休哈特控制圖在測定復混肥料中總氮含量結果穩定性上的應用研究

李洪雷，竇興霞，韓慶霞，豐 瑋

(臨沂市檢驗檢測中心 山東臨沂 276007)

控制圖是一種將顯著性統計原理應用于控制生產過程的圖形方法，由休哈特博士于1924年首先提出。控制圖可以對重復性條件下得到的數據找出變異的異常模式，并能提供統計失控的檢驗準則。在實驗室檢測過程中，由于產品的區域特性，可能要針對某一特定產品的特定項目不斷地進行重復性檢測，因此可以利用控制圖的特性來衡量檢測過程的穩定性。以測定復混肥料中總氮含量為例，詳細說明如何利用休哈特控制圖來確定檢測結果的穩定性。

1 基本原理

2 數據獲取

2.1 樣品準備

選取復混肥料9 kg，規格型號為N-P2O5-K2O=16-16-16，總養分質量分數≥48%。將樣品按每瓶300 g，分裝在30個可密封的瓶子內，按順序編號為1～30[1]。

2.2 檢測依據

按國家標準《復混肥料中總氮含量的測定 蒸餾后滴定法》(GB/T 8572—2010)中的要求，在堿性介質中用定氮合金將硝態氮還原，直接蒸餾出氨或在酸性介質中還原硝酸鹽成銨鹽，在混合催化劑存在下，用硫酸消化，將有機態氮或酰胺態氮和氰氨態氮轉化為銨鹽，從堿性溶液中蒸餾氨。將氨吸收在過量硫酸溶液中，在甲基紅-亞甲基藍混合指示劑存在下，用氫氧化鈉標準溶液返滴定[1]。

2.3 檢測

根據GB/T 8572—2010中的檢測方法，對1～10號瓶中的樣品進行檢測，按照順序連續測定10 d，每天測定5次，得到的檢測數據見表1。

表1 1～10號樣品總氮質量分數測定結果 %

3 控制圖繪制

3.1 中心線CL的計算

將所有數組的平均值作為約定真值，中心線CL取所有檢測結果的平均值，則：

3.2 控制極限系數

根據組內觀測次數5，查詢國家標準《常規控制圖》(GB/T 4091—2001)中第5.1條表2[2]，得到:A2=0.577，A3=1.427，D3=0.000，D4=2.114。

3.3 上下控制限的計算

3.4 繪制控制圖

3.5 對控制圖的分析

如果極差控制圖出現異常，表明測量過程受到不受控的隨機效應的影響；若均值控制圖出現異常，則表明測量過程受到不受控的系統效應的影響。經分析發現，均值控制圖和極差控制圖的測量點分布均在上下控制限以內，并無異常。因此，判斷復混肥料中總氮含量的檢測過程是穩定的。

4 結語

休哈特控制圖可以對過程輸出的發展趨勢進行預測，對過程進行連續監控，在實際操作過程中也可以將分析用控制圖轉化為控制用控制圖。因此，參照此控制圖，在其他樣品的檢測過程中，為了確認檢測過程是否穩定，可以隨機選取剩余的11～30號瓶中的任一樣品檢測5次，若其測定結果的平均值和極差在上述圖1和圖2的上限和下限之間，則判斷檢測過程是穩定可控的；若結果超出上限或低于下限，判斷檢測發生了偏離，需要重新確認。