漫談中國的電子秤 談到“計量”，許多人往往脫口而出：“校秤的”，這顯然是不對的，然而它也正表達了這樣一個事實—人們對秤，實在是太熟悉了。本來嘛，買米買面，稱肉稱菜……里里外外，又有哪兒離得了秤呢？秤，是進行重量測量的一種計量器具。重量測量，是人類從學(xué)會使用勞動工具改造環(huán)境之時起就開始從事的測量活動之一，目的是為了進行當時那古樸的物物交換。而在有專門的測量工具之前，古代的人們是依靠自己的四肢和感覺器官來進行測量的，的“手捧成升”就是當時重量測量的鮮明寫照。西周（約前11世紀～前771年）的青銅器銘文中，有“金十”、“金十勻”等記載，“金”即銅，“ ”和“勻”是重量單位，說明當時已有計算重量的手段。《漢書·食貨志》記載：“黃金方寸，而重一斤”，《后漢書·禮儀志》記載：“水一升，冬重十三兩”，這表明我國在公元前200年，已經(jīng)能夠運用金屬和固定溫度、固定容量的水作為重量的單位。當發(fā)現(xiàn)用人體確定的計量單位難以準確復(fù)現(xiàn)和保持穩(wěn)定時，為了適應(yīng)不斷擴大的生產(chǎn)規(guī)模以及日益發(fā)展的商品交換的需要，古代人民開始尋求制作實物標準器具。新莽銅嘉量是這一探求歷程中的杰出之作。它是西漢末年王莽稱帝時（公元9～23年）制作的，包括5個容量單位：上為斛，下為斗，左耳為升，右耳上為合，下為侖，一器可以測5量，既可作容量標準，又可作衡量標準，還可以導(dǎo)出尺度標準，將度、量、衡統(tǒng)一于一器，與公元前344年商鞅在秦國頒發(fā)的標準量器 - 商鞅銅方升一樣，都是采用以度定容的方法來確定量器容積的。秤，也是在這個探求歷程中產(chǎn)生的。考察中外衡器的發(fā)展歷史，幾乎均是先有天平，然后逐漸演變?yōu)槌印Ｖ袊奶炱秸Q生于春秋戰(zhàn)國時期，此后，隨著歲月的更迭，天平中間的提紐漸漸地從中間移向一端，并在衡桿上刻上了斤、兩數(shù)，提系桿秤的雛形于是得以形成。原來一直認為我國秤的出現(xiàn)是在三國時代，后來在陜西眉縣的一座西漢墓中，發(fā)現(xiàn)了一件距今2000多年的木桿秤，有關(guān)專家鑒定后認為，這是我國迄今為止知道的zui為古老的木桿秤實物。已經(jīng)出土的一些北魏、北齊的鐵秤砣證實，魏、晉、南北朝時期的桿秤已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。現(xiàn)在，我們國家的秤已由過去單一的桿秤發(fā)展成為一個擁有許許多多種類的龐大的“秤氏大家族”。就其平衡原理來說，秤大致可以分為以下幾種： 1.杠桿原理的秤。常見的有木桿秤、案秤、字盤秤、臺秤、地秤、軌道衡以及各種等臂及不等臂天平。在這類秤上稱量物體的重量時，必須使作用到杠桿上的外力距總和等于零。這類秤被廣泛應(yīng)用在商業(yè)、工業(yè)及其他的經(jīng)濟活動之中。 2.利用彈性變形原理的秤。其作用原理是物體重力為在該壓力作用下彈簧形變而產(chǎn)生彈力所平衡，常見的有扭力秤、彈簧稱和大型吊秤。 3.液壓原理的秤。物體壓力被工作用液體壓力所平衡，這類秤叫液壓秤，一般稱量在1噸以上。 4.應(yīng)用石英振蕩原理的秤。在共振石英晶體上加上未知片，由于振蕩質(zhì)量的加大就會改變石英片的固有頻率，因為石英振蕩器的固有頻率是可以的測定的（10-11），于是就得到了一種很精密地衡量薄片物質(zhì)的方法。 5.電磁原理的秤。這類秤上的機械力的力矩被電磁力的力矩或者是電力的力矩所平衡，包括有安培秤、伏特秤、電磁秤等。 6.利用磁懸原理的秤（稱作磁懸秤）。基本原理是一個鐵磁體的小鋼球，自由地懸浮在螺線管中，為螺線管產(chǎn)生的磁場所平衡，小球的垂直位置由通過螺線管的電流自動調(diào)節(jié)保持不變。通過懸體質(zhì)量大小的變化，線圈上的電流大小變化，通過測電流來測質(zhì)量，精度達到10-5，zui小質(zhì)量測到10-11g。 |
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