纺织品甲醛含量计算机辅助检测系统研究 |
在面料的生产中，为了达到防皱、防缩、阻燃等作用，或为了保持印花、染色的耐久性，改善手感，需在助剂中添加甲醛。甲醛检测(检查并测试)含量较高的纺织产品(Product)在人们穿着及接触过程中会逐渐释放出游离甲醛，通过人体呼吸道及皮肤接触，进入人体内。甲醛被世界卫生组织确认为致癌和致畸物质[1]。
目前，甲醛含量测试样品来样很多。根据标准GB/T 2912.1―2009规定，试样需放置在具塞三角烧瓶（下简称三角烧瓶）内处理，制备两个平行试样。如有50个试样都需要测试甲醛，则需100个三角烧瓶。这样就需要对三角烧瓶和试样之间建立关联，传统的做法将三角烧瓶编号写在试样报告（纸质）上，这样做的缺点是在测试完毕后，要花大量的时间在100个三角烧瓶中寻找出该试样相对应的两个三角烧瓶，将试验结果填写到该试样试验记录相应的纸质表格中。甲醛含量计算过程较为复杂，需将测得的吸光度值代入事先做好的标准曲线方程中，计算得出甲醛含量。对业务很熟悉的试验工程师用传统的计算器法计算一份甲醛含量原始记录表需要3分钟左右，加上复核人员进行计算复核需2分钟，共需要5分钟左右完成记录的填写和计算。如果遇到大量的检测任务，无疑会大大增加试验人员的劳动强度以及结果计算的差错率。
解决此类方法的最佳途径是利用计算机技术来进行辅助测试，目前有研究（research)人员对纺织品纤维包含比重数据处理进行了计算机化研究，大大提高了工作效率[2-3]。但尚未发现有将试验过程全部实现计算操作的研究，因此有必要设计开发一种计算机辅助测试系统，协助试验人员快速、精准地完成甲醛含量测试，大大减轻试验人员的工作量、劳动强度以及劳动时间；同时实现试验过程的无纸化操作，节约纸张，为保护环境和低碳(C)经济作出贡献。
1 开发工具
1.1 前台系统开发语言
本文选用面向对象的程序设计语言Visual Basic 6.0，编写前台试验辅助系统。VB 6.0具备自身开发环境，可打包制成安装盘并生成可执行文件，打包后不依赖于VB6.0开发软件而自己运行，对计算机要求低；VB拥有用户界面（GUI）和快速应用程序开发（RAD）系统，可轻松使用AD
O、RD
O、DAO实现多种数据库的访问与连接[4]；另外VB6.0还可创建ActiveX控件(对数据和方法的封装)，其扩展功能强大，开发出来的软件与微软推出的软件系统风格一致，可广泛推广。本文所编写的应用程序(procedure)所实现的试验过程、数据处理、公式及修约准则以GB/T 2912.1―2009及GB/T 8170―2008等标准为基础。
1.2 后台数据库
采用Access数据库为数据存储支持工具，本文所开发的应用软件程序为用户与计算机交互界面，利用前台应用软件对后台数据库进行查找、添加、删除及存储操作。Access是Microsoft公司出品的小型关系数据库，其在Windows操作系统下，面向对象、采用事件驱动机制的新型关系数据库管理系统，使数据库的运用更加灵活。Access提供了表向导、查询向导、窗体向导、报表向导，运用这些向导能简化某些Access对象的创建与设计过程。
2 系统模块设计
整个试验辅助测试系统由1个用户登录窗体模块、1个主操作控制窗体模块、4个子窗体模块组成，模块结构关系图如图1所示。登录模块负责核对试验人员账户和密码符合后登录到主界面。主操作界面包含了4个子窗体模块按钮，用于执行试验任务。4个子窗体模块包含有文本框、命令按钮、下拉列表框等操作控件，分别用于具体执行各试验步骤的操作。4个操作窗体模块协助4个子窗体模块完成数据（data)的存储和输出。
3 功能实现
3.1 登录及样品信息输入功能的实现
本文选用DAO数据库访问模型，DAO允许在程序中生成各种对象，通过(tōng guò)对象变量来访问数据库，并通过数据引擎完成对数据库的访问存储操作。登录和样品信息输入功能都是基于DAO访问数据库，实现密码和用户名的查询以及检测信息的存储。样品信息输入数据库的代码如下：
With 数据库名称
If .State = adStateOpen Then .Close: cnn.Close
str_items = “select 表格名称 from SafetyGroup
where 编号 = ‘ + Txt11.Text + ’”
.CursorType = adOpenStatic
.Open str_items
If .RecordCount > 0 Then
MsgBox“试样编号是唯一的，而它已存在”。
vbCritical
.Close
cnn.Close
Exit Sub
Else
If .State = adStateOpen Then .Close: cnn.Close
str_items1 =“select * from 数据库”
.CursorType = adOpenKeyset
.Open str_items1
.Open“数据库名称”，cnn，adOpenKeyset。
adLockOptimistic，adCmdTable
.AddNew
.Update “样品编号”，Txt11.Text
.Update “样品名称”，Txt12.Text
.Update “来样时间”，Txt21.Text
.Close
cnn.CloseMsgBox“数据已经保存”
End If
End With
3.2 样品制备（关联、数值输入）数据提交功能的实现
在样品制备（关联、数值输入）待选列表中双击选中的样品编号，分别进入它们的数据提交界面，该界面的作用是将试验步骤状态下所需的数据录入文本框中，并由命令按钮发出操作命令将文本框中的数据提交给后台数据库保存，其具体实现代码如下：
With 数据（data)库
If .State = adStateOpen Then .Close: cnn.Close
str_items =“select * from数据库 where 编号 =‘+
Lab_sampleNo.Caption + ’”
.CursorType = adOpenStatic
.Open str_items
If .State = adStateOpen Then .Close: cnn.Close
load_module1.main
.Open“数据库”，cnn，adOpenKeyset。常州环境检测中心是指通过对影响环境质量因素的代表值的测定，确定环境质量（或污染程度）及其变化趋势。环境监测的主要手段包括物理手段、化学手段、生物手段。
adLockOptimistic，adCmdTable
.AddNew
.Update“烧瓶名称”，Txt_No1.Text
.Update “样品编号”，Lab_sampleNo.Caption
.Update “样品质量”，Txt_Mass1.Text
cnn.Close
End With
3.3 报告生成功能的实现
甲醛含量试验的所有数据输入完毕后，样品状态为待生成报告状态。此时点击报告生成，可生成试验报告。本文报告生成原理为程序从数据库中提取先前输入的测试数据，自动将数据写入Excel文件，其具体代码如下：
str_linking1 = “Select * From 数据库 Where 样品编号= ‘+ Lab_sampleNo +’”
数据库.CursorType = adOpenStatic
数据库(Database).Open str_linking1
If Not数据库.EOF Then
W= funSetCellText(xlsSheet, 8, 5, 数据（data)
库.Fields
(17))
T = funSetCellText(xlsSheet, 9, 5, 数据（data)
库.Fields
(18))
Fdd1 = funSetCellText(xlsSheet, 10, 5, 数据
库.Fields
(5))
Fddflask1 = funSetCellText(xlsSheet，10，4，“1
号瓶瓶号：”&数据库.Fields
(1))
Fddvalue1 =数据（data)库.Fields
(5)
数据库.MoveNext
Fdd11 = funSetCellText(xlsSheet, 11, 5, 数据
库.Fields
(5))
Fddflask2 = funSetCellText(xlsSheet， 11，4，“2
号瓶瓶号：”&数据库.Fields
(1))
Fddvalue2 =数据（data)库.Fields
(5)
数据库.MoveNext
数据（data)库(Database).Close
cnn.Close
n = (Fddvalue1 + Fddvalue2) / 2
Fdd_content = funSetCellText(xlsSheet, 12, 5, n)
End If
4 系统应用
为验证上述系统运行的准确性和可靠性，现以编号为A04112291的甲醛含量试验为例测试程序运行情况。
4.1 甲醛(aldehyde)含量测试样品信息输入
按照试验流程，在本系统中需要将试验样品依次输入样品编号、样品名称、需检测项目、来样时间以及完成时间等信息，然后点击【提交】按钮，即可完成试验样品信息的输入。如果需要重新修改点击【清空】按钮，如输入信息完毕点击【退出】按钮。界面输入情况如图2所示。
图2 样品信息输入
4.2 甲醛含量测试样品制备
样品信息输入完成后进入试验流程，首先找到待检样品的编号，双击后进入该样品试验制备阶段。根据GB/T 2912―2009的要求，本阶段需输入该样品第一份试样三角烧瓶编号（输入数值：A104）和样品质量（输入数值：1.00）以及第二份试样三角烧瓶编号（输入数值：A78）和样品质量（输入数值：1.00）。输入界面情况如图3所示，单击【提交数据（data)】完成数据提交。
（a）待测样品编号（b）样品制备信息界面
图3 甲醛(aldehyde)含量测试样品制备
4.3 甲醛含量瓶号与试管号关联
样品制备完成以后，将装有试验样品的三角烧瓶放入（40±2）℃的振荡水浴锅中保温（60 ±5）min，取出过滤，取5 mL经过过滤的萃取液移入试管中，再加5 mL乙酰丙酮溶液，摇动。常州空气检测是指对空气的组成成分的检测。狭义的空气检测，主要是从应用的角度，重点研究的是室内空气检测。它是指室内指装饰材料、家具等含有的对人体有害的物质，释放到家居、办公环境中造成的装修污染，来检测空气质量。这时需要将三角烧瓶编号与试管编号相关联，此时检测工程师查询的关键字为三角烧瓶编号，因此显示列表将三角烧瓶编号显示在第一列中[如图4（a）红色圈内标注所示]。选中对应的三角烧瓶编号双击，进入数据输入界面[如图4（b）所示]，A78对应17号试管，A104与18号试管关联，单击【提交数据】完成数据提交。
（a）待关联样品编号（b）样品关联界面
图4 甲醛(aldehyde)含量瓶号与试管号关联
4.4 甲醛含量吸光度值输入
完成三角烧瓶与试管关联后，将试管放入（40±2）℃的振荡水浴锅中保温（30 ±5）min，放入黑暗处避光静置（30 ±5）min后，取出试管在紫外分光光度计上分别测试空白试剂（Ab）和萃取溶液的吸光度值（As）（必要时测试变色情况下样品的吸光度值Ad）。测试检测工程(Engineering)师需要准确地找到试管编号并将吸光度值与试管编号对应起来，因此显示界面将试管编号放在了第一列的位置（position )[如图5（a）红色圈内标注所示]，以方便检测工程师快速查找。
（a）待输入数值样品编号（b）数值输入界面
图5 甲醛含量吸光度值输入
找到试管编号后双击进入数值输入界面[如图5（b）所示]，根据标准输入吸光度值后选择标准曲线的制作时间，里面保存有甲醛标准曲线的斜率值和截距值，单击【提交数据】完成数值输入任务。
4.5 甲醛(Formaldehyde)含量测试报告生成
甲醛试验测试吸光度数值输入完毕后，进入报告的最后一个环节――报告生成。常州甲醛检测是指通过特定的方法或仪器，对空气、水、食品、衣物等含有的甲醛做定量检测。此时检测工程师关注的重点为测试报告的编号和样品名称，因此报告生成待选界面将这两项放在了列表的第一列和第二列[如图6（a）红色圈内标注所示]。
（a）报告(The report)待生成的样品编号（b）报告待生成操作界面
图6 甲醛含量测试报告生成
双击编号为A04112991项目(xiàng mù)编号，进入检测报告待生成操作界面，单击图6（b）中的【保存报告】，生成编号为A04112991的甲醛含量测试报告（如图7所示，可打印）。
由图7可以看出，甲醛含量的修约位数，有效数字的保留及格式完全符合GB/T 2912.1―2009的要求。
5 结论
本系统可对纺织品(textile)甲醛含量试验数据进行自动处理并按照GB/T2912.1―2009标准的要求自动计算出甲醛含量值和pH数值，防止了试验工程师的计算错误，同时也为两位测试工程师（一位为计算工程师，另一位为复核（审查核对)数据工程师）每份报告节省了5分钟左右的时间，缩短了出具检测报告的时间，提高了报告准确率及效率。
本系统实现了来样登记、试验过程、数据处理过程和报告生成过程的全部计算机化，试验的测试报告可以电子版的形式保存于电脑内，整个试验过程不需要将原始数据写在记录纸上，以每份报告需至少使用一张50 g重的记录纸计算，如纺织品甲醛含量报告为每6000份，则至少可以节约300 kg的纸。
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