ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ
ОДНОРОДНОСТЬ СТАНДАРТНЫХ ОБРАЗЦОВ СОСТАВА ДИСПЕРСНЫХ МАТЕРИАЛОВ
МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ
ГОСТ 8.531-85
(СТ СЭВ 4569-84)
Издание официальное
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ
Москва
РАЗРАБОТАН Государственным комитетом СССР по стандартам
ИСПОЛНИТЕЛИ
Д. П. Налобин (руководитель темы), В. А. Сапожников
ВНЕСЕН Государственным комитетом СССР по стандартам
Член Коллегии Л. К. Исаев
УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 23 июля 198S г. № 2305
Группа Т86.5
к ГОСТ 8.531—85 Государственная система обеспечения единства измерений. Однородность стандартных образцов состава дисперсных материалов. Методика выполнения измерений
В каком месте
Напечатано
Должно быть
Пункт 5.1.2. Формула (5)
Пункт 6.1. Формула (в)
Пункт 6.2.
Формула (9)
ssH“
SSH N— 1
Mnifn —
64о2н д*Лсо
дсо я2 ^Асо4-0»
ssH =
ssH М-1
64а2 да^со
• м.
(ИУС № 6 1967 г.)
УДК 539.215.4.08:006.354
Группа Т86.5
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА
ССР
Государственная система обеспечения единства измерений
ГОСТ
8.531-85
(СТ СЭВ 4569—84)
Взамен
РД 50—429—83
ОДНОРОДНОСТЬ СТАНДАРТНЫХ ОБРАЗЦОВ СОСТАВА ДИСПЕРСНЫХ МАТЕРИАЛОВ Методика выполнения измерений State system for ensuring the uniformity of measurements. Homogeneity of powdered certified reference materials of content. Measurement procedure
ОКСТУ 0008
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 23 июля 1985 г. № 2305 срок введения установлен
с 01.07.86
Настоящий стандарт устанавливает методику выполнения измерений характеристики однородности стандартных образцов (СО) состава дисперсных материалов. Характеристик}' однородности СО выражают в виде среднего квадратического отклонения пн случайной составляющей погрешности от неоднородности для проб заданной массы М. Значение М устанавливают в техническом задании на разработку СО в зависимости от его назначения.
Пояснения терминов, используемых в настоящем стандарте, приведены в справочном приложении 1.
Теоретические основы метода измерения характеристики однородности СО состава дисперсных материалов приведены в справочном приложении 2.
Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 4569—84.
1. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЙ
1.1. Измерение характеристики однородности СО состава дисперсных материалов следует выполнять методом, основанным на многократном измерении содержания аттестуемого компонента в нескольких пробах, отобранных случайным образом от всего материала СО с последующей обработкой результатов по схеме однофакторного дисперсионного анализа.
Издание официальное
Перепечатка воспрещена
© Издательство стандартов, 1985
2—914
1.2. Оценку характеристик однородности проводят для всех аттестуемых компонентов СО.
Примечание. По согласованию с Главным центром СО в обоснованных случаях допускается оценивать характеристики однородности только для компонентов-индикаторов. При этом необходимо показать, что для всех остальных аттестуемых компонентов вклад погрешности от неоднородности в погрешность СО практически незначителен.
1.3. Для исследования однородности СО применяют методики выполнения измерений содержания аттестуемого компонента, при использовании которых выполняют одно из следующих условий:
пробу сохраняют, и она может быть проанализирована целиком требуемое число раз;
требуемое число навесок отбирают от предварительно гомогенизированной (например переведенной в раствор) пробы материала.
1.4. Допускаемое значение или оценка среднего квадратического отклонения результатов параллельных определений аттестуемого компонента а (А), выполняемых по методике, выбранной в соответствии с п. 1.3, должны удовлетворять соотношению
(1)
где Дд — допускаемое значение погрешности СО.
1.5. При отсутствии методики выполнения измерений, удовлетворяющей требованиям пп. 1.3, 1.4, разрабатывают конкретный способ измерения характеристики однородности СО.
2. ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ОПЕРАТОРОВ
2.1. К выполнению измерений и обработке их результатов могут быть допущены лица, имеющие высшее или среднее специальное образование; практический опыт применения методик выполнения измерений, выбранных в соответствии с п. 1.3; навыки в обработке результатов наблюдений по схеме однофакторного дисперсионного анализа.
3. ПОДГОТОВКА К ВЫПОЛНЕНИЮ ИЗМЕРЕНИЙ
3.1. Отбор проб для исследования однородности проводят после приготовления материала СО перед его расфасовкой. От всей массы материала СО случайным образом отбирают N проб заданной массы М. Число отбираемых проб определяют по таблице в зависимости от числа параллельных определений J и значения Дд/о(Д ), обозначаемого в.
Число отбираемых проб
Интервал значений для 9 | Число параллельных определений / | |||||||
2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | ||
До 1,5 | 90 | 40 | 25 | 18 | 15 | 12 | 11 | |
Св. | 1,5 > 2,1 | 52 | 27 | 19 | 15 | 13 | — | — |
> | 2,1 > 3,0 | 31 | 18 | 13 | 12 | — | —-• | |
> | 3,0 » 4,2 | 19 | 12 | 11 | — | — | — | — |
> | 4,2 | 12 | — | — | — | — | — |
4. ВЫПОЛНЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ
4.1. При выполнении измерений характеристики однородности должны быть выполнены следующие операции. Каждую из N проб анализируют J раз. Результаты измерений хп< заносят в таблицу по форме, приведенной в справочном приложении 3. Индексом п нумеруют пробы (п=1, 2,..., 7V), индексом / — определения в 'каждой пробе (/ = 1, 2,..., J).
4.2. Если исследования однородности занимают длительное время и (или) обеспечить одинаковые условия определений невозможно, то для всех N проб вначале проводят первое определение (получают результаты Хп, х21, • • •. *лч (и так далее до J-ro определения (х(/, x2j,..., x.vj).
5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
5.1. Для оценки характеристики однородности СО проводят следующие расчеты.
5.1.1. Вычисляют суммы квадратов отклонений результатов определений внутри проб SSe
f (-w-Я,)2 (2)
п = 1 / = 1
и между средними арифметическими по пробам
SSH=7V (хл—х)2, (3)
п = 1
где хп — среднее арифметическое значение J результатов для Xnj для п-й пробы;
х— среднее арифметическое значение всех NJ результатов
2*
5.1.2. Вычисляют выборочные средние квадраты отклонений результатов внутри проб SSe
N(J-1)
(4)
и между пробами SSH
SS_££и_
(5)
(6)
н N—1
Характеристику однородности оценивают по формуле
Если SSH^SSe, то полагают
(7)
5.2. Пример ва черноземной
расчета характеристики однородности СО соста-почвы приведен в справочном приложении 4.
6. ОЦЕНКА ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОГРЕШНОСТИ И МИНИМАЛЬНО ДОПУСКАЕМОЙ массы пробы со
6.1. Оценку характеристики погрешности средств и методов аттестации СО Ддсо , соответствующую доверительной вероятности Р = 0»95, сравнивают с характеристикой однородности. Если выполнимо соотношение ан Ддсо , то погрешностью от
8 неоднородности пренебрегают и принимают, что характеристика погрешности СО Дсо=Алсо •
Массу наименьшей представительной пробы Мтщ вычисляют по формуле
64 з 2
(8) д лсо
6.2. Если погрешность от неоднородности значительная по сравнению со значением Д дсо> т. е. ан>—Ддсо> то характеристику погрешности СО Дсо с учетом погрешности от неоднородности вычисляют по формуле
Дсо = 2 —— Ддгл_1_он • (9)
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Справочное
ПОЯСНЕНИЯ ТЕРМИНОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В НАСТОЯЩЕМ СТАНДАРТЕ
Термин | Гиясненне |
Составляющая погрешности СО от неоднородности | Случайная составляющая Дн погрешности СО, вносимая неоднородностью материала при использовании пробы массой представляет собой разность содержаний аттестуемого компонента во всем материале СО Айв данной пробе Ап дн=А—Ап |
Аттестуемый компонент | Компонент материала СО, содержание которого является аттестуемой характеристикой СО. |
Компонент-индикатор | Аттестуемый компонент, по значению характеристики однородности которого можно оценить характеристику однородности |
Наименьшая представительная проба | другого аттестуемого компонента Минимальная масса порции материала СО, при использовании которой в указанных условиях в течение срока действия СО, воспроизводимые образцом значения физической величины находятся в заданных |
Межлабораторная аттестация | пределах Метод аттестации СО, основанный на использовании результатов измерений, выполненных независимо несколькими лабораториями с использованием одного и того же или разных методов |
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Справочное
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕТОДА ИЗМЕРЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОДНОРОДНОСТИ СО СОСТАВА ДИСПЕРСНЫХ МАТЕРИАЛОВ
1. Погрешность СО состава дисперсного материала А при воспроизведении содержания аттестуемого компонента в определенной его части (пробе) может быть определена формулой
где А — приписанное при аттестации СО содержание аттестуемого компонента; Ап — истинное содержание аттестуемого компонента в используемой пробе.
При аттестации одно и то же значение аттестуемой характеристики А приписывается всему материалу СО и оценивается как содержание аттестуемого компонента А во всем материале, поэтому погрешность СО можно разделить на две составляющие
Д=ДА+ДН, (2)
где Дд=А—А;
Дн=-А—Ап. (3)
Значение ДА носит систематический характер, так как, очевидно, одинаково для всех частей материала СО и в основном определяется погрешностью средств и методов аттестации. Значение Дн, определенное в стандарте как составляющая погрешности СО, вызванная неоднородностью материала, изменяется от пробы к пробе случайным образом. В некоторых случаях, когда для установления значения исследуется определенная часть материала СО, значение ДА включает в себя некоторую долю погрешности от неоднородности Дн, но, как правило, незначительную. При межлабораторном эксперименте, например, эта доля равна Ав// К, где К — число лабораторий, участвовавших в эксперименте. Поэтому значение Дн должно быть оценено и, при необходимости, учтено полностью как составляющая погрешности СО, а в качестве критерия однородности целесообразно выбрать такое отношение характеристик значений Дв и Дасо начиная с которого погрешность от неоднородности вносит значительный вклад в погрешность СО. Вклад от неоднородности материала в погрешность СО можно не учитывать, если аи<-^~ Ддсо *
2. Непосредственная оценка характеристики однородности невозможна, так как в этом случае погрешность от неоднородности смешивается со случайной составляющей погрешности измерений. Поэтому целесообразно использовать для этих целей метод, основанный на однофакторном дисперсионном анализе экспериментальных результатов, позволяющий по отдельности оценить дисперсии погрешности от неоднородности и случайной составляющей погрешности измерений. При таком способе оценки результат xnj j-ro определения аттестуемого компонента в n-й пробе может быть представлен
(4)
где Дн—погрешность от неоднородности для л-й пробы;
Де — систематическая составляющая погрешности измерений, одинаковая для всех х nj;
о о
Дя;- — случайная составляющая погрешности измерений с дисперсией о2(Д); с — содержание аттестуемого компонента во всем материале.
Несмещенные и состоятельные оценки дисперсий он2 и а2(Д) могут быть получены лишь в предположении независимости значений Дн и Д. Это накладывает определенные ограничения на применяемые для исследования однородности методики выполнения измерений.
Для определения достоверности оценки дисперсии оя2 н связанного с ней значения он метод однофакторного дисперсионного анализа удобно трактовать как процедуру проверки нулевой статистической гипотезы Н^: стн=0 против альтернативы, задаваемой критическим значением характеристики однородности, начиная с которого неоднородность материала вносит статистически значимый вклад в погрешность СО (Hi: оя=—Ьа£О ). Качество оценки дисперсии он2 в о
этом случае характеризуется значением ошибки второго рода р, которая при заданных уровнях значимости а и числе определений каждой пробы / зависят от отношения стп2/о2(Д) и числа отбираемых проб N.
зависимость
харак-
3. Для хорошо перемешанных дисперсных материалов тернстики однородности ан от массы пробы М имеет вид
(5)
ЛР
где у изменяется от 0,3 до ОД а значение b для данного материала можно считать постоянным, если число частиц, входящих в пробу, достаточно велико.
Формула (5) использована для установления минимально допустимой массы пробы СО, начиная с которой происходит значительное увеличение погрешности СО.
Зависимость (5) можно представить в виде
(6)
где —характеристика однородности СО, определенная для пробы, массой Мц.
Если неоднородностью материала можно пренебречь,
то мас-
са
пробы при использовании СО может быть уменьшена до значения
/
(7)
и при этом характеристика погрешности СО Дсо значительно не увеличится.
В этом случае для минимально допустимой массы пробы формула (7) имеет вид
64з^
(8)
Mmin=Af0—
Длсо
ПРИЛОЖЕНИЕ $ Справочное
ФОРМА ПРЕДСТАВЛЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИИ
Номер пробы | Номер определения | |||
1 | 2 | / | ||
1 | *11 | *12 | ||
2 | *21 | *22 | ||
N | ХАИ | XN2 | XNJ |
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
Справочное
ПРИМЕР РАСЧЕТА ХАРАКТЕРИСТИКИ ОДНОРОДНОСТИ СО СОСТАВА ЧЕРНОЗЕМНОЙ ПОЧВЫ
Допускаемое значение погрешности СО Ад = 0>25%, оценка среднего квадратического отклонения результатов параллельных определений содержания КгО о 0.25
в черноземной почве o(A)=0Jl%. Таким образом, отношение в— =2,3.
Число параллельных определений 7 — 3. По этим данным согласно п. 3.1 (таблица) находят число проб AZ=18.
ото-
Заданная масса отбираемых проб ЛГ=1 г. По результатам анализа 18 бранных проб составляют таблицу.
гра-для этих
Первая графа таблицы — номера отобранных проб. В следующих трех фах записывают результаты трех определений каждой пробы. Например, первой пробы: 2.18; 2.20; 2,23. Аналогично во всех следующих строках граф стоят результаты трех определений КгО во всех остальных пробах.
По результатам, приведенным в таблице, вычисляют суммы квадратов SSe=0»1926 5SH=0,2268 и средние квадраты отклонений внутри проб
__ 0,1926 SSe= —----=0,00535 18(3—1) | |
между пробами | ___ 0,2268 5SH= ,Q , =0,01335. J 0—1 |
Результаты измерений массовой доли окиси калия (КгО) в черноземной почве, %
Номер пробы | Номер определения | ||
1 | 2 | 3 | |
1 | 2,18 | 2,20 | 2,23 |
2 | 2,27 | 2,20 | 2,12 |
3 | 2,19 | 2,26 | 2,05 |
4 | 2,34 | 2,28 | 2.21 |
5 | 2,26 | 2,36 | 2,34 |
6 | 2,30 | 2,33 | 2,28 |
7 | 2,07 | 2,17 | 2,08 |
8 | 2,21 | 2,26 | 2,29 |
9 | 2,42 | 2,19 | 2,27 |
10 | 2,22 | 2,21 | 2,24 |
11 | 2.11 | 2,14 | 2,17 |
12 | 2,29 | 2,36 | 2,18 |
13 | 2,11 | 2,25 | 2,02 |
14 | 2,13 | 2,28 | 2,14 |
15 | 2,28 | 2,11 | 2,21 |
16 | 2,23 | 2,12 | 2,18 |
17 | 2,04 | 2.20 | 2,08 |
18 | 2,25 | 2,24 | 2,13 |
Оценку характеристики однородности в процентах вычисляют по формуле
ан= -£-(0,01334—0,00535) =
0,00266 =0,05%.
Оценка характеристики погрешности межлабораторной аттестации СО Д Лсо =0,18%. Поскольку сн>— ддсо» погрешность от неоднородности следует учесть согласно п. 6.2 как составляющую погрешности СО.
Таким образом, характеристика погрешности СО с учетом погрешности от неоднородности СО равна
/0 18^
-у- +0,052 =0,23%.
Редактор М. В. Глушкова Технический редактор Н. С. Гришанова
Корректор В. И. Кануркина
изд. л.
3 коп.
Сдано в наб. 08.08.85 Подп. в печ. 20.11.85 0,75 усл. п. л. 0.75 усл. кр.-отт. 0,58 уч. Тир. 16 000 Цена
Ордена «Знак Почета» Издательство стандартов, 123840, Москва, ГСП, Новопресненский
Тип. «Московский печатник». Москва, Лялин пер., 6. Зак. 914
пер.. 3