Tiêu chuẩn TCVN 11865-1:2017 Nguyên tắc thống kê lấy mẫu vật liệu dạng đống

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 11865-1:2017

ISO 11648-1:2003

KHÍA CẠNH THỐNG KÊ CỦA LẤY MẪU VẬT LIỆU DẠNG ĐỐNG - PHẦN 1; NGUYÊN TẮC CHUNG

Statistical aspects of sampling from bulk materials - Part 1: General principles

Lời nói đầu

TCVN 11865-1:2017 hoàn toàn tương đương với ISO 11648-1:2003;

TCVN 11865-1:2017 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 69 Ứng dụng các phương pháp thống kê biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

Bộ TCVN 11865 (ISO 11648), Khía cạnh thống kê của lấy mẫu vật liệu dạng đống, gồm các tiêu chuẩn sau:

- TCVN 11865-1:2017 (ISO 11648-1:2003), Phần 1: Nguyên tắc chung

- TCVN 11865-2:2017 (ISO 11648-2:2001), Phần 2: Lấy mẫu vật liệu dạng hạt

Lời giới thiệu

Tiêu chuẩn này đưa ra thông tin tổng quát về các khía cạnh thống kê của lấy mẫu vật liệu dạng đống.

Các tiêu chuẩn đề cập đến phương pháp lấy mẫu vật liệu dạng đống như nhiên liệu rắn, quặng sắt, v.v. đã được công bố và một số trong số đó đã được các ban kỹ thuật soát xét. Tiêu chuẩn này cung cấp nguồn thông tin về các thuật ngữ kỹ thuật và kỹ thuật lấy mẫu đối với các loại vật liệu dạng đống mà các tiêu chuẩn về lấy mẫu chưa đề cập. Tiêu chuẩn này có thể sử dụng làm cầu nối cho sự thông hiểu lẫn nhau về các thuật ngữ và phương pháp.

KHÍA CẠNH THỐNG KÊ CỦA LẤY MẪU VẬT LIỆU DẠNG ĐỐNG - PHẦN 1: NGUYÊN TẮC CHUNG

Statistical aspects of sampling from bulk materials - Part 1: General principles

1  Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này đưa ra nguyên tắc chung cho việc áp dụng và xử lý thống kê việc lấy mẫu vật liệu dạng đống. Tiêu chuẩn này cũng cung cấp hướng dẫn chung và các ví dụ để ước lượng phương sai cần thiết cũng như kiểm tra độ chụm và độ chệch khi nghiên cứu giá trị trung bình của một đặc trưng chất lượng. Ngoài ra, tiêu chuẩn này đưa ra thông tin liên quan đến việc phân tích thống kê dữ liệu chuỗi, bằng cách sử dụng biểu đồ phương sai và biểu đồ tương quan.

Tiêu chuẩn này cũng định nghĩa các thuật ngữ cơ bản về lấy mẫu vật liệu dạng đống. Các thuật ngữ này rất cần thiết cho sự thông hiểu các kỹ thuật lấy mẫu cũng như giúp đáp ứng các yêu cầu dễ dàng hơn.

CHÚ THÍCH: TCVN 11865-2 (ISO 11648-2) áp dụng cho vật liệu đống dạng hạt.

2  Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn dưới đây rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu không ghi năm công bố thì áp dụng bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi.

TCVN 2230 (ISO 565), Sàng thử nghiệm - Lưới kim loại đan, tấm kim loại đột lỗ và lưới đột lỗ bằng điện - Kích thước lỗ danh nghĩa

TCVN 8244 (ISO 3534) (tất cả các phần), Thống kê học - Từ vựng và ký hiệu

TCVN 6910 (ISO 5725) (tất cả các phần), Độ chính xác (độ đúng và độ chụm) của phương pháp đo và kết quả đo.

3  Thuật ngữ, định nghĩa, ký hiệu và từ viết tắt

3.1  Thuật ngữ và định nghĩa

Tiêu chuẩn này sử dụng các thuật ngữ, định nghĩa trong TCVN 8244 (ISO 3534) và các thuật ngữ, định nghĩa dưới đây.

CHÚ THÍCH 1: Từ đặt sau các thuật ngữ nghĩa là định nghĩa được đưa ra chỉ giới hạn trong lĩnh vực lấy mẫu dạng đống.

CHÚ THÍCH 2: Thông tin thêm về các định nghĩa xem trong Phụ lục A.

3.1.1

Vật liệu dạng đống (bulk material)

Vật liệu trong đó không thể phân biệt một cách cụ thể các phần cấu thành ban đầu của nó ở cấp độ vĩ mô.

3.1.2

Mẫu (sample)

Tập hợp con của tổng thể xác định gồm một hoặc nhiều đơn vị mẫu.

3.1.3

Lấy mẫu (sampling)

Hành động chọn hoặc hình thành mẫu.

3.1.4

Lấy mẫu ngẫu nhiên đơn giản (simple random sampling)

Phép lấy mẫu trong đó một mẫu gồm n đơn vị mẫu được lấy từ một tổng thể sao cho tất cả các tổ hợp có thể có của n đơn vị mẫu có cùng xác suất được lấy ra.

CHÚ THÍCH: Trong lấy mẫu vật liệu dạng đống, nếu đơn vị mẫu là mẫu sơ cấp thì việc định vị, phân định và lấy các mẫu sơ cấp cần sao cho tất cả các đơn vị mẫu có xác suất được chọn như nhau.

3.1.5

Lớp (stratum)

Tổng thể con tách biệt và đầy đủ được xem là thuần nhất hơn về các đặc trưng nghiên cứu so với toàn bộ tổng thể.

VÍ DỤ: Trong lấy mẫu vật liệu dạng đống, lớp theo thời gian, khối lượng và không gian, là các khoảng thời gian sản xuất điển hình (ví dụ 15 phút); các khối lượng sản xuất (ví dụ 100 tấn); các khoang trong tàu thủy, các toa xe trên tàu hỏa hoặc côngtenơ.

3.1.6

Lấy mẫu phân lớp (stratified sampling)

Lấy mẫu sao cho các phần mẫu được lấy từ lớp khác nhau và mỗi lớp được lấy mẫu ít nhất là một đơn vị mẫu.

CHÚ THÍCH: Trong một số trường hợp, các phần là tỷ lệ quy định được xác định trước. Tuy nhiên, trong lấy mẫu phân lớp sau thì tỷ lệ quy định không được biết trước.

3.1.7

Lấy mẫu ngẫu nhiên đơn giản phân lớp (stratified simple random sampling)

Lấy mẫu ngẫu nhiên đơn giản từ mỗi lớp.

3.1.8

Lấy mẫu hệ thống (systematic sampling)

Lấy mẫu theo phương án có hệ thống.

CHÚ THÍCH 1: Trong lấy mẫu dạng đống, lấy mẫu hệ thống có thể đạt được bằng cách lấy các cá thể cách nhau một khoảng cách cố định hoặc sau những khoảng thời gian có độ dài cố định. Các khoảng có thể được xác định, trên cơ sở khối lượng hoặc thời gian. Trong trường hợp khối lượng, các đơn vị mẫu hoặc mẫu sơ cấp cần có khối lượng bằng nhau. Trên cơ sở thời gian, đơn vị mẫu hoặc mẫu sơ cấp được lấy từ một dòng hoặc băng tải chuyển động, ví dụ như ở các khoảng thời gian đều nhau. Trong trường hợp này, khối lượng của mỗi đơn vị mẫu hoặc mẫu sơ cấp cần tỷ lệ với lưu lượng khối lượng tại thời điểm lấy đơn vị mẫu hoặc mẫu sơ cấp đó.

CHÚ THÍCH 2: Nếu lô được chia thành các lớp, thì có thể tiến hành lấy mẫu hệ thống phân lớp bằng cách lấy các mẫu sơ cấp ở các vị trí tương đương trong từng lớp.

3.1.9

Đơn vị mẫu (sampling unit)

một trong các bộ phận thành phần, mỗi phần có xác suất được chọn lấy mẫu bằng nhau, được lấy từ tổng thể, bao gồm tổng lượng vật liệu dạng đống được xem xét.

CHÚ THÍCH 1: Trong lấy mẫu dạng đống, đơn vị mẫu được đặc trưng bởi xác suất được chọn bằng nhau, toàn bộ đơn vị mẫu trở thành bộ phận của mẫu.

CHÚ THÍCH 2: Khi thực hiện việc lấy mẫu từ vật liệu dạng đống bằng cách tách riêng các mẫu sơ cấp, thì đơn vị mẫu là mẫu sơ cấp cấp một.

3.1.10

Độ chụm (precision)

Mức độ gần nhau giữa các kết quả thử độc lập nhận được trong điều kiện quy định.

CHÚ THÍCH 1: Độ chụm chỉ phụ thuộc vào phân bố của sai số ngẫu nhiên chứ không liên quan đến giá trị thực hay giá trị quy định.

CHÚ THÍCH 2: Thước đo độ chụm thường được thể hiện bằng độ phân tán và được tính toán như độ lệch chuẩn của các kết quả thử. Độ chụm càng thấp thì độ lệch chuẩn càng lớn.

CHÚ THÍCH 3: Thước đo định lượng của độ chụm phụ thuộc chủ yếu vào các điều kiện quy định. Điều kiện lặp lại và điều kiện tái lập là những tập hợp cụ thể của các điều kiện quy định.

3.1.11

Độ chệch (bias)

Mức độ sai khác giữa kỳ vọng của kết quả thử và giá trị quy chiếu được chấp nhận.

CHÚ THÍCH 1: Độ chệch là sai số hệ thống tổng hợp khác với sai số ngẫu nhiên. Có thể có một hay nhiều thành phần sai số hệ thống đóng góp vào độ chệch. Sự sai khác hệ thống so với giá trị quy chiếu được chấp nhận càng lớn thì độ chệch càng lớn.

CHÚ THÍCH 2: Độ chệch của phương tiện đo thường được ước lượng bằng trung bình sai số của số chỉ trong một số lượng thích hợp các phép đo lặp lại. Sai số của số chỉ là:

“số chỉ của phương tiện đo trừ đi giá trị thực của đại lượng đầu vào tương ứng".

3.1.12

Lô (lot)

phần xác định của tổng thể, gồm toàn bộ lượng vật liệu dạng đống đang xét, trong đó phần này được coi như một lượng vật liệu có các đặc trưng cụ thể cần được xác định.

CHÚ THÍCH: Việc mua bán vật liệu dạng đống thường bao gồm các giao dịch liên quan đến các lô đơn lẻ, và, trong trường hợp này, lô trở thành tổng thể.

3.1.13

Lô con (sub-lot)

phần xác định của lô vật liệu dạng đống.

3.1.14

Mẫu sơ cấp (increment)

lượng vật liệu dạng đống được lấy bằng một hoạt động của thiết bị lấy mẫu.

CHÚ THÍCH 1: Việc định vị, phân định và lấy ra các mẫu sơ cấp cần đảm bảo tất cả các phần của vật liệu dạng đống trong lô có xác suất được chọn bằng nhau.

CHÚ THÍCH 2: Việc lấy mẫu thường được thực hiện theo các giai đoạn tiến hành bằng máy, trong trường hợp đó, cần phân biệt giữa mẫu sơ cấp ban đầu là mẫu được lấy từ lô tại giai đoạn lấy mẫu đầu tiên, còn mẫu cấp hai được lấy từ mẫu sơ cấp ban đầu tại giai đoạn lấy mẫu thứ hai,...

3.1.15

Mẫu tổng hợp (composite sample)

gộp hai hoặc nhiều mẫu sơ cấp được lấy từ lô.

3.1.16

Mẫu gộp (gross sample)

toàn bộ các mẫu sơ cấp được lấy từ lô con hoặc lô bằng quy trình lấy mẫu thường xuyên.

3.1.17

Mẫu thử (test sample)

mẫu, như được chuẩn bị để thử hoặc phân tích, mà toàn bộ lượng hoặc phần của nó được sử dụng đồng thời để thử hoặc phân tích.

CHÚ THÍCH: Thuật ngữ này có thể được sử dụng như “mẫu thử để phân tích hóa học", “mẫu thử để xác định độ ẩm", “mẫu thử để xác định cỡ phần tử" và “mẫu thử để thử nghiệm vật lý".

3.1.18

Phần thử (test portion)

phần của mẫu thử được dùng để phân tích hoặc thử đồng thời.

3.1.19

Lấy mẫu nhiều tầng (multi-stage sampling)

việc lấy mẫu trong đó mẫu được chọn theo tầng, các đơn vị mẫu ở mỗi tầng được lầy từ đơn vị mẫu lớn hơn được chọn từ tầng trước đó.

3.1.20

Lấy mẫu thường xuyên (routine sampling)

lấy mẫu cho mục đích thương mại được tiến hành theo quy trình quy định trong tiêu chuẩn cụ thể để xác định chất lượng trung bình của lô.

CHÚ THÍCH: Thuật ngữ "lấy mẫu thông thường" đôi khi được sử dụng thay cho thuật ngữ “lấy mẫu thường xuyên".

3.1.21

Lấy mẫu thực nghiệm (experimental sampling)

lấy mẫu không thường xuyên trong đó sử dụng thiết kế thực nghiệm mục đích đặc biệt để nghiên cứu nguồn biến động và/hoặc độ chệch lấy mẫu.

3.1.22

Lấy mẫu thâm nhập (interpenetrating sampling)

lấy mẫu bội từ nhiều lô hoặc lô con, trong đó đối với từng lô i hoặc lô con i, các mẫu sơ cấp liên tiếp lần lượt được chuyển vào các vật chứa khác nhau tạo ra các mẫu tổng hợp (ví dụ: A_i, B_i, C_i,...) để nghiên cứu phương sai giữa các mẫu sơ cấp trong lô hoặc lô con.

CHÚ THÍCH 1: Thuật ngữ “lấy mẫu chèn thêm” đôi khi được dùng thay cho “lấy mẫu thâm nhập".

CHÚ THÍCH 2: Hầu hết các phương án lấy mẫu thâm nhập sử dụng phương án lấy mẫu kép với các cặp mẫu tổng hợp (A_i, B_i) được cấu thành cho mỗi lô i hoặc lô con i.

3.1.23

Lấy mẫu bội (replicate sampling)

lấy mẫu trong đó các mẫu sơ cấp được lấy đồng thời hoặc liên tiếp theo bộ để hình thành nhiều mẫu tổng hợp.

3.1.24

Lấy mẫu kép (duplicate sampling)

lấy mẫu trong đó các mẫu sơ cấp được lấy đồng thời hoặc liên tiếp theo cặp để hình thành hai mẫu tổng hợp.

CHÚ THÍCH: Lấy mẫu kép là trường hợp đặc biệt của lấy mẫu bội.

3.1.25

Lấy mẫu thủ công (manual sampling)

việc thu thập mẫu sơ cấp do người thực hiện bằng tay.

3.1.26

Lấy mẫu bằng máy (mechanical sampling)

việc thu thập mẫu sơ cấp do máy thực hiện.

3.1.27

Cắt (cut)

lát đơn của phép cắt mẫu ngang dòng trong lấy mẫu bằng máy.

3.1.28

Chuẩn bị mẫu (sample preparation)

tập hợp các thao tác chuẩn bị vật liệu cần thiết để chuyển đổi mẫu thành mẫu thử.

VÍ DỤ: Giảm cỡ, trộn và chia tách mẫu.

CHÚ THÍCH: Đối với các vật liệu dạng hạt, việc kết thúc mỗi thao tác chia tách mẫu xác định thời điểm bắt đầu của bước chuẩn bị mẫu tiếp theo. Do đó, số bước trong chuẩn bị mẫu bằng số phần được chia tách.

3.1.29

Làm nhỏ mẫu (sample reduction)

quá trình trong chuẩn bị mẫu nhờ đó cỡ hạt được giảm đi bằng cách ép, nén hoặc nghiền nhỏ.

3.1.30

Chia tách mẫu (sample division)

quá trình trong chuẩn bị mẫu nhờ đó mẫu vật liệu dạng đống được chia tách thành các phần riêng rẽ để giữ lại một hoặc nhiều phần.

VÍ DỤ: Xẻ, chia mẫu bằng máy hoặc tách làm bốn.

3.1.31

Chia tách theo tỷ lệ cố định (fixed ratio division)

chia tách mẫu trong đó các phần được giữ lại từ các mẫu riêng lẻ là một tỷ lệ không đổi của mẫu ban đầu.

3.1.32

Chia tách theo khối lượng cố định (fixed mass division)

chia tách mẫu trong đó các phần chia được giữ lại có khối lượng gần như đồng đều, không xét đến sự biến động về khối lượng của mẫu được chia tách.

3.1.33

Làm khô mẫu (sample drying)

quá trình trong chuẩn bị mẫu để làm khô từng phần mẫu nhằm có được hàm lượng ẩm gần với mức không làm chệch kết quả của phép thử hoặc việc chuẩn bị mẫu sau này.

3.1.34

Chuẩn bị mẫu thường xuyên (routine sample preparation)

việc chuẩn bị mẫu được tiến hành theo quy trình quy định trong tiêu chuẩn cụ thể để xác định chất lượng trung bình của lô.

3.1.35

Chuẩn bị mẫu không thường xuyên (non-routine sample preparation)

việc chuẩn bị mẫu được tiến hành đối với phép lấy mẫu thực nghiệm.

3.1.36

Cỡ mịn chặn trên (nominal top size)

cỡ hạt biểu thị bằng kích thước lỗ của rây thử [từ dãy rây lỗ vuông phù hợp với TCVN 2230 (ISO 565)] theo đó không quá 5% mẫu được giữ lại.

3.1.37

Cỡ mịn chặn dưới (nominal bottom size)

cỡ hạt biểu thị bằng kích thước lỗ của rây thử [từ dãy rây lỗ vuông phù hợp với TCVN 2230 (ISO 565)] theo đó không quá 5% mẫu lọt qua.

3.1.38

Độ biến động chất lượng (quality variation)

độ lệch chuẩn của đặc trưng chất lượng được xác định bằng cách ước lượng phương sai giữa các mẫu thâm nhập lấy từ lô hay lô con, hoặc bằng cách ước lượng phương sai từ các phân tích biểu đồ phương sai của hiệu số giữa các mẫu sơ cấp tách ra bằng các khoảng trễ khác nhau.

3.1.39

Quy trình lấy mẫu (sampling procedure)

yêu cầu thực hiện và/hoặc hướng dẫn liên quan đến việc lấy các mẫu sơ cấp và việc lập mẫu.

3.1.40

Quy trình chuẩn bị mẫu (sample preparation procedure)

yêu cầu thực hiện và/hoặc hướng dẫn liên quan đến phương pháp và chuẩn mực đối với việc chia tách mẫu.

3.1.41

Phương án lấy mẫu (sampling plan)

quy định về loại lấy mẫu cần sử dụng kết hợp với quy định kỹ thuật thực hành đối với thực thể hoặc mẫu sơ cấp cần lấy, các mẫu cần hình thành và các phép đo cần thực hiện.

VÍ DỤ: Phương án có thể quy định, ví dụ, lấy mẫu hệ thống và theo hai giai đoạn. Khi kết hợp với quy định về loại lấy mẫu, phương án, trong ví dụ này, cũng có thể quy định số lượng mẫu sơ cấp cần lấy từ lô, số lượng mẫu tổng hợp (hoặc mẫu gộp) trên một lô, số lượng mẫu thử trên một mẫu tổng hợp và số lượng phép đo trên một mẫu thử.

3.1.42

Chương trình lấy mẫu (sampling scheme)

tổ hợp các phương án lấy mẫu với các mục đích lấy mẫu.

CHÚ THÍCH: Mục đích lấy mẫu bao gồm lấy mẫu thường xuyên, ước lượng độ chụm và nghiên cứu độ biến động về chất lượng.

3.1.43

Hệ thống lấy mẫu (sampling system)

cơ chế hoạt động và/hoặc lắp đặt bằng máy đối với việc lấy mẫu sơ cấp và chuẩn bị mẫu.

3.2  Ký hiệu và chữ viết tắt

Danh mục các ký hiệu sử dụng trong tiêu chuẩn này được trình bày trong Bảng 1 với mô tả ngắn gọn ý nghĩa của ký hiệu và viện dẫn tới các điều mà ký hiệu lần đầu tiên được nhắc đến. Bảng 2 đưa ra danh mục các chỉ số dưới với ý nghĩa của chúng khi được sử dụng trong tiêu chuẩn này.

(Mời xem tiếp trong file tải về)