煤的真相对密度测量结果不确定度评定

陈娟 刘儒 刘桂林

摘      要：以JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》为依据，结合数学模型，计算出相关灵敏度系数，分析并评价影响煤真相对密度不确定度的每一个因素。结果表明：真相对密度合成标准不确定度为0.014，扩展不确定度为0.028，测定结果的不准确性主要由干燥煤样质量md（不确定度为4.4×10-4）引入，而测定试样的Mad（不确定度为0.029）是md不确定度偏大的主要原因。

关  键  词：煤;真相对密度;不确定度;扩展不确定度

中图分类号：TQ 533        文献标识码： A       文章编号： 1671-0460（2020）02-0264-04

Abstract： Based on the standard JJF1059.1-2012 “Evaluation and expression of uncertainty in measurement”， the main sources of uncertainty in measuring of true relative density of coal were analyzed， the sensitivity coefficient of each component was calculated， and each uncertainty component was evaluated. The result showed that the combined standard uncertainty of true relative density was 0.014 and expanded uncertainty was 0.028. The inaccuracy of the results was mainly caused by the quality md of dried coal （the uncertainty was 4.4×10-4）， while the Mad （the uncertainty was 0.029） of the measured sample was the main reason for the high uncertainty of the md.

Key words：  Coal; True relative density; Uncertainty; Expanded uncertainty

煤的真相对密度是指在20 ℃时，单位体积（不包括煤中所有孔隙）煤的质量[1]。它是煤的主要物理性质之一，对于研究煤质与计算煤层平均质量具有重要意义[2]。煤的真相对密度与煤的成因类型、变质程度、岩相组成、矿物质等有关。而真相对密度测量结果的准确性是科学研究及检测质量的前提保证。那么，对煤真相对密度测量结果不确定度评定显得至关重要。本文以JJF 1059.1-2012[3-6]标准文件及GB/T 217-2008《煤的真相对密度测定方法》[7]对影响煤真相对密度结果的不确定因素分析并作出评价，通过方根法合成标准不确定度与扩展不确定度[8]。

1  测定方法、测定仪器与数学模型

1.1  测定方法[9]

称取粒度小于0.2 mm空气干燥基煤样2 g （称准至0.000 2 g），移入密度瓶中，注入3 mL十二烷基硫酸钠溶液（简称浸润剂）放置15 min，然后沿瓶壁加入约25 mL蒸馏水于沸水浴中加热20 min后继续加入蒸馏水至瓶口1 cm处，在（20±0.5）℃的恒温器中放置1 h，再将蒸馏水加满，盖上塞子，擦干密度瓶外因毛细管溢出的过剩水，称量密度瓶加煤样、浸润剂和水的质量m1。……