焦炭转鼓不确定度的确定

焦炭转鼓强度的测量不确定度的评定报告焦炭是冶金工业重要的原材料，随着国家冶金工业的发展，对焦炭的需求量不断增大，同时对焦炭质量的要求也逐步提高。为了正确评价焦炭的质量，满足市场需求，国家质量技术监督局于1999年发布了国家计量技术规范JJF1059—1999，对测量不确定度进行了科学系统的阐述。测量不确定度是表征合理地赋予被测量之值的分散性，是与测量结果相联系的参数。测量不确定度是指可疑程度，广义而言，测量不确定度意为对测量结果正确性的可疑程度：随着JJF1059—1999的颁布和GB／Tl5481—2000的实施，科学合理地评定焦炭机械强度测量不确定度，对于焦炭机械强度的量值确定以及用户的使用具有重要意义。所以本文仅就实验室的检测项目，以焦炭转鼓强度代表对不确定度进行初步分析。1、测量过程简述（1）设备型号焦炭转鼓机（MKM-2000型米库姆转鼓机）（2）环境条件环境温度5-35℃，相对湿度在80%以下。（3）被测对象焦炭的转鼓强度（4）测定的方法按量将其焦炭放入转鼓内，测试时转鼓不停的转动，借助提升板反复地提起、落下，使焦炭与鼓壁和焦炭与焦炭之间相互产生撞击，摩擦作用，使焦炭沿裂纹开来以及焦炭表面被磨损。这些破裂及磨损的量用来表示焦炭的抗碎强度（机械强度）及耐磨强度。2、建立数学模型机械强度：25m（或40m）=1m/m*100耐磨强度：10m=2m/m*100其中，m----入鼓前焦炭的质量1m----出鼓后大于25mm的焦炭质量2m---出鼓后小于10mm的焦炭质量3、不确定度的来源分析整个测量的过程，对于输入量m、1m及2m有影响的主要有以下两个方面，即确定了测量的不确定度来源。（1）测量重复性引入的不确定度；（2）测量过程中的有关因素影响引入的不确定度；4、测量不确定度的评定（1）台秤校正引入的不确定度据有关资料表明，称量焦炭的台秤最大允许误差为±0.1Kg，该误差服从正态分布，在95%置信概率时，k=1.96，测量标准不确定度为：0.1/1.960.051()kg。对于焦炭转鼓强度，均使用台秤3次，称样量均为50kg，则台秤的校准引入的相对标准不确定度为：233(0.051)/501.7710（2）相对标准不确定度根据资料，在50kg以内，称样量变动性引入的标准不确定度为5710kg，焦炭的称样量为50Kg，使用台秤使用3次，则称样量变动性引入的相对标准不确定度为：5263(710)/502.4210（3）测量重复性引入的不确定度该不确定度属于A类不确定度。测量重复性引入的标准不确定度可通过测量数据的实验标准偏差S及重复观测次数n按下式计算得出：/AUSn（1）通过10组检验，得出焦炭的机械强度及耐磨强度数据。M2590.689.490.290.688.890.490.891.290.689.2M105.65.86.25.45.65.66.05.45.85.6对上表数据进行处理得出25S=0.780，10S=0.254，将这10组实验的标准偏差值代入公式/AUSn中，25m,/0.780/100.247AUSn10m,/0.254/100.080AUSn式中AU——测量重复性引入的标准不确定度。测量重复性引入的相对标准不确定度,ArelU为：,,/ArelASUUx（2）其中Sx——标准物质特性量值的标准值。分别将有关数据代人(1)式及(2)式，计算焦炭的机械强度与耐磨强度2项技术指标的标准不确定度及相对标准不确定度。测量重复性引入的相对标准不确定度计算结果见下表。技术指标标准值Sx相对标准不确定度25m88.0%32.81010m8.5%39.410（4）标准筛校正引入的不确定度据有关资料表明给出的标准筛的测量误差为±0.5mm，该误差也服从正态分步3k，用检验标准筛测量引入的标准不确定度为：0.5/30.289mm，所以筛分量变动性引入的相对标准不确定度为：25m，0.289/25=0.0115610m，0.289/10=0.002895、相对合成标准不确定度焦炭的机械强度与耐磨强度各自的相对标准不确定度分量不相关，分别按方和根法合成焦炭的机械强度及耐磨强度各自的相对标准不确定度分量，得出焦炭机械强度和耐磨强度的相对合成标准不确定度，具体计算过程如下：25m：326222(1.7710)(2.4210)(0.0028)(0.01156)0.0120Uc10m：326222(1.7710)(2.4210)(0.0094)(0.0289)0.0304Uc6、合成标准不确定度分别将焦炭机械强度和耐磨强度的相对合成标准不确定度乘以各自的标准值，得焦炭机械强度和耐磨强度的合成标准不确定度，计算结果如下：25m：0.0120881.056sUcx10m：0.01208.50.258sUcx7、扩展不确定度测量结果不确定置信水平为95％时，kr=2，扩展不确定度表示置信水平的区间半宽度。25m：r1.05622.112UKU扩展合成10m：r0.25820.516UKU扩展合成8、结语以国家二级焦炭标准物质为例，对焦炭的机械强度及耐磨强度等2项技术指标的不确定度进行了评定，其扩展不确定度分别为2.112％和0.516%。焦炭转鼓强度的测量不确定度进行评定，为用户正确使用焦炭转鼓强度分析仪器、评价分析方法、控制产品质量、评定实验室及分析人员的技术水平等提供了重要依据。技术处原料检验室孟宪斌2011年3月15日