電子秤技術發展史

王志嶺

【摘要】按《孫子·算經》記載：稱之所起，起于黍，十黍為一累，十累為一銖，二十四銖為一兩，十六兩為一斤。稱重技術自古以來就被人們所重視，在傳說的皇帝“設五量”中，權衡既為五量之首。夏禹的“聲為呂，聲為度，稱以出”；“循守會稽，乃審權衡，平斗斛”等，均說明了在我國古代稱重技術所處的位置和重要性。

【關鍵詞】電子稱；計量；發展史

文章編號:ISSN1006—656X(2013)06?-0196-01

一、電子稱的發展史

在公元前，人們為了對貨物交換量的估計，起初采用木材或陶土制作的容器來作為交換貨物的計量。以后，又采用簡單的秤來測定質量。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，但如果從社會發展史的角度看，中國的度量衡產生于原始社會末期應該是不成的問題的。

衡器是怎樣產生的？衡器的制作主要在權上，以權衡之。《尚書"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。”這就是說權衡之制也是起于黃鐘之律。“權者，銖、兩、斤、鈞、石，所以稱物以知輕重也。”

最初的一銖又是怎樣確立的呢？據《漢書"律歷志》記載，當時是以中等顆粒的黑黍粒，以十黍為累，十累為一銖，二十四銖為一兩，十六兩為一斤。也就是說當初確定“兩”是以北方所產黑色黍谷等粒度的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，也統一了度量衡。近代曾發現過秦始皇統一權衡的實物：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)鐵權一個，權上嵌銅詔版，權重清衡819兩又5銖。這種嵌有詔版的鐵權，必是秦統一度量衡以后的權度。后來，秦權雖然多次出土，但嵌有為統一而發布詔令——詔版的卻不多。

漢有天下，大大整頓了度量衡制，設官專掌其事。據《漢書》載：“衡者……，職在行、鴻臚掌之。”權輕重亦是銖、兩、斤、鈞、石。銖的確定與周秦同，都是用北方黑黍作標準，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。隋以古秤三斤當一斤。但到了大業(605年至618年)年間又恢復了古制。唐初對衡重實行雙重標準，一種仍依古制，另一種雖然也是以黍記重，累百黍為銖，二十四銖為一兩，但是卻規定以三兩為一大兩，十六大兩為一斤。為什么出現“大兩”“大斤”？據《唐六典》說：“內外官司悉用大者”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《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衡以頒天下，禁止私造。”到了崇寧(公元1102年至1106年)年間，宋徽宗寵信蔡京和術士，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，限半年內銷毀，不尊令者許人告發，分別治罪，給賞。宋代衡制至此與古相去甚遠。

元代衡大略采用宋制，但也是相當混亂的。據《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‘方今數已宣天下，歷已職于太史，樂已總于太常，聲已協于協律，其所以稍有未定、雖定而未齊一者，度量衡而已矣。臣居山東，今見山東數郡，或隔一鎮或間一河，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。送部印發浙江等布政司及各運司并南直隸府州，各依式樣支給官錢，一體制造，頒降行使。明代二百七十余年，常常發布關于統一衡制的法令，可見其衡制不統一之程度。

清代整理衡制的計劃，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。權的材質有黃銅、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：計有庫天平、商用天平、桿秤、戥秤、磅秤等。當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，財政困難，直至清亡也未實行。

中華民國初年，著手改革度量衡的時候，許多人都希望順應世界潮流，直接采用國際標準，但鑒于中國傳統衡器使用過久，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，于是就采用雙重標準。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)一月六日公布實施。

在19世紀后期，隨著工業化的迅猛發展，出現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年獲得型式批準的，它是由傾斜象限桿秤發展來的。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行稱量；c，到達平衡位置時，關閉進料閘門;d，自動卸空料斗；e，秤斗和氣動聯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

電子秤的發展過程與其它事物一樣，也經歷了由簡單到復雜，由粗糙到精密，由機械到機電結合再到全電子化，由單一功能到多功能的過程。特別是近30年以來，工藝流程中的現場稱重，配料定量稱重，以及產品質量的監測等工作，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量或重量值的信號，而且也能作為總系統中的一個單元承擔著控制與檢驗功能，從而推動工業生產和貿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據處理和過程控制之中。現代稱重技術和數據系統已經成為工藝技術，儲運技術，預包裝技術，收貨業務及商業銷售領域中不可缺少的組成部分。

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

我國電子秤技術在70年代中期由于電阻應變式稱重傳感器技術上的突破，也取得了歷史性的發展。各種電子秤如雨后春筍，被國民經濟各部門逐步應用。如冶金工業中生產過程的物料配比稱重和鋼水包澆灌鑄件的稱重，輕紡工業生產過程中的工藝稱重和打包計量，煤炭能源工業中的連續物料稱重計量和能源結算，儲運物資部門的材料核算和物資稱重，食品工業中的自動檢驗和分選稱重，飼料的配料稱重，電子元器件生產過程的計數稱重以及日常生活中商業貿易流通領域的計價稱重等均離不開電子秤技術。另外在交通運輸部門的汽車機車的輪重，軸重計量，建筑起重吊裝設備的超載保護的也離不開電子秤技術。在醫療領域為研究人體的新陳代謝和熱量的調節機能，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曲線等也離不開電子稱重裝置。以上僅是電子秤技術在國民經濟中應用的幾個方面，從這些例子已足以看出電子秤技術的重要性和它應用的廣泛性。

總之，電子秤技術在社會進步中發揮著它的作用，并且已為人們越來越重視。