GB/T 31425-2015 库仑测硫仪技术条件

　　ICS 73. 040 D 21

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 31425—2015

　　库仑测硫仪技术条件

　　Specificationsfordeterminatorofsulfurby coulometrictitration

　　2015-05-15发布 2015-07-01实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　发

　　布

　　GB/T 31425—2015

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1. 1—2009给出的规则起草 。

　　本标准由中国煤炭工业协会提出 。

　　本标准由全国煤炭标准化技术委员会(SAC/TC42)归 口 。

　　本标准起草单位 :煤炭科学研究总院检测研究分院 、神华销售集团有限公司 、长沙开元仪器股份有限公司 。

　　本标准主要起草人 : 陈宝华 、邢秀云 、杨兴伟 、孙刚 、文胜 。

　　库仑测硫仪技术条件

　　1 范围

　　本标准规定了库仑测硫仪(以下简称测硫仪)的技术要求 、试验方法 、检验规则 、标识和包装 、运输和贮存等 。

　　本标准适用于库仑测硫仪 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的 。凡是注 日期的引用文件 ,仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 。

　　GB/T 191 包装储运图示标志

　　GB/T 214 煤中全硫的测定方法

　　GB/T 2828. 1 计数抽样检验程序 第 1部分 :按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划

　　GB 4793. 1 测量 、控制和实验室用电气设备的安全要求 第 1部分 :通用要求

　　GB/T 13384 机电产品包装通用技术条件

　　GB/T 15479 工业自动化仪表绝缘电阻 、绝缘强度技术要求和试验方法

　　3 仪器基本结构

　　库仑测硫仪主要由管式高温炉 、电解池和电磁搅拌器 、空气供应及净化装置 、库仑积分器 、送样程序控制器等部分构成 ,如图 1所示 。

　　说明 :

　　1— 控制仪 ;

　　2— 推棒 ;

　　3— 异径燃烧管 ;

　　4— 管式高温炉 ;

　　5— 石英托盘 ;

　　6— 电磁搅拌器 ;

　　7— 电解池 ;

　　8— 指示电极 ;

　　9— 电解电极 ;

　　10— 燃烧舟 ;

　　11— 空气供应及净化装置 。

　　图 1 库仑测硫仪基本结构图

　　GB/T 31425—2015

　　4 技术要求

　　4. 1 工作环境条件

　　库仑测硫仪在下述环境条件下应正常工作 :

　　— 温度 :5 ℃ ~40 ℃ ;

　　— 相对湿度 :不大于 85% ;

　　— 电源 :AC 220V±22V,50 Hz±1 Hz。

　　4.2 零部件

　　外购件 、外协件应有合格证 ,所有零部件经检验合格后方能使用 。

　　4.3 管式高温炉

　　4.3. 1 升温速度 :1 h 内炉膛温度应能从室温升至 1 150 ℃ 。

　　4.3.2 恒温带 :1 150 ℃ ±10 ℃恒温带长度应不小于 70 mm。

　　4.3.3 控温精度 : ±10 ℃(1 150 ℃时) 。

　　4.3.4 控温误差 :显示温度达到设定值(通常 1 150 ℃)并稳定后 ,显示温度与异径燃烧管内实际温度相差不超过 ±5 ℃ 。

　　4.3.5 异径燃烧管 : 刚玉或石英等材料制造 ,应能耐温 1 300 ℃以上 ,气密性良好 。

　　4.3.6 管式高温炉外壳温度 :在工作温度 1 150 ℃时 ,管式高温炉外壳温度不大于 70 ℃ ,并有高温警示标志 。

　　4.4 电解池和电磁搅拌器

　　4.4. 1 电解池 :高 120 mm~ 180 mm ,容量不少于 400 mL, 电解池密封不漏气 ,且易于清洗 。

　　4.4.2 电极 : 电极片材料为纯度不低于 99. 99%的铂 , 电解电极的面积约 150 mm2 ,指示电极的面积约15 mm2 。 电极片引线焊接可靠 ,极片与电极杆的熔接应严密 。

　　4.4.3 指示电极响应时间 :小于 1 s。

　　4.4.4 电磁搅拌器 :搅拌器转动平稳 ,无异常噪声 ,转速不低于 500 r/min,连续可调 。

　　4.5 库仑积分器

　　4.5. 1 库仑积分器稳定性 :在开机 30 min后 ,10 min内漂移不超过 30个字 。

　　4.5.2 库仑积分器线性误差 : 电解电流 0 mA~ 350 mA范围内线性误差小于 ±0. 1% 。

　　4.6 送样程序控制器

　　可按规定的程序推进 、后退 ,预分解位置与停留时间可调 ,分解时间可调或能自动判断 。

　　4.7 空气供应及净化装置

　　主要由电磁泵 、净化管等组成 ,结构合理 。 电磁泵空气抽气流量不低于 1000 mL/min,供气流量不低于 1 500 mL/min,异径燃烧管出口端 、活塞与电解池之间连接时口对口紧接 ,接口部分密封不漏气 ,且易于清洗 ;净化管内装氢氧化钠及变色硅胶 。

　　4. 8 精密度

　　同一样品两次重复测定之差应符合表 1 中重复性限的规定 。

　　表 1 库仑测硫仪重复性限

　　4.9 准确度

　　标准物质的重复测定值的平均值应在其认定值与测定结果的合成不确定度范围内 。该不确定度Uc 按式(1)计算 :

　　Uc …………………………( 1 )

　　式中 :

　　U — 认定值的不确定度 ;

　　r — 测定方法的重复性限 ;

　　n — 重复测定的次数 。

　　注 : 若 n= 2,Uc 可以使用标准物质证书给出的用户使用参考不确定度的值 。

　　4. 10 绝缘电阻和绝缘强度

　　测硫仪的独立供电部 分 的 电 源 接 线 端 与 机 壳 间 的 绝 缘 电 阻 不 小 于 20 MΩ。 应 能 承 受 1 500 V, 50 Hz交流电 ,历时 1 min无飞弧和击穿现象 。

　　4. 11 外观

　　金属镀层及化学处理表面应色泽均匀 ,不得有露底 、起皮 、起泡 、斑痕或有擦伤和划痕 ,具有较好的防腐 、防锈性能 。

　　5 检验方法

　　5. 1 零部件

　　组装使用时相关人员检测 ,符合 4. 2要求 。

　　5.2 管式高温炉

　　5.2. 1 升温速度

　　计时检测 ,符合 4. 3. 1要求 。

　　5.2.2 恒温带

　　将炉温升至设定工作温度后 ,稳定 15 min,将一标准测温热电偶的测量端从进样口处插入 ,至距离控温热电偶热端约 60 mm 处 ,记录插入深度 ;停留 5 min~ 10 min,每隔 10 s读取一次毫伏计上的电势值 ,共读 4次 ,取其平均值为该位置上的电势值 ;将热电偶向前推进 10 mm ,重复上述操作 ,直至将测量

　　端推到距离控温热电偶热端另一方向约 60 mm 处 ,把热电偶慢慢往回拉出 ,拉出距离和间隔时间及读数等操作同推进测量 。取推进和拉出共 2 次值的平均值 ,绘制炉膛位置与温度的关系图 , 找出温度在1 150 ℃ ±10 ℃的区间 , 即为管式高温炉的恒温带 ,其长度应符合 4. 3. 2要求 。

　　5.2.3 控温精度和控温误差

　　将炉温升至设定温度后 ,开动抽气和供气泵 ,将抽气流量调节到 1 000 mL/min,稳定 15 min,将 一测温标准热电偶的测量端从进样口插入到异径燃烧管中 ,并使其热端与管式高温炉控温热电偶的热端处在同一截面处 ,使其冷端置于冰水混合物中或室温下 。稳定 30 min后 ,每隔 30 s记录一次毫伏计上的电势值和测硫仪上显示的温度 ,连续记录 40次 。将每次记录的电势值转换为温度值( ℃) 。 当冷端置于室温下时 ,应进行冷端校正 。 以标准热电偶 40次测量温度值的极差为控温精度 ,应符合 4. 3. 3 的要求 。 以标准热电偶 40次测量温度值的平均值为异径燃烧管内实际炉温 , 以 40次测硫仪显示温度的平均值为仪器温度显示值 ,仪器温度显示值与实际炉温之差为控温误差 ,应符合 4. 3. 4 的要求 。

　　5.2.4 异径燃烧管

　　将炉温升至 1 300 ℃并停留 10 min后 , 降温至室温 ,取出异径燃烧管 ,检查是否有变形破损情况 ,应符合 4. 3. 5要求 。

　　5.2.5 管式高温炉外壳温度

　　将炉温升至 1 150 ℃ ,按 GB 4793. 1测定 ,应符合 4. 3. 6要求 。

　　5.3 电解池和电磁搅拌器

　　5. 3. 1 气密性检查 :开动抽气泵 ,调节抽气流量至 1000mL/min,然后关闭电解池和异径燃烧管间的活塞 ,若抽气量降到 300 mL/min以下 ,则证明气密性为合格 。

　　5.3.2 电解池和电极面积 :采用相应工具进行检测 ,应符合 4. 4. 1 和 4. 4. 2 的要求 。

　　5.3.3 指示电极响应时间 :在指示电极间接入毫伏计 ,启动测硫仪 ,毫伏计示值稳定后往电解池中滴加微量亚硫酸稀溶液 ,测量毫伏计示值变化的时间 ,应符合 4. 4. 3 的要求 。

　　5.3.4 电磁搅拌器 :将转速调为 500 r/min,观察转动是否平稳 ,有无异常噪声 。

　　5.4 库仑积分器

　　5.4. 1 试验设备

　　5.4. 1. 1 直流电流表 :0. 5 级 ,500 mA。

　　5.4. 1.2 电阻箱 :0 kΩ~ 100 kΩ,精度 0. 01 Ω。

　　5.4.2 稳定性测定

　　在开机 30 min后 ,库仑积分器的读数在 10 min内漂移不超过 30个字 。

　　5.4.3 线性误差测定

　　测定步骤如下 :

　　a) 断开电解池连接线 ,将直流电流表和电阻箱串接入电解电极电路 ;

　　b) 开启主机电源 ,调节电阻箱阻值 ,将回路电流分别调节至 50 mA、100 mA、150 mA、200 mA、 250 mA、300 mA、350 mA,在每一设定电流下启动计时器计时 2 min, 同时记录显示器的显示值 ,重复测试 2 次 。按式(2)计算积分线性误差 Pi,应符合 4. 5. 2 的规定 。

　　—

　　Pi

　　式中 :

　　—

　　wi — 某一相应电流下 2 次测量值的硫显示值的算术平均值 ,单位为毫克(mg) ;

　　wz,i— 某一相应电流下的硫的理论值(厂家设计时设定) ,单位为毫克(mg) 。

　　5.5 送样程序控制器

　　设定预分解和高温区分解时间 ,若为自动判断终点 ,可不设定高温区分解时间 。启动进样装置 ,测定样品于预分解和高温分解区的停留时间和停留位置 ,应能满足 4. 6要求 。

　　5.6 空气供应及净化装置

　　检测空气流量并观察净化装置 ,应符合 4. 7要求 。

　　5.7 精密度检验

　　精密度检验应同时满足以下两个条件 :

　　a) 取 6个不同硫含量的煤样 ,各进行 2 次重复测定 ,2 次测定值之差都符合 4. 8要求 ;

　　b) 对同一煤样进行 10次重复测定 ,重复测定值(x)的方差与由 GB/T 214规定的重复性限计算的方差应无显著性差异 。 比较方法如下 :

　　按式(3)计算 10次重复测定的方差 :

　　S

　　按式(4)计算 GB/T 214中的重复性测定方差 S :

　　S …………………………( 4 )

　　式中 :

　　r— 重复性限 。

　　若 S2≤S ,则方差判定合格 ;

　　若 S2 >S ,则按式(5)计算统计量 F:

　　F …………………………( 5 )

　　若 F≤2. 41,则 S2 与 S 无显著性差异 ;否则 S2 显著大于 S 。

　　注 : 临界值 F0.05,9,∞ = 2. 41。

　　5. 8 准确度检验

　　对 6个不同含硫量的标准物质(含硫量分别为高 、中 、低)进行 2 次重复测定 ,在不超差的情况下计算每个煤样的重复 测 定 平 均 值 , 各 平 均 值 都 应 在 认 定 值 的 用 户 使 用 参 考 不 确 定 度 范 围 内 , 符 合 4. 9要求 。

　　5.9 绝缘电阻和绝缘强度

　　按 GB/T 15479测定 ,其结果符合 4. 10要求 。

　　5. 10 外观检查

　　目测检查 ,应符合 4. 11要求 。

　　6 检验规则

　　6. 1 总则

　　测硫仪应进行出厂检验和型式检验 ,检验项目见表 2。

　　表 2 检验项目

　　6.2 出厂检验

　　每台测硫仪应经制造厂质量检验部门按表 2规定的出厂检验项目逐台检验 ,检验合格并出具合格证后方可出厂 。

　　6.3 型式检验

　　6.3. 1 型式检验规则

　　产品有下列情况之一时 ,应进行型式检验 :

　　a) 新产品投产或老产品转厂生产的定型鉴定 ;

　　b) 正式生产后 ,如结构 、材料 、工艺有较大改变 ,可能影响产品性能时 ;

　　c) 停产 2 年以上 ,再恢复生产时 ;

　　d) 批量生产时 ,每 2 年进行 1 次 ;

　　e) 出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时 ;

　　f) 国家质量监督机构提出进行型式检验的要求时 。

　　6.3.2 抽样规则

　　按 GB/T 2828. 1规定从出厂检验合格的成品中进行如下抽样 :

　　a) 批量不超过 25台时 ,抽样 2 台 ;

　　b) 批量在 26台 ~ 90台之间时 ,抽样 3 台 。

　　6.3.3 判定规则

　　产品按如下规则进行型式检验判定 :

　　a) 当批量为不超过 25台时 ,根据抽检的样品(第一样本)检查的结果 ,若检验项目全部合格 ,则该批产品判为合格产品 。若不合格品数大于或等于 2,则该批产品判为不合格 。若第一样本不合格品数等于 1,则再按 6. 3. 2 随机抽取 2 台作为第二样本 ,进行重复检查 。两次样本中不合格品数总和等于 1,判为合格 ;否则为不合格 。

　　b) 当批量为 26台 ~ 90台时 ,根据抽检的样品(第一样本) 检查的结果 ,若检验项 目全部合格 ,则该批产品判为合格产品 。若不合格品数大于或等于 3,则该批产品判为不合格 。 如果第一样本不合格品数大于 0小于 3,则再按 6. 3. 2抽取 3 台作为第二样本 ,进行重复检查 ,两次样本中不合格品数总和小于或等于 3,判该批产品合格 ;否则为不合格 。

　　7 标识和包装

　　7. 1 标识

　　应在产品适当 、明显的位置上固定产品铭牌 ,并标明下列内容 :

　　a) 制造单位名称 ;

　　b) 产品名称 、型号和商标 ;

　　c) 制造日期及编号 ;

　　d) 产品主要参数 。

　　7.2 包装

　　7.2. 1 产品包装应符合 GB/T 13384规定 。易碎品应有专用小包装 ,并用纸条 、泡沫塑料等物填实 。

　　7.2.2 包装箱内应附有下列文件 :

　　a) 产品合格证 ;

　　b) 产品使用说明书 ;

　　c) 产品维修服务卡 ;

　　d) 装箱单 。

　　7.2.3 包装箱外表面的标志应清晰 、整齐 ,并包括 :

　　a) 产品名称 、型号和商标 ;

　　b) 制造单位名称和发货站名称 ;

　　c) 收货单位名称和收(或到)站名称 ;

　　d) 包装箱外形尺寸 ,毛重 , 出厂日期 ;

　　e) “小心轻放”“向上”“防潮 ”等图示标志应符合 GB/T 191的规定 。

　　8 运输和贮存

　　8. 1 运输 :包装好的产品在能够避免雨雪直接影响的条件下 , 可用任何运输工具运送 。 运输过程中应小心轻放 ,不准倒置 ,严禁摔压 , 防止损坏 。

　　8.2 贮存 :产品应贮存在通风 、干燥 、周围无酸性或碱性等有害气体的库房中 。