休哈特控制图在测定复混肥料中总氮含量结果稳定性上的应用研究

李洪雷，窦兴霞，韩庆霞，丰 玮

(临沂市检验检测中心 山东临沂 276007)

控制图是一种将显著性统计原理应用于控制生产过程的图形方法，由休哈特博士于1924年首先提出。控制图可以对重复性条件下得到的数据找出变异的异常模式，并能提供统计失控的检验准则。在实验室检测过程中，由于产品的区域特性，可能要针对某一特定产品的特定项目不断地进行重复性检测，因此可以利用控制图的特性来衡量检测过程的稳定性。以测定复混肥料中总氮含量为例，详细说明如何利用休哈特控制图来确定检测结果的稳定性。

1 基本原理

2 数据获取

2.1 样品准备

选取复混肥料9 kg，规格型号为N-P2O5-K2O=16-16-16，总养分质量分数≥48%。将样品按每瓶300 g，分装在30个可密封的瓶子内，按顺序编号为1～30[1]。

2.2 检测依据

按国家标准《复混肥料中总氮含量的测定 蒸馏后滴定法》(GB/T 8572—2010)中的要求，在碱性介质中用定氮合金将硝态氮还原，直接蒸馏出氨或在酸性介质中还原硝酸盐成铵盐，在混合催化剂存在下，用硫酸消化，将有机态氮或酰胺态氮和氰氨态氮转化为铵盐，从碱性溶液中蒸馏氨。将氨吸收在过量硫酸溶液中，在甲基红-亚甲基蓝混合指示剂存在下，用氢氧化钠标准溶液返滴定[1]。

2.3 检测

根据GB/T 8572—2010中的检测方法，对1～10号瓶中的样品进行检测，按照顺序连续测定10 d，每天测定5次，得到的检测数据见表1。

表1 1～10号样品总氮质量分数测定结果 %

3 控制图绘制

3.1 中心线CL的计算

将所有数组的平均值作为约定真值，中心线CL取所有检测结果的平均值，则：

3.2 控制极限系数

根据组内观测次数5，查询国家标准《常规控制图》(GB/T 4091—2001)中第5.1条表2[2]，得到:A2=0.577，A3=1.427，D3=0.000，D4=2.114。

3.3 上下控制限的计算

3.4 绘制控制图

3.5 对控制图的分析

如果极差控制图出现异常，表明测量过程受到不受控的随机效应的影响；若均值控制图出现异常，则表明测量过程受到不受控的系统效应的影响。经分析发现，均值控制图和极差控制图的测量点分布均在上下控制限以内，并无异常。因此，判断复混肥料中总氮含量的检测过程是稳定的。

4 结语

休哈特控制图可以对过程输出的发展趋势进行预测，对过程进行连续监控，在实际操作过程中也可以将分析用控制图转化为控制用控制图。因此，参照此控制图，在其他样品的检测过程中，为了确认检测过程是否稳定，可以随机选取剩余的11～30号瓶中的任一样品检测5次，若其测定结果的平均值和极差在上述图1和图2的上限和下限之间，则判断检测过程是稳定可控的；若结果超出上限或低于下限，判断检测发生了偏离，需要重新确认。