Dataanalyse med Python

Fødevarekvalitetsapplikation: Udtræk og addition af tre absorbansværdier baseret på UV-Vis-spektraldata fra SpectroWorks™

Denne Jupyter-notebook adderer absorptionsværdier fra UV-Vis-spektraldata fra SpectroWorks™. Det er almindeligt påkrævet i vinindustrien.

Udfordring: I for eksempel vinindustrien er det nogle gange nødvendigt at beregne summen af absorbansværdier.

Løsning: Følgende Jupyter notebook udtrækker absorbansværdier ved en given bølgelængde og adderer dem for at beregne en samlet absorptionsværdi.


Introduktion

I vinindustrien er det nogle gange nødvendigt at beregne summen af 3 absorbansværdier, for eksempel ved 420 nm, 520 og 620 nm:

SpectroWorks™ understøtter desværre ikke at beregne summen af tre absorbansværdier direkte. Det kan dog gøres ved at uploade dataene til SpectroWorks™ og derefter bruge en Colab-notebook til at udføre summen og generere en kvalitetskontrolrapport.

Google Colaboratory-notebooks, eller ‘Colab notebooks’ for kort, er en moderne laboratoriejournal med dataanalyse indbygget i teksten. Den lader dig skrive og køre Python i din browser med høj sikkerhed, uden konfiguration og med nem deling.

I rapportskabelonen til kvalitetskontrol har du koden til at udtrække og addere tre absorbansværdier via SpectroWorks™.

SpectroWorks™ til analyse kommer med API-adgang. Uanset om du er studerende, forsker eller tekniker, kan Colab-notebooks og SpectroWorks™ gøre dit arbejde med UV-Vis-spektrofotometre nemmere og hurtigere.

Spektre til denne SpectroWorks™-demo og Colab-rapportskabelonen

Nedenfor finder du en tabel med et link til de rådata, der er brugt til denne demo og uploadet til SpectroWorks™.

DATO KUVETTE INSTRUMENT FILFORMAT PRØVE HENT
2018-12-11 Plastic PMMA UV-Vis-spektrofotometer Tekstfil (.txt) Brilliant Blue 0,5% Spektrum 01
2019-01-17 Plastic PMMA UV-Vis-spektrofotometer Tekstfil (.txt) Brilliant Blue 0,5% Spektrum 02

Trin i SpectroWorks™

Trin 01: Log ind

Start med at logge ind på SpectroWorks™https://spectroworks.com/ ved at klikke på LOG IN øverst til højre. Hvis du ikke allerede har en profil, opretter du en ny profil ved at klikke på SIGN UP nederst på loginskærmen.

PHOT_20220215_Screenshots_Report_Three_Absorbances_From_SpectroWorks_15

Trin 02: Opret et projekt i SpectroWorks™

Når du er logget ind, vælger du NEW eller OPEN et eksisterende projekt.

PHOT_20220215_Screenshots_Report_Three_Absorbances_From_SpectroWorks_07

Trin 03: Vælg dine tre absorbanser i SpectroWorks™

Når du har oprettet et nyt projekt, vælger du Edit project for at angive, hvilke parametre der skal måles.

PHOT_20220215_Screenshots_Report_Three_Absorbances_From_SpectroWorks_06

Trin 04: Vælg absorbanser ved 420 nm, 520 nm og 620 nm i SpectroWorks™

Vælg at add absorbanser, og vælg derefter de forskellige værdier.

PHOT_20220215_Screenshots_Report_Three_Absorbances_From_SpectroWorks_01

Vælg derefter din bølgelængde, og klik på ADD TO PROJECT. Gentag for hver bølgelængde, du vil analysere.

PHOT_20220215_Screenshots_Report_Three_Absorbances_From_SpectroWorks_02

PHOT_20220215_Screenshots_Report_Three_Absorbances_From_SpectroWorks_03

PHOT_20220215_Screenshots_Report_Three_Absorbances_From_SpectroWorks_04

Trin 05: Upload spektrale absorbansdata til SpectroWorks™

Begynd at oprette nye Basic Cuvette-elementer i SpectroWorks ved at uploade data.

PHOT_20220215_Screenshots_Report_Three_Absorbances_From_SpectroWorks_05

Upload derefter dit spektrum til SpectroWorks™ ved at trække og slippe filen eller bruge en filbrowser. Alternativt kan du bruge SpectroLink™ til at optage spektret.

PHOT_20220215_Screenshots_Report_Three_Absorbances_From_SpectroWorks_08

Trin 06: Se resultatet for hvert spektrumelement i SpectroWorks™

PHOT_20220215_Screenshots_Report_Three_Absorbances_From_SpectroWorks_10

Trin 07: Opsæt API til at tilgå data uden for SpectroWorks™

Når du har uploadet så mange spektre, som du vil, klikker du på Profile under din e-mail.

PHOT_20220215_Screenshots_Report_Three_Absorbances_From_SpectroWorks_11

Vælg Create new API key.

PHOT_20220215_Screenshots_Report_Three_Absorbances_From_SpectroWorks_12

Kopiér API-nøglen til et sikkert sted.

PHOT_20220215_Screenshots_Report_Three_Absorbances_From_SpectroWorks_14

Absorbanssum i Colab-notebook

SpectroWorks™ understøtter desværre ikke at beregne summen af tre absorbansværdier. I stedet kan vi importere dataene fra SpectroWorks™ løbende og bruge en Colab-notebook til beregningen. Rapporten "Quality control report template for extracting and adding three absorbance values via SpectroWorks™" findes her:

https://colab.research.google.com/drive/17BqWYozBCVQmz-yDB2QgSB3g3u0fLcfC?usp=sharing

Colab-notebooken indeholder al koden til automatisk at udtrække data fra SpectroWorks™ og beregne summen af absorbansværdier.

PHOT_20220215_Screenshots_Report_Three_Absorbances_From_SpectroWorks_16_Colab

Når du kører Colab-notebooken, er det nu muligt at beregne summen og plotte de forskellige målinger for at se, om den valgte metrik er stabil fra prøve til prøve og over tid.

Hvis der tilføjes ekstra prøver over tid, og brugeren klikker på Run, opdateres graferne automatisk på sekunder med de seneste data, og rapporten kan udskrives og bruges til dokumentation.

Konklusion

Her har vi beskrevet en demo af en kvalitetskontrol-rapportskabelon til at udtrække og addere tre absorbansværdier, for eksempel 420 nm, 520 nm og 620 nm, via SpectroWorks™ og en Colab-notebook. Den plotter også resultaterne af de forskellige prøver over tid for at se, om aflæsningerne holder sig inden for specifikationerne.


SpectroWorks™ til UV-Vis-spektre og SpectroCuvette™-analyse kommer med API-adgang. Uanset om du er studerende, forsker eller tekniker, kan Colab-notebooks og SpectroWorks™ gøre dit arbejde med UV-Vis-spektrofotometre nemmere og hurtigere.