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文档简介
1、液化石油气分析检验质量控制的数据处理Revised by Hanlin on 10 January 2021液化石油气分析检验质量控制的数据处理 一、有效数字及运算法则1. 有效数字在质量检验工作中,测得的绝大部分数据是属于连续型的量,其数 值的末一位一般具有一定的误差或不确定性。故对末一位数字可认为是 不准确或可疑的,称为“可疑数字”或叫“欠准数字”,而其前边各数 所代表的数量,则均为准确知道的,称为“可靠数字”。我们称此时所 记数字均为有效数字。就是说有效数字是“可疑数字”和“可靠数字” 的总称。也可以说从第一个不为零的数字开始至末位数字被称为有效数 字。至于“可疑数字”的欠准程度,则有1
2、、2、5的不同约定。也 有为了与数字修约规则一致,约定不超过可疑数字半个单位的,这时如 果写出数字0. 5就表示其真值在0. 450. 55之间。所谓约定就是说没有 统一的规定可循。在质量检验的具体工作中,一般是根据检测的具体条 件决定,包括所用仪器的精度、方法的精确度等。必要时,可在观测值 的后面加上欠准程度,如:原油闪点38C1C,硫的相对原子质量32.064 + 0. 003 等。2. 有效数字运算法则用观测值计算分析结果时,就要进行有效数字的运算,运算应遵守 有关法则。(1) 儿个观测值相加减时,结果的有效数字应以各观测值的最大可疑 位数为准,即以小数位数最少的为准。例如:求12.23
3、与0.1234之和。 应以12.23为准,即和应为12. 35o因为12.23的小数点后第二位上的3 是可疑的,即使0. 1234的小数点后第三位是可靠数字,对求得的和也没 有意义。(2) 观测值相乘、除时,积、商有效数字的位数一般应与有效数字位 数最少的观测值相同。例如,0. 15X9.6876的正确结果是1. 5,而不是 1.45314。但这个规则只能说适用于一般情况,在特殊情况下就不适用。 确定积、商有效数字位数的普遍适用的规则,是它们的相对误差应与因 数中最大的相对误差相当。(3) 对观测值进行乘方和开方时,求得乘幕的位数应不超过观测值本 身的位数,且幕次愈高,乘幕误差愈大,应留的位数
4、愈少;求得方根的 位数应至少与观测值本身的位数相同,且开方的次数愈高,方根误差愈 小,应留的位数愈多。(4) 观测值的对数小数点后所取的位数,应不多于观测值有效数字的位数。例如,lg901. 2=2. 95482按约定,对数的下限和上限是lg901. 1=2. 95477lg901. 3=2. 95486可见,对数的前四位是可靠数字,第五位欠准程度是1,可以把对 数表示为五位有效数字,即lg901. 2=2.9548(5) 关于有效数字的修约,应按照国家标准GB8170-87数值修约规则进行。(6) 在运算过程中可以多保留一位有效数字。因为偶然会发生连续 “舍”或连续“进”的情况而影响最后结果
5、。当然,最后结果的位数仍应按(1)、(2)、(3)、(4)、(5)条的规定处理。把、(2)、(3)、(4)四条规则概括起来可以知道,进行加、减、 乘、除运算,一般都要分成三步: 把各数修约到比最后结果的位数多一位。 进行加、减、乘、除运算。 最后对计算结果进行修约。如果在全部运算中除加、减、乘、除外还有乘方、开方、求对数的 运算,则应按(3)、(4)条的规定,用求上、下限的方法确定乘幕、方 根、对数有效数字的位数,再把它们纳入、三个步骤中,求出 最后结果。(7) 在所有计算式中,如根号2、1/2等数字,不连续物理量的数 目,以及完全从理论计算出的数字如开、e等的有效数字位数可以无限 制保留,需
6、要儿位就写儿位。其他如相对原子质量等基本数量,如需要 的有效位数少于公如的数值,可以根据需要保留。单位换算因数则需根 据原单位的有效数位决定,如lkg=1000g,有效数位无限制,而气体常数 R值则有一定的最高有效数位。二、准确度与精密度准确是指观测值与真值接近。观测值与真值之差叫误差。观测值与 真值越接近,观测值的误差越小,观测值就越准确。因此,观测的准确 度是指观测的正确性,即观测结果与真值的接近程度。在实际工作中, 人们常常把某一误差很小的观测值作为“真值”。例如,在定量分析中 把标准样品或纯净物质的组分含量当作没有误差的真值。这样,就可以 把实际测得的组分含量与之比较,来衡量测定结果的
7、准确度。精密是指一组观测值彼此符合。一组观测值彼此越接近,观测就越 精密。因此,观测的精密度是指观测的重现性。精密度的高低不能说明 观测值与真值是否接近,即精密的观测不一定是准确的,这是因为引起 观测值远离真值的误差,会对一系列的观测发生相同的影响,因而无损 于观测的精密度。三、误差及数据处理1误差的定义测量的数据经常受偶然因素的影响而变化。例如:一个化验员每日 所化验的样品数;测定某个天然气样品中的硫化氢含量,在重复测量 时,结果往往不同。这种受偶然因素影响而变化的量,统计工作者称为 随机变量。数据发生变化的原因,可以全部或部分地归于测量误差,有 些则是由变量固有的性质所决定的。上述两个变量属于不同类型:样品 数是离散型的,只能是整数,可以计数得绝对准确;而后考是连续型 的,测量就会有误差。计数的数据和测量的数据统称为观测值。被测量的量在规定条件下客观存在的量值称为它的真值。实际上, 真值是无法被准确知道的。因此,为了使用的特定目的,通常用与它足 够接近的量值来代替,这样的量值称之为“约定真值”。约定真值与真 值之差对特定目的来说应该是可以忽略不计的。测量结果的误差是观测值与真值之差。观测值比真值大,误差为 正;观测值比真值小,误差为负。在定量分析中,我们把标准样品给出的组分含量或给出的某项理化 性能指标当
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