VBA編程語言在紡織品纖維含量計算中的應用

陳錦堅，韓文霞，陳曉文，楊海清，吳文沾

（佛山中紡聯(lián)檢驗技術(shù)服務有限公司，廣東佛山 528211）

1 引言

纖維含量的計算過程會涉及到不同纖維的公定回潮率、不同溶解試劑對纖維的損傷系數(shù)（d 值）等，若是復雜的多組分溶解或先拆后溶，那所需的計算公式和過程就更加復雜和繁瑣。目前，在紡織品纖維含量計算方面，檢測機構(gòu)主要使用預設Excel 表格完成計算，該方法存在一定弊端：1、定量過程需人工記錄，過程中容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)人為讀寫錯誤等問題；2、將原始記錄的數(shù)據(jù)錄入到Excel 表格時，容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)錄錯、纖維類別與溶解試劑選錯以至于公定回潮率和d 值錯誤等問題；3、Excel 表格不通用，遇到復雜的樣品還需幾張表格聯(lián)用，增加計算負擔。王秀峰[1]等探究了通過編寫VB 程序來簡化數(shù)據(jù)處理過程的可行性；何力[2]等探究了Excel 軟件用于紡織品纖維成分質(zhì)量百分數(shù)定量分析計算的過程；上述方法一定程度上解決了計算速度問題，但計算表單或VB 程序不具備通用性，造成計算表單繁多，不便于使用且容易造成人為錯誤。

針對上述問題，本文開發(fā)了一種纖維含量的通用自動計算模板，該計算模板利用Excel 的VBA 平臺開發(fā)，將復雜的纖維含量計算整合到一個計算模板中，用VBA 代碼的形式實現(xiàn)自動運算，并利用RS232 串口實現(xiàn)電腦與電子天平的數(shù)據(jù)傳輸，簡化計算過程同時提高測試效率和準確性。

2 試驗設計

2.1 建模原理

目前的excel 計算模板大多是根據(jù)樣品的組分數(shù)來建立，大致有二至六組分溶解或二至六組分物理手拆等十多個順序溶解或物理手拆的計算模板，測試時根據(jù)樣品的類型選擇單個使用或多個計算模板聯(lián)用的方式。要建立通用的計算模板，則可從最復雜的計算方式考慮，構(gòu)建一個六組分物理手拆、每個子樣是六組分溶解的表格。

2.2 建立表格

新建一個Excel 文件，在sheet1 下根據(jù)上述的建模原理，建立一個通用的計算表格，在纖維名稱和化學試劑下對應的單元格，利用數(shù)據(jù)有效性制作下拉菜單選擇纖維類別和試劑種類。在允許中選“序列”，在“來源”中填入纖維類別。

2.3 建立公定回潮率數(shù)據(jù)表

在sheet2 工作表下，根據(jù)GB/T 9994-2018《紡織材料公定回潮率》[3]

表1 常規(guī)纖維公定回潮率

將常規(guī)纖維的名稱和公定回潮率輸入表格，如表1 所示。

2.4 VBA 宏設計：建立“建單”窗體

為方便操作建立不同類型樣品的計算表格，需要有一個窗體來控制并建立表單。在“Visual Basic”的工程界面下右鍵插入新的窗體，命名為“建單”，根據(jù)需要在窗體中插入“按鈕”等窗體控件。如：

（1）插入“兩組分溶解”按鈕，寫入相應的代碼：

則可執(zhí)行計算表格的子樣1 的前兩組分纖維取消隱藏，其余的表格全部隱藏；以此類推可做出“三組分溶解”等多個按鈕。

（2）插入“填充”按鈕，根據(jù)GB/T2910-2009《紡織品定量化學分析》全部部分等纖維含量的定量方法標準中的內(nèi)容，將相應的化學試劑及纖維的損傷系數(shù)寫入相應的代碼：

則可根據(jù)填入的纖維名稱自動填入相應的公定回潮率、溶解時的化學試劑及損傷系數(shù)d 值。

2.5 計算

2.5.1 計算公式嵌套

此計算表格可根據(jù)標準FZ/T 01101-2008《纖維含量的測定物理法》和FZ/T 01026-2017《紡織品定量化學分析多組分纖維混合物》中的計算公式進行嵌套計算。

引用FZ/T 01026-2017《紡織品定量化學分析多組分纖維混合物》[4]中的附錄C：六組分混紡織物定量化學分析計算公式（順序溶解）計算表格中的每個子樣都是六組分溶解，可根據(jù)以上公式進行計算使用，實際中不是六組分溶解的也可使用上述公式，如兩組分溶解，在此計算表格中，r2、r3、r4、r5所代表的單元格數(shù)值為0，則P3、P4、P5、P6都為0，推導出公式如（1）、（2）所示：與標準GB/T 2910.1-2009《紡織品定量化學分析第1 部分：試驗通則》[5]中的以凈干質(zhì)量為基礎的計算公式一致。因此，六組分混紡織物定量化學分析計算公式可運用于本表格中的任意組分順序溶解計算中。

同理，多組分手工拆分和結(jié)合公定回潮率的計算方法可根據(jù)標準FZ/T 01101-2008《纖維含量的測定物理法》[6]中的計算公式來嵌套計算。

2.5.2 設計“計算”按鈕

在完成計算公式嵌套后，可自動得出纖維含量結(jié)果，但在測試先拆后溶的樣品時，經(jīng)常會遇到有同種纖維類別的含量需要手工相加合并，此時可利用VBA 編程，寫入相應的代碼，自動進行合并計算。

2.6 電子天平數(shù)據(jù)自動錄入

利用RS232 串口連接線將電子天平與電腦進行連接，使用“Serial-PortToKeyboard”軟件，打開軟件使得電腦與電子天平間建立數(shù)據(jù)連接，按電子天平上的打印按鈕，即可將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎惚砀裣鄳奈恢谩?/p>

3 數(shù)據(jù)對比分析

取20 個不同類型的樣品，分別用傳統(tǒng)的計算方式與通用計算表格進行計算，所得的結(jié)果如表2 所示。

由上表可看出，兩種計算方式的結(jié)果基本一致，但也存在部分結(jié)果相差0.1%，應為數(shù)值修約造成的，在標準允許誤差范圍內(nèi)，不對最終結(jié)果造成影響。

基于VBA 編程語言在紡織品纖維含量計算中的最終效果如圖2 所示。

4 結(jié)論

通過VBA 編程語言開發(fā)的纖維含量計算模板，具有一般通用性，不必建立繁多的計算表單；此計算模板可根據(jù)預設的樣品類型快速填入相應的纖維名稱，并自動填入化學試劑、公定回潮率和損傷系數(shù)，大大提高建單時的效率及減少不必要的人為錯誤；電子天平讀數(shù)可通過RS232 串口連接線直接錄入計算模板，最終結(jié)果可合并計算，提高工作效率的同時，對數(shù)據(jù)的處理準確、穩(wěn)定，具有極強的可操作性和實用價值。

圖1 建單窗體

表2 數(shù)據(jù)對比

圖2 最終效果示例