Why is my attempt to fit a decay function to my data resulting in a straight line instead of the expected curve?

Hello I am using python to do a best fit the the data and im trying to fit it against a decay function and it is producing just a straight line.

here is my git folder with the data inside of it link. https://github.com/DeAngelo-neutrino/artie

just down load the pythonprogram folder there are pictures in there you can just ignore them.

the important part of the code is


import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
import pandas as pd 
import os
import math
import sys
from scipy.interpolate import UnivariateSpline
np.set_printoptions(threshold=sys.maxsize)
pd.set_option('display.max_columns', None)
pd.set_option('display.max_rows', None)


    
os.chdir("/Users/dwooley/Desktop/Python_programs/")


#we need to create varibles that are assoicated with each channel so we can plot, (This has been complete.)
#This creates an array/ column of data
time_argon = np.genfromtxt("log_all_chan_5_10-14_17_44.txt",skip_header=9, delimiter=",", usecols=(0))   
target_top = np.genfromtxt("log_all_chan_5_10-14_17_44.txt",skip_header=9, delimiter=",", usecols=(1))   
target_side = np.genfromtxt("log_all_chan_5_10-14_17_44.txt",skip_header=9, delimiter=",", usecols=(2))   
target_bottom = np.genfromtxt("log_all_chan_5_10-14_17_44.txt",skip_header=9, delimiter=",", usecols=(3))   
front_plate= np.genfromtxt("log_all_chan_5_10-14_17_44.txt",skip_header=9, delimiter=",", usecols=(4))  
N2_level= np.genfromtxt("log_all_chan_5_10-14_17_44.txt",skip_header=9, delimiter=",", usecols=(9))   
 

here i am just setting up my columns

next i create my dataframe in pandas


df = pd.read_csv("log_all_chan_5_10-14_17_44.txt", skiprows=9, sep=',' ) # we have to use , as delimitter and we use skiprows to ignore the first rows before the data

Then i create a window with 900 objects in it then take the mean of it

window_size = 900 #900 was intial value

time_column = df['Time (s)']
N2_level_dataseries = df['N2 Level']
N2_average = N2_level_dataseries.rolling(window = window_size).mean() #creates an average of 30 ( look up what is a rolling average do?)
#print(time_column)
#print("This is the average with a window of 30" , N2_average)

I then proceed to do some calculations that are irrelavent

but here they’re

lower = .98 #inches
upper = 4.812 #inches
h_ = upper
R_2 = upper
R_2_cm = 12.22248 #cm
L=67.7 #inches ^2
v_h_0 = 961.4 #inches ^3
R_1 = 4 #inches
R_1_cm = 10.16 #cm
h__lower = R_1
#what is v_R_1
twice_length = 2*L
h_zero = .98 #inches






upper_limitcalculation =   ((1/2)* (np.sqrt(R_2*R_2 - h_*h_))*h_) + ((1/2)*R_2*R_2*np.arcsin(h_/R_2))
lower_limit_calculation =   ((1/2)* (np.sqrt(R_2*R_2 - h__lower*h__lower))*h__lower) + (1/2)*R_2*R_2*np.arcsin(h__lower/R_2)
full_integration = upper_limitcalculation-lower_limit_calculation

only_R2 =  2*L *full_integration # this is correct we cross check with wolfram and excel
print("only R_2 in integral calculation",only_R2,"inches^3")


# we redefine varibles
h_ = R_1
h__lower =lower
upper_limitcalculation_1 =   ((1/2)* (np.sqrt(R_2*R_2 - h_*h_))*h_) + (1/2)*R_2*R_2*np.arcsin(h_/R_2)  #the reason we are getting an error is because of thr R_2^2 - h_ ^2 part this is giving us a negitive number
lower_limit_calculation_1=   ((1/2)* (np.sqrt(R_2*R_2 - h__lower*h__lower))*h__lower) + (1/2)*R_2*R_2*np.arcsin(h__lower/R_2)
part_integration_1 = upper_limitcalculation_1-lower_limit_calculation_1


Part_1_volume = 2*L *part_integration_1 
#print(Part_1_volume,"part_1 volume")



h_ = R_1
h__lower =lower
upper_limitcalculation_2 =   ((1/2)* (np.sqrt(R_1*R_1 - h_*h_))*h_) + (1/2)*R_1*R_1*np.arcsin(h_/R_1) #the reason we are getting an error is because of thr R_2^2 - h_ ^2 part this is giving us a negitive number
lower_limit_calculation_2=   ((1/2)* (np.sqrt(R_1*R_1 - h__lower*h__lower))*h__lower) + (1/2)*R_1*R_1*np.arcsin(h__lower/R_1)
part_integration_2 = upper_limitcalculation_2-lower_limit_calculation_2


Part_2_volume = 2*L *part_integration_2
#print(part_integration_2,"part 2 volme")

i then create my function

def all_togeterRs(h_n2):
   # h = N2_level
    #now we need to create a equation that takes h as the input
    #the sqrt functinos need to be np and not math.
    return (((1/2)* (np.sqrt(R_2**2 - h_n2**2))*h_n2) + ((1/2)*R_2**2 * np.arcsin(h_n2/R_2))) - ((((1/2)* (np.sqrt(R_2**2 - h_zero**2))*h_zero) + ((1/2)*R_2**2 * np.arcsin(h_zero/R_2))) )  - ( (((1/2)* (np.sqrt(R_1**2 - h_n2**2))*h_n2) + ((1/2)*R_1**2 * np.arcsin(h_n2/R_1))) - (((1/2)* (np.sqrt(R_1**2 - h_zero**2))*h_zero) + ((1/2)*R_1**2 * np.arcsin(h_zero/R_1)))  ) 
#above calculation is in inches

I then add some columns to my existing dataframe

df['test'] = twice_length * all_togeterRs(N2_average)


#print("hi",new_way.head(50))



df['volume(Argon)'] =  v_h_0+(df['test']) + twice_length*full_integration #this is in inches^3
volume_function_as_height = df['volume(Argon)']

I then parsed the data only selecting a the data set i want

lower_parsed_data = 8000 # this is the lower limit of where the data starts #previous value was 3000, for spline this only works for 7000 to 10000 with window size 900
upper_parsed_data = 10000 #this is the upper limit of where the data ends


data_we_use = volume_function_as_height.iloc[lower_parsed_data:upper_parsed_data]

I then create my expoential decay function
then declare my x and y data

After i have my intial guess for the intial state of the expoential decay

I proceed to do my curve fit after and plot it

def exponential_decay(x, A, B, C):
    return  A* np.exp(-B * x) + C


x_data = parsed_time_average  
y_data = data_we_use 





initial_guess = [max(y_data),1, min(y_data)]

# Perform the curve fitting
popt, pcov  = curve_fit(exponential_decay, x_data, y_data, p0=initial_guess)

# Extract the optimal parameters
A_opt, B_opt, C_opt = popt

# Generate y values using the fitted parameters
y_fit = exponential_decay(x_data, *popt)


# Plot data and fit
plt.figure(figsize=(10, 6))
plt.plot(x_data, y_data, 'g-',label='Data')
plt.plot(x_data, y_fit, label='Exponential Decay Fit data', color='blue')
plt.xlabel('X')
plt.ylabel('Y')
#plt.plot(parsed_time_average,data_we_use, 'r-', label='Original')
plt.title('Exponential Decay Fit')
plt.legend()
plt.show()

And here lies the dilemma my best fit is just producing a striaght line, how can i fix this? Thank you

I cant upload the picture for some reason but i’ve uploaded it on imgur here is the link

https://imgur.com/a/BvKt2xj

Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức sự kiện 5 sao Thông tin về chúng tôi Dịch vụ sinh nhật bé trai Dịch vụ sinh nhật bé gái Sự kiện trọn gói Các tiết mục giải trí Dịch vụ bổ trợ Tiệc cưới sang trọng Dịch vụ khai trương Tư vấn tổ chức sự kiện Hình ảnh sự kiện Cập nhật tin tức Liên hệ ngay Thuê chú hề chuyên nghiệp Tiệc tất niên cho công ty Trang trí tiệc cuối năm Tiệc tất niên độc đáo Sinh nhật bé Hải Đăng Sinh nhật đáng yêu bé Khánh Vân Sinh nhật sang trọng Bích Ngân Tiệc sinh nhật bé Thanh Trang Dịch vụ ông già Noel Xiếc thú vui nhộn Biểu diễn xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức tiệc uy tín Khám phá dịch vụ của chúng tôi Tiệc sinh nhật cho bé trai Trang trí tiệc cho bé gái Gói sự kiện chuyên nghiệp Chương trình giải trí hấp dẫn Dịch vụ hỗ trợ sự kiện Trang trí tiệc cưới đẹp Khởi đầu thành công với khai trương Chuyên gia tư vấn sự kiện Xem ảnh các sự kiện đẹp Tin mới về sự kiện Kết nối với đội ngũ chuyên gia Chú hề vui nhộn cho tiệc sinh nhật Ý tưởng tiệc cuối năm Tất niên độc đáo Trang trí tiệc hiện đại Tổ chức sinh nhật cho Hải Đăng Sinh nhật độc quyền Khánh Vân Phong cách tiệc Bích Ngân Trang trí tiệc bé Thanh Trang Thuê dịch vụ ông già Noel chuyên nghiệp Xem xiếc khỉ đặc sắc Xiếc quay đĩa thú vị
Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa
Thiết kế website Thiết kế website Thiết kế website Cách kháng tài khoản quảng cáo Mua bán Fanpage Facebook Dịch vụ SEO Tổ chức sinh nhật