Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 1693:1995 quy định phương pháp lấy mẫu than đá kể cả lấy mẫu đặc biệt và lấy mẫu thông thường, để có được các mẫu cho phân tích chung và cho xác định độ ẩm toàn phần. Tiêu chuẩn này cũng qui định nguyên tắc cần phải chú ý khi tiến hành lấy mẫu cũng như chuẩn bị mẫu để phân tích.
TIÊU CHUẨN VIỆT NAM TCVN 1693 : 1995 ISO 1988 : 1975 THAN ĐÁ - LẤY MẪU Hard coal - Sampling Lời nói đầu TCVN 1693 : 1995 thay TCVN 1693 : 86 TCVN 1693 : 1995 hoàn toàn tương đương với ISO 1988 : 1975 TCVN 1693 : 1995 Ban kỹ thuật tiêu chuẩn TCVN/TC 27 Nhiên liệu khoáng rắn biên soạn Tổng cục Tiêu chuẩn - Đo lường - Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học, Công nghệ Môi trường ban hành THAN ĐÁ - LẤY MẪU Hard coal – Sampling Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn quy định phương pháp lấy mẫu than đá kể lấy mẫu đặc biệt lấy mẫu thơng thường, để có mẫu cho phân tích chung cho xác định độ ẩm tồn phần Tiêu chuẩn qui định nguyên tắc cần phải ý tiến hành lấy mẫu chuẩn bị mẫu để phân tích Nguyên tắc tiêu chuẩn áp dụng để lấy mẫu xác định đặc tính vật lý, cỡ hạt tỷ trọng để xác định tính chẩy dẻo Đối với tính chất vật lý cần thiết phải thu thập khối lượng mẫu sở lớn so với mức tối thiểu quy định, cách tăng khối lượng mẫu đơn cách lấy nhiều mẫu đơn hơn, để thử đặc tính chẩy dẻo kích thước hạt lớn mẫu thử nghiệm phải khác với kích thước mẫu phân tích chung mẫu thử độ ẩm tồn phần (xem 2.9) Chú thích 1) Thuật ngữ "than đá" để chi tất loại than cách phân loại CCE xác định (xem ISC/R/1213) Nó gồm số loại than theo xác định phân loại Pháp "lingnhit rắn” 2) Chú ý ISO/R/1213, "Danh từ thuật ngữ nhiên liệu khoáng rắn" - Phần 1: Thuật ngữ chuẩn bị than - Phần 2: Thuật ngữ lấy mẫu phân tích than - Thuật ngữ định nghĩa sử dụng tiêu chuẩn Mở đầu 2.1 Hướng dẫn bạn đọc: Cách trình bày Tiêu chuẩn tài liệu đầy đủ đề cập đến hình thức lấy mẫu than dài Các thích ghi coi hướng dẫn ngắn gọn cách trình bày Mục nêu lên vấn đề chung xuất lấy mẫu than cần phải nghiên cứu kỹ Một mục từ tới mục thích hợp tùy thuộc vào thí dụ để than - phải tuân theo để có hướng dẫn chi tiết lấy mẫu từ vị trí cụ thể Phụ lục A trình bày thiết bị cần thiết trình lấy mẫu Sau đọc mục nên có số dự kiến trước bắt đầu lấy mẫu vạch hướng dẫn để giúp người lấy mẫu Thí dụ điều hướng dẫn xem phụ lục B Mục đưa nguyên tắc chung trình bày trình tự lấy mẫu lặp để xác định xem độ xác lấy mẫu dự kiến có đạt hay khơng Trình tự lấy mẫu hiểu kỹ tiến hành đơn giản; Cách kiểm tra số kết thu được, trình bày phụ lục C lý thuyết để giải thích trình bày phụ lục G Toàn vấn đề nêu để phục vụ việc lấy mẫu Khi có mẫu sở mẫu thí nghiệm phải chuẩn bị từ mẫu sở hướng dẫn trình chuẩn bị xem mục Quá trình kiểm tra sai số chuẩn bị mẫu trình bày phụ lục D lý thuyết q trình giải thích phụ lục H Nếu nghi ngờ khơng biết phương pháp lấy mẫu liệu có thích hợp hay khơng cần nghiên cứu kỹ phụ lục E phụ lục nêu hướng dẫn trình tự lấy mẫu kiểm tra độ sai lệch 2.2 Quy trình lấy mẫu Mục đích của việc lấy mẫu than để có phần than dùng cho xác định chất lượng than Thơng thường than gồm nhiều hạt có hình dạng kích thước khác nhau, có tính chất vật lý hóa học khác Để mẫu đại diện cho than mà từ lấy mẫu mẫu phải tập hợp cách lấy số xác định phần nhỏ - gọi mẫu đơn - phân bố khắp toàn khối lượng than lấy mẫu Thuật ngữ "mẫu đơn" số lượng than thu động tác dụng cụ lấy mẫu Một điều kiện cần thiết lấy mẫu toàn đồng than lấy mẫu phải lộ cho dụng cụ lấy mẫu đưa vào chỗ với khả ngẫu nhiên Có ba phương pháp phân bố mẫu đơn sau: a) lấy mẫu hệ thống: mẫu đơn phân bố theo thời gian theo vị trí tồn đơn vị lấy mẫu b) lấy mẫu ngẫu nhiên: mẫu đơn phân bố ngẫu nhiên theo thời gian theo vị trí đơn vị lấy mẫu c) lấy mẫu ngẫu nhiên theo lớp: đơn vị lấy mẫu chia theo thời gian theo số lượng thành số lớp lấy ngẫu nhiên mẫu đơn từ lớp Lấy mẫu hệ thống dẫn đến sai số nghiêm trọng thay đổi theo chu kỳ chất lượng trùng với tần xuất lấy mẫu đơn; kinh nghiệm cho biết thay đổi đặn theo chu kỳ thực tế xảy Do khả xuất sai lệch trùng lặp nhỏ Lấy mẫu ngẫu nhiên theo lớp lấy mẫu ngẫu nhiên khó làm phương pháp tự động phương pháp thủ cơng q trình thơng thường Các phương pháp cho kết tốt tượng biến đổi theo chu kỳ kể xảy ý muốn kỹ thuật viên Trong số trường hợp người ta chấp nhận cách lấy mẫu ngẫu nhiên, tiêu chuẩn chủ yếu dựa nguyên tắc lấy mẫu hệ thống Do cần phải cẩn thận khơng để xảy tượng trùng lặp việc lấy mẫu đơn biến đổi theo chu kỳ chất lượng Sai số hệ thống tức khuynh hướng nhận kết luôn cao luôn thấp, dễ xảy lấy mẫu khó phát hiện; cần phải ý tránh xảy điều Hai nguyên nhân chủ yếu sai số hệ thống là: a) lựa chọn mẫu đơn chỗ không đại diện cho than lấy mẫu; chẳng hạn lấy phía băng tải b) lấy mẫu đơn theo cách mà mẫu đơn không đại diện cho than chỗ đó, chẳng hạn dùng xẻng nhỏ để lấy cục than lớn Để tránh tượng sai số hệ thống điều kiện cần thiết kích thước thiết bị lấy mẫu khối lượng mẫu đơn phải phù hợp với kích thước lớn than (xem 3.3) Nếu nghi ngờ có sai số cải thiện độ xác cách thay đổi hình dạng vị trí lắp đặt dụng cụ lấy mẫu, cách thay đổi hệ thống lấy mẫu khác, thực tế người ta nhận thấy tính đắn lẫn độ xác khơng thể cải thiện cách tăng khối lượng mẫu đơn riêng lẻ mức tối thiểu quy định Có thể thay đổi độ xác lấy mẫu cách thay đổi số lượng mẫu đơn, điều khơng thay đổi tượng sai số hệ thống vốn có tính cố hữu hệ thống lấy mẫu Điều kiện thuận lợi - toàn than lộ để lấy mẫu - điều kiện than chuyển vận băng tải phương tiện vận chuyển tương tự cho dòng than qua điểm lấy mẫu Trong trường hợp băng tải dừng lại đoạn băng có chiều dài thích hợp lấy qua toàn chiều rộng băng tải tất hạt than đoạn lấy mà khơng có sai số hệ thống nguyên nhân a) b) nêu Cách lấy mẫu từ băng tải dừng lại thường cách lấy mẫu tốt đảm bảo mẫu không bị sai số hệ thống phương pháp tiêu chuẩn tin cậy dùng kiểm tra phương pháp lấy mẫu khác Trong nhiều thiết bị thường dừng băng tải lại mà không gây trở ngại đáng kể đến hoạt động thiết bị phải dùng phương pháp lấy mẫu khác Các phương pháp thuận lợi sau phương pháp kể phương pháp tập hợp nhiều mặt cắt ngang dòng than chuyển động, cần phải bảo đảm mẫu đơn phải mặt cắt ngang đại diện Khi lấy mẫu tĩnh, điều kiện thiết yếu phần lô than đưa dụng cụ lấy mẫu vào thường không thực được; chẳng hạn tiến hành lấy mẫu than toa xe khơng lấy hạt than góc đáy toa Do tiêu chuẩn cần phải phân biệt than dòng than (hoặc chuyển động dừng lại) than tĩnh Kinh nghiệm cho biết lấy mẫu đạt yêu cầu từ vật liệu đứng yên toa xe, tầu thủy chí đống than miễn phải đặc biệt cẩn thận để tránh tượng khơng (hiện tượng sai số hệ thống), vật liệu tĩnh có xu hướng bị phân tán cao nên phải lựa chọn cẩn thận điểm lấy mẫu số mẫu đơn phải nhiều so với lấy mẫu từ vật liệu chuyển động Các quy định hướng dẫn tiêu chuẩn than tĩnh than để toa xe, tầu hay kho dự trữ Các quy định dòng than chuyển động than vận chuyển băng tải loại thiết bị chuyển tải khác; băng chuyền chuyển động dừng chạy thời gian lấy mẫu có ý nghĩa sau phạm vi Dù chọn phương pháp phải ý phát điểm mà thu thập mẫu đơn vừa đồng vừa đảm bảo khơng có biến dạng vật lý khơng cho phép Rất nên có cách xếp cố định chẳng hạn dàn theo tác riêng để vừa an toàn vừa thuận lợi cho người lấy mẫu Cũng nên có bố trí riêng để lấy mẫu, mẫu lấy từ điểm lộ diện để xử lý Nếu lấy mẫu đơn phương pháp thủ cơng phải dùng nhân viên lấy mẫu qua đào tạo hướng dẫn cho nhân viên đầy đủ đơn giản tốt, vị trí lấy mẫu lần lấy mẫu đơn phải quy định rõ ràng, khơng để phó mặc theo phán đốn riêng người lấy mẫu (xem 2.12) Đó lý lấy mẫu khí lại tốt so với lấy mẫu thủ công, với lấy mẫu khí thiết phải kiểm tra xem máy lấy mẫu có đảm bảo đồng hay khơng 2.3 Sự khác bên bán bên mua Bên bán giao loại than loại than biết đặc tính chung, họ thường quan tâm đến đặc tính trung bình than thời kỳ quy định ý đến đặc tính lô hàng cá biệt Nếu nhiều lần cung cấp than cho khách hàng chuyển đến cách ngẫu nhiên lần phân tích trước, bình qn phương pháp đánh giá chất lượng tốt khách hàng dùng lần phân tích lơ hàng cá biệt Về lấy mẫu, khách hàng thường khơng biết loại than phẩm chất than phải coi than lơ hàng đơn mà đặc tính chưa biết Nếu khách hàng nhận loại than cách đặn, khách hàng vị trí tương tự với phía bên bán - điều kiện thơng thường có khác chút than bị phân tầng bị lẫn lộn bốc xếp vào toa xe, xà lan tầu chở than Khi than nguồn cung cấp lấy mẫu cách đặn có sai số ngẫu nhiên chênh lệch giá trị trung bình đánh giá mẫu phía bên bán phía khách hàng tiến hành tiến tới số khơng số lô hàng lấy mẫu tăng lên 2.4 Các mẫu để phân tích chung để xác định hàm lượng ẩm Trong số trường hợp cần thiết (hoặc để thuận tiện) phải lấy mẫu riêng 1) để xác định hàm lượng ẩm toàn phần để phân tích chung Trong trường hợp khác, thuận lợi lấy mẫu chung để đồng thời phân tích hàm lượng ẩm phân tích chung Thí dụ lấy mẫu chung, dùng thiết bị lấy mẫu tự động lấy mẫu phần ẩm riêng than ướt Tiêu chuẩn trình bày số liệu thu thập hai mẫu riêng, để phân tích tro để phân tích hàm lượng ẩm toàn phần Khi cần phải thu thập mẫu chung khối lượng mẫu quy định phân tích tro phải tăng lên theo hướng dẫn trình bày 2.5 Độ chuẩn xác độ xác Khơng có cách lấy mẫu, chuẩn bị mẫu phân tích hóa học coi hồn thiện Vì khơng biết trị số thực Độ "chuẩn xác" kết thực nghiệm có từ phương pháp lấy mẫu gần với kết coi trị số thực Nhưng khơng biết trị số thực nên cần thiết phải đánh giá mức độ kết thực nghiệm Như ta biết độ xác Điều có nghĩa khơng thể xác định độ "chuẩn xác" dãy thí nghiệm mà xác định mức độ xác chúng Nếu phương pháp dùng khơng có sai số hệ thống độ xác coi độ chuẩn xác Để tiện lợi, tiêu chuẩn dùng từ "chính xác" phần 2.6 Độ xác lấy mẫu Tiêu chuẩn dựa sở độ xác tiêu chuẩn quy định hàm lượng ẩm hàm lượng tro (xem 3.1.4) Kinh nghiệm cho biết mẫu lấy đáp ứng độ xác hàm lượng tro, thơng thường đạt độ xác cao xác định đặc tính chung khác Trong tiêu chuẩn giả sử lấy mẫu theo tiêu chuẩn, độ sai lệch chuẩn bị mẫu phân tích xấp xỉ phần năm độ sai lệch tồn phần độ độ sai lệch lại nguyên nhân lấy mẫu Như vậy, với loại than có độ tro 10%, độ xác 1% tuyệt đối (95 lần 100) tương đương với độ biến động toàn phần 0,25 xuất phát từ độ biến động lấy mẫu 0,20 biến động chuẩn bị mẫu phân tích mẫu 0,05 Các đặc tính than thay đổi nhiều Nên q trình lấy mẫu quy định độ xác khác loại than khác Chẳng hạn, độ xác đạt cách lấy số mẫu đơn sản phẩm đồng vỉa than cao nhiều so với mẫu có số mẫu đơn lấy sản phẩm có chất lượng bình qn số vỉa khác hợp lại Để đảm bảo kết không giới hạn độ xác nên quy định số mẫu đơn thích hợp loại than hay biến động khảo sát Điều có nghĩa phần lớn trường hợp độ xác đạt thường lớn giới hạn quy định Do đó, nên dùng phương pháp lấy mẫu lặp (xem 3.5) để kiểm tra độ xác lấy mẫu cho - cần thiết - số mẫu đơn hiệu chỉnh đến số lượng cần có để độ xác yêu cầu (xem phụ lục F) 1) Ở phần tiêu chuẩn này, mẫu thu thập để chuẩn bị mẫu phân tích chung, quy mẫu tro mẫu khác quy mẫu ẩm Nếu mẫu lấy để xác định tro lẫn ẩm mẫu chung 2.7 Chuẩn bị mẫu Khi lấy nhiều mẫu, thơng thường cần phải chuẩn bị hai mẫu phòng thí nghiệm, để xác định hàm lượng tro đặc tính hóa học khác nửa để xác định hàm lượng ẩm tồn phần Mục đích chuẩn bị mẫu xử lý mẫu để nhận mẫu than nhỏ cho phòng thí nghiệm để tiến hành phân tích - mẫu nhỏ phải đại diện cho mẫu sở Mẫu phân tích đại cương phòng thí nghiệm phải gồm 60g than có kích thước lớn khơng q 200 m Khối lượng mẫu ẩm tùy thuộc vào phương pháp xác định hàm lượng ẩm dùng thường 300g lớn Hướng dẫn chuẩn bị mẫu trình bày mục hướng dẫn chuẩn bị mẫu phân tích đại cương trình bày mục 2.8 Xử lý mẫu Khi lấy mẫu riêng biệt, mẫu đơn phải xếp nhanh tốt vào thùng chứa kim loại chất khơng thấm nước phải có nắp đậy kín, nắp đậy sau lần xếp mẫu đơn vào Mẫu phải bảo quản chỗ mát trình lưu kho, tốt giữ nhiệt độ không lớn nhiệt độ mẫu thu thập mẫu vào thùng Với mẫu chung, phải theo cách thức mẫu ẩm tách trình bày mục Đối với mẫu tro, mẫu đơn phải bảo quản túi, phải bảo vệ tránh nhiễm bẩn hao hụt xử lý theo phương pháp trình bầy mục Phải có nhãn ghi dẫn rõ ràng, đầy đủ mẫu dán vào thùng đựng mẫu 2.9 Thử tính chất vật lý tính chất khác Thường tiến hành số phép thử để xác định tính chất vật lý than, chủ u phân tích chìm phân tích độ hạt Các kết tất phép thử vật lý chịu ảnh hưởng độ phân bố cỡ hạt than, cần ý tránh làm vỡ than, quy trình tiêu chuẩn áp dụng để lấy mẫu cho phép thử vật lý Đặc biệt, khối lượng nhỏ mẫu đơn cần cho phép thử vật lý phải giống khối lượng nhỏ mẫu đơn cần cho xác định hàm lượng tro hàm lượng ẩm quy định tiêu chuẩn Đối với tất phép thử vật lý phép thử khác, tổng khối lượng yêu cầu mẫu phụ thuộc vào thí nghiệm liên quan thơng thường phải lớn so với mẫu thử cần cho mẫu tro mẫu ẩm Các khối lượng quy định trình bày (hoặc trình bày) TCVN thích hợp cần tham khảo để xác định khối lượng cho Đối với phép thử này, mẫu thử phải thu thập theo hướng dẫn tiêu chuẩn này, khối lượng mẫu đơn cá biệt số lượng mẫu đơn tăng lên để có khối lượng mẫu lớn Nên tăng số lượng mẫu đơn tăng khối lượng mẫu đơn, số trường hợp để thuận tiện lấy mẫu đơn lớn Với số phép thử, thí dụ thử cốc hóa thử vật lý khác, cần thiết phải dùng than trạng thái ban đầu, kích thước cỡ hạt khác kích thước 200 m trình bầy Trong trường hợp mục 2.7 khơng thích hợp 2.10 Biên lấy mẫu Nhân viên lấy mẫu phải chuẩn bị biên nêu lên số lượng khối lượng mẫu đơn chi tiết cách thức tiến hành lấy mẫu, tiêu đầy đủ than độ xác nhận Biên phải gắn kèm với mẫu phải có kết cuối giao cho người nhận 2.11 Lý thuyết cách lấy mẫu Có nhiều lý thuyết phương pháp lấy mẫu, số lý thuyết giải thích thỏa đáng yếu tố thuộc số trường hợp, nhiên số thuyết khác lại thỏa mãn với số trường hợp khác, khơng có thuyết thỏa mãn tất trường hợp Vì lí tiêu chuẩn chủ yếu dựa sở kinh nghiệm thực tế, bao gồm khối lượng lớn số liệu thực nghiệm thu thập từ nhiều nước Cơ sở lý thuyết cách thức thực trình bầy phụ lục, phụ lục dẫn giải công thức kinh nghiệm 2.12 Hướng dẫn cho nhân viên lấy mẫu Tiêu chuẩn nêu phương pháp nguyên tắc lấy mẫu đáp ứng cho tất vấn đề lấy mẫu phải xem xét thương mại quốc tế Do đó, tiêu chuẩn trình bày nhiều phương pháp khác tài liệu dài phức tạp làm cho người lấy mẫu khó vận dụng Điều quan trọng nhân viên lấy mẫu phải nhận hướng dẫn đơn giản, dễ hiểu có khả lý giải theo cách Các hướng dẫn tốt phải viết thành văn bản, người kiểm soát lấy mẫu thảo sở tiêu chuẩn Bản hướng dẫn phải viết theo đề mục ghi bảng 1, bảng kê tài liệu phải tham khảo trước soạn thảo hướng dẫn cho nhân viên lấy mẫu Trước chuẩn bị thảo tờ hướng dẫn, thân người kiểm sốt lấy mẫu phải có thông tin mặt sau: a) mẫu yêu cầu vào mục đích gì? b) kích thước dự kiến lớn nhất, chất lượng hàm lượng tro than? c) cần có phép thử phân tích (thí dụ thử hàm lượng ẩm, hàm lượng tro, phép thử vật lý khác)? d) có phải lấy mẫu ẩm riêng rẽ không; lấy mẫu chung? e) lấy mẫu chỗ (ở dòng than, toa xe, tầu biển kho chứa)? f) than xử lý lô hàng lô hàng cung cấp kỳ? g) quy mô lô hàng (phải lấy mẫu toàn lơ 1000 tấn)? Và có thơng tin tính đồng lơ hàng? h) có tiêu chuẩn quy định độ xác thích hợp khơng, có u cầu mức độ xác khác khơng? j) có phải kiểm tra lại độ xác cách lấy mẫu lặp mẫu không? Bảng trình bầy hướng dẫn phần mục phụ lục tài liệu cần cho phương pháp lấy mẫu khác Các thí dụ hướng dẫn phù hợp trình bầy phụ lục B Bảng - Hướng dẫn thông tin cần có Thơng tin cần có Hướng dẫn cách lấy mẫu từ Các dòng than Các toa xe Các tầu Kho chứa Hướng dẫn chung 4.1 5.1 6.1 7.1 Thu thập mẫu 4.3 5.3 6.3 7.3 Phụ lục A Phụ lục A Phụ lục A Phụ lục A Khối lượng mẫu đơn 3.3 3.3 3.3 3.3 Số mẫu đơn 4.2 5.2 6.2 7.2 Xử lý mẫu 2.8 2.8 2.8 2.8 và 3.1 3.1 3.1 3.1 Phụ lục C Phụ lục C Phụ lục C Phụ lục C Thiết bị lấy mẫu Chuẩn bị cho mẫu phân tích Độ xác Kiểm tra độ xác Nguyên tắc lấy mẫu 3.1 Độ xác 3.1.1 Đại cương Trong tiêu chuẩn này, tất hướng dẫn độ xác phạm vi xác suất 95% Điều có nghĩa giá trị xác định (hàm lượng tro ẩm) mẫu lấy loại than (tức than có chất lượng từ nguồn nhất) nằm giới hạn độ xác quy định 95 lần 100 lần Khi khơng có sai số hệ thống giới hạn phân tán đặn chung quanh trị số thực Ngược lại, áp dụng giới hạn cho giá trị có xác suất 95% mà giải xác suất bao gồm giá trị thực 3.1.2 Độ xác số mẫu đơn Tiêu chuẩn xác chọn có phạm vi khơng bắt buộc, lấy nhiều mẫu đơn có độ xác cao Theo giới hạn trình bầy (xem 3.2.5) muốn đạt đến độ xác mong muốn phải điều chỉnh số mẫu đơn cách thích hợp Tuy nhiên thuận tiện chọn độ xác chuẩn có quan hệ đến số mẫu đơn cần thiết cách lấy mẫu khác loại than khác Các quy định mục 3.2.4 từ mục đến mục "số mẫu đơn ban đầu: nói lên số mẫu đơn cần có tiêu chuẩn độ xác quy định trình bày bảng Các hướng dẫn 3.2.4 hiệu chỉnh số mẫu đơn ban đầu trường hợp u cầu độ xác khác Nói chung, từ trường hợp đặc biệt, tiêu chuẩn độ xác nên theo 3.1.3 Lấy mẫu lặp Bằng cách dùng phương pháp lấy mẫu lặp, xác định độ xác có theo sơ đồ lấy mẫu đặc biệt Đặc biệt dùng phương pháp lấy mẫu lặp cho phép điều chỉnh số mẫu đơn phải thu thập Như giải thích 2.6 số mẫu đơn tùy thuộc vào tiêu chuẩn độ xác quy định tiến hành lấy mẫu loại than hay biến động nhất, đó, với loại than khac, số mẫu đơn phải đạt độ xác cao so với yêu cầu thông thường Trường hợp phải lấy mẫu lô hàng lặp lại loại than việc áp dụng cách lấy mẫu lặp cho phép giảm dần số mẫu đơn ban đầu lô hàng gửi đạt độ xác mong muốn số lượng mẫu đơn Trường hợp lấy mẫu lơ hàng khơng thể giảm bớt số mẫu đơn theo cách cách áp dụng lấy mẫu lặp xác định độ xác có 3.1.4 Tiêu chuẩn độ xác quy định Tiêu chuẩn tham khảo độ xác loại than có số lượng hình thức lấy mẫu 1/10 độ tro thực giá trị đến 20%1) tro 2% tuyệt đối giá trị cao Tiêu chuẩn đề bảng giới thiệu sai lệch so với trị số thực (tro ẩm) ứng với tổng số sai số xuất lấy mẫu, chuẩn bị mẫu phân tích Bảng - Tiêu chuẩn tham khảo độ xác lấy mẫu Đặc tính Loại than % Tiêu chuẩn xác Hàm lượng tro Nhỏ 20 1/10 HL tro thực * Trên 20 % tuyệt đối ** Nhỏ 20 1/10 HL ẩm thực * Trên 20 2% tuyệt đối ** Hàm lượng ẩm 1) Trong tiêu chuẩn hướng dẫn hàm lượng tro dựa sở tro "khô" * Thí dụ, loại than có hàm lượng tro 15% hàm lượng ẩm 15% cho kết khoảng 13,5% 16,5% ** Thí dụ loại than có hàm lượng ẩm tro 25% cho kết khoảng 23,0% 27,0% 3.1.5 Tiêu chuẩn khác độ xác Trường hợp cần có tiêu chuẩn xác ngồi tiêu chuẩn 3.1.4 phải theo cách thức lấy mẫu đề tiêu chuẩn số mẫu đơn phải hiệu chỉnh trình bầy 3.2.4 tiêu chuẩn xác nêu Khối lượng mẫu đơn phải không tăng lên giảm Tăng lên khơng cải thiện độ xác giảm gây nên lấy mẫu sai lệch 3.2 Số mẫu đơn 3.2.1 Nguyên tắc Số mẫu đơn phải lấy lô hàng từ nguồn để có độ xác định tùy thuộc vào độ biến động than lơ hàng đó, khối lượng Độ biến động phụ thuộc vào phân bố, vào phạm vi độ hạt loại than tuyển hay chưa Số lượng mẫu đơn quy định bảng có ý đến khác khác kỹ thuật lấy mẫu Mặt khác, độ biến động than thuộc lô hàng lớn thông thường lớn độ biến động than lơ hàng nhỏ lý số mẫu đơn nên dùng tiêu chuẩn tham khảo độ xác áp dụng lô hàng 1000 3.2.2 Về tiêu chuẩn độ xác Số mẫu đơn phải lấy để đạt tiêu chuẩn độ xác tham khảo lấy mẫu từ dòng than chuyển động, toa xe, tầu chở than kho để xác định hàm lượng tro hàm lượng ẩm trình bầy mục từ tới Để tiện lợi số mẫu đơn nêu bảng bảng Bảng - Số mẫu đơn ban đầu lấy mẫu xác định hàm lượng tro Số mẫu đơn lấy mẫu từ Điều kiện than Các băng tải dòng than rơi Toa xe xà lan Tầu biển Kho chứa Than 16 24 32 32 Than nguyên 32 48 64 64 Số mẫu đơn ghi số mẫu đơn ban đầu để đạt độ xác tiêu chuẩn số phải hiệu chỉnh khối lượng lô hàng độ xác khác (xem 3.2.3 3.2.4) 3.2.3 Các lô hàng lớn Với lô hàng 1000 tấn, có hai cách tiến hành khác nhau: a) tốt lô hàng đem chia nhỏ thành số phần 1000 nhỏ từ phần nhỏ lấy mẫu riêng với số mẫu đơn quy định b) cách khác, lấy mẫu, số mẫu đơn ban đầu trường hợp riêng phải nhân lên với hệ số kinh nghiệm sau đây: 3.2.4 Hiệu chỉnh mẫu đơn Nếu tiến hành lấy mẫu lặp (hay mẫu sao) rút bớt mẫu đơn phù hợp với phép thử để đạt tiêu chuẩn mong muốn với số mẫu đơn (xem 3.5) 3.2.5 Chú ý Trong mục 3.1.2 nêu tiêu chuẩn độ xác tùy ý đạt tiêu chuẩn nào, tốt tiêu chuẩn tham khảo cách hiệu chỉnh thích hợp số mẫu đơn hướng dẫn mục 3.2.4 Tuy nhiên cách hiệu chỉnh dựa sở số giả định tính chất than (xem phụ lục F) Các sai lệch so với tính chất điển hình khơng gây sai số đáng kể miễn độ xác mong muốn có mức với tiêu chuẩn tham khảo, thường khơng nên cố gắng đạt xác nhỏ 0,5% tuyệt đối, với than tĩnh Nếu u cầu độ xác cao nên đạt tới độ xác cách lấy trung bình kết nhiều mẫu, cho kết trung bình phạm vi tuần tháng đạt độ xác "cao" mong muốn Mặt khác, số mẫu đơn ban đầu không giảm xuống 12 cần tiêu chuẩn độ xác 3.3 Khối lượng nhỏ mẫu đơn 3.3.1 Nguyên tắc Khối lượng nhỏ mẫu đơn xác định cho khơng có tượng sai lệch Khối lượng mẫu phải đủ lớn để đảm bảo hạt than lớn không bị loại ra, hạt diện với tỷ lệ đơn vị than lấy mẫu Khối lượng nhỏ mẫu đơn chủ yếu phụ thuộc vào độ hạt than lấy mẫu Nói chung khơng nên tập hợp mẫu đơn lớn mức quy định trừ trường hợp tránh được, thí dụ lấy mặt cắt dòng than chuyển động dòng than rơi, khối lượng mẫu tăng lên làm cho việc gia công mẫu trở nên khó khăn Số mẫu đơn khơng giảm phải lấy mẫu đơn có khối lượng lớn 3.3.2 Đối với loại than có kích thước lớn đến 150 mm 1) Khối lượng nhỏ mẫu đơn, P(kg), xác định theo công thức kinh nghiệm P(kg) = 0,06D (mm) Khi D cỡ hạt danh nghĩa 1) trên, trừ trường hợp P khơng bé 0,5 kg 2) Thêm vào phải quy định trường hợp sau: a) lấy mẫu từ băng tải dừng: chiều rộng tối thiểu mặt cắt lấy phải 2,5 lần kích thước than b) lấy mẫu từ dòng than chuyển động: độ mở nhỏ dụng cụ lấy mẫu phải 2,5 lần kích thước than c) lấy mẫu từ to axe tàu hay kho: chiều rộng tối thiểu xẻng xúc than đường kính nhỏ ống lấy mẫu phải 2,5 lần kích thước than d) kích thước thích hợp trường hợp a; b; c phải không nhỏ 30 mm 3) Lấy mẫu thủ cơng than có cỡ hạt 80 mm lớn nên dùng than trạng thái tĩnh 3.3.3 Với loại than có kích thước lớn 150 mm 1) Các yêu cầu 3.3.2 (1 đến 3) phải tuân thủ; 2) Khối lượng nhỏ mẫu đơn phải 10 kg; 3) Mặt khác phải theo cách tiến hành sau2) Phải dự đoán trước tỷ lệ khối lượng loại cục 150 mm than, tốt xác định tỷ lệ phương pháp phân tích cỡ hạt Một phương pháp phân tích cỡ hạt trình bày 5.4.7 Nếu khơng có sàng thích hợp phải có vòng kiểm tra đường kính 150 1) 2) Kích thước sàng lỗ vng phải cho khơng có 5% than sàng Cách tiến hành khơng thích hợp trường hợp lấy mẫu phương tiện giới mm (xem A.4.4 phụ lục A) để giúp phân chia mẫu cách sơ nhiều mẫu đơn thành loại "lớn" (trên 150 mm) "nhỏ" (dưới 150 mm) sau tiến hành cân Số mẫu đơn ban đầu cần có phải đọc bảng Số mẫu đơn ban đầu phải nhân với tỷ số để số mẫu đơn cho loại than "lớn" (tức loại 150 mm) Số mẫu đơn cho loại than "nhỏ" (tức loại 150 mm) có cách trừ loại lớn Các mẫu đơn thuộc loại than "nhỏ" (tức loại than có cỡ hạt 150 mm), mẫu 10 kg, phải lấy mẫu theo sơ đồ lấy mẫu dùng Phần than lớn thêm vào cách sau Lấy số vừa phải cục có kích thước 150 mm để có nhiều mẫu đơn 10 kg thích hợp Số đập nhỏ đến cỡ hạt 80 mm đem trộn, sau chia tư đến khối lượng số mẫu đơn 10 kg cần thiết 3.3.4 Thí dụ Một loại than chưa tuyển có 21% tro lấy mẫu từ dòng than chuyển động Lấy 32 mẫu đơn theo bảng Dự đốn có 10% khối lượng than cục có kích thước 150 mm Do cần 3,2 (coi 3) mẫu đơn loại cục lớn 150 mm số lại thuộc loại 150 mm, mẫu đơn phải 10 kg theo mục 3.3.3 Như tập hợp lại 29 mẫu đơn 10 kg từ than 150 mm, loại bỏ cục 150 mm Đồng thời thu thập khoảng 30 30 cục lớn 150 mm Khối lượng 30 cục khoảng 150 kg Làm nhỏ cục cách đập thẳng góc với mặt phẳng lớp than tồn than có kích thước 80 mm Trộn than thật kỹ sau đem chia tư để có khoảng 30 kg (tức 30 mẫu đơn) 3.3.5 Giản lược mẫu đơn dư trọng lượng Khi mẫu đơn gồm tồn mặt cắt ngang dòng than, mẫu nặng khối lượng tối thiểu yêu cầu, đặc biệt dùng thiết bị lấy mẫu tự động - bổ sung tỷ lệ định mẫu đơn vào mẫu sở Việc giản lược phải tiến hành với thiết bị giản lược thích hợp mẫu đơn phải nghiền trước chia Điều quan trọng mẫu đơn phải lấy với tỷ lệ việc giản lược phải cho lượng thêm vào mẫu, bình qn mà nói, khơng nhỏ khối lượng tối thiểu mẫu đơn ứng với cỡ hạt ban đầu than Thiết bị giản lược lắp ráp tự động với thiết bị lấy mẫu khí, tồn q trình sau thu thập mẫu, bao gồm giai đoạn lưu mẫu phải bảo đảm kín chống thơng gió để tránh tổn thất ẩm 3.4 Tổ chức hệ thống lấy mẫu Khi định độ xác yêu cầu lượng than định, số mẫu đơn phải lấy xác định trình bày mục 3.2 Khối lượng mẫu đơn xác định mục 3.3 3.4.1 Lô hàng Nếu than phải lấy mẫu lơ hàng số mẫu đơn cần thiết, mẫu có khối lượng thích hợp, phải lấy từ lơ hàng theo mục 4.5.6 tùy theo mục thích hợp Kết phải có độ xác u cầu, muốn thật chắn phải áp dụng quy trình lấy mẫu lặp trình bày mục 3.5 3.4.2 Các lơ hàng gửi kỳ Nếu than lấy mẫu phần lần cung cấp kỳ từ nguồn độ xác u cầu thơng thường có liên quan đến thời kỳ định, thí dụ: giá trị trung bình hàng tuần cần độ xác 1% tro Than chuyển giai đoạn coi hợp thành số đơn vị than, thí dụ: sản lượng ca, sản lượng ngày, tải trọng toa Các đơn vị xác định theo ý muốn Khi lấy mẫu lô hàng kỳ từ dòng than, có hai phương pháp lấy mẫu đơn giai đoạn đó; tập hợp n2 n1 0,25A12 P / r1 0,25A 22 P / r2 (6) Khi muốn độ xác khác độ xác tiêu chuẩn, thí dụ 1,5% tro khơng phải 1,0% loại than có 10% tro số mẫu đơn ban đầu phải nhân với hệ số: 4A12 5A 22 A12 A1 độ xác chuẩn; A2 độ xác muốn có Có thể có độ xác tốt cách phân tán ảnh hưởng việc lấy mẫu lên số mẫu đơn lớn giảm ảnh hưởng mẫu lên độ xác đạt Tuy nhiên tăng số mẫu đơn cao đến mức không không hợp lý không đồng thời giảm sai số chuẩn bị mẫu phân tích mẫu Kết đạt cách nhóm mẫu đơn - số mẫu nhiều muốn đạt độ xác cao độ xác chuẩn, thành mẫu phụ - mẫu phụ chứa số mẫu đơn ( có khối lượng nhau) cách chuẩn bị phân tích mẫu số mẫu phụ theo cách riêng rẽ Trong trường hợp hệ số thay đổi hệ số sau đây: 4rA12 5rA 22 A12 r mẫu số phụ Với mẫu phụ hệ số viết thành 24A12 30A 22 A12 Các hệ số dùng để thay đổi xác từ A1 đến A2 hiệu chỉnh sau: Gọi Vo độ biến động thu nhập mẫu đơn vị than; P độ biến động chuẩn bị phân tích mẫu; n1 số mẫu đơn trường hợp dùng độ xác chuẩn A1; n2 số mẫu đơn thu thập để có độ xác A Theo định nghĩa A1 Vo n1 (7) (8) n2 n1 A12 A 22 4P 4P (9) Giả sử P không đổi hai trường hợp Mặt khác, cách cho P giá trị lớn (xem 2.6); P= Vo n1 P Thay vào vế thứ hai phương trình giá trị P Vo n1 P từ phương trình (7): A12 5x Thay P trị số phương trình (9) có n2 n1 4A12 5A 22 A12 hệ số thứ nói Nếu trường hợp có n2 mẫu đơn, chia mẫu thành r mẫu phụ có khối lượng - mẫu phụ chuẩn bị phân tích riêng biệt; lấy trung bình cộng r lần phân tích để có kết lấy mẫu rõ ràng độ biến động chuẩn bị mẫu phân tích mẫu phải chia cho r Do trường hợp phương trình (9) thành ra: Nếu thay P trường hợp trị số ta có n2 n1 4rA12 5rA 22 A12 hệ số thứ nói F.3.2 Lấy mẫu hệ thống Trong thực tế, thông thường lấy mẫu cách hệ thống, tức mẫu đơn lấy đặn vị trí tồn đơn vị mẫu, khơng phải lấy ngẫu nhiên mẫu đơn Trong điều kiện vậy, độ biến động thực giá trị trung bình mẫu khơng tính cách dễ dàng, nhỏ chút so với số tính theo phương trình (3)1) Như vậy, nói chung hệ thức xác định sai số thường dùng lấy nhiều mẫu 1) Theo G.Cochran "Độ xác mẫu hệ thống mẫu ngẫu nhiên xếp thành loại tập hợp định" - An Stat.Math (1946) 17.164 Bản báo cáo mật độ không phân bố cách ngẫu nhiên mật độ có khuynh hướng thuộc loại gặp thấy số trường hợp (như mật độ tương quan đồ thị có nhân lõm hướng lên trên) lấy mẫu hệ thống có độ xác cao so với lấy mẫu ngẫu nhiên theo lớp, mặt khác cách lấy mẫu ngẫu nhiên theo lớp lại có độ xác tốt so với cách lấy ngẫu nhiên đơn đơn mức cần thiết Tuy nhiên hệ thức đánh giá lại sai số nên khơng thể có lỗi nghiêm trọng sử dụng nó2) F.3.3 Tính số mẫu đơn từ cách lấy mẫu lặp Cũng khảo sát mẫu đơn riêng biệt, số liệu độ xác lấy mẫu rút từ cách so sánh mẫu lặp phụ lấy từ đơn vị lấy mẫu loại than Hệ thống đơn giản thuộc loại cách lấy mẫu đơi, mẫu thơ bao gồm hai mẫu phụ thân mẫu phụ gồm số mẫu đơn lấy xen kẽ - tức mẫu phụ bao gồm n1 mẫu đơn tổng số mẫu phải lấy n1 Nếu q đơn vị than khảo sát lấy mẫu theo cách này, lần lấy n mẫu đơn, có q cặp mẫu phụ Nếu hiệu số cặp mẫu phụ tạo thành mẫu thứ i di, cách xác định độ biến động mật độ gồm tất mẫu đôi phụ - mẫu lấy từ tất q đơn vị (thành cặp có cỡ thường lấy thực tế) - tính theo cơng thức: Vo 2q q d12 i độ biến động trị số trung bình mẫu đơi lặp lấy từ tập hợp q đơn vị tính theo cơng thức: (10) Độ biến động trị số trung bình mẫu đơi gồm n2 mẫu đơn, mẫu có khối lượng khối lượng n1 mẫu đơn, tính theo công thức: (11) F.4 Xác định độ biến động chuẩn bị phân tích mẫu Các phương pháp trình bày yêu cầu phải biết trị số P, độ biến động chuẩn bị phân tích mẫu, thơng tin phụ thuộc vào trình sử dụng phòng thí nghiệm thực mặt khác phụ thuộc vào đặc tính than nghiên cứu Cách tốt để đánh giá thông tin lấy hai mẫu cục lần chia mẫu thứ (thí dụ sau qua máng đãi lần đầu) sau xử lý riêng biệt mẫu cục Lấy hiệu số kết cặp mẫu cục gọi Pi, xác định P theo q lần thực nghiệm loại (ít 30), theo cơng thức: (12) Tồn q trình trình bày đầy đủ phụ lục D lý thuyết nêu phụ lục H F.5 So sánh phương pháp Trên thực tế, trình bày trên, người ta dùng cách lấy mẫu ngẫu nhiên đơn Các phương pháp lấy mẫu sử dụng thực tế thông thường lấy mẫu hệ thống; phương pháp dễ giải thích cho nhân viên lấy mẫu, dễ giám sát dễ lấy đôi mẫu lặp 2) (**) Xem BS 1017 - Lấy mẫu than cốc, phần - Cách lấy mẫu than B.6.1 Tuy nhiên, công thức lấy mẫu ngẫu nhiên thông thường áp dụng cách lấy mẫu hệ thống lý trình bày mục F.3.2; phương pháp đơn giản, cho kết có giá trị thực tế cho giới hạn an toàn có xác định lại sai số Tuy nhiên lấy mẫu hệ giá trị thực tế cho giới hạn an tồn có xác định lại sai số Tuy nhiên lấy mẫu hệ thống cho kết sai tính chất phải khảo sát loại than lấy mẫu thay đổi theo không gian thời gian với chu kỳ khoảng cách mẫu đơn phần (thí dụ 1/2, 1/3, 1/5) chu kỳ Điều xảy ra, than thể tính biến đổi có chu kỳ thời gian chu kỳ thường dài nhiều so với khoảng cách hai mẫu đơn, nên lưu ý có khả xuất cần phải đối phó cách thay đổi tần số lấy mẫu Rõ ràng tất công thức tính tốn số mẫu đơn phải lấy để có độ xác lấy mẫu theo yêu cầu có giá trị than lấy mẫu loại than mà ta tiến hành xác định độ biến động tập hợp, trình lấy mẫu tiến hành điều kiện nhau, đặc biệt khối lượng mẫu phải trì mức tối thiểu qui định mục 3.3 Tuy nhiên, phương pháp dùng để đánh giá số mẫu đơn phù hợp với tình nêu, việc lấy mẫu đúp phải áp dụng để xác minh độ xác yêu cầu đạt thực tế Phụ lục G Lý thuyết lấy mẫu than G.1 Mở đầu Mục đích phụ phụ cung cấp tài liệu sở mối quan hệ mà cách kiểm tra bảng tiêu chuẩn dựa vào Muốn cần phải thích mội số khái niệm thống kê dùng Tuy nhiên phần tài liệu giảng thống kê mà nghiên cứu vấn đề riêng đề cập đến tiêu chuẩn G.2 Các khái niệm thống kê Nếu tiến hành xác định thực nghiệm nhiều lần với mẫu than, lấy số mẫu từ đơn vị than, kết khơng hoàn toàn Trong phạm vi giá trị thu được, số giá trị có khuynh hướng xuất nhiều giá trị khác Phương pháp tốt để tính tốn độ xác số liệu cách lấy mẫu đem so sánh số liệu với giá trị thực Có điều khơng may lấy mẫu than, vấn đề thực tiễn khác, ta khơng có tất giá trị tập hợp để nghiên cứu mà ta phải suy diễn lấy số liệu thực sở giá trị thực nghiệm Sai số đo độ biến động số đo khác để biểu thị độ biến động G.2.1 Phương sai (độ biến động) Phương sai số thích hợp độ biến thiên tốn học có đặc tính bổ sung Như vậy, phương sai tổng hiệu hai biến số độc lập x y tính sau: V(x+y) = V(x-y) = V(x) + v(y) Nếu phận q trình phức tạp có phương sai độc lập Va, Vb, , phương sai tồn q trình tính sau: V = Va + Vb + Ta rút kết luận Vs phương sai lấy mẫu Vp phương sai chuẩn bị mẫu phân tích phương sai tồn phần VT Vs + Vp Một hệ thức có ích khác suy từ hệ thức phương sai trung bình n trị số độc lập tính phương sai trị số riêng chia cho n Ta viết: Vx n Vx Nếu n kết x1, x2 xn có trình lấy mẫu, cách xác định phương sai trung bình đơn vị lấy mẫu V' sau: V' = n ( x1 x ) (x x )2 (x3 x ) ( x n x )2 x trung bình kết Để thuận tiện thường viết dạng qui ước: (x x )2 V' = n Để tính tốn cho dễ xếp lại sau x2 n nx có ý nghĩa ta đặt x x1, x2, , xn tổng lại số hạng có Một dạng phương trình cuối thuận ln ln dùng để tính tốn phương sai thực tế phương trình sau: V' n x ( x)2 n G.2.2 Độ lệch tiêu chuẩn Tuy nhiên, phương sai số đo không thuận tiện để biểu thị độ biến động kết phương sai có thứ ngun bình phương biến số đo được, vậy, sai số phương sai có tỷ số 4:1 Rõ ràng biểu thị đồ thị biến đổi kết thứ nguyên biến số đo có lợi Thông số độ lệch tiêu chuẩn sử dụng , bậc hai phương sai phương sai Trong tiêu chuẩn độ biến động kết biểu thị độ xác Độ xác kết độ lệch tiêu chuẩn (hoặc phương sai) có quan hệ sau: = = t t V t số lấy bảng 22 tùy theo số bậc tự f (xem G.3) tùy theo mức xác suất qui định Tiêu chuẩn lấy mức xác suất 95% giá trị tương ứng với mức xác giá trị f khác trình bày bảng 22 Khi f lớn 30, với trường hợp thực tế: = V= G.2.3 Miền biến thiên (độ rộng) Để đo độ biến đổi xác định hiệu số giá trị lớn nhỏ nhóm quan sát, hiệu số gọi miền Cần phải lấy số nhóm (ít 10 nhóm, nhóm có hai quan sát trường hợp lấy mẫu đôi) xác định độ biến đổi từ miền biến thiên trung bình chúng Theo nghiên cứu lý thuyết miền trung bình W tính từ giá trị riêng miền xác định theo nhóm, nhóm gồm r mẫu lấy từ tập hợp có độ phân bố bình thường W có quan hệ với độ lệch tiêu chuẩn tập hợp theo đẳng thức sau: = War Hay W = /ar (13) trị số ar, trình bày bảng 30 ứng với số nhóm: Bảng 30 - Các trị số ar 10 ar 0,886 0,591 0,486 0,430 0,395 0,370 0,351 0,337 0,325 1/ar 1,128 1,692 2,059 2,326 2,534 2,704 2,847 2,970 3,078 Cách xác định độ lệch tiêu chuẩn theo phương trình (13) khơng cách xác định phương pháp tính trực tiếp hai kết ước lượng không sai số độ lệch tiêu chuẩn tập hợp Vì độ lớn miền phụ thuộc vào số kết mẫu, ln ln di chuyển miền thành độ lệch tiêu chuẩn số đo tiêu chuẩn khác tùy theo mục đích báo cáo G.3 Độ xác đại lượng biến thiên Thơng thường phải tính độ biến thiên từ miền trung bình tổng số lần quan sát nhỏ 10 Dù đại lượng biến thiên cần phải dựa số kết thí nghiệm giới hạn việc xem xét sai số Hiển nhiên, sai số giảm xuống sử dụng nhiều phép đo để tính tốn Song độ xác việc tính tốn phụ thuộc vào phương pháp sử dụng Thơng số sử dụng để tính tốn độ xác đánh giá biến thiên, biết bậc số tự "f" Nếu biến thiên dựa mẫu tạo n giá trị, số bậc tự f bằng: f=n-1 G.3.1 Các giới hạn phương sai Nếu độ biến thiên thực V phương sai tính tốn V' dựa bậc tự f nằm (95%) giới hạn cho 31 Như phương sai tính tốn từ mẫu đơn 10 mẫu, có bậc tự do, phương sai tìm nằm 0,30V 2,14V, có nghĩa là, sai số lớn 100% Mặt khác, phương sai tính tốn V', nhân lên theo nghịch đảo hệ số cho bảng 31, xác suất 95% đảm bảo rằng, phương sai thực V nằm giới hạn thu Do vậy, thí dụ, có 10 quan sát, tức có bậc tự do, giới hạn là: V' V' 0,47V' ; 2,11 0,30 3,33V' G.3.2 Các giới hạn độ lệch tiêu chuẩn Các giới hạn độ lệch tiêu chuẩn tương ứng cho bảng 32 Bảng 31 - Các giới hạn phương sai f 10 15 20 25 50 Giới hạn 2,57V 2,41V 2,29V 2,19V 2,11V 2,05V 1,83V 1,71V 1,62V 1,43V 0,17V 0,21V 0,24V 0,27V 0,30V 0,32V 0,42V 0,48V 0,52V 0,64V Giới hạn Bảng 32 - Các giới hạn độ lệch tiêu chuẩn f 10 15 20 25 50 Giới hạn 1,16 1,55 1,51 1,48 1,45 1,43 1,35 1,31 1,27 1,20 Giới hạn 0,41 0,46 0,49 0,52 0,55 0,57 0,65 0,69 0,72 0,80 Như ta tính toán độ lệch tiêu chuẩn từ 10 mẫu trị số quan sát nằm điểm phạm vi 0,55 1,45 tức sai số đến 50% Ngược lại, độ lệch tiêu chuẩn nhân với số nghịch đảo hệ số bảng 32 có xác suất 95% độ lệch tiêu chuẩn thực nằm phạm vi giới hạn có Như vậy, chẳng hạn có 10 quan sát - tức có bậc tự giới hạn là: 1,45 0,69 0,55 1,82 Ta thấy - tính tốn độ xác độ biến động dựa sở số bậc tự dẫn đến hầu hết sai lầm Từ tốt khảo sát xem độ xác có sai khác nhiều với độ xác mong muốn hay khơng, đánh giá trực tiếp độ xác Như bớt nguy hiểm việc định gián tiếp với định ngược lại Các pháp thử phù hợp trình bày tiêu chuẩn dùng phép thử để đảm bảo khơng làm thay đổi chương trình lấy mẫu trừ độ xác sai khác nhiều so với độ yêu cầu Trong trường hợp đánh giá độ xác cần phải đánh giá số bậc tự đưa vào để đánh giá độ xác G.4 Áp dụng vào lấy mẫu liên tục G.4.1 Đánh giá độ xác Nếu số mẫu lấy theo cặp hiệu số trung bình mẫu đơi, d, tính tốn, từ phương trình (13) = 0,886d (14) Độ xác đạt với xác suất 95% sau tính toán Tuy vậy, đánh giá độ xác dựa giới hạn kết kép có sai số lớn Vì vậy, kết nhận phải kiểm tra lại xem có đạt độ xác mong muốn hay khơng G.4.2 Cách kiểm tra độ xác Có thể chứng minh cách lý thuyết hiệu số cặp mẫu lấy ngẫu nhiên từ tập hợp chuẩn có giá trị trung bình 1,128 với độ lệch tiêu chuẩn 0,8525 , độ lệch tiêu chuẩn tập hợp Như vậy, phân bố hiệu số trung bình d 10 cặp mẫu có giá trị trung bình 1,128 độ lệch tiêu chuẩn là: 0,8525 0,27 10 Phân bố cuối coi chuẩn để 95% phân phối nằm phạm vi giới hạn 2x 0,27 , từ giá trị trung bình 1,13 tức 0,59 1,6 Do phần lớn giá trị riêng d nằm phạm vi giới hạn 0,59 1,67 với giá trị trung bình D 1,13 Vì = D/1,13 nên giới hạn viết thành 0,52D 1,48D hoặc, xấp xỉ D/2 3D/2 Do đó, D/d nằm ngồi khoảng đến 2/3 có khả độ xác đạt cao thấp độ xác yêu cầu Điều có nghĩa số mẫu đơn phải thu thập thay đổi Tuy nhiên, giải thích tính tốn độ biến động dựa sở số giới hạn kết mẫu đơi phải có sai số đáng kể Do số mẫu đơn khơng thay đổi hệ số lớn giao động đưa ra, theo kết tốt tồi so với độ xác dự kiến Do đó, số mẫu đơn tăng lên giảm xung quanh hệ số 3/2 hay 2/1, hệ số nhỏ hệ số cần thiết lý thuyết Lấy tiếp tục loạt mẫu đơi để kiểm tra xem có thay đổi thích hợp Đó sở bảng 15 Nếu hai phép thử liên tiếp, phép thử dựa 10 mẫu đôi, không sai khác đáng kể so với độ xác mong muốn độ xác có khơng khác nhiều so với độ xác yêu cầu G.5 Áp dụng vào lấy mẫu gián đoạn G.5.1 Lý thuyết đại cương Phương sai lấy mẫu số đo tính xác, nhờ mà kết mẫu riêng biệt đại diện cho đơn vị lấy mẫu mà từ thu nhập mẫu đơn Trong trường hợp lấy mẫu gián đoạn, có vài đơn vị lấy mẫu có đơn vị khác nằm trình lấy mẫu không lấy mẫu Tuy nhiên, ta muốn biết số lượng than chuyển đến chất lượng đánh giá từ đơn vị thực tế lấy mẫu, tính xác cách đánh giá chịu ảnh hưởng độ xác lấy mẫu biến động chất lượng đơn vị riêng lẻ, mà số đơn vị lại khơng lấy mẫu Như vậy, phải tính đến phương sai lấy mẫu phương sai đơn vị G.5.2 Quan hệ phương sai lấy mẫu phương sai toàn phần Nếu phương sai đơn vị lớn phương sai lấy mẫu làm cho phương sai tồn phần khác chút Như có giới hạn mà giới hạn việc giảm bớt phương sai lấy mẫu khơng có ý nghĩa muốn chứng minh điều tốt dùng phương pháp toán học Gọi Vs phương sai lấy mẫu (tức phương sai sai số lấy mẫu từ đơn vị); Vu phương sai đơn vị; VT phương sai mẫu lấy từ đơn vị khác Như VT = Vs + Vu Khi số mẫu đơn mẫu tăng lên Vs giảm xuống Vu cần giữ không đổi Ta xét ảnh hưởng việc khử hoàn toàn sai số lấy mẫu V T1 = Vu Trong tiêu chuẩn ta coi việc lấy mẫu thỏa mãn sai số tổng cộng không lớn 10% mức tối thiểu phương sai không lớn 20% mức tối thiểu Điều có nghĩa V T không lớn 1,2 VT1 Mức chuẩn độ xác lấy mẫu bằng: VT = 1,2 VT1 = 1,2 (VT - VS) Từ 1,2 VS = 0,2 VT VS = VT/6 (15) Như ta có mộ chuẩn độ xác lấy mẫu để sử dụng việc kiểm tra G.5.3 Số mẫu đơn Có thể tính phương sai VS VT theo cách quy ước so sánh, có phép thử dễ dàng dựa sở dùng khoảng cách biến thiên c d để ước lượng phương sai.P.B.Patnai K (Biometrika, tháng - 1950, 37-78) trình bày phép thử Ta dùng ký hiệu sau - c khoảng cách biến thiên, tức hiệu số giá trị mẫu cao thấp nhất, cho ước lượng VT; d hiệu số trung bình mẫu đôi cho ước lượng Vs Phân phối xác tỷ số c/d khơng biểu thị cách thật xác Như phải dùng cách sau, giá trị trung bình khoảng biến thiên với k mẫu, mẫu gồm n quan sát từ tập hợp chuẩn có phương sai chung phân phối (xem E.S Pearsen, 1952) c' v hệ số c' bậc tự tương đương v hàm số n k 1) Các hàm số trình bày bảng 30 Biometrika table for statistisians, 1, Pearson Hartley.C.U.P Luân Đôn n = (1) 10, k=1(1)5, 10 (và c') Chữ c dùng bảng Biometricka Hiệu số trung bình mẫu đơi d có liên quan với phương sai lấy mẫu Vs Vs = VT/6, khoảng biến thiên liên quan đến phương sai tổng số V T 6d Khoảng biến thiên c hiệu số giá trị mẫu cao thấp cho ước lượng VT1) Ta tính tỉ số: q = cc' n / 6d (16) Vì ước lượng VT phân số độc lập, biểu thức q phương trình (16) phân bố xấp xỉ gần khoảng biến thiên "student" kích thước mẫu k (thay cho n bảng 29) có bậc tự tương đương v, bảng 30A để xác định Vs Nếu ta thay phương trình (16) dùng bảng 30A (n = 2, k = 10) ta có khoảng cách biến thiên "student hóa" q cx1,16 x d 1,16c d 0,668 c d 0,5% giới hạn khoảng biến thiên "student" 6,2 1,5 Do giới hạn c/d 6,2/0,668 1,5/0,668 tức 9,3 22,5 Đây sở bảng 19 G.5.4 Số đơn vị phải lấy mẫu G.5.4.1 Mở đầu Các đơn vị thường lựa chọn cách hệ thống (thí dụ toa thứ lơ hàng gửi đến) có chiều hướng hệ thống từ đơn vị sang đơn vị khác; toa toa cuối chứa than mà hàm lượng tro thấp toa Trong điều kiện vậy, tính độ xác trung bình tất mẫu khơng dễ dàng, phần lớn trường hợp độ xác thấp VT/N chút Như nói chung hệ thức ước lượng cao sai số thường dùng hệ thức trường hợp lấy mẫu nhiều đơn vị so với số thực cần thiết Tuy nhiên, hệ thức đánh giá cao sai số nên dùng gây sai sót nghiêm trọng G.5.4.2 Các mẫu lấy theo tỷ lệ nhỏ số đơn vị Nếu ta giả thuyết tỷ số VT/N cố định lấy mẫu N đơn vị giai đoạn để trị số trung bình giai đoạn đạt độ xác A, ta có A 1) VT N N 4VT A2 (17) Do ký hiệu C' dùng để phân biệt với ký hệu chữ c ELORD Cách dùng khoảng biến thiên thay cho độ lệch chuẩn phép thử Biometricka 1947, 34.41 1) Không cần thu thập N mẫu để ước lượng VT Thực ta lấy mẫu N đơn vị có hàm lượng tro x1 xk VT tính phương sai giá trị mẫu Số đơn vị mong muốn N để tính theo phương trình (16) G.5.4.3 Lấy mẫu theo tỷ lệ đơn vị Nếu lấy mẫu theo tỷ lệ thích hợp tất đơn vị phương trình (17) khơng thích hợp ta phải viết: A VU (1 ) Vs (18) N Vu phương sai đơn vị, mẫu; N số đơn vị lấy tỉ lệ đơn vị lấy mẫu; Vs phương sai lấy Vì VT = Vs + Vu phương trình (18) thành A VT (1 ) Vs (19) N Muốn dùng hệ thức cần thiết phải biết VT Vs Nếu ta coi Vs = VT/6 phương trình (15), mục G.5.2 ta viết: A VT N (20) Phương trình rút phương trình (17) N 4VT A nhỏ Sau tính số đơn vị sau: (21) VT tính theo trình bày G.5.4.4 Kiểm tra tần suất lấy mẫu Tuy nhiên, nên lưu ý cách xác định phương sai dùng phương trình (21) có sai số lớn Như bảng 31 nêu lên phải lấy 25 mẫu để đảm bảo có ước lượng phương sai, vậy, đảm bảo số mẫu mong muốn N nằm phạm vi 50% giá trị Khi thu thập 25 mẫu nhiều cần phải có nhiều thời gian, nên cần kiểm tra với số lượng mẫu Có thể đạt u cầu sau lấy 10 mẫu Nếu C khoảng biến thiên mong muốn 10 giá trị mẫu dùng bảng 30 ta có: VT = (0,325C)2 Từ phương trình (21) ta có: N = (0,325C)2(1 - ) C = 1,54A N/ (22) Đấy sở bảng 17, việc đánh giá hệ số k tính theo k = 1,54 n/ Bất kỳ giá trị quan sát C khác so với giá trị mong muốn cho phương trình (22) tiến hành lấy mẫu tần suất cần thiết phải biết độ biến động trị số C mà ta mong muốn có thực tế Điều thực cách tham khảo bảng 33, bảng nêu lên rằng, C khoảng biến thiên thực tế 10 giá trị mẫu giá trị c nằm phạm vi 1,56C 0,54C giá trị mong muốn Như vậy, C/c phải nằm khoảng giới hạn 1,00/1,56 1,00/0,54 0,6 1,8 Do giá trị C/c nằm giới hạn kết luận tần suất lấy mẫu khơng cho độ xác u cầu số đơn vị lấy mẫu phải tăng lên giảm xuống cho phù hợp Đó sở bảng 18 G.6 Áp dụng lô hàng đơn lẻ G.6.1 Đại cương Độ xác đánh giá cách lấy số mẫu lặp phụ so sánh kết với Có thể dùng hai phương pháp thực Theo phương pháp thứ cần tiến hành kiểm tra độ xác mong muốn Phương pháp thứ hai, để tính độ xác giá trị trung bình lơ hàng G.6.2 Kiểm tra độ xác mong muốn Độ xác A mẫu gồm n mẫu đơn cho công thức: Vs n P A2 Vs phương sai mẫu đơn đơn thuần; P phương sai chuẩn bị phân tích mẫu Nếu mẫu thu thập theo cách thu nhập loạt mẫu phụ r số mẫu phụ phương sai mẫu phụ đơn là: rVs n P Trị số lý thuyết r mẫu phụ ar rVs n ar P r A2 P P ar rA (r 1)P Trong giá trị ar ghi bảng 30 Giả sử mẫu gồm n mẫu đơn, phương sai, Pn phần năm phương sai tổng Pn = A2/20 trị số lý thuyết r mẫu phụ viết thành: A 2a r 4r Các giới hạn 95% giá trị viết thành: A 2a r 4r A x DL 2a r 4r x DU DL DU có giá trị ghi bảng 33 Bảng 33 - Đo độ lớn khoảng biến thiên r DL 0,04 DU 2,81 10 0,18 0,29 0,37 0,42 0,46 0,50 0,52 0,54 2,17 1,93 1,81 1,72 1,66 1,62 1,58 1,56 Với mẫu lặp số lượng nhỏ để đánh giá độ xác đạt lô hàng đơn giới hạn 95% trở thành: A A x 0,42 x1,72 x 0,395 x 0,395 tức 1,2A 4,9A Các giá trị g1 g2 cho bảng 21 tính theo cách mẫu lặp phụ khác G.6.3 Tính độ xác đạt Phương sai mẫu phụ đơn + P Phương sai trung bình r mẫu phụ S2 tính theo cơng thức S2 = + Mặt khác, độ xác A kết mẫu gồm n mẫu đơn là: A2 Vs n P Từ hai phương trình này, ta có A2 r P S2 r Và mẫu biết P = A2 A 20 2S 5r 4r Phụ lục H Lý thuyết kiểm tra sai số chuẩn bị mẫu H.1 Kiểm tra tồn q trình Giả sử kết có tên sở phân tích gam mẫu tập hợp chuẩn có độ lệch tiêu chuẩn Phân bố hiệu số mẫu đôi lấy từ tập hợp có trị số trung bình 1,13 độ lệch tiêu chuẩn 0,8525 Phân phối giá trị trung bình 10 hiệu số h cho 95% giá trị h nằm phạm vi giới hạn (1,13 0,8525 ) = (1,13 10 0,54) tức khoảng 0,59 1,67 Tiêu chuẩn giả thiết phương sai chuẩn bị mẫu không lớn 0,05A Nếu đạt phương sai này, ta hy vọng có giá trị h nằm điểm 0,59 A x 0,05 1,67A x 0,05 tức 0,13 A 0,37 A phải khảo sát thêm (xem phụ lục D) H.2 Kiểm tra riêng rẽ giai đoạn chuẩn bị Cách tính tốn dựa sở sau đây: a) Nếu trình gồm số giai đoạn gian đoạn có nguồn gốc sai số độc lập có phương sai Vi, phương sai V sai số tổng tính theo cơng thức: V = v1 + v2 + + (23) v1 = b) Ta có V(x+y) = Vx + Vy (24) V(x-y) = Vx - Vy (25) phương sai n lần phân tích, phân tích có phương sai V, tính theo cơng thức: V ( x1 x x n ) n V n (26) Nếu phương sai khác V ( x1 x x n ) n V1 V2 Vn n2 c) Các phương sai giai đoạn chuẩn bị mẫu riêng biệt là: V1 phương sai lấy Ykg từ Xkg; V2 phương sai lấy Zkg từ Ykg; V3 phương sai phân tích (gồm phương sai lấy 1g từ Zkg ra) Với mẫu 10 mẫu có kết quả: H.3 Cách tính phương sai Từ số liệu ta tìm phương sai a) Vp phương sai hiệu số phân tích mẫu đơi [thí dụ (1) (2)] Có 30 hiệu số (ký hiệu g): Vp = 30 g2 b) Vq phương sai hiệu số trung bình phân tích đơi mẫu thí nghiệm (thí dụ A1 A2) Có 10 hiệu số (ký hiệu h) Vq = 10 h2 c) Vr phương sai hiệu số trung bình phân tích mẫu A trung bình phân tích mẫu B Có 10 hiệu số (ký hiệu k) Vr = 10 k2 Ta dùng phương trình (25) (26) để tách thành phần Vp, Vq, Vr H.3.1 Các thành phần Vp Vp phương sai hiệu số hai phân tích, nguồn gốc sai số độc lập phân tích Từ phương trình (25) có Vp = 2V3 .(27) H.3.2 Các thành phần Vq Từ phương trình (26) phương sai trung bình hai phân tích mẫu thí nghiệm V + V3/2 Vq phương sai hiệu số hai phân tích Do từ phương trình (25) Vq = 2V2 + V3 (28) H.3.3 Các thành phần Vr Một lần áp dụng phương trình (26) Phương sai trung bình phân tích mẫu A V1 V2 V3 Phương sai trung bình hai phân tích mẫu B V + V2 + 1/2 + V4 Vr phương sai hiệu số trung bình Do đó, từ phương trình (25) Vr = 2V1 + V2 V3 (29) H.3.4 Các cách biểu thị V3, V2 V1 Sắp xếp lại phương trình (27), (28) (29), ta biểu thị V 2, V3 V1 Vp, Vq Vr tính ra: V3 = 0,5Vp V2 = 0,5 Vq - 0,25VP V1 = 0,5Vr - 0,375 Vq Xác định thành phần phương sai dựa sở số giới hạn kết dẫn đến sai số lớn phương sai tính tốn khơng có giá trị Nếu tượng xảy phương sai phải giả thuyết nhỏ trường hợp thực tế MỤC LỤC Phạm vi áp dụng Mở đầu Nguyên tác lấy mẫu Lấy mẫu từ dòng than Lấy mẫu từ toa xe Lấy mẫu than từ tầu biển Lấy mẫu kho than Chuẩn bị mẫu để xác định độ ẩm toàn phần Chuẩn bị mẫu cho phân tích đại cương Phụ lục A - Thiết bị lấy mẫu Phụ lục B - Các thí dụ hướng dẫn người lấy mẫu Phụ lục C - Các phương pháp kiểm tra độ xác cách lấy mẫu lặp Phụ lục D - Các phương pháp kiểm tra sai số chuẩn bị mẫu Phụ lục E - Phương pháp kiểm tra độ thiên sai Phụ lục F - Lý thuyết tính tốn số mẫu đơn sở số liệu thực nghiệm Phụ lục G - Lý thuyết lấy mẫu than Phụ lục H - Lý thuyết kiểm tra sai số chuẩn bị mẫu ... 27,0% 3.1.5 Tiêu chuẩn khác độ xác Trường hợp cần có tiêu chuẩn xác ngồi tiêu chuẩn 3.1.4 phải theo cách thức lấy mẫu đề tiêu chuẩn số mẫu đơn phải hiệu chỉnh trình bầy 3.2.4 tiêu chuẩn xác nêu... đơn phù hợp với phép thử để đạt tiêu chuẩn mong muốn với số mẫu đơn (xem 3.5) 3.2.5 Chú ý Trong mục 3.1.2 nêu tiêu chuẩn độ xác tùy ý đạt tiêu chuẩn nào, tốt tiêu chuẩn tham khảo cách hiệu chỉnh... xác có 3.1.4 Tiêu chuẩn độ xác quy định Tiêu chuẩn tham khảo độ xác loại than có số lượng hình thức lấy mẫu 1/10 độ tro thực giá trị đến 20%1) tro 2% tuyệt đối giá trị cao Tiêu chuẩn đề bảng