宁月辉,李月梅,王佳祥,王志武
(1.黑龙江省质量监督检测研究院,哈尔滨 150001;2.齐齐哈尔市第五十九中学,黑龙江 齐齐哈尔 161005;3.齐齐哈尔市梅里斯区职教中心,黑龙江齐齐哈尔 161005)
计算机技术不仅广泛应用于科学实验,而且在日常生活中也得到普及。利用计算机软件,不但可以提高工作效率,还可以避免人为因素造成的误差。研究以Origin软件为例,简述其在检验检测实验工作中的应用。
Origin软件是美国OriginLab公司推出的数据分析和制图软件,简单易学、操作灵活、功能强大,既能满足一般用户的制图需要,也可满足高级用户数据分析、函数拟合的需要。
下面将通过几个实例介绍使用Origin软件处理实验数据的方法,利用Origin软件的函数功能对实验数据进行基础处理。
在日常化验分析工作中,经常要做多次重复的测定,最后求出平均值。求平均值可以在Origin中调用Excel完成,在file—new—excel中实现。在Excel中,我们经常遇到求和、求差、求商、求平均值、求最大/小值的问题。单击“自动求和”按钮右侧的下拉按钮,我们会发现多出了“平均值”、“计数”、“最大值”、“最小值”等命令,通过这些命令,可以很方便地求出所选单元格区域的平均值(average)、最大值(max)和最小值(min)。原本要用函数来计算的数据,通过工具栏按钮就可以轻松实现了。
(1)原理:确定试件吸水后厚度的增加量与吸水前厚度之比。
(2)仪器:水槽、千分尺,精度0.01mm。
(3)试件尺寸:长 l=50mm±1 mm;宽 h=50mm±1mm。
(4)方法:试件在(20±2)℃、相对湿度(65±5)%条件下放至质量恒定。测量试件中心点厚度h1,测量点在试件对角线交点处。
将试件浸于pH值为7±1,温度为(20±2)℃的水槽中,试件垂直于水平面并保持水面高于试件上表面,试件下表面与水槽底部要有一定距离,试件之间要有一定间隙,使其可自由膨胀。浸泡时间为24h,取出试件,擦去表面附水,在原测量点测其厚度h2。测量工作必须在10min内完成[1]。
(5)结果表示:试件的吸水厚度膨胀率按式计算,精确至 0.1%。
式中:T—吸水厚度膨胀率(C列),%;h1—浸水前试件厚度(B列),mm;h2—浸水后试件厚度(A列),mm。
一张板的吸水厚度膨胀率是同一张板内全部试件吸水厚度膨胀率的算术平均值,精确至0.1%测得数据处理如图1,在实验中使用函数处理数据可达到高时效、低误差的效果。
图1 吸水厚度膨胀率实验数据Fig.1 Thickness swelling data
标准曲线通常是一条直线,被测组分含量可从标准曲线上获得。例如,分光光度法测定甲醛释放量中溶液浓度与吸光度的标准曲线,横坐标代表溶液浓度,浓度可控误差很小,纵坐标代表吸光度,是个随机变量,由于误差的存在,所有的实验点往往不在同一条直线上。因而作一条直线有困难,但是利用Origin软件可很好地解决这一难题。甲醛释放量标准曲线绘制方法如下[2]:
(1)甲醛校定溶液配制:用移液管移取校定溶液到1 000mL容量瓶中,并用蒸馏水稀释到刻度,使1mL校定溶液中含有1.78μg甲醛。
(2)甲醛标准溶液配制:把 0mL,5mL,10mL,25mL,50mL和100mL的甲醛校定溶液分别移加到100mL容量瓶中,并用蒸馏水稀释到刻度。然后分别取出10mL溶液,进行光度测量分析。根据甲醛浓度吸光情况绘制标准曲线。斜率由标准曲线计算确定,如图2所示:
图2 甲醛释放量标准曲线Fig.2 Formaldehyde emission standard curve
(3)甲醛浓度的确定与线性关系
由上图可确定回归方程:Y=0.00354+0.08797*X,根据待测液的吸光度0.086,代入回归方程,即可求出甲醛浓度为0.94mg/L。而相关系数为0.99997接近于1,说明吸光度与浓度之间有较好的线性关系。
应用Origin软件处理实验数据可使复杂繁多的处理过程变得更加简捷高效,避免人为错误与误差,为保证实验结果的准确性和公正性提供了可靠的依据。
[1]GB/T 11718—2009.中密度纤维板[S].北京:中国标准出版社,2009.
[2]GB/T 17657—1999.人造板及饰面人造板理化性能试验方法[S].北京:中国标准出版社,1999.