1 概述

1.1 测量依据

测量依据为 JJF 1464-2014《界面张力仪》。

1.2 测量标准

F_s等标准质量砝码。

1.3 测量方法

先将装置清零，然后按照力值递增方向逐点施加砝码，记录被测仪器的示值，该过程重复测量三次，计算测量数据的算术平均值作为测量结果，按照式(1)计算示值误差。

2 数学模型及不确定度传播率

2.1 数学模型

其中：
q——示值误差；
F_s——为根据质量砝码作用计算的理论张力值；
F——为被测仪器的示值。

2.2 灵敏系数

3 不确定度的来源

不确定度的来源主要有读数分辨力的不确定度、测量重复性的不确定度和理论张力值的不确定度。

4 标准不确定度评定

对一台界面张力仪进行检测，得到各个测量点的结果，如表1所示。

4.1 测量重复性的不确定度u(S₁)

由于测量次数为3次，故选用极差法。由表1可知，测量点为20 mN/m时，极差为0.02 mN/m，此时极差系数为1.69，则：

4.2 读数分辨力的不确定度u(S₂)

读数分辨力为0.01 mN/m，则：

4.3 理论张力值的不确定度u(S₃)

理论张力值的计算公式为：

其中：m——标准砝码的质量；
g——重力加速度，常数；
S——铂金环的计算常数，常数。

数学模型：

灵敏系数：

标准砝码为F_s等，100 mg的最大允许误差为±0.05 mg，u(m) = 0.05/1.732 = 0.029 mg，计算得到：
u(S₃) = 0.00598 mN/m

5 合成标准不确定度u_c

u²(S₃)小于u²(S₁)，合成时只考虑u(S₁)，且各分量彼此互不相关，则：

6 扩展不确定度

取k = 2，U = ku_c = 0.03 mN/m。

7 扩展不确定度汇总表

其它各个测量点的评定方法和过程与上述内容类似，其中300 mg标准值是利用一个100 mg砝码与一个200 mg砝码叠加得到，400 mg标准值是利用两个200 mg砝码叠加得到。在这两个测量点下计算u(S₃)的时候，应将两个标准砝码的MPE引入的不确定度先合成一次，然后再利用灵敏系数计算得到u(S₃)。经过计算得到各个测量点的扩展不确定度，如表2所示。