Excel在纺织品纤维成分定量计算中的应用

2018-12-01何力宋丛珊辜凌鹰张茜吴钦杜维康

纺织检测与标准 2018年5期

何力，宋丛珊，辜凌鹰，张茜，吴钦，杜维康

（湖北省纤维检验局，湖北武汉430061）

0 引言

纤维成分定性和定量分析是纺织品检测的重要项目，常规的定量分析结果是根据溶解纤维前后的质量、未溶解纤维的质量修正系数和纤维的公定回潮率计算出各组分纤维的质量百分比。整个计算过程中涉及到较多的计算参数（如称量瓶和砂芯坩埚的质量、纤维的质量修正系数和公定回潮率等），计算公式复杂，使用手工计算不但繁琐，而且容易产生错误。因而，关于纤维成分定量计算的软件逐渐取代了手工计算方法。王秀峰等[1]探讨了通过编写VB程序来简化数据处理过程的可行性；夏兆鹏等[2]利用VB6.0应用软件开发出了两组分纤维混纺产品定量分析的计算软件；周绍强等[3]利用Excel办公软件中自带的宏处理公式编辑功能实现了两组分纤维混纺产品定量分析过程的快速计算。上述方法虽然解决了计算速度的问题，但由于计算使用过程仍基于Excel办公软件界面环境，需要使用人员不但要熟悉VB和VBA编程语言，还应具有较高的计算机水平。因此，对编程软件不熟悉的试验人员对上述介绍的计算程序的操作和修改会存在一定的困难。

针对上述问题，文中使用Microsoft Excel自带的函数开发出纤维混纺产品定量分析的计算程序。该程序可以不依赖于任何应用程序和运行环境，具有对计算机硬件要求低、界面友好、操作简单、计算准确、快速、可靠等优点。

1 开发工具

Microsoft Excel是微软公司办公软件Microsoft office的组件之一，是由Microsoft为Windows和Apple Macintosh操作系统的电脑而编写和运行的一款试算表软件。Excel是微软办公套装软件的一个重要的组成部分，可以进行各种数据的处理、统计分析和辅助决策操作，广泛地应用于管理、财经、金融等众多领域。采用Excel中的函数编写命令，对于非计算机专业出身的检验人员来说，完全有能力通过Excel来简化工作流程，提高工作效率。

2 试验设计

2.1 建立数据表

新建一个Excel表格，命名为“数据表”。在表中，将各类纤维的公定回潮率、称量瓶质量、砂芯坩埚质量、纤维定量分析所涉及的标准号、质量修正系数等信息分别输入。

2.1.1 建立表格

根据GB 9994─2008《纺织材料公定回潮率》将常规纤维的名称及公定回潮率输入表格，见表1。

表1 常规纤维公定回潮率

将预先烘至恒重的称量瓶及砂芯坩埚的质量输入表格，详见表2和表3。

表2 称量瓶质量

表3 坩埚质量

2.1.2 标准号和质量修正系数

根据GB/T 2910.3～2910.22─2009《纺织品定量化学分析》、FZ/T 01095─2002《纺织品氨纶产品纤维含量的试验方法》等纤维含量的定量方法标准中的内容，编制标准号及质量修正系数表格，详见表4和表5，表中的标准年份与上述一致。数据表中的内容可以根据标准变更以及新方法的发布进行修改添加。

2.2 纤维成分定量计算表格设计

以纤维成分两组分计算表格为例,根据GB/T 2910.1─2009《纺织品定量化学分析第1部分：实验通则》中的测试步骤，在Excel中设计两组分定量计算表格的样式详见图1。

计算表中涉及到的函数包括INDEX、MATCH、VLOOKUP、ROUND，在表中对应单元格内输入公式，具体位置及内容见表6。

在J6单元格中利用数据验证制作下拉窗口选择试剂种类，见图2。在允许中选“序列”，在来源中输入“75%硫酸,80%硫酸,1mol/L次氯酸钠,甲酸/氯化锌，……”，并按照试剂种类下拉窗口的方法，在D18和K18中制作纤维种类的下拉窗口。

2.3 数字修约

Excel电子表格中尚无适用于GB/T 8170─2008《数值修约规则与极限数值的表示和判定》的函数。根据修约规则，利用Excel中的 IF、INT、MOD、ROUND等函数编写命令，使Excel应用软件在数据处理时可按数据修约规则进行修约，编写的函数（修约至小数点后一位）如下：

IF（RIGHT（INT（A2*100）,1）="5",IF（A2*100-INT（A2*100）＞0,ROUND（A2,1）,IF（MOD（RIGHT（INT（A2*10））,2）=0,INT（A2*10）/10,ROUND（A2,1）））,ROUND（A2,1））

把公式输入Excel表格中进行验证，结果符合标准要求，见表7。若需修约至其它位数，只需对函数做相应修改即可。

表4 标准号部分数据

表5 质量修正系数部分数据

2.4 应用与推广

为了验证该表格计算的可靠性，将日常检测中收集的数据输入表格中，见图3。表格可自动计算并在I22、M22中显示经修约后的结果，与手动计算结果相比，此种方法计算结果更准确、可靠。

根据GB/T 2910.2─2009《纺织品定量化学分析第2部分：三组分纤维混合物》和FZ/T 01026─2017《纺织品定量化学分析多组分纤维混合物》，参照二组分的设计方式，在共用数据表的基础上，可以将该方法应用于纤维成分三组分甚至多组分的计算中，见图4和图5。

图1 纤维含量二组分定量计算表

3 结论

通过应用Excel中的函数编写命令，使试验人员在进行二组分纤维成分检测计算时的效率比传统计算器法大大提高，并且操作人员可以在不熟悉标准和计算公式的情况下进行快速操作，完全满足数据修约规则的要求，对数据的处理准确、稳定，具有极强的可操作性和实用价值。计算后的结果可以打印形成文本，作为试验报告的一部分。