氧弹热量计准确度要求及检验方法.pdf

第3期
煤质技术
2011年5月
填分与
氧弹热量计准确度要求及检验方法
张大平
(湖北省电力试验研究院,湖北武汉430077)
摘要:针对国内外有关标准和规程中氧弹热量计准确度要求及检验方法不完善和不统一的问题,
提出了氧弹热量计准确度指标要求及检验方法,可作为氧弹热量计制造、验收和日常性能检查中准
确度评定时的参考。
关键词:氧弹热量计;准确度;技术要求;检验方法
中图分类号:TQ53.4
文献标识码:B
文章编号:1007-7677(2011)03-0001-0
Discussion on the accuracy requirements and test methods of oxygen bomb calorimeter
ZHANG Tai-ping
Hubei Province Power Test Imstitute, Wuhan 430077, China
Abstract: Based on imperfect and inconsistent problems of accuracy requirements and test methods of oxygen bomb calorimeter in
relevant standards and regulations at home and abroad, comprehensive and correct requirements and test methods of oxygen bomb
calorimeter accuracy index are presented, and it may be used as reference for evaluating accuracy in manufacturing, acceptance and
daily performance checking of oxygen bomb calorimeter
Key words: oxygen bomb calorimeter; accuracy; technical requirements; test methods
应在不确定度范围内,仪器准确度合格。某一化验
0前
员在重复条件下测定了一个标准煤样,两次不超差
由于发热量既是燃料重要的品质指标,也是贸的平均值为23.20MI/kg。该标准样标准值及总不
易结算依据,因此测定煤炭等燃料发热量的氧弹热
确定度为(23.00±0.25)MJ/kg,据此判定仪器
量计的关键技术指标一一准确度(一般指精密度和准确度合格。在同样情况下,测定了另一个标准煤
正确度)越来越受到能源生产企业和耗能企业如煤
样,两次不超差的平均值为15.20MJ/kg,该标准
炭、电力、石化、建材等及相关科研部门、质检机
样标准值及总不确定度为(15.55±0.30)MJ/k
构的高度重视。
据此应判定仪器准确度不合格。那此台仪器准确度
氧弹热量计准确度的要求及检验方法,虽然国
究竟是合格还是不合格?显然此类困惑说明氧弹热
内技术监督部门有专门的检定规程叫,国内外技术量计准确度评价有待进一步完善。
标准8~?也有论述,但由于其规范性技术文件相
关内容本身不完善、彼此之间不一致,又由于仪器
1影向氧弹热量计准确度的主要因素
构造的复杂性、检测手段的不完善和认识的局限
1.1测定方法
性,导致一些使用者对仪器准确度是否合格难以
现代量热法有绝热式量热法、恒温式量热法和
全面、正确判断和评价。例如:国家计量检定规
动态量热法,其中恒温式量热法还有冷却校正公式
程川规定仪器热容量5次重复测定极差应不大于不同所帯来的差异,例如瑞一方公式校正法与其它
40J/g,而国家标准GB/T213规定5次重复测
近似校正法。上述量热方法的准确度是不同的,从
定的相对标准偏差应不超过0.20%,实际检测某理论上讲绝热式量热法准确度最高。
一仪器5次重复测定极差为44J/g,相对标准偏差
1.2内筒水温升测量的准确度
为0.17%,那此合仪器是否合格?又如国家标准
在自动氧弹热量计量热实验屮,内筒水温测量
GB/T213”规定标准煤样测试结果与标准值之差采用的是一种数字式温度计,是以铂电阻等对温度
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变化敏感的传感器作为测温元件,将温度变化信号
密度。
经精密电桥或其它方式转化成一模拟电压信号,再
(2)正确度。仪器正确度用偏倚来度量,是指
经放大器放大后又经A/D转换器转换成数字信号,
测试结果的期望与参照值之差,是系统误差的总
数字信号送入微机经处理完成温度测定。温度计的
和。氧弹热量计的偏倚中可能既有固定系统误差分
灵敏度(响应时间)、分辨率、重复性、线性度、
量,又有线性系统误差分量。
稳定度直接影响内筒水温变化值测量的准确可靠
可通过测定已知热值的标准苯甲酸或已知认定
性,也将严重影响仪器性能。其技术指标国内技术值的标准样品来检验偏倚
监督部门有专门规定],国内外技术标准8~1?也
(3)稳定度。由于自动氧弹热量计温度测量电
有论述和明确规定。
路存在“时飄”,电子元器件使用过程中存在老化
1.3内筒水质量或容积测量的准确度
等因素,仪器使用过程中随着时间的推移,性能会
对于经典热量计内筒水质量或容积测量的准确
发生变化。
度取决于所选择的计量仪器如天平、台秤、容量瓶
可通过测定在量热系统没有显著改变的条件下
的性能,与热量计本身无关。对于自动热量计内筒相隔足够时间(例如热容量有效期限)检测仪器热
水质量或相同、相近温度下容积测量与仪器有关,
容量的变化量即漂移量作为仪器稳定性评定指标
直接影响仪器准确度。
经典氧弹热量计特别是恒温式氧弹热量计包括
4绝热式热量计内外筒水温跟踪装置的灵敏度
氧弾、玻璃水银温度计搅拌器、内外筒点火装置等
对于绝热式热量计,外桶水温追踪内筒水温是
部件,结构较为简单,试验过程各项操作包括数据
靠一…个电桥和放大系统来控制的,该装置的灵敏度
记录和结果计算均人工完成,冷却校正采用成熟的
高,意味着绝热性能好,有利于内筒温度的稳定和
标准方法,其准确度只要求精密度合格即可。
减少内外筒热交换量。
3现行国内外规范性文件中氧弹热量计准
1.5恒温式热量计內外筒热交换的稳定性
恒温式热量计内外筒之间热交换有传导、对
确度要戒及检验方法综述
流、辐射和蒸发等形式,热交换量的大小与仪器量3.1国外标准
热体系的设计制造有关,仪器冷却常数和综合常数
3.1.1国际标准ISO1928-19955
的稳定性决定了热交换的稳定性,最终也影响仪器
(1)热容量标定的精密度。该国际标淮规定通
的准确度
常进行一组5次热容量标定的重复试验,计算其算
术平均值和相对标准偏差,除了燃烧不完全的结果
2氧弹热量计准确度评价指标
应舍弃外,该组所有测定值都应包括在内。如果相
从使用者的角度,有时不具备条件如没有专]对标准偏差不超过0.20%,其算术平均值可作为
的仪器和方法来区别来判定上述哪些因素显著影啊
相应条件下的真实热容量;否则,应辨别测定结果