识;

—有关仪器参数;

—试验条件;

—各个观测值;

-9.2.4中的计算值。

9.2.5.2结果解释

在无偏倚的情况下，尸人就是分析仪的测量准确度。它是针对选定的比对周期内被探测的试验单元

而言。PRl和PR2是两个参比方法的测量精密度。

9.3比对动态精密度测定

9.3.1概述

比对动态精密度是分析仪测量性能的较为粗略的度量，用比对试验方法进行测定。它包含了参比

试验方法的误差。该方法比分析仪动态精密度的测定程序简单，多用于测量性能的常规监测。

9.3.2目的

9.3中描述的试验方法和数据分析方法是为了达到两个目的:

—测定操作测量性能中的一个指标;

—检验它与以前的值相比是否有显著的变化。

9.3.3试验程序

9.3.3.1按照9.2.3.1.1中的原则，选择一个合适的比对周期。

9.3.3.2在每一个周期内，采取若干个子样构成一个参比样;记录每个周期的分析仪示值A,.

9.3.3.3至少采取15个周期的参比样，并记录15个周期的分析仪示值。确保分析仪示值的记录和参

比样的采取恰当同步(都代表同一周期内的煤炭质量)。

9.3.3.4将采取的所有参比样按照GB474或GB/T19494.2的规定分别制备成分析试样，并按相关

的标准测定每个样品的特性值，得参比值R

9.3.4数据分析

9.3.4.1基本数据计算

计算分析仪示值A与参比值R之差d

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9.3.4.2目视判断

按附录E的方法绘制分析仪示值A.对参比值R的关系图

目视判断可能存在的离群值和其他问题。

注:在进行全面的数据统计分析之前也可使用附录E中给出的其他图解方法进行目视判断.

9.3.4.3离群值检验

按照科克伦(Cochran)方法检验分析仪示值与参比值之差值组d，中的离群值，舍弃离群值(见附录

D中D.2.2.2)。

9.3.4.4比对动态精密度

按照附录D中D.2.2.3中的方法，计算:

—分析仪示值与参比值之差值的方差，Vd:

—分析仪示值与参比值之差值的标准差，sd;

—比对动态精密度Pd.

9.3.4.5与以前的值比较

按附录D中D.2.2.4的方法比较Vd。和Vd..，这里Vd.。为以前用此方法测定的分析仪示值与参比

值差值的方差;Vdr为当前用此方法测定的差值的方差。如果这是首次常规监测中进行的比对试验，

Vd,。可从分析仪动态精密度试验中得到:

当用双因素方法进行分析仪动态精密度试验时，Vd.O-Vd9

当用三因素方法进行分析仪动态精密度试验时，Vd,0-VATVRIo

9.3.5结果和解释

9.3.5.1结果记录

结果记录应包含如下的信息:

—试验日期;

—分析仪的标识;

—有关仪器参数;

试验条件;

—各个观测值;

一一9.3.4中的计算值;

—性能保证值的检验结果。

9.3.5.2结果解释

比对动态精密度尸d是分析仪方法和参比方法随机误差的结合。

如果当前的方差Vd和以前的方差Vd,。间有显著性差异，且不能归因于分析仪的随机误差(见

7.5)，应首先检查参比方法中是否存在自以前的比对试验以来可能发生的变化。这可通过测定当前试

验中参比方法的测量方差Vda.，并将其与以前的参比方差Vdav，比较而加以确定。

其次，被测煤炭品种和质量的变化也是随机误差增大的原因。它可能对分析仪的测定结果有影响，

也可能对参比方法的结果有影响，也可能对两者都有影响。

在找到误差增大的原因后，应适当调整仪器参数或试验条件，使分析仪测量性能重新达到可以接受

的水平

如果不能找到误差增大的明显原因，并且也不能确认是分析仪测量性能变差所造成，应考虑另外进

行分析仪动态精密度试验(见9.2)，以鉴别分析仪测量系统的可靠性

01应用

01概述

7,8和9章中描述的试验程序包含了较宽范围的应用，适合于在线分析仪运行期间可能出现的各

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GB/T19952-2005

种情况。10.2至10.6给出了每种情况适宜使用的试验程序。

10.2初始试验(验收试验)

在完成分析仪的安装调试后，进行以下a)至c)项试验;若制造商已经给出一个性能保证值，还要进

行d)项试验，

a)建立仪器稳定性基础值(见7);

b)确认初级标定的有效性(见8);

c)测定分析仪动态精密度(见9.2);

d)检验分析仪测量性能与制造商保证值的一致性(见9.2).

10.3常规试验

作为分析仪正常运行程序的一部分，在一定的时间间隔内进行如下的试验:

a)检查仪器的稳定性(见7);

b)检查比对动态精密度(见9.3).

10,4分析仪系统改变后的试验

当分析仪系统改变后，如维修或更换电子元器件后，进行如下的试验:

a)重新建立仪器的稳定性基础值(见7);

b)确认或重新进行标定(见8);

f)检查