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同一批樣品,兩家化驗室的量熱儀測量的大卡即熱值測試數據對不上,什么原因呢?
煤炭化驗中經常會遇到這樣的現象,兩家化驗室數據對不上,同一批樣品但兩家化驗室結果差200大卡,等等。“同一批樣品”作為前提,說明采樣和樣品狀態的問題可能已經排除了,需要更聚焦在實驗室內部環節。
客戶可能是采購、質檢或供應鏈相關崗位的人,正在處理一場商業糾紛或質量爭議。200大卡的差距已經遠超合理誤差范圍,他的真實需求不僅是技術原因,更急著想知道“誰的責任”以及“怎么解決”,畢竟這直接關系到結算金額。深層需求可能是要找到證據去談判或仲裁。
首先得確認“同一批樣品”到底多同一。是雙方從同一批煤里各自采的樣?還是真正共享了同一份制備好的分析煤樣?如果是前者,那采樣制樣問題還是首要嫌疑,但用戶說“同一批樣品”,可能意味著后者。不過得提醒,現實中“完全同一份”很少見,通常只是同一來源。
然后就轉向實驗室了。200大卡的差距太大了,儀器校準問題跑不掉——要么有一方儀器沒用苯甲酸和標準煤樣進行校準或者校準頻率不夠。操作人員也是個關鍵,比如點火絲搭接不當、充氧壓力不對,這些細節錯誤足以導致巨大偏差。
水分數據須查!就算樣品來源相同,如果送檢過程中一個密封不好吸潮了,全水分變化會直接影響收到基熱值。
最后鶴壁淇天儀器公司的建議:優先核對水分和儀器校準記錄,然后推動第三方仲裁。畢竟用戶最終是要解決問題,不是聽學術分析。同一批樣品,兩家化驗室的結果相差200大卡/kg,這是一個非常大的偏差,遠遠超出了正常允許的誤差范圍(通常精密的實驗室間允許差應在100-150大卡以內)。這說明過程中肯定存在重大誤差或系統性錯誤。
既然樣品是“同一批”,我們首先可以排除采樣和前期制樣的巨大誤差(除非樣品本身就不均勻)。問題將高度集中在實驗室內部的操作、儀器和樣品處理上。
以下是導致這種巨大差異的可能原因,按可能性排序:
一、 常見的原因:水分處理的巨大差異
這是導致“收到基低位發熱量(Qnet,ar)”出現數百大卡差異的頭號原因。
1. 全水分(Mt)數據不同:
* 收到基低位發熱量 的計算嚴重依賴于“全水分”數據。公式可以簡化為:`Qnet,ar = (Qgr,ad - 206Had) * (100-Mt)/(100-Mad) - 23Mt`。
* 場景:兩家實驗室可能使用了不同的全水分值。例如:
* A實驗室測得的全水分為 `10%`,B實驗室測得的為 `8%`(可能由于樣品運輸途中水分蒸發或測定方法不同)。
* 即使兩家測出的干燥基高位發熱量(Qgr,d) 完全一致,僅憑這2%的水分差異,就足以導致收到基低位發熱量相差約 40-50大卡。
* 如果水分差異更大,或者一方錯誤地使用了另一個批次的、完全錯誤的水分值,導致200大卡的差異是完全可能的。
2. 分析基水分(Mad)不同:
* 在計算過程中,分析基水分(空氣干燥基水分)的準確性也會影響最終結果。如果一方在烘干樣品時溫度過高、時間過長,導致水分測定值偏低,也會引起計算偏差。
建議客戶立即行動:核對兩家實驗室報告中的以下關鍵指標:
* 全水分(Mt, %)
* 分析水(Mad, %)
* 氫含量(Had, %) (雖然對結果影響較小,但也是公式變量)
* 高位發熱量(Qgr,ad 或 Qgr,d)
如果他們的高位發熱量(Qgr,d)很接近,但全水分(Mt)差異很大,那么問題就找到了。
二、 儀器與校準問題(系統性誤差)
1. 熱量儀校準錯誤:
* 量熱儀須使用基準苯甲酸和標準煤樣進行定期校準,以確定其能當量。
* 如果其中一家的量熱儀沒有校準,或者使用了不正確、不純凈的苯甲酸,或者校準過程操作錯誤,其測出的熱值會存在巨大的系統偏差。這是導致直接測量值(高位發熱量)出現上百大卡誤差的常見原因。
2. 儀器狀態異常:
* 氧彈漏氣、內筒水量稱量不準、溫度傳感器故障、點火系統問題等,都會導致實驗失敗或結果嚴重失真。
三、 操作人員與流程問題(人為誤差)
1. 實驗操作嚴重不規范:
* 稱量樣品質量錯誤(如看錯了天平讀數)。
* 點火絲接觸不良或搭接方式錯誤,導致點火失敗或燃燒不完全。
* 氧彈充氧壓力不足或過量。
* 這些操作失誤完全可能導致單次實驗結果出現上百大卡的離譜誤差。
2. 計算公式或基準換算錯誤:
* 雖然現在多是軟件自動計算,但如果人工輸入參數錯誤(如輸錯了水分值、氫值),或者使用了錯誤的計算公式,也會得到錯誤的結果。
四、 樣品狀態問題(雖為同一批,但已變化)
1. 樣品氧化:
* 如果樣品制備好后,一份被立即測試,另一份在空氣中放置了很長時間(幾天),后者會發生氧化,導致熱值下降。200大卡的下降雖不常見,但對于易氧化的煤種或在高溫環境下是可能的。
2. 樣品污染:
* 在分發、運輸過程中,其中一個樣品可能被污染(如混入其他物質)。
如何調查和解決?
1. 直接對比報告單:將兩份報告并排對比,聚焦在高位發熱量(Qgr,d/Qgr,ad)、全水分(Mt)、分析水(Mad)和氫(Hd) 這幾個核心數據上??纯吹降资悄膫€環節的數據出現了分歧。
2. 要求提供原始記錄:向兩家實驗室索取當次實驗的原始記錄,包括儀器校準證書、樣品稱量記錄、溫升曲線、苯甲酸批號等。有經驗的化驗員能從原始記錄中看出操作是否規范。
3. 組織實驗室間對比:將同一份已經制備好的、非常均勻的樣品(由第三方提供),同時送給兩家實驗室進行測試,看結果是否依然存在巨大差異。這可以幫助判斷是實驗室的系統誤差,還是上次樣品本身的問題。
4. 引入第三方仲裁:這是大家都認可的解決方案。共同選擇一個雙方都認可的檢測中心(如煤炭質量監督檢驗中心)對留存的副樣進行復檢,以仲裁結果為準。
總結:對于200大卡的巨大差異,首先強烈懷疑是(1)全水分數據不一致導致低位發熱量計算錯誤,或(2)其中一家的量熱儀根本沒有進行正確的校準。 建議客戶從這兩點入手開始調查。