界面指的是兩相接觸的約幾個(gè)分子厚的過(guò)渡區(qū)，分子間的作用力形成液體的張力，張力值大小能夠反映物理化學(xué)性質(zhì)及其物質(zhì)組成，是相關(guān)行業(yè)考量產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。界面張力儀能夠測(cè)量各類(lèi)液體的表面張力（液-氣相界面）和液體的界面張力（液-液相界面），因此在石油、化工、食品、電力等行業(yè)均有十分廣泛的應(yīng)用。

1概述

1.1測(cè)量依據(jù)

測(cè)量依據(jù)為JJF 1464-2014《界面張力儀》。

1.2測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)

F1等標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量砝碼。

1.3測(cè)量方法

先將裝置清零，然后按照力值遞增方向逐點(diǎn)施加砝碼，記錄被測(cè)儀器的示值，該過(guò)程重復(fù)測(cè)量三次，計(jì)算測(cè)量數(shù)據(jù)的算數(shù)平均值作為測(cè)量結(jié)果，按照式（1）計(jì)算示值誤差。

2數(shù)學(xué)模型及不確定度傳播率

2.1數(shù)學(xué)模型

[q=F-FS]

其中：q——示值誤差;

FS——為根據(jù)質(zhì)量砝碼作用計(jì)算的理論張力值;

F——為被測(cè)儀器的顯示值。

2.2靈敏系數(shù)

[c1=qF=1]，[c2=qFS=-1]

3不確定度的來(lái)源

不確定度的來(lái)源主要有讀數(shù)分辨力的不確定度、測(cè)量重復(fù)性的不確定度和理論張力值的不確定度。

4標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定

對(duì)一臺(tái)界面張力儀進(jìn)行檢測(cè)，得到各個(gè)測(cè)量點(diǎn)的結(jié)果，如表1所示。

4.1測(cè)量重復(fù)性的不確定度[u（S1）]

由于測(cè)量次數(shù)為3次，因此選用極差法。由表1可知，測(cè)量點(diǎn)為20 mN/m時(shí)，極差為0.02 mN/m，此時(shí)極差系數(shù)為1.69，則：

[u（S1）=0.02/1.69=0.0119]mN/m

4.2讀數(shù)分辨力的不確定度[u（S2）]

讀數(shù)分辨力為0.01 mN/m，則：

[u（S2）=（0.01/2）/1.732=0.00289]mN/m。

4.3理論張力值的不確定度[u（S3）]

理論張力值的計(jì)算公式為：

[Fs=m×g2×S]

其中：m——標(biāo)準(zhǔn)砝碼的質(zhì)量;

g——重力加速度，常數(shù);

S——鉑金環(huán)的計(jì)算常數(shù)，常數(shù)。

數(shù)學(xué)模型：

[u2S3=c23u2m]

靈敏系數(shù)：

[c3=g2S]

標(biāo)準(zhǔn)砝碼為F1等，100 mg的最大允許誤差為±0.05 mg，[u（m）=0.05/1.732=0.029]mg，計(jì)算得到：

[u（S3）==0.00598]mN/m

5合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度[uc]

[uS2]小于[uS1]，合成時(shí)只考慮[uS1]，且各分量彼此互不相關(guān)，則：

[uc=u2S1+u2S3=0.0134]mN/m

6擴(kuò)展不確定度

取[k=2]，[U=kuc=0.03]mN/m。

7擴(kuò)展不確定度匯總表

其它各個(gè)測(cè)量點(diǎn)的評(píng)定方法和過(guò)程與上述內(nèi)容類(lèi)似，其中300 mg標(biāo)準(zhǔn)值是利用一個(gè)100 mg砝碼與一個(gè)200 mg砝碼疊加得到，400 mg標(biāo)準(zhǔn)值是利用兩個(gè)200 mg砝碼疊加得到，在這兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)下計(jì)算[u（S3）]的時(shí)候，應(yīng)將兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)砝碼的MPE引入的不確定度先合成一次，然后再利用靈敏系數(shù)計(jì)算得到[u（S3）]。經(jīng)過(guò)計(jì)算得到各個(gè)測(cè)量點(diǎn)的擴(kuò)展不確定度，如表2所示。