摘要：介(jie)紹了(le)界(jie)面張力儀的工作原理和用途，建立了(le)界(jie)面張力儀校準結(jie)果(guo)的測(ce)量(liang)模(mo)型，分析了(le)各不確(que)定(ding)度(du)(du)(du)分量(liang)主要來源，結(jie)合(he)測(ce)量(liang)實例具體數據(ju)，對其合(he)成不確(que)定(ding)度(du)(du)(du)進行分析評定(ding)，對各不確(que)定(ding)度(du)(du)(du)分量(liang)進行計(ji)算并得(de)出合(he)成不確(que)定(ding)度(du)(du)(du)和擴展不確(que)定(ding)度(du)(du)(du)，最終可得(de)出該項目的校準測(ce)量(liang)能力，為(wei)我(wo)國電(dian)力、石油、化(hua)工、鐵路等行業提供的技術支撐。

關(guan)鍵詞：界面張力儀校準方法測量性能(neng)影響不確定(ding)度評定(ding)

中(zhong)圖分類號：TH871文獻標識(shi)碼：A文章編(bian)號：1672-3791（2020）01（a）-0064-02

Abstract：This paper introduces the working principle and application of the interface tension instrument，establishes the measurement model of the calibration results of the interface tension meter，analyzes the main sources of each uncertainty component，analyzes and evaluates the synthetic uncertainty combined with the concrete data of the measurement example，calculates each uncertainty component，obtains the synthetic uncertainty and extended uncertainty.Finally，the calibration and measurement ability of the project can be obtained.Overall，this paper can provide strong technical support for chemical industry，railway and other industries in our country.

Key Words：Interface Tensiometer；Calibration Method；Measurement；Performance Impact；Evaluation of Uncertainty

分(fen)子(zi)間的(de)(de)(de)作用(yong)力(li)(li)(li)形成(cheng)液(ye)體的(de)(de)(de)界(jie)面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)或(huo)(huo)表面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)，張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)值的(de)(de)(de)大小能夠(gou)反映液(ye)體的(de)(de)(de)物理化學性質(zhi)及其物質(zhi)構成(cheng)，是相關行業(ye)考察產(chan)品(pin)質(zhi)量(liang)的(de)(de)(de)重要指標之(zhi)一。界(jie)面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)儀(yi)(yi)由張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)測量(liang)裝置(zhi)(zhi)、試驗臺、可控移(yi)動(dong)裝置(zhi)(zhi)及鉑(bo)金環(huan)或(huo)(huo)鉑(bo)金板組成(cheng)界(jie)面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)儀(yi)(yi)采用(yong)圓環(huan)法在非平衡的(de)(de)(de)條件(jian)下，測量(liang)各種液(ye)體表面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)（液(ye)-氣相界(jie)面(mian)(mian)）及礦物油(you)(you)與水的(de)(de)(de)界(jie)面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)（液(ye)—液(ye)相界(jie)面(mian)(mian)）。該儀(yi)(yi)器廣泛適用(yong)于電力(li)(li)(li)、石油(you)(you)、化工、鐵路等行業(ye)生產(chan)過程與產(chan)品(pin)中(zhong)界(jie)面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)的(de)(de)(de)測定[1-3]。

1界面張力儀的校(xiao)準

界(jie)面(mian)張力(li)(li)儀(yi)是采用(yong)圓環法在非平衡的(de)條件下，測量(liang)各種液體(ti)表面(mian)張力(li)(li)及礦物油與水(shui)的(de)界(jie)面(mian)張力(li)(li)，能可靠(kao)的(de)指示(shi)(shi)出親(qin)水(shui)氧化物的(de)存(cun)在情況。對界(jie)面(mian)張力(li)(li)儀(yi)的(de)校準研究院用(yong)專(zhuan)用(yong)砝(fa)碼(ma)（最大(da)秤量(liang)：1000g，MPE：±0.1%）直接測量(liang)張力(li)(li)儀(yi)，測量(liang)3次，其3次測量(liang)的(de)算術平均值(zhi)(zhi)與理論值(zhi)(zhi)之差即為張力(li)(li)儀(yi)張力(li)(li)值(zhi)(zhi)的(de)示(shi)(shi)值(zhi)(zhi)誤(wu)差[4，5]。

2界面張力儀的示值誤差不確定評定

2.1測量模(mo)型(xing)

△=-F（1）

式(shi)中(zhong)：△為張立儀的示值誤差(cha)；

為張(zhang)力儀示(shi)值的算(suan)術平(ping)均值；

F為根據專用砝碼質量(liang)計算的(de)理論(lun)張力(li)值(zhi)。

其中，張(zhang)力儀的理論張(zhang)力F：

（2）

式中：m為專用砝碼質量(liang)；

g為(wei)校準點重力加速度；

S為對應(ying)鉑金環的計算常數，由制造商(shang)提供。

2.2標準不確定度分(fen)量的評(ping)定

2.2.1輸入量(liang)的標準不確定度u（）的評定

的(de)不確(que)定度主要(yao)包括張力儀的(de)測量重復性引入的(de)標準不確(que)定度和張力儀示(shi)值分辨力引入的(de)標準不確(que)定度。

2.2.2張力儀(yi)示值(zhi)重復性(xing)引(yin)入的標(biao)準不確(que)定度u（1）

選一臺張力儀，用1g標(biao)準砝碼進行連續3次測量，得(de)到測量列見表1。

在實際測量(liang)中(zhong)，在重(zhong)復(fu)性條件下(xia)重(zhong)復(fu)測量(liang)3次(ci)，考慮為(wei)均(jun)勻分布，極差系數C=1.69，因(yin)此：

=0.007mN/m（3）

2.2.3張力儀(yi)示值分辨力引入的標(biao)準(zhun)不(bu)確定度(du)u（2）

張力儀示值分辨(bian)力為r=0.01mN/m，將其(qi)看作均(jun)勻分布(bu)：

mN/m（4）

2.2.4輸入(ru)量的標準不確(que)定度u（）

mN/m（5）

2.3輸入(ru)量F的標準不確定度u（F）的評(ping)定

u（F）的(de)評(ping)定(ding)：理論張力值(zhi)的(de)擴展不(bu)確定(ding)度控制在張力儀允差絕對值(zhi)0.5%F/3以下，顧可忽略其對校(xiao)準結果(guo)的(de)影響。

2.4擴展(zhan)不確定度評定

取(qu)包含因(yin)子(zi)k=2，則擴展不確定度為：

U=k·.u（）=0.02mN/m（6）

2.5張(zhang)力儀各測(ce)量點(dian)測(ce)量結(jie)果不(bu)確定度(du)評估

根據JJF 1464-2014《界面張力儀校準規范(fan)》規定，張力儀的測量(liang)范(fan)圍為20～500mN/m，其測量(liang)不(bu)確定度見表(biao)2。

3結語

保(bao)證(zheng)界面張力儀(yi)(yi)的(de)準確(que)性，通過校準等(deng)方法(fa)實(shi)現(xian)量值(zhi)的(de)溯源性，在電力、石油、化工、鐵路等(deng)行(xing)業的(de)質量控制中起到重要作用；該文介紹(shao)省計量科學研究院(yuan)對界面張力儀(yi)(yi)儀(yi)(yi)進行(xing)校準方法(fa)和不確(que)定度評定方法(fa)。

參考文獻

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