電子秤技術(shù)發(fā)展史

王志嶺

【摘要】按《孫子·算經(jīng)》記載：稱之所起，起于黍，十黍?yàn)橐焕?，十累為一銖，二十四銖為一兩，十六兩為一斤。稱重技術(shù)自古以來就被人們所重視，在傳說的皇帝“設(shè)五量”中，權(quán)衡既為五量之首。夏禹的“聲為呂，聲為度，稱以出”；“循守會稽，乃審權(quán)衡，平斗斛”等，均說明了在我國古代稱重技術(shù)所處的位置和重要性。

【關(guān)鍵詞】電子稱；計(jì)量；發(fā)展史

文章編號:ISSN1006—656X(2013)06?-0196-01

一、電子稱的發(fā)展史

在公元前，人們?yōu)榱藢ω浳锝粨Q量的估計(jì)，起初采用木材或陶土制作的容器來作為交換貨物的計(jì)量。以后，又采用簡單的秤來測定質(zhì)量。中國衡制起源于何時已無從稽考了。黃帝造做器物之說雖不免有傳說的色彩，但如果從社會發(fā)展史的角度看，中國的度量衡產(chǎn)生于原始社會末期應(yīng)該是不成的問題的。

衡器是怎樣產(chǎn)生的？衡器的制作主要在權(quán)上，以權(quán)衡之?！渡袝?舜典》有“同律度量衡之語。”《孔傳》載：“律者，候氣之管，度量衡三者法制皆起于律?！边@就是說權(quán)衡之制也是起于黃鐘之律。“權(quán)者，銖、兩、斤、鈞、石，所以稱物以知輕重也?！?/p>

最初的一銖又是怎樣確立的呢？據(jù)《漢書"律歷志》記載，當(dāng)時是以中等顆粒的黑黍粒，以十黍?yàn)槔?，十累為一銖，二十四銖為一兩，十六兩為一斤。也就是說當(dāng)初確定“兩”是以北方所產(chǎn)黑色黍谷等粒度的100粒重為一銖，2400粒為一兩，這是先秦時代的情況。秦統(tǒng)一中國后，衡制仍因前代。秦始皇在“書同文，車同軌”的改革中，也統(tǒng)一了度量衡。近代曾發(fā)現(xiàn)過秦始皇統(tǒng)一權(quán)衡的實(shí)物：清"同治十三年(公元1874年)，山東濰坊收藏家黃介祺于瑯琊臺西南古城址拾得秦始皇百二十斤(一石)鐵權(quán)一個，權(quán)上嵌銅詔版，權(quán)重清衡819兩又5銖。這種嵌有詔版的鐵權(quán)，必是秦統(tǒng)一度量衡以后的權(quán)度。后來，秦權(quán)雖然多次出土，但嵌有為統(tǒng)一而發(fā)布詔令——詔版的卻不多。

漢有天下，大大整頓了度量衡制，設(shè)官專掌其事。據(jù)《漢書》載：“衡者……，職在行、鴻臚掌之?！睓?quán)輕重亦是銖、兩、斤、鈞、石。銖的確定與周秦同，都是用北方黑黍作標(biāo)準(zhǔn)，衡的造法亦是從1200粒中等黑黍的重量為十二銖(半兩)，二十四銖為一兩、十六兩為一斤，三十斤為一鈞，四鈞為一石。

南北朝時期的衡器制度較為復(fù)雜，各小朝廷有變制的，有依古制的。如南朝的齊便是以古秤一斤八兩為一斤，陳則依古制。隋以古秤三斤當(dāng)一斤。但到了大業(yè)(605年至618年)年間又恢復(fù)了古制。唐初對衡重實(shí)行雙重標(biāo)準(zhǔn)，一種仍依古制，另一種雖然也是以黍記重，累百黍?yàn)殂?，二十四銖為一兩，但是卻規(guī)定以三兩為一大兩，十六大兩為一斤。為什么出現(xiàn)“大兩”“大斤”？據(jù)《唐六典》說：“內(nèi)外官司悉用大者”小兩僅用于“合湯藥”。這說明唐代衡制已普遍使用大兩大斤了。

宋初衡制唐舊制。據(jù)《宋史"律歷志》載：大祖“建隆元年(公元960年)八月，詔有司按前代舊式做新權(quán)衡以頒天下，禁止私造?！钡搅顺鐚?公元1102年至1106年)年間，宋徽宗寵信蔡京和術(shù)士，相信“聲為律身為度”的異說。政和元年(公元1111年)、二年分別下詔，令民間毀棄舊式秤，限半年內(nèi)銷毀，不尊令者許人告發(fā)，分別治罪，給賞。宋代衡制至此與古相去甚遠(yuǎn)。

元代衡大略采用宋制，但也是相當(dāng)混亂的。據(jù)《三通考輯要》載：“元世祖時，東平布衣趙天麟上策論同制度，略曰‘方今數(shù)已宣天下，歷已職于太史，樂已總于太常，聲已協(xié)于協(xié)律，其所以稍有未定、雖定而未齊一者，度量衡而已矣。臣居山東，今見山東數(shù)郡，或隔一鎮(zhèn)或間一河，其度之長短、量之多少、衡之輕重已皆不相同矣。”

明太祖洪武元年(公元1368年)十二月命在京兵馬指揮司并管市司每三日一校街市之秤。武宗正德元年(公元1506年)議準(zhǔn)工部寶源局，如法制造銅砝碼三十二副，每副大小二十個，俱鑿“正德元年寶源局造”字款。送部印發(fā)浙江等布政司及各運(yùn)司并南直隸府州，各依式樣支給官錢，一體制造，頒降行使。明代二百七十余年，常常發(fā)布關(guān)于統(tǒng)一衡制的法令，可見其衡制不統(tǒng)一之程度。

清代整理衡制的計(jì)劃，在順治年間就開始了，到康熙年間才完成。清代衡器分砝碼、秤戥三種，存儲在戶部的叫作庫平。權(quán)的材質(zhì)有黃銅、紅銅、鋅、鉛、生鐵、熟鐵等砝碼有正副兩套，一百兩砝碼每副自一分至一百兩共28件；一千兩砝碼每副自一分至五百兩共32件；一件六百兩砝碼，每副四圓，每小秤十斤至五十斤，小盤秤自三斤至十六斤；大戥自五十兩至一百兩；小戥自十兩至三十兩。

清"光緒三十三年(公元1907年)，政府議定的衡器有五種：計(jì)有庫天平、商用天平、桿秤、戥秤、磅秤等。當(dāng)時議定各秤的使用期限為：官用秤二年一換，商用秤十年一換。但由于國政廢弛，財(cái)政困難，直至清亡也未實(shí)行。

中華民國初年，著手改革度量衡的時候，許多人都希望順應(yīng)世界潮流，直接采用國際標(biāo)準(zhǔn)，但鑒于中國傳統(tǒng)衡器使用過久，在人民心目中根深蒂固，加上民眾的保守性和社會的惰性一時不容易改變，于是就采用雙重標(biāo)準(zhǔn)。全部制度分為甲乙兩種，甲種即中國舊制，乙種為國際公制，于中華民國四年(公元1915年)一月六日公布實(shí)施。

在19世紀(jì)后期，隨著工業(yè)化的迅猛發(fā)展，出現(xiàn)了大量迅速稱量散料物品的自動秤。第一臺定量自動秤約在1880年獲得型式批準(zhǔn)的，它是由傾斜象限桿秤發(fā)展來的。每次約可稱量500kg。這種自動秤的稱量過程分以下幾個階段：a，打開裝滿散料的容器；b，把散料輸入到秤斗里進(jìn)行稱量；c，到達(dá)平衡位置時，關(guān)閉進(jìn)料閘門;d，自動卸空料斗；e，秤斗和氣動聯(lián)動裝置回到初始位置，自動地啟動下一個稱量程。

二、電子秤步入社會

電子秤的發(fā)展過程與其它事物一樣，也經(jīng)歷了由簡單到復(fù)雜，由粗糙到精密，由機(jī)械到機(jī)電結(jié)合再到全電子化，由單一功能到多功能的過程。特別是近30年以來，工藝流程中的現(xiàn)場稱重，配料定量稱重，以及產(chǎn)品質(zhì)量的監(jiān)測等工作，都離不開能輸出電信號的電子衡器。這是由于電子衡器不僅能給出質(zhì)量或重量值的信號，而且也能作為總系統(tǒng)中的一個單元承擔(dān)著控制與檢驗(yàn)功能，從而推動工業(yè)生產(chǎn)和貿(mào)易交往的自動化和合理化。

近年來，電子衡器已愈來愈多地參與到數(shù)據(jù)處理和過程控制之中?，F(xiàn)代稱重技術(shù)和數(shù)據(jù)系統(tǒng)已經(jīng)成為工藝技術(shù)，儲運(yùn)技術(shù)，預(yù)包裝技術(shù)，收貨業(yè)務(wù)及商業(yè)銷售領(lǐng)域中不可缺少的組成部分。

我國的衡器在20世紀(jì)40年代以前還全是機(jī)械式的，40年代開始發(fā)展了機(jī)電結(jié)合式的衡器。50年代開始出現(xiàn)了稱重傳感器為主的電子衡器。由于稱重傳感器各項(xiàng)性能不斷有新的突破。為電子秤的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。國外如美國，西歐等一些國家在20世紀(jì)60年代就出現(xiàn)了0.1%稱重準(zhǔn)確度的電子秤，并于70年代中期約對75%的機(jī)械秤進(jìn)行了機(jī)電結(jié)合式的電子化改造。到目前為止，電子秤的發(fā)展方興未艾，并向著群控，程控和智能化猛進(jìn)。

我國電子秤技術(shù)在70年代中期由于電阻應(yīng)變式稱重傳感器技術(shù)上的突破，也取得了歷史性的發(fā)展。各種電子秤如雨后春筍，被國民經(jīng)濟(jì)各部門逐步應(yīng)用。如冶金工業(yè)中生產(chǎn)過程的物料配比稱重和鋼水包澆灌鑄件的稱重，輕紡工業(yè)生產(chǎn)過程中的工藝稱重和打包計(jì)量，煤炭能源工業(yè)中的連續(xù)物料稱重計(jì)量和能源結(jié)算，儲運(yùn)物資部門的材料核算和物資稱重，食品工業(yè)中的自動檢驗(yàn)和分選稱重，飼料的配料稱重，電子元器件生產(chǎn)過程的計(jì)數(shù)稱重以及日常生活中商業(yè)貿(mào)易流通領(lǐng)域的計(jì)價稱重等均離不開電子秤技術(shù)。另外在交通運(yùn)輸部門的汽車機(jī)車的輪重，軸重計(jì)量，建筑起重吊裝設(shè)備的超載保護(hù)的也離不開電子秤技術(shù)。在醫(yī)療領(lǐng)域?yàn)檠芯咳梭w的新陳代謝和熱量的調(diào)節(jié)機(jī)能，以獲得人體因出汗和因心臟脈動而引起體重減少的多種連續(xù)曲線等也離不開電子稱重裝置。以上僅是電子秤技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)中應(yīng)用的幾個方面，從這些例子已足以看出電子秤技術(shù)的重要性和它應(yīng)用的廣泛性。

總之，電子秤技術(shù)在社會進(jìn)步中發(fā)揮著它的作用，并且已為人們越來越重視。