衡器(weighing machine),是計(jì)量器具的一個(gè)重要組成部分。過(guò)去人們稱計(jì)量為'度量衡'。所謂度,是指用尺(如古時(shí)的骨尺、牙尺及以后漸次問(wèn)世的竹尺、木尺、皮尺、鋼尺等)測(cè)量物體的長(zhǎng)短;所謂量,是指用容器(如古時(shí)的合、升、斗、斛及以后使用的量桶、量杯等)測(cè)量物體的體積;所謂衡,則是指測(cè)量物體重量。 衡,應(yīng)始于原始社會(huì)末期,據(jù)史料記載距今已有4000多年,當(dāng)時(shí)出現(xiàn)了物品交換,但計(jì)量方法則是靠眼看手摸;而作為計(jì)量重量的器具 --衡器,在我國(guó)較早出現(xiàn)于夏朝;春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期已掌握了杠桿原理,戰(zhàn)國(guó)中期在楚中一帶已廣泛使用天平和砝碼稱量黃金,但在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)不一,較為混亂,直到秦統(tǒng)一天下后,于秦始皇二十六年實(shí)行商鞅變法(公元前221年),才統(tǒng)一了度量衡標(biāo)準(zhǔn);宋朝時(shí)期出現(xiàn)了準(zhǔn)確度達(dá)到1厘(40mg)的戥秤,標(biāo)志著當(dāng)時(shí)的衡器已具有相當(dāng)可觀技術(shù)水準(zhǔn)。
衡器是在商品的交換過(guò)程中產(chǎn)生和發(fā)展的。人類較早使用的衡器是原始天平。約在公元前5000年,埃及就已使用等臂天平秤(圖1 )。它是在簡(jiǎn)易杠桿中點(diǎn)設(shè)一支點(diǎn),在杠桿一端(圖中右端)的盤(鉤)上放置被測(cè)物,在另一端(圖中左端)的盤上逐個(gè)放置形狀、質(zhì)量一樣的物體,當(dāng)這種裝置平衡時(shí),就意味著兩邊的質(zhì)量相等,并可從左端物體的個(gè)數(shù)推定右端被測(cè)物的質(zhì)量。
中國(guó)的度量衡制始于公元前2500年的“黃鐘”律。據(jù)記載,“度本于黃鐘之長(zhǎng),量本于黃鐘之侖,權(quán)衡本于黃鐘之重”。黃鐘器已失傳。夏代,中國(guó)始用權(quán)衡作為稱重器具。權(quán)相當(dāng)于砝碼,衡指杠桿。杠桿正中有一小孔用作支點(diǎn),在桿的兩端各懸有掛鉤,一邊掛被稱物,一邊掛權(quán)。每一副權(quán)衡都有一組權(quán)。權(quán)的重量逐一遞增,以稱不同重量。漢代出現(xiàn)木質(zhì)桿秤,此后一直沿用了2000多年。
18世紀(jì),蘇格蘭化學(xué)家J.布萊克首次將刀子、刀承應(yīng)用在天平上,從而制得的稱重器具。1831年,美國(guó)人T.費(fèi)爾班克斯發(fā)明臺(tái)秤,綜合了不等臂桿秤和天平的優(yōu)點(diǎn),使各種機(jī)械式衡器趨于完善。20世紀(jì)中葉出現(xiàn)了簡(jiǎn)單的電子衡器,使衡器跨入電子時(shí)代。微處理機(jī)與稱重傳感器的結(jié)合引起了稱重領(lǐng)域的變革,此后,微處理機(jī)在稱重尤其是在動(dòng)態(tài)稱重方面的應(yīng)用愈來(lái)愈廣,已基本取代原來(lái)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的計(jì)算系統(tǒng)。微電子技術(shù)的不斷發(fā)展,大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路的出現(xiàn),使得稱重與過(guò)程控制等功能可以合并到同一電子單元中。20世紀(jì)80年代,電子衡器已遍及從微量稱重到大型稱重的各個(gè)領(lǐng)域,衡器產(chǎn)品已發(fā)展到上千個(gè)規(guī)格品種,靜態(tài)準(zhǔn)確度一般都在0.1%以上,動(dòng)態(tài)準(zhǔn)確度一般在1%~0.2%。中國(guó)約有250個(gè)衡器制造廠,能成批生產(chǎn)大型專用衡器19類、150多個(gè)品種、500多個(gè)規(guī)格。機(jī)械式衡器生產(chǎn)具有相當(dāng)規(guī)模,電子衡器已形成年產(chǎn)幾萬(wàn)臺(tái)的能力。
分類:衡器按結(jié)構(gòu)原理可分為機(jī)械秤、電子秤、機(jī)電結(jié)合秤三大類,機(jī)械秤又分為杠桿秤(包括等臂杠桿秤也即狹義的天平、不等臂杠桿秤)和彈簧秤。衡器還可按衡量方法分為非自動(dòng)衡器和自動(dòng)衡器。衡器的主要品種有天平、桿秤、案秤、臺(tái)秤、地中衡、地上衡、軌道衡、裝載機(jī)電子秤、皮帶秤、郵政秤、吊秤、配料秤和裝袋秤等。