伴随工业自动化的发展，生产效率不断地提高。传统的使用电子秤手工称重进行定量包装的方式已经无法满足大规模流水线生产的要求，所以定量秤本身具有的称量速度快、稳定性好、准确度高等优势在各行各业得到了广泛的使用。定量秤作为计量器具的一种，要正常使用首先就要求保证计量的准确度。在定量秤准确度的计算方法上使用了统计学的方法，如果继续使用手工计算的方法，计算的速度比较慢并且出错的概率也比较高。EXCEL作为办公自动化的利器，在数据处理上有很大的优势。将定量秤的数据处理过程在EXCEL表格中完成，可以弥补上述手工处理数据的不足。本文介绍EXCEL在定量秤数据处理中应用的方法。
一、最大平均偏差和最大预设值误差的计算
这个使用方法比较简单，只使用EXCEL本身所带的内部函数完成。以对一台定量秤检测的数据处理为例说明本方法。该定量秤是用于瓜子的定量包装，每袋瓜子的预设值为1004g(C2)1，按照重力式自动衡器检定规程的要求，对包装量设定为1004g的定量秤要抽取60包并使用控制衡器称每包净含量作为数据样本(C4:C63)1，在得到该数据样本后，首先计算该样本的平均值(E2)1。这里使用函数AVERAGE(C4:C63)完成。然后用函数SUM( )求样本中的每一个数与平均值相减得到各自的差值(F4:F63)1，使用 MIN(F4:F63)和 MAX(F4:F63)函数分别求出前面所得差值的最小值(G2)1和最大值(H2)1，然后用 IF(MAX(ABS(G2),ABS(H2))=ABS(G2),G2,H2)函数语句求出前面所述差值集合中绝对值最大的数，该数就是md(J2)1。使用函数SUM(E2,-C2)即用平均值减去预设值求出 se(J4)1。这时按照规程要求实际最大平均偏差 md(J2)1和最大预设值误差se(J4)1就求出来了，还需查表求出在预设值在1004g的1级时的最大允许平均偏差和最大预设值误差。
二、从表1中查询1级时的最大允许偏差和最大允许预设值误差
按照规程中对1级装料衡器的最大允许偏差和最大允许预设值误差的要求(如表1)，不同装料质量对应不同的允许误差值。所以首先要使EXCEL表格能够判断出实际装料质量在哪一个范围内(即要选定哪一行)。比如5050和M≤100，用函数先判断装料值是否大于50和装料值是否小于等于100，如果两个函数表达式的结果指定为0或1，是就返回1否就返回0，最后再用一个函数表达式来判断这两个函数结果是否都是1，如果都是1，就是满足了50 ＜M≤100的要求；只要有其中一个函数表达式的结果不是1，就不满足50＜M≤100的要求。如此一来就完成了判断实际装料质量在哪一个范围的问题。具体的函数表达如下：还是以50＜M≤100为例，首先使用函数IF(MAX(M,50)=50,1,0)来判断M是否大于50，是就返回1否就返回0；同样用函数 IF(MAX(M,100)=100,1,0)来判断 M 是否小于 100，是返回1否返回0。接下来需要使用AND( )函数来判断以上两个函数的返回值，是否同时为1，如果同时为1该函数就返回TRUE；只要前面两个函数的返回值有一个不为1，就返回FALSE。以上分开的两个步骤也可以用函数套嵌来用一个表达式完成，如AND(IF(MAX(M,50)=50,1,0),IF(MAX(M,100)=100,1,0))，这样就完成了M值是否满足50＜M≤100的判断。接下来，就是按照表1中最左边一列，按顺序将数学表达式转变成函数表达式，以及将表1中mpd列和mpse列中的百分数表达方式写成函数PRODUCT(M,0.063)形式（以6.3%为例），这样就完成表1的函数表达。这时只要输入实际装料值M，AND函数的返回值就生成一列由TRUE和FALSE组成的数列，（需要说明：表1中表格的形式、各数学表达式和数在表格中的位置在变成函数表达时，本方法要求保持不变），现在就需要将 TRUE,FALSE 数列中显示为 TRUE 的一行的 mpd 和mpse值引用出来，所引用的mpd和mpse值就是该装料值M在1级时的最大允许偏差和最大允许预设值误差。使用函数 MATCH(TRUE,A1:A10,0)，A1:A10 为前述 TRUE 和FALSE 数列所在的位置，MATCH 函数将返回 A1:A10 中TRUE值出现的行号，如果行号值所在的单元格为K2，表1中 mpd 值在 EXCEL 表格中位于 G2:G10,mpse 值位于 I2:I10中，然后使用INDEX((G1:G10,K2)函数返回mpd值，函数INDEX(I1:I10,K2)返回mpse的值，综合一下函数表达为INDEX((G1:G10, MATCH(TRUE,A1:A10,0))和INDEX(I1:I10,MATCH(TRUE,A1:A10,0))。需要注意 INDEX 和MATCH函数中数列的所在的行必须一致，不能函数MATCH的数列在A2:A10，而INDEX在A1:A10，如此的话将出现错误。另外特别说明，当AND(IF(MAX(M,50)=50,1,0)，IF(MAX(M,100)=100,1,0))函数返回值为TRUE时，数学表达式为 50≤M≤100；接下来一单元格的函数表达式AND(IF(MAX(M,100) =100,1,0),IF(MAX(M,200) =200,1,0))返回值为TRUE时，数学表达式为100≤M≤200；若M值刚好为100时，以上两个函数表达式均返回TRUE值，而表1中的要求M为100时，应该取前一个TRUE值出现的行中的mpd和mpse值，为避免取值出现错误要注意函数 MATCH 中相关查找方式的确定，以 MATCH(TRUE,A1:A10,0)为例，函数中最右的数值0就是决定查找方式的参数，这个参数可以取值-1、0、1，取0时MATCH函数从上到下查找，只要一遇见符合要求的数值，立刻返回行号停止，因此这里不会出现查找错误的问题。
三、实际准确度的确定
有了实际的md、mpd1和se、mpse1，两两相除就得到了两个系数A和B,用函数MAX(ABS(A),ABS(B))就按照规程得到了两两相除后所得除数的绝对值的最大值C。准确度等级要符合125原则的要求，并且实际使用中用到的准确度等级一般就如下几种0.1、0.2、0.5、1、2、5。如何得知前面所得的C值能否通过函数按照规程自动选择相应的准确度等级，这里介绍如下方法，使用函数 IF(MAX(0.1,C)=0.1,0.1,100)等，将C值分别与0.1、0.2、0.5、1、2、5进行比较C值大就返回100(该值可以设定为任意比5大的值)，然后用MIN函数取出六个返回值中的最小值，该值就是满足规程要求的准确度等级。
四、数据的采集和其他
以上就是使用EXCEL表格进行定量秤数据处理的过程，可以将以上方法灵活地应用在EXCEL制作的原始记录表上，这样输入完称量数据就可以得到结果，因记录中有一些数字加单位的表达方式，使用函数CONCATE-NATE( )，可以将数字和字母组合起来以文本的形式输出。当要把称量数据输入EXCEL表格时，可以通过数字键盘输入，但效率低，而且出错的几率比较大。如果直接将称重控制衡器和便携电脑连接，安装好驱动程序就可以将称重结果直接输入到EXCEL表格之中，可以提高效率降低手工输入产生错误的几率。另外定量秤的检测基本都是在企业的现场完成，以上方式可以快速准确的得到检测的结果，当检测结果误差较大时，方便判断并立即对定量秤的称量过程做出修正。应用EXCEL的绘图功能，可以将称量结果绘制在坐标图上，能够直观地查看称量结果的离散程度。总之，通过使用EXCEL，可以方便、准确、高效完成定量秤的数据处理工作。
注释：
1.括号中的表达式代表括号左侧的数值在本文示例中单元格的位置。
[参考文献]
[1]李盛碧. Excel电子表格在计量领域的应用[J].广西质量监督导报, 2009(6).
[2]冷国进.EXCEL在计量中的应用[J].计量与测试技术,2007(6).
[3]〔美〕麦克菲德里斯.巧学巧用Excel2003公式与函数[D].电子工业出版社,2005.
作者：喻文宾 石 凌(广州市计量检测技术研究院，广东 广州 510030)
