水质分析中误差的控制

水质分析中误差的控制（精选7篇）

水质分析中误差的控制 篇1

水质检验工作对水资源的可持续性管理及污染治理方面有直接影响, 其检验数据检测的准确性对整体的检验结果及水资源管理工作规划有决定性的作用, 唯有将检验数据误差降到最小, 才能为实际管理工作提供可靠的依据[1,2,3,4,5]。

1 水质检验中的数据误差分析

1.1 固定因素引起的误差

固定因素引起的误差最为常见, 也最有规律可循, 因而又被称作系统误差。此种误差多可在同一系列水质监测工作中反复出现, 且同类误差的产生原因为固定因素。这些固定的影响因素可以使检验工具因素, 也可是环境因素。检测工具引起的系统误差常见于砝码方面, 当进行水质检验操作前没有规范进行砝码校正、反复用砝码称量操作时, 就难免出现称量误差, 用同一未校正砝码称量得出的结果有相同的误差;水质浓度监测环节出现的系统误差则常有不固定的特点, 待检测的标准溶液容易受到环境因素影响, 进而出现体积变化, 体积的变化就会导致标准溶液浓度出现波动, 从而影响水质浓度检测结果, 由于不同的环境下溶液体积变化不同, 因而实际浓度检测结果误差也不固定。

固定或不固定的检测误差都是可以找到原因、找到规律并加以克服的, 称重时的固定误差可通过规范校正砝码而消除或减小, 浓度检测时的不固定误差也可通过避免环境影响而减小, 同时提升检测仪器精确度、规范检测操作, 就能提升检验操作准确度。

1.2 不确定因素引起的误差

此种误差也叫偶然误差。顾名思义, 在水质检验操作中, 存在着一些不固定、无规律可循的影响因素, 包括操作因素及环境因素。此处所指的操作因素不全指错误操作引起误差, 而是在规范的检验操作下, 仍不可避免的误差现象;环境因素也不是指检测环境的变化, 而是在同一环境下的检测结果出现误差。出现偶然误差的主要原因是检测温度、气压、湿度等的波动难以避免, 总会对检测结果造成直接或间接的影响。

各种环境因素及其他因素引起的检测误差有的呈正向变化, 有的朝负向变化, 具体误差方向与检测项目及影响因素本身的特点有关。

1.3 操作误差

此种误差多是由水质检验操作人员实际操作中的失误引起, 这与检验操作人员的检验操作技能掌握程度及综合操作素质等有直接或间接的关联。常见的操作误差如使用不洁的检验器具盛放待检水, 污染待检水或促使待检水质发生变化而直接影响到其检验结果;还可见检验操作中错误使用了检验试剂、试剂添加量错误, 以及对检验结果错误记录、计算等都会直接导致检验误差的出现。另外, 此类误差都具有不确定的特点, 有可能检验结果偏大, 也可能偏小。

2 水质检验中的数据误差处理

水质检验的误差发生可通过规范操作、确定影响因素误差特点总结等方式最大限度避免或降低, 因而在实际的水质检验操作中, 应通过数字处理及结果分析两个方面处理误差, 以为后续工作提供更为可靠、真实的结果。

2.1 检验所得数字处理

在检验结果计算分析过程中, 要结合以往相关检验数据处理经验、借鉴其他类型检验项目相似的误差处理方案, 安排2人以上的工作人员反复对检验数据进行读取、记录、统计, 在读取及记录的同时, 凭借以往工作经验及实践知识快速分析所得数据是否与所检验的项目吻合、是否能够基本反映出检验项目实质。在进行滴定管数据读取时, 就应多次读取、记录, 并注意每次读取数据之时都应保持实现与滴定管中的液体凹面相平, 且从滴定管之上读出的体积数据应保留小数点后2位数字, 而第二位数字应根据以往实践经验相对准确地估测, 不可因为避免误差就省去小数点后第2位数字。在同一标准多次测量中, 就会发现大多测量结果小数点前及小数点后1位数字是相同的, 而小数点后第2为数字存在差异, 依照经验及测量数据处理规范比较多数检验结果无误后, 去中位结果作为最终测量数据。

应当注意的是, 数据读取及记录中, 最后一位数字的估测并不是随意捏造, 也不是引起测量误差的根源, 根据丰富的测量结果及数据处理经验对最后一位有效数字进行准确估测是避免数据误差产生的重要手段。

2.2 检验结果分析处理

当一次测量结果及计算结果不符合逻辑推断、预期结果或与其他几次测量计算结果存在明显差异之时, 就需要对其进行科学分析判断。实际检验操作及结果处理过程中, 必须对异常数据进行多种角度分析判定, 避免对异常值在内的数据取平均值得出的结果出现偏差。工作人员应根据异常数据的偏大、偏小及检测背景、实际操作等情况分析检测及记录过程中异常数据产生的原因, 明确原因后还是要将异常数据废弃, 以免影响最终测量结果。

实际数据检测及记录中, 尽量进行5次以上反复规范检测, 保障有4次测量数据基本可靠、准确, 采用4d法对检测数据进行处理:将得出的异常数据去除之后, 计算得出其余数据的平均偏差d及平均值x, 进而计算出测量数据x与平均值x之间的绝对值, 计算出两组绝对值之间的比值, 当最终所得之比>4时, 去除异常数据, 反之则保留。除此之外, 还有多种误差处理及预防方式, 实际检测分析过程中可灵活根据实际情况选择数据处理分析方式。

3 结语

水质检验中产生的数据误差产生于操作失误、环境因素等, 因固定因素而引起的数据误差具有固定的误差值;不可控因素影响下产生的误差多没有固定的特点, 此种误差也只能通过规范操作、稳定环境降低误差;操作误差有操作不规范引起。工作人员应积极运用现代化的测量检验技术及数据处理知识, 强调检测数据的准确性及数据结果的分析, 提升水质检验数据准确度。

摘要：水质检验工作是资源管理及水文工作的重要部分, 其检验质量及水平直接影响水资源管理水平。新时期的水质检验工作应明确数据处理中的各种固定、不固定误差及操作误差, 充分分析和了解各种误差产生原因及特点, 积极运用现代化的测量检验技术及数据处理知识, 强调检测数据的准确性及数据结果的分析, 突破水质检验的误差瓶颈, 最大限度提升水质检验数据准确性与科学性。

关键词：水质检验,数据误差,误差处理

参考文献

[1]李君.浅谈水质检验中的数据误差及处理[J].才智, 2012 (20) :204.

[2]邹志红, 王学良.基于随机样本的BP模型在水质评价中的应用[J].环境工程, 2009, 25 (1) :69-71.

[3]葛志刚, 邵雪阳.水质检测指标中的暂时硬度及其计算方法[J].职业与健康, 2008, 24 (5) :436-437.

[4]徐文箭, 杨雅丽.废水水质检测化验误差分析与数据处理[J].商品与质量:学术观察, 2012 (10) :227-227.

[5]邹志红, 王学良.BP模型在河流水质预测中的误差分析[J].环境科学学报, 2009, 27 (6) :1038-1042.

浅析水质检验中的数据误差及处理 篇2

1.1 系统误差的影响

系统误差又叫规律误差, 它是指在条件相同时对其进行重复测量, 它的影响因素往往是固定不变的。举一个例子, 如果工作人员在称量时忘记对砝码进行调整, 那么砝码可能不标准, 因此在称量时一直使用它的话, 就会出现同样的误差, 这就是系统误差。这种固定的系统误差不仅由一些固定因素影响, 而且也会受到一些不确定因素的影响。像在检测溶液浓度时, 溶液的浓度不是一成不变的, 它可能会随着系统的改变而改变。但是, 我们能够采取一些措施减小误差, 比如可以在密闭空间中进行检测。在水质检验过程中, 出现系统误差的因素分别是分析方法不正确;仪器设备不先进等。

1.2 偶然误差的影响

偶然误差的因素不像系统误差那样一成不变, 也就是说偶然误差在一般情况下会发生变化。在水质检验时, 不但系统的环境比如湿度、温度等会引起误差, 工作人员水质检验的操作过程也会引起误差。但是这种误差会随着周围环境的变化而变化。虽然工作人员的操作无误, 但是这种误差也不会消失, 因为这些影响因素在检验过程中不会轻易地发现。

1.3 过失误差

工作人员的水平和素质存在比较大的区别, 一些素质不高或者没有经验的工作人员在检测时由于种种原因没有遵守相应的步骤而引起的误差, 这就是过失误差。这些因素是能够控制的, 工作人员在检测时应该努力改正自己的缺点进行正确的检测。比如, 当工作人员在检测时要考虑周全, 使用的仪器要干净, 如在仪器中存在杂质, 杂质也参与了该反应的话, 就会对结果产生误差;另一方面, 工作人员在检测时, 取用试剂瓶时, 不注意标签或者不留意的话, 可能会用错试剂, 这样就会导致实验结果与预期结果不否。这需要工作人员在技术方面过硬, 态度方面端正, 然后进行正确的操作和使用。

2 水质检验中误差处理的措施

不管是做什么事难免会出现一些误差, 水质检验也一样, 也会引起各种各样的误差, 最终影响水质检验的结果。因此, 为了将误差减到最小, 就要采取一些相应的措施。一方面提高工作人员的素质, 另一方面引进先进技术和设备。如果依旧存在出现误差的话, 可以对结果用数字化处理等手段进行解决。

2.1 数字处理

在水质检验处理方法过程中可以按照以前检测的经验, 吸取检测其他资源的优势, 进而找出适合检测水质的误差处理办法。在水质检验时, 为了避免人的主观因素导致结果不准确, 可以找三个或三个以上的工作人员读取并且记录数据, 也可以互相学习彼此检测的经验。滴定管是一个比较精密的仪器, 在读数时可能会存在误差, 因此可以采取多读几次求平均值的办法。在读数时由于一些工作人员不能准确读数而造成误差。因此相关部门可以对工作人员进行相关培训。告诉他们在读数时要注意:平视滴定管, 视线与液体凹液面最低处保持相平;读数时可以估读到小数点后两位甚至第三位, 多读几次就会注意到个位、十位甚至百位都是一模一样, 只是小数点后面的数字不同。在多读几次之后, 取其中的中位数作为检测的最终结果即可。

2.2 对结果进行适当地处理

水质检验完成后, 要对实验数据进行分析和处理。在实验结果中会出现一些不正常的数据, 工作人员要对这些数据进行调查, 检查出现这些不正常数据产生的原因, 然后从这个过程中明白检测失误的原因, 并且从中接受教训并吸取经验, 以防再次发生同样的错误。同时也要注意在最后检测结果时不可以使用非正常的数据, 否则会使检测结果误差加大。减小误差的目的就是要使数据更加准确, 更加具有说服力, 因此在水质监测中检测人员要进行多次实验, 并且要保证每一次实验的成功率, 例如可以做五次实验, 但是至少成功四次。在对检测数据进行计算的过程中, 不可以把非正常的数据计算在内, 只需要对其余的数据进行计算, 然后求出均值。进行一系列的计算之后, 如果比值比4小, 那么保留所测数据, 否则找出不合适的数据。检测结果的计算不只这一种方法, 还有其他的方法, 在实际操作中, 具体情况要具体分析。

3 结语

在水质检测过程中由于各种因素的影响, 导致了数据误差出现了许多种。像上面所说的, 系统误差是固定不变的, 偶然误差是可以变化的, 过失误差是可以避免的。处理这些方法通常可以采用数字计算或者对结果进行处理的方法。简而言之, 由于这些误差会造成分析结果与预估结果有很大的差别, 尤其是一些非正常数据。所以, 工作人员要不断提高自身的素质, 端正检测的态度, 提高检测结果的准确度, 这样才能更好地服务于人民。

参考文献

[1]李剑.分析水质检验中的数据误差及处理[J].中国医药指南 (管理教学) , 2013 (9) .

水质分析中误差的控制 篇3

1 废水水质监测的重要性

1) 废水水质。由于城市的快速发展, 工业排放的污水和农业生产排放的污水流入水体后, 使水体中的污染物的含量远远超过水体的自身清洁能力, 使得水体的化学性质和物理性质才产生变化, 影响了水的特征, 危害了人类的身体健康, 破坏了生态环境。2) 废水水质监测的重要性。而针对这种被污染的水质, 采取有效的检测措施, 掌握水质的变化情况, 控制水污染的扩大化, 为环境保护和把维护生态平衡提供信息和依据, 对饮用水的水质进行检测和评定, 为人们的身体健康提供帮助。

2 废水水质检测中的误差分析

1) 误差。误差指的是在测量过程中, 测出的数据跟实际数据值之间存在的差异, 叫做测量误差。而这些误差受测量人员、测量手段和测量设备的影响, 同时受测量环境和测量对象的作用, 所以在检测水质中, 同样不可避免出现测量误差, 只能针对具体情况, 采取有效的手段来减小误差, 提高检测质量。

2) 误差的本质特征。测量误差主要是实际测量值跟真值的差异, 分为直接误差和间接误差。在测量中受各种因素的影响, 测量误差不可避免, 而出现错误是可以消除的。

3) 误差术语分析。真值:在测量中真值是一个理想化的概念, 现实中是不存在的, 也无法测出。但在使用过程中, 只能通过大量的测量来求得约定真值, 该数据可以无限的接近于真值, 误差小到可以忽略掉。在实际的水质检测中要想求得真值, 就需要无数次的进行测量, 然后取各个数据的平均值, 作为约定的真值。平均值:平均值在检测中主要涉及到集合品均值、加权平均值和平方根均值等, 在实际情况中可以具体选择。在多次测量中会求得非常接近真实值的数据, 提高测量的真实度。算术平均值可以表示为:

其中n表示为观测次数, x表示每次的观测值。

准确度:准确度是指测定值跟真实值之间的偏差, 反映了系统误差的大小。

3 出现水质检测化验误差的原因

在水质检测过程中需要利用一定的手段, 采用适合的仪器设备对水质进行取样、化验、检测等程序, 所以在每个过程中都有可能出现误差。其中测量时出现的误差有系统误差和偶然误差之分。系统误差是指在受视觉、磨损、刻度、接触力、变形等因素的影响下而产生的误差, 在测量中无法改变。而这种误差可以利用合理的方式和手段来求得数据, 属于可预算的误差类型, 然后采取有效的手段来降低误差的值。

4 水质检测化验中误差的处理

4.1 直接测量误差的处理

在废水水质的检测过程中可以通过间接和直接两种方式来测量数据, 而通过仪器和设备等手段直接测量出来的数据值, 叫做直接测量值。然后通过公式计算的方式, 将测得的数据代入公式后得出的值, 叫做间接测量值。

直接测量值在检测中受单相检测误差和多次测量误差的影响。

1) 单相测量误差, 单相测量误差是由于在测量中对某次检测无法进行测量的重复, 导致测量数据不够精确。处理方式是:通过实际情况来对误差进行修正, 按照设备的说明对误差较小的进行分析和处理;若无法进行计算, 则可以将仪器最小刻度的一半作为最大误差的单相测量值。2) 多次测量误差, 在检测中可以通过多次测量的方式来减少误差, 在条件许可的情况下, 利用数学计算法将多次测量的数据进行计算, 求得最接近的真值。例如:在进行原水浑浊度的检测时, 进行多次测试, 然后可以取其中的十次或者二十次进行计算, 求得其平均值。测量中使用分光光度计来记录度数, 按照平均值的计算公式进行误差分析, 得出无限接近的真值。若在实际检测中发现相关系数为0.98, 则按照试验标准法回收率可达87%~110%, 在线监测的系统回收率达到88%~114%。可以选择建立一元线性回归方程, 根据公式氨氮含量=废水监测相关系数×检测数据+0.09, 结果会控制在有效范围之内。

4.2 间接测量误差的处理

间接测量的数值是由直接测量数值带入公式后求得的, 所以间接测量的误差值不仅受直接测量的数据值的影响, 还会受计算公式的形式影响。同时, 在直接测量值和间接测量值之间存在某中特定的函数关系, 这些关系也会对间接的测量值产生影响。

其中:间接测量算术平均误差的计算必须要考虑各种误差都存在的情况, 因为绝对误差是要相互叠加而求得, 算术平均值中含有差运算、和运算的绝对误差, 其值大小是由绝对误差和直接测量误差相加而得。

因为直接测量误差和间接测量误差中存在较多的运算关系, 其中包括加法、减法、乘法和除法、以及乘方、开方等运算关系, 多产生的误差也会受这些关系的影响。若间接测量值的公式中只包含加减运算, 则需要先计算绝对误差, 在算相对误差;若公式含有开放运算和乘除运算, 则要先计算相对误差, 之后是绝对误差的计算。

4.3 异常误差的处理

在废水水质检测中有时会出现偏离偏差范围的数值, 或者这个数值在多个数值中过大, 影响了整体数据的处理, 则该数值叫做异常误差。对于异常误差的处理主要是通过迪克逊检验、拉布斯检验、肖维涅准则等方式来进行检验和处理, 通过分析后找出整个异常的数据, 将其剔除。例如在进行酸碱度检测时, 会出现最小值和最大值, 出现异常数据, 可以计算算术平均值和标准差的方式来处理该数据。

例如在水质监测中PH的实测数据为:

9.33, 8.35, 8.34, 8.09, 8.26, 8.55, 8.58, 8.36, 7.25等数据。

可以看出最大值9.33跟最小值7.25属于异常值, 选择剔除。然后可以利用公式来计算

5 结束语

水质检测的数据质量受检测设备、检测人员的操作技术、检测手段以及检测环境的影响, 因此, 需要在检测中做好检测数据的误差处理工作, 减少出现的误差值, 提高检测水平。

参考文献

[1]苗艳.废水水质检测化验误差分析与数据处理浅谈[J].科技与企业, 2013.

煤质分析中的误差控制研究 篇4

1 煤质分析的流程

煤在工业中的应用非常广泛, 不同的用煤设备和工艺流程, 对于煤质的要求是不同的。

在对煤质进行分析时, 需要能够准确反映分析对象的特性, 并依据这些特性对不同的样品进行合理分类。在试验方法的选择上, 应当在保证准确度的前提下, 满足可重复、易验证的要求。在试验方法的选择上, 应当简便易行, 采用标准化的方式开展工作。当然, 煤质的化验工作除了上述基本要求外, 考虑到煤质成分复杂、可变性高, 对其成分和性质进行分析时, 需要对试验方法进行规定、对样品按照统一的标准处理, 结合不同的组成成分和性质, 确定检测方法。煤炭来源和组成的复杂性和用途的多样性, 也对煤质分析的标准提出了一定的要求。不同的化验方法需要在统一的、可衡量的标准下进行, 不易产生误解, 也有利于分析结果的使用。为了增强化验分析的一致性, 各个国家对煤质分析的程序和方法、指标等进行了要求, 我国也公布了与煤质分析试验有关的国家标准。这一标准从煤炭样本测定、试剂选择、结果的计算和表达等方面, 都做出了严格统一的规定, 下面将对煤质分析中的主要内容进行介绍和分析。

1.1 煤样

煤样是指为确定煤的性质, 按照要求的方法提取具有较强代表性的试样, 通过大批量煤炭产品中的煤样选择, 能够对代表性的样品开展实验, 得出这批煤炭的平均指标, 在煤样的选择上, 要按照国家标准规定, 开展采样和样品制作以及分析化验工作, 得出在需要分析化验的各项指标。在煤质分析工作中, 由于煤炭本身所具有的特性及不同分析指标要求的差异, 对于煤样的选择具有不同的要求, 需要对煤炭的采样和制备采取严格的程序和方法。

1.2 测定

在对煤质分析的测定环节, 除专门要求外, 通常每项分析试验要进行两次测定。两次测值的差如不超过规定限度即同一化验室允许误差“T”, 则取算术平均值作为测定结果, 否则须进行第3次测定;如3次测值的极差小于1.2T, 则取3次测值的算术平均值作为测定结果, 否则须进行第4次测定;如4次测值的极差小于1.3T, 则取4次测值的算术平均值作为结果;如极差大于1.3T, 而其中3个测值的极差小于1.2T, 则可取3个测值的算术平均值作为结果。如果上述条件没有实现, 就应当对测定结果进行舍弃, 在检查仪器、操作方法后, 进行再一次测定。

1.3 试剂

化学试剂可以分为化学纯试剂、分析纯试剂、优级纯试剂和基准试剂。在煤质化验过程中, 多使用分析纯试剂, 只有对纯度要求不高的情况下, 才使用化学春实际。煤质分析工作中对水的要求较高, 需要使用蒸馏水或同等纯度的水。

1.4 溶液

此处的溶液, 除非另外说明, 通常指的是水溶液, 用物质的量浓度或是百分比浓度加以表示。

1.5 测定方法的精密度

这一指标可以使用重复性和再现性进行表示。重复性指的是在同一化验室中的试验允许误差。重复性这一指标通过在实验室、操作者、操作仪器、煤样都相同的条件下, 测得结果的差值 (在95%概率下) 的临界值进行表示。再现性指的是在不同的化验室中开展实验存在的允许误差。具体含义指的是, 在不同的化验室中, 对具有代表性的煤样进行重复测定得出的平均值差值 (给定的概率) 的临界值。

1.6 结果计算和表达

测定结果通常用四舍五入的方式进行调整。凡末位有效数后边的第一位数字大于5则在其前一位上增加1, 小于5则舍去;凡末位有效数后边的第一位数等于5, 而5后面的数字并非全部为零, 则在5前一位数上增加1;如5后面的数字全部为零时, 而5前面一位数为奇数, 则在5的前一位数上加1;如前一位为偶数时 (包括零) , 则将5舍去。

2 误差产生的原因

现代化仪器和技术在当前的煤质分析中得到了广泛的应用, 化验精度也有了很大提升, 但是, 在日常工作中, 由于仪器和设备的操作使用, 往往需要由化验人员来实际操作。仪器和化学用品的使用, 煤样和相关试剂的称量、熔样、溶解和分离, 进而得出测定结果。

在这一过程中, 存在着很大的人为误差。即便是熟练程度较高的化验工作人员, 在使用精度最高的检验仪器, 试剂也选用纯度最高的类型, 也会受到多方面的限制而出现测量结果的偏差。这种限制包括测量仪器的准确程度、人自身感觉器官的局限性、试剂纯度的相对性等方面。这种限制造成的结果偏差可以看做是测定的误差。

误差的产生主要分为两类, 一类是系统误差, 一类是偶然误差, 下面就这两种类型的误差进行形成原因的分析。

2.1 系统误差

系统误差有着固定的原因, 误差数值上也具有一定的规律, 通常接近于某个数值, 并且通常多次出现。

导致系统误差产生的原因主要有三个类别:一是仪器方面的不足。比如在砝码称量前没有进行校正, 分析天平的两臂长度没有进行校准, 滴定管在使用前没有进行及时的校正, 这些仪器方面的不足会导致比较明显的系统误差。二是试剂的纯度不高或是使用方法不当。如果出现试剂不纯、蒸馏水含有杂质等问题, 可能会你使误差表现出某种一致性。三是测量方法不当。在酸碱滴定操作中, 等当点和终点不一致也会导致出现系统误差。

2.2 偶然误差

偶然误差受不确定因素的影响, 其数值是可变的、不确定的, 在多次测量中, 可能会出现或大或小, 或正或负的情况。这种误差呈现出较低的规律性, 也无法像系统误差一样多次重复出现。偶然误差在数值分布上, 也有一定的特点。误差较大的情况属于少数情况, 误差较小的情况属于多数情况, 出现正负误差的几率几乎是相等的。导致偶然误差出现的原因主要有两方面:一是操作人员的工作疏忽。比如在读取相关读数时, 对于最后一位数字可能是根据自身的经验估计的, 在进行多次估计时, 可能存在误差。二是意外因素的变化。比如, 在试验过程中, 受到温度、电流等因素的变化影响, 结果也会呈现出一些偏差, 这些偏差有些是人无法感知的、也难以进行绝对的控制, 这些偏差也可以看做是偶然偏差。

3 减小误差的方法

通过对煤质分析误差产生的原因的分析, 就可以采取对应的措施减小可能产生的误差。

3.1 系统误差

系统误差主要是由仪器设备和试剂选用、测量方法等导致的, 给我们的启示是, 在开展煤质分析的试验时, 需要这些因素进行考虑和校正。比如, 化验中用到的天平砝码、天平臂长等因素, 需要进行定期的鉴定、测试和校准, 以准确了解仪器的工作状况, 确保其在使用时符合要求。在试剂的选择上, 要使用分析纯试剂, 对容器进行提前清洁、保证蒸馏水的质量和纯度。在测量方法的选择上要更加科学和规范, 比如在酸碱滴定试验中, 不同的指示剂代表着不同的重点, 如何使滴定终点尽可能和等当点一致就是一个需要研究的重要问题, 在这对指示剂的使用提出了较高要求。在实际的试验中, 通过多次调整和摸索, 找出p H值变色范围和等当点p H比较接近的指示剂能够较好地减少滴定环节可能产生的误差。

3.2 偶然误差

煤炭自身存在着很高的差异性, 不同的检测指标也对采样要求有着很高的差异。在获得具有代表的煤样和得出较为准确的煤质分析结果时, 应当按照国家标准要求开展煤样采制、和化验, 保证煤样的均匀、重量合适、没有遗漏点。

煤作为一种吸湿性物质, 受到环境和空气中水分含量的巨大影响。试验中煤样的重量和品质也受到水分的显著影响。在进行煤质分析时, 除非有专门要求, 通常煤质分析中采用的煤样都需要进行破碎和所分处理, 保存在干燥的环境中。为了保持对空气湿度处理的一致性, 实现煤质分析结果的稳定性, 要在对煤质分析指标 (灰分、挥发分、元素分析、发热量) 进行分析时, 对相关结果进行测定, 确保指标测值的准确性。如果无法实现同时测定, 需要在水分不发生明显变化的时间限度内进行测定。

在煤样制作完毕后, 要放置在严密的容器中, 要使用带有玻璃塞或是塑料塞的玻璃瓶。称量前, 对煤样进行混匀处理, 按照规定称取和试验。当前, 现代化仪器的广泛应用, 使很多分析步骤更加自动化, 但仍然存在需要人为估计的环节。比如, 在对滴管进行读数时, 可能存在主观因素导致的误差, 这就要求操作人员能够按照统一的标准来读数, 尽可能减少主观因素造成的误差。

由外部环境变化以及操作设备的电流和电压不稳定等意外因素造成的偶然误差, 可以采用化验环境优化的方式尽量减小。比如, 要使化验室处于相对封闭的环境, 在设备选择上和化验环境的控制上处于更加恒定的状态, 温度和湿度保持稳定, 能够尽可能减小误差。在偶然误差的处理上, 可以使用多次测定的方式, 使绝对值正负号出现机会相同, 使用平行测定的方法, 使误差越来越小。

4 结语

在煤质分析和化验工作中, 需要对误差进行适当的控制。准确度就成了误差控制能力的一种体现。通常准确度被定义为测定值与真实值之间的符合程度。要想在化验分析中获得较高的准确度, 就要对系统误差和偶然误差进行恰当的处理, 使系统误差降到最低程度, 并尽可能减小偶然误差, 这两方面的努力, 可以有效地减小煤质分析中的误差数值。考虑到煤炭的特殊性, 在选用煤炭化验分析方法时, 也有着很高的规范要求。尽管测定步骤中存在人为操作、外部环境变化、仪器设备精度控制误差等方面条件的制约, 但是只要煤质分析的操作人员能够认真学习操作技术、遵照国家相关技术标准开展工作, 就可以在不断摸索和提高中, 获得符合实际情况的分析结果, 也能够作为评价煤样和制成品品质的重要依据。在实际工作中, 煤质化验分析的工作人员应当对于结果进行深入分析, 找出导致误差的可能原因, 加以纠正, 将煤质化验分析中的误差降至最低。

参考文献

[1]李英华.煤质分析应用技术指南[M].北京:中国标准出版社, 2009.

[2]杨金和, 陈文敏, 段云龙.煤炭化验手册[M].北京:煤炭工业出版社, 2004.

水质分析中误差的控制 篇5

近年来,水质污染问题日益严峻,这对人们的饮水安全存在巨大的隐患,为此,人们越来越重视水质化验工作,从而确保水质的安全性。在水质化验分析工作中,质量控制是其结果准确性的基础,为了确保水质化验分析工作能够顺利完成,就必须采取合理的质量控制措施,尽可能的降低化验过程中的数据误差,保证水质化验工作的高质量、高效率。要做好水质化验分析工作,不仅仅局限于实验室中的对比,要通过合理的采样,反复进行对比检验,对相关数据进行处理与分析,从而总结出水质的检验分析结果。这整个工作过程是复杂且庞大的,在这反复的过程中不可避免的会出现误差,这对化验结果的准确性有着很大影响,因此,必须采取相应的质量控制措施,尽量避免误差对化验分析结果产生影响,提升水质化验分析结果的准确性,提高水质的质量,降低水污染的发生率。

二、水质化验分析中质量控制现状分析

目前,水质化验分析中质量控制还存在很大问题,主要有以下几方面:第一,水质采样过程中,一般使用的是玻璃容器,如果不能确保玻璃容器的干净,就容易对水质化验分析的数据结果产生很大影响;第二,目前设置的水质监测网点较少,水质监测覆盖率较低,所以,不能保证水质化验分析活动的全面性与具体性;第三,水质化验分析操作人员的专业知识不扎实,责任感不足,综合素质较差。我国水质分析工作过程,一些单位在聘用工作人员时,没有对工作人员的整体素质进行严格审核,因此,这也是导致质量控制效果不高的原因之一。近年来,用于水质化验分析的设备设施已经比较完善,但是对化验室的环境控制不到位,这也是影响水质化验分析结果的原因之一。这主要体现在进行化验时,空气湿度及环境温度都有可能影响化验结果。当化验场地的环境湿度太低时,静电能力增强,导致化验仪器的精确度降低,导致分析结果的准确性降低;同时,如果化验室的温度太高,就会导致化验电子仪器的稳定性降低,仪器的性能产生变化,这也会影响化验分析结果的准确性。

三、水质化验分析质量控制的具体措施

1. 对化验环境与各设备的控制

水质化验分析过程中,对化验环境与各设备的质量控制是基本工作,对分析结果起着至关重要的作用。首先,要确保化验室的环境符合化验标准,湿度与温度都要控制在合理的范围内,同时,化验室的卫生要符合标准规范。仪器设备在水质化验分析过程中,是主要影响因素之一,所以,在化验分析过程中,所有需要使用的仪器设备,包括玻璃器皿及化验仪器等,都要进行前期校对,保证所有需要使用的仪器设备化验分析水平达到国家标准,与此同时,在使用仪器设备或者是选择仪器设备时都要确保其使用规范复合国家要求。

2. 对标准物质的控制

水质化验分析质量保障主要体现在于标准物质的选择,良好的标准物质是化验分析结果的可靠基础。所以,在选择标准物质时,尽可能的使用符合国家标准规范的标准物质,如果标准物质不符合国家标准规范,则需要查找相应的文献,并根据一系列的对比与验证,证明该标准物质的可用性与准确性。特别注意的是,所使用的标准物质必须在使用期限范围内,而且在化验过程中,尽可能的缩短化验时间,避免标准物质受到污染,如果是配比的标准物质,还要进行不定期的核查,确保其质量在可使用范围内,使其能够充分发挥其作用。

3. 化验方法的控制

化验方法与化验环境、化验对象有着息息相关的联系,一些化验方法是要求在特定的环境中进行的,比如说微生物的化验就需要在缓冲间与无菌操作环境中进行。化验方法的选择也会影响化验分析结果,要想得到科学合理的化验结果,就必须选择具备一定针对性的化验方法,最好是国家标准方法,其次是行业标准与或者地方标准,如果没有发生其他方面的因素,水质化验分析不允许利用其他方法进行化验。每种化验分析对象都有很多化验方法,在选择时首先考虑水质化验分析方法,其次分析结果的针对性相对较强,能够保证化验分析结果的说服力。

4. 化验过程中的控制

在进行水质化验过程中,对水质化验需要实施充分的控制措施,否则会直接影响化验结果的准确性,使得所有化验数据都不可用,所以,在化验过程里,必须严格控制每个参数,确保化验操作的规范与准确,提高化验结果的准确度。平行样化验法主要针对不具备均匀性与稳定性的水样品,这样的水样品的化验结果偏差较大,所以化验时要适当增加化验次数,放宽偏差的限值,平行样化验结果在偏差限值被允许的范围内会出现相对的差异性。进行水质样品的化验前,化验人员会对水样品进行副样的保存,在进行完水质化验分析后,会对已保存的副样进行再次核查。再次核查之前,要对每个样品进行密码编号,再次核查的目的是将不同的化验结果进行分析对比,根据出现的偏差直观的找出影响水质质量的各个因素。再次核查必须控制时间,不但要保证副样留存的期限,而且要尽可能的降低其他自然因素对副样的影响。

5. 分析过程中的控制

工作人员对水样品进行化验之后,要对化验结果进行定期的对比与观察,分析化验结果与真实操作上产生的误差。在对水样品的分析过程中,要适当对化验结果进行客观评价,确保化验人员对样品的化验结果的客观性。为了保证水质化验的高质量,因此,在进行化验之前,必须制定合理科学的化验分析计划,这样可以监督工作人员的工作,防止出现不必要的错误。在实际分析过程中,必须严格依据化验程序进行分析工作,避免出现误差导致化验结果不准确。在对水样品进行化验分析时,一般要通过均数控制图来分析控制质量,如图1 所示。均数控制图的编制方法是:水样品在同一浓度、同一组成及同一环境下,对同一样品进行短时间的多次化验分析,得到多次化验分析的结果,计算出这些结果的平均值、总平均值及标准偏差,从而得到样品质量控制的上下限与质量警告的上下限。

四、结语

总而言之, 伴随着经济的进步与发展,对水资源的利用也越来越多,而随着工业的发展,水污染也越来越严重,而人民生活水平的提高,使得人们对水质的要求也越来越高,因此,加强对水质的化验分析具有重要意义。在实际水质检验分析过程中,利用科学的化验分析方法,提高水品质量,提高水资源的利用率。采用国家标准化验分析方法进行对水质的化验分析工作,确保化验分析结果的准确性。在经济建设不断发展的今天,水质质量控制对水资源的充分利用有着重要意义,是人民生活水平不断提升的重要基础,也是人身健康的重要保障。

参考文献

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[3]王德贤.质量控制在水质监测分析及水资源利用率中的应用[J].资源节约与环保,2014,(09):108.

沉降观测中的误差分析及精度控制 篇6

在科学技术与社会经济飞速发展的背景下, 各种民用建筑与大型的工业建筑日益增多, 这必然会导致地面本来状态发生改变, 从而向附近地基施加一些压力, 使得建筑物出现沉降, 造成建筑附近地层与所占地基发生变形。因此, 为了保证工程安全性与使用寿命, 需要对建筑物的沉降进行观测, 给后续施工与设计提供相关参数, 确保居民财产与生命安全。

1 观测的方法

在沉降观测过程中, 一般通过几何的水准测量方式进行观测。在实际观测中, 应用我国二等水准进行测量, 能够满足建筑物的沉降观测需要, 通常沉降的观测视距应严格控制在20m以内。对于一些精度要求比较高的观测, 为保证测量的精度, 在实际的操作过程中, 除了满足以上所说的国家二等水准测量之外, 还应该注意以下几个方面:

(1) 固定的原则, 在操作过程中, 需要对观测路线进行固定, 同时固定观测仪器与观测人员, 从而固定观测权; (2) 当起算时基准点一致前提下, 观测路线闭合, 多冻建筑物同时进行观测的时候, 各单独建筑物要进行独立观测, 同一栋建筑物可以切割成多个闭合的环节进行详细观测; (3) 每次进行观测之前, 一定要先检测基准点。

2 误差分析

2.1 仪器的误差

2.1.1 水准尺的误差

因为水准尺的规划不够准确, 容易受到弯曲、迟长变化的影响, 因此需要在严格校验水准尺以后才可以使用: (1) 尺接头的误差影响, 这种影响主要控制方式是:在水准的侧段内设置一根合适的尺子, 同时将侧段站的数目设置为偶数站。 (2) 尺零点误差影响, 主要控制方式是:在水准的侧段内交换使用两根不同的水准尺。其中, 下测站主要使用前视尺, 同时将侧段站的数目设置为偶数。

2.1.2 仪器校正以后残余的误差

在校正以后, 仍然残留i角校正后残余的误差, 主要由于仪器受震动的影响或者是长时间使用, 导致望远镜水准管轴和视准轴极度不平行, 从而引起误差。该误差控制方式如下:尽可能把仪器设置于前后视距离相等位置, 将误差影响减弱或者是消除。

2.2 观测的误差

2.2.1 视差的影响

一旦出现误差, 尺将无法和十字丝的平面完全重合, 导致读数出现误差;在观测过程中, 观测者眼睛所在位置不一样, 其读数也会存在差异, 从而存在读数的误差。降低视差控制方式如下:在开始读数之前, 需要认真对光, 将视差消除。

2.2.2 水准尺的倾斜影响

若水准尺向着视线左右倾斜, 在观测过程中, 容易察觉与纠正望远镜的十字丝。若水准尺具体倾斜方向和视线的方向同向, 则比较不容易察觉。水准尺的前后倾斜会导致尺上的读数变大, 其对读数影响, 和尺上实际读数大小以及尺倾斜角呈现出正相关的关系, 具体关系从表1中可以看出。

3 外界条件影响

3.1 水准点影响

通常水准点影响主要包含以下四个部分: (1) 没有处理好水准点的顶端情况, 例如:顶端的搁置面粗糙与不平, 致观察的结果发生偏差; (2) 若水准点的材料钢度比较小, 容易导致材料发生变形, 致使观测标准存在差异; (3) 若在观测之前, 没有对水准点进行校验, 容易加大观测的误差; (4) 没有保护好基准点, 例如:没有将基准点上的杂物彻底清除, 导致观测结果存在误差。

水准点误差主要控制方式如下:设置专用水准点, 应设置三个及以上的水准点, 以便核对与检查, 保证埋设地点的稳定性, 防止因为杂物、施工器具与车辆受到影响。此外。为方便观察, 不能让水准点和被测建筑物相离过远, 通常距离为50~100m。

3.2 观测点影响

若观察点数据与点位设置不够科学, 容易影响到沉降观测的精度。如果观测点的点位、数量设置不合理, 会影响沉降观测精度。所以需要根据建筑物地质条件、结构特点、基础形式与荷载设置观测点数量以及点位, 确保所选定位可充分显示出建筑沉降的情况。通常要沿着房屋周围设置观测点, 每个观测点之间的距离为15~30m, 同时建筑物沉降缝、伸缩缝以及转角位置都需要设置观测点。常用观测工具是将20mm直径的钢筋一端弯成直角, 而另外一端则弯成燕尾的形状, 并埋入墙中。

3.3 观测时间影响

目前对建筑物沉降的观测时间点有限制的条件, 尤其是第一次观测, 需要根据时间与相关规范要求实施。如果无法获取原始的数据、第一次观测的数据存在误差, 就会导致观测过程没有任何意义。此外, 各个施工阶段复测需要安装地基的地质条件、工程性质与进度等执行, 坚决不能出现补测或者是漏测的情况, 确保所得沉降观测的数据准确性, 以便相关人员了解建筑物变形规律以及沉降情况。如果观测的周期缺乏规律性, 就会致使观测成果无法反映出建筑物沉降曲线细部的变化。

因此, 建筑物沉降的观察需要遵守观察周期与要求, 通常在地下室或者是基础完工以后进行观测, 一些高层与大型建筑物, 需要在基础底部或者是基础垫层施工结束后观测, 每层都需要观测。若遇到特殊的情况, 例如:暂时停工、周围地面的荷载突增或者是遇恶劣天气, 在重新开工或者是停工时都需要进行观测, 而在停工期间每隔两三月就要观测;如果地面荷载突增、突遇恶劣的天气, 需要在雨季前后进行联测。

3.4 尺垫的下沉

如在将仪器搬运至下一站, 并且没有读取后视的读数这段时间里, 一旦在转点出现尺垫下沉的情况, 容易导致下一站的后视读数变大, 所计算高差也会相应变大, 进而造成高差的误差。尺垫下沉的影响控制方式如下: (1) 在一些特殊的情况下, 需要将转点设置土质较为松软的位置, 同时放置好尺垫, 然后将其压实, 避免在观测的过程中发生尺垫下沉的情况;一些土质比较松软的位置, 进踩实以后, 不能立刻观测, 需要过一段时间再观测, 避免发生踏实土质发生松软反弹的情况。 (2) 尽可能在坚硬的位置设置转点。

3.5 仪器的下沉

观测仪器的下沉主要指:因为观测者位置土质比较松软, 易引发仪器下沉的情况, 导致视线水平降低, 造成前视的读数减小, 加大所计算高差, 进而引发高差的误差。因此, 需要降低仪器的下沉误差, 具体应做到以下三方面: (1) 应用变更仪器的高法或者是双面尺法时, 第一次观测先要读取后视的读数, 然后读取前视的读数, 在第二次测量, 先要读取前视的读数, 再读取后视的读数, 也就是后-前以及前-后观测的程序, 这样能够减弱或者是消除仪器下沉产生的影响。 (2) 尽量在坚硬位置设置观测仪器, 同时保证脚架的稳定性。 (3) 提高观测的速度, 将后视读数和前视读数时间差消除。

4 结语

总而言之, 在建设施工整个过程中, 进行建筑物沉降的观测是一项很重要的工作, 作业人员必须严格对待, 严谨细心的进行观测, 记录好测量的每一个观测数据, 及时分析绘制出相关曲线, 提供给相关部门。建筑物沉降观测为建筑物的施工质量提供了可靠的数据依据, 确保了建筑工程的安全施工以及安全管理, 是一项必不可少的工作, 在后期发展过程中, 需要不断地完善与改进。

摘要：近年来, 我国经济快速发展, 在促进国内建筑业不断发展与进步的同时, 也涌现出一系列待解决的问题。对建筑物进行沉降观测, 能够更好的保障建筑工程的质量, 促进我国建筑行业健康有序的向前发展。但由于在沉降观测过程中, 经常会因为各种因素引起误差, 因此, 需要采取相应措施对精度进行控制, 提高沉降观测准确性。本文分析了沉降观测方式, 分析误差产生的原因与解决对策, 以期保证工程建筑质量。

关键词：沉降观测,误差分析,精度控制

参考文献

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水质分析中误差的控制 篇7

集中式养殖水质在线监测模式, 采用一套仪表检测多个池塘水质, 可以明显节省水质监测成本, 现已广泛应用于水产养殖行业。利用水泵抽水输送到传感器所在位置, 水体经过管道运输后, 受水泵和管道影响, 测量结果可能产生明显偏差。陈军等[6]在实验室环境下, 采用不同采样流速和温度, 对常用水质指标影响进行了研究, 但是对于该方法在实际应用过程中可能造成的测量误差却未见有研究报道。为探究误差产生的原因和规律, 本文以内蒙古鄂尔多斯市达拉特旗渔场为实验基地, 研究在不同采样距离、不同设备运行时间下对常用水质监测指标造成额外误差的影响。

1 材料与方法

(1) 水质传感器:集中式采样传感器采用梅特勒在线监测单参数仪表;对比传感器采用AP2000多参数水质传感器 (表1) 。检测指标包括p H、氧化还原电位 (ORP) 、温度 (T) 、溶氧 (DO) 。仪表使用前全部进行重新标定, 标定在误差许可范围内。

(2) 试验装置:选择内蒙古鄂尔多斯市达拉特旗渔场中的1个养殖池塘 (长150 m, 宽90 m) , 集中式采样, 采用4个300 W自吸泵分别抽取池塘水样, 取样深度30 cm, 水样经管道输送到集中式水质监测装置, 并自动排出。对比采样方式是将4个集中式水质传感器直接置于水体中水泵采样点旁边。

(3) 试验时间:30 d。

(4) 试验方法:将集中式采样柜安置到如图1所示位置。设置4个距离梯度, 起始距离为5 m, 以40 m为一个距离间隔, 分别在5 m、45 m、85 m和125 m处安置水泵, 每个水泵单独配备1套管路。以系统安装调试成功后第1次正式运行采集的水质数据为样本, 分析取样距离对水质参数的影响;以每天13:00为对比试验点, 统计30 d内对比试验点的水质情况, 分析不同取样距离在系统连续运行时对水质参数的影响。

2 结果与分析

考虑到对比采样传感器的精度和检测条件远比集中采样方式可靠, 将对比采样方式检测的结果作为每一个特定条件下的标准值, 集中采样方式的结果与其的差值除以标准值作为相对误差。

2.1 取样距离对检测结果的影响

如表2所示, DO的最大误差为2 mg/L, 最大相对误差为2.5%, 相对误差较小, 但随着取样距离的增加, 最大误差和相对误差都变大, 且都为正偏差;温度最大误差为0.6℃, 最大相对误差为2.3%, 相对误差较小;温度和DO随距离增加的变化趋势一致, 且都为正偏差;p H最大误差为0.1, 最大相对误差为1.2%, 误差值相对较小, 且测量距离变化对其影响较小;ORP最大误差为20m V, 最大相对误差为14.7%, 相对其正常波动范围误差随距离变化影响趋势不明显。

2.2 取样时间对检测结果的影响

DO在5~85 m的取样距离内, 其测量值随测量时间的增加变化不明显, 但在取样距离为125 m时, 随取样时间的增加, 测量误差逐渐变大, 从第14天到第20天测量误差变化剧烈, 以后几天误差基本保持恒定值, 最大误差为4.6 mg/L, 测量结果完全失真, 且都为正偏差 (图2) 。温度随检测时间的增加, 其误差值基本稳定, 不随检测时间的增加而变化 (图3) 。p H基本稳定, 测量结果不受管道长度和设备运行时间的影响 (图4) 。ORP与DO变化趋势类似, 在5~85 m的取样距离内变化不明显, 在取样距离为125 m时, 随取样时间的增加, 测量误差逐渐变大, 没有明显剧烈的变化, 到达最大误差为120 m V时, 测量误差基本稳定 (图5) 。

3 分析与讨论

3.1 对p H的影响

两种采样方式测得的p H在不同采样距离和不同采样时间基本一致, 在传感器正常波动范围内。证明集中式采样方式对于p H的检测结果没有实质性影响, 原因可能是环境温度和水流条件的变化在较短时间内很难对该参数产生影响, 该类指标的检测可以比较放心地使用间接采样方式。

3.2 对温度的影响

集中式采样方式测得的温度值始终高于对比采样方式的测得值, 且温度误差范围随距离变化基本固定, 随着测量距离的增加, 水温与环境温度差值逐渐变小, 其原因可能是环境温度对检测结果有明显影响。上述试验结果证明集中式采样方式对于温度的监测结果有一定影响, 影响程度和管道长度关系密切, 这与陈军等[6]试验结果基本一致。原因是环境温度和水温的温度差导致水样在运输过程中发生温度变化, 但整体差值比较稳定, 便于使用软件进行修正。

3.3 对ORP的影响

陈军等[6]根据在实验室环境下获得的实验数据, 指出流速和环境温度对ORP影响比较小。而本试验证明, 集中式采样方式对于ORP测量结果有明显影响, 其影响程度与管道长度以及采样时间关系密切。原因可能是当取样距离过长时, 管道内水体流速下降, 生物膜或者厌氧细菌等耗氧生物滋生, 消耗管道内氧气, 使水体中正负离子发生剧烈变化。当取样管道长度<85 m时, 集中式采样方式对于ORP的检测结果没有实质性影响, 而在125 m处受取样时间增加的影响明显。因此, 集中式采样方式在设计时要充分考虑水泵功率和管道长度之间的关系, 尽量减少管路内耗氧生物的滋生。在此基础上, 该类指标的检测可以比较放心地使用间接采样方式。

3.4 对DO的影响

集中式采样方式对DO的测量结果影响显著, 特别在125 m处受取样时间增加的影响明显, 主要影响因子为温度、管道长度和采样时长。原因可能是当取样距离过长时, 管道内水体流速下降, 生物膜或者厌氧细菌等耗氧生物滋生, 大量消耗管道内氧气。由于光学溶氧测定时需要根据温度修订测量值, 温度变化对溶氧的测定值影响显著。因此, 实际使用时要充分考虑水泵功率和管道长度之间的关系, 尽量减少管路内耗氧生物的滋生。在此基础上, 通过修订温度变化就可对溶氧测量值进行修正。

4 结论

采用集中式水质在线监测系统监测水质, 其实际要求是在保证水质检测精度在误差允许范围内, 能够准确反映养殖水质情况的变化趋势。试验结果表明, 取样管道长度和设备连续运行时间是影响集中式养殖水质在线监测系统测量精度的两个重要因素。以水泵功率为300 W为基准功率, 当采样距离为125 m, DO和ORP的测量数据偏差达到4.6 mg/L和120 m V, 对测量结果产生本质影响, 而在80 m左右的测量距离下, 各项测量指标偏差在误差允许范围内。因此, 当水泵功率为300 W时, 最佳采样距离不要超过80 m。本研究结论将为集中式水质监测系统设计有效地控制误差及科学地进行水质检测提供参考。

参考文献

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