***技术史

【摘 要】按《孙子算经》记载：称之所起,起于黍,十黍为一累,十累为一铢,二十四铢为一两,十六两为一斤.称重技术自古以来就被人们所重视,在传说的皇帝“设五量”中,权衡既为五量之首.夏禹的“声为吕,声为度,称以出”；“循守会稽,乃审权衡,平斗斛”等,均说明了在我国古代称重技术所处的位置和重要性.

【关 键 词】电子称；计量；发展史

文章编号:ISSN1006―656X(2013)06 ,-0196-01

一、电子称的发展史

在公元前,人们为了对货物交换量的估计,起初采用木材或陶土制作的容器来作为交换货物的计量.以后,又采用简单的秤来测定质量.中国衡制起源于何时已无从稽考了.黄帝造做器物之说虽不免有传说的色彩,但如果从社会发展史的角度看,中国的度量衡产生于原始社会末期应该是不成的问题的.

衡器是怎样产生的?衡器的制作主要在权上,以权衡之.《尚书"舜典》有“同律度量衡之语.”《孔传》载：“律者,候气之管,度量衡三者法制皆起于律.”这就是说权衡之制也是起于黄钟之律.“权者,铢、两、斤、钧、石,所以称物以知轻重也.”

最初的一铢又是怎样确立的呢?据《汉书"律历志》记载,当时是以中等颗粒的黑黍粒,以十黍为累,十累为一铢,二十四铢为一两,十六两为一斤.也就是说当初确定“两”是以北方所产黑色黍谷等粒度的100粒重为一铢,2400粒为一两,这是先秦时代的情况.秦统一中国后,衡制仍因前代.秦始皇在“书同文,车同轨”的改革中,也统一了度量衡.近代曾发现过秦始皇统一权衡的实物：清"同治十三年(公元1874年),山东潍坊家黄介祺于琅琊台西南古城址拾得秦始皇百二十斤(一石)铁权一个,权上嵌铜诏版,权重清衡819两又5铢.这种嵌有诏版的铁权,必是秦统一度量衡以后的权度.后来,秦权虽然多次出土,但嵌有为统一而发布诏令――诏版的却不多.

汉有天下,大大整顿了度量衡制,设官专掌其事.据《汉书》载：“衡者等,职在行、鸿胪掌之.”权轻重亦是铢、两、斤、钧、石.铢的确定与周秦同,都是用北方黑黍作标准,衡的造法亦是从1200粒中等黑黍的重量为十二铢(半两),二十四铢为一两、十六两为一斤,三十斤为一钧,四钧为一石.

南北朝时期的衡器制度较为复杂,各小朝廷有变制的,有依古制的.如南朝的齐便是以古秤一斤八两为一斤,陈则依古制.隋以古秤三斤当一斤.但到了大业(605年至618年)年间又恢复了古制.唐初对衡重实行双重标准,一种仍依古制,另一种虽然也是以黍记重,累百黍为铢,二十四铢为一两,但是却规定以三两为一大两,十六大两为一斤.为什么出现“大两”“大斤”?据《唐六典》说：“内外官司悉用大者”小两仅用于“合汤药”.这说明唐代衡制已普遍使用大两大斤了.

宋初衡制唐旧制.据《宋史"律历志》载：大祖“建隆元年(公元960年)八月,诏有司按前代旧式做新权衡以颁天下,禁止私造.”到了崇宁(公元1102年至1106年)年间,宋徽宗宠信蔡京和术士,相信“声为律身为度”的异说.政和元年(公元1111年)、二年分别下诏,令民间毁弃旧式秤,限半年内销毁,不尊令者许人告发,分别治罪,给赏.宋代衡制至此与古相去甚远.

元代衡大略采用宋制,但也是相当混乱的.据《三通考辑要》载：“元世祖时,东平布衣赵天麟上策论同制度,略曰‘方今数已宣天下,历已职于太史,乐已总于太常,声已协于协律,其所以稍有未定、虽定而未齐一者,度量衡而已矣.臣居山东,今见山东数郡,或隔一镇或间一河,其度之长短、量之多少、衡之轻重已皆不相同矣.’”

明太祖洪武元年(公元1368年)十二月命在京兵马指挥司并管市司每三日一校街市之秤.武宗正德元年(公元1506年)议准工部宝源局,如法制造铜砝码三十二副,每副大小二十个,俱凿“正德元年宝源局造”字款.送部印发浙江等布政司及各运司并南直隶府州,各依式样支给官钱,一体制造,颁降行使.明代二百七十余年,常常发布关于统一衡制的法令,可见其衡制不统一之程度.

清代整理衡制的计划,在顺治年间就开始了,到康熙年间才完成.清代衡器分砝码、秤戥三种,存储在户部的叫作库平.权的材质有黄铜、红铜、锌、铅、生铁、熟铁等砝码有正副两套,一百两砝码每副自一分至一百两共28件；一千两砝码每副自一分至五百两共32件；一件六百两砝码,每副四圆,每小秤十斤至五十斤,小盘秤自三斤至十六斤；大戥自五十两至一百两；小戥自十两至三十两.

清"光绪三十三年(公元1907年),政府议定的衡器有五种：计有库天平、商用天平、杆秤、戥秤、磅秤等.当时议定各秤的使用期限为：官用秤二年一换,商用秤十年一换.但由于国政废弛,财政困难,直至清亡也未实行.

中华民国初年,着手改革度量衡的时候,许多人都希望顺应世界潮流,直接采用国际标准,但鉴于中国传统衡器使用过久,在人民心目中根深蒂固,加上民众的保守性和社会的惰性一时不容易改变,于是就采用双重标准.全部制度分为甲乙两种,甲种即中国旧制,乙种为国际公制,于中华民国四年(公元1915年)一月六日公布实施.

在19世纪后期,随着工业化的迅猛发展,出现了大量迅速称量散料物品的自动秤.第一台定量自动秤约在1880年获得型式批准的,它是由倾斜象限杆秤发展来的.每次约可称量500kg.这种自动秤的称量过程分以下几个阶段：a,打开装满散料的容器；b,把散料输入到秤斗里进行称量；c,到达平衡位置时,关闭进料闸门,d,自动卸空料斗；e,秤斗和气动联动装置回到初始位置,自动地启动下一个称量程.

二、电子秤步入社会

电子秤的发展过程与其它事物一样,也经历了由简单到复杂,由粗糙到精密,由机械到机电结合再到全电子化,由单一功能到多功能的过程.特别是近30年以来,工艺流程中的现场称重,配料定量称重,以及产品质量的监测等工作,都离不开能输出电信号的电子衡器.这是由于电子衡器不仅能给出质量或重量值的信号,而且也能作为总系统中的一个单元承担着控制与检验功能,从而推动工业生产和贸易交往的自动化和合理化.

近年来,电子衡器已愈来愈多地参与到数据处理和过程控制之中.现代称重技术和数据系统已经成为工艺技术,储运技术,预包装技术,收货业务及商业销售领域中不可缺少的组成部分.

我国的衡器在20世纪40年代以前还全是机械式的,40年始发展了机电结合式的衡器.50年始出现了称重传感器为主的电子衡器.由于称重传感器各项性能不断有新的突破.为电子秤的发展奠定了基础.国外如美国,西欧等一些国家在20世纪60年代就出现了0.1%称重准确度的电子秤,并于70年代中期约对75%的机械秤进行了机电结合式的电子化改造.到目前为止,电子秤的发展方兴未艾,并向着群控,程控和智能化猛进.

我国电子秤技术在70年代中期由于电阻应变式称重传感器技术上的突破,也取得了历史性的发展.各种电子秤如雨后春笋,被国民经济各部门逐步应用.如冶金工业中生产过程的物料配比称重和钢水包浇灌铸件的称重,轻纺工业生产过程中的工艺称重和打包计量,煤炭能源工业中的连续物料称重计量和能源结算,储运物资部门的材料核算和物资称重,食品工业中的自动检验和分选称重,饲料的配料称重,电子元器件生产过程的计数称重以及日常生活中商业贸易流通领域的计价称重等均离不开电子秤技术.另外在交通运输部门的汽车机车的轮重,轴重计量,建筑起重吊装设备的超载保护的也离不开电子秤技术.在医疗领域为研究人体的新陈代谢和热量的调节机能,以获得人体因出汗和因心脏脉动而引起体重减少的多种连续曲线等也离不开电子称重装置.以上仅是电子秤技术在国民经济中应用的几个方面,从这些例子已足以看出电子秤技术的重要性和它应用的广泛性.

总之,电子秤技术在社会进步中发挥着它的作用,并且已为人们越来越重视.