從古到今的衡器計(jì)量

王臣 申濤

中國被世界列為四大文明古國，擁有著人類五千年悠久的光輝歷史。計(jì)量的雛形從人類文明伊始的黃帝時(shí)期便初具萌芽。遠(yuǎn)古時(shí)期由于生產(chǎn)力的不發(fā)達(dá)，最早的度量衡都是使用人的身體來表示。比如一只手掌的長(zhǎng)度代表（古代）一尺，一根手指的長(zhǎng)度代表（古代）一寸，一掌所能捧起的水叫做“溢”，兩掌所能捧起的水叫“掬”，這就是最遠(yuǎn)古的度量衡，由于人類的個(gè)體差異，這種最初原始的計(jì)量方法存在許多弊端。西漢時(shí)期的司馬遷的著作《史記.夏本紀(jì)》曾細(xì)致描述 “身為度，稱以出”，說明了以啟用當(dāng)時(shí)比較有名望的人來作為參考標(biāo)準(zhǔn)，從而對(duì)度量衡的單位有了最早的參考標(biāo)準(zhǔn)，確定了當(dāng)時(shí)所謂的公用標(biāo)準(zhǔn)。仰韶文化遺址曾出土過距今五千年的陶器量具，可以說是目前為止發(fā)現(xiàn)的最早關(guān)于度量衡的使用器具。其中出土的用于測(cè)量古代谷物的條形盤容積經(jīng)過細(xì)致測(cè)量為263.4cm3，鏟式抄的容積經(jīng)過測(cè)量為2640.5 cm3，箕式抄的容積經(jīng)過測(cè)量為5290 cm3，四提壇的容積為260.5 cm3抄，據(jù)此可以分析出幾種容器的倍數(shù)關(guān)系，這也就是古代經(jīng)常使用的度量衡單位“升”，“斗”，“斛”。足見度量衡伴隨著人類文明一直在不斷完善與發(fā)展。

秦始皇不但統(tǒng)一了六國，同時(shí)也對(duì)度量衡進(jìn)行了統(tǒng)一。這項(xiàng)功績(jī)也被后人視為作是始皇帝一項(xiàng)重要的貢獻(xiàn)，這象征了華夏民族社會(huì)文明的進(jìn)步。20世紀(jì)的歐洲各國都有自己的計(jì)量單位，比如，英尺、英寸、磅等。延續(xù)9世紀(jì)末，國際公約計(jì)量長(zhǎng)度單位“米”的提出，各國紛紛響應(yīng)，逐步采用國際單位替換了原有的計(jì)量單位。

世紀(jì)之交，人類社會(huì)的發(fā)展步入了高速通道，計(jì)量從古老的度量衡發(fā)展成為一門全新的獨(dú)立專業(yè)，一大批新興高科技領(lǐng)域無不滲透著計(jì)量專業(yè)。計(jì)量專業(yè)已經(jīng)成為國家建設(shè)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展不可缺少的重要組成部分，小到老百姓的柴米油鹽，大到醫(yī)療衛(wèi)生，對(duì)外貿(mào)易，國防建設(shè)，計(jì)量已經(jīng)成為工業(yè)現(xiàn)代化的重要支柱，也是關(guān)系到國計(jì)民生的重要技術(shù)基礎(chǔ)。

最早的計(jì)量稱為“度量衡”，足以見得“衡”也就是衡器在計(jì)量領(lǐng)域的重要作用和地位。我國近代社會(huì)衡器從最早的“戥（讀deng三聲）子”，桿秤發(fā)展而起，到現(xiàn)如今的裝備高精度傳感器的電子天平，電子秤，以及動(dòng)態(tài)響應(yīng)頻率快速的自動(dòng)稱量衡器，可以說計(jì)量領(lǐng)域中衡器的發(fā)展速度一直走在最前列。也是和百姓日常生活關(guān)系最緊密的環(huán)節(jié)之一。小到農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)小商小販賣菜所使用的電子公平秤，大到大型進(jìn)出口港口碼頭大宗貨物吞吐量的核算，都離不開衡器的使用。

現(xiàn)如今社會(huì)高速發(fā)展，生活節(jié)奏越來越快，一些常規(guī)衡器設(shè)備已經(jīng)無法滿足某些領(lǐng)域的發(fā)展要求，于是又催生了一種稱量迅速，響應(yīng)頻率快，精度有保障的新型衡器，自動(dòng)衡器于是應(yīng)運(yùn)而生。自動(dòng)衡器顧名思義，可以自動(dòng)稱量物體質(zhì)量的儀器。所謂自動(dòng)，即不需要人工像操作常規(guī)衡器那樣，“去皮、清零、累加、核算”等等，可以直接測(cè)量得出結(jié)果。常見的自動(dòng)衡器有工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的自動(dòng)灌裝機(jī)，大型火力發(fā)電廠用于稱量煤炭安裝的自動(dòng)皮帶秤，還有就是高速公路出站口用于測(cè)量貨運(yùn)車輛整車質(zhì)量的動(dòng)態(tài)公路自動(dòng)衡器。其中高速公路動(dòng)態(tài)自動(dòng)衡器應(yīng)用地域范圍最廣，使用量最多。

動(dòng)態(tài)汽車衡器分為兩大類。第一類就是采用單一的載稱重傳感器，同時(shí)承受車輛上各個(gè)輪子的重量，對(duì)車輛整體進(jìn)行稱量。無法識(shí)別出車軸數(shù)以及每個(gè)車軸或者軸組的重量。

第二大類是對(duì)車輛的軸載荷進(jìn)行稱量，此類動(dòng)態(tài)汽車衡器又可以分為兩種，一種是多載荷承載器，通過在引導(dǎo)車道內(nèi)固定安置兩或三個(gè)承載器，車輛通過時(shí)同時(shí)承受車輛上各個(gè)軸的載荷重量，并對(duì)整車進(jìn)行稱量。另一種是只有一個(gè)載荷承載器，分別承受車輛通過時(shí)各個(gè)車軸的重量，這也是目前我國境內(nèi)高速公路收費(fèi)站使用的最為廣泛的一種動(dòng)態(tài)公路車輛自動(dòng)衡器。其具有動(dòng)態(tài)響應(yīng)迅速，遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控，故障自動(dòng)報(bào)警，自動(dòng)識(shí)別各類型車輛信息，甚至可以根據(jù)大數(shù)據(jù)云信息處理，繪制出更完善合理的稱重?cái)?shù)學(xué)模型，讓各類違法超重車輛無處遁形。

伴隨著世紀(jì)科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，相信在不久的將來，衡器計(jì)量設(shè)備也會(huì)有更加突飛猛進(jìn)的升級(jí)和換代，能夠滿足不同領(lǐng)域，不同階層的各類需要。雖然許多人不了解計(jì)量，不了解衡器，但是沒有人的生活能夠離開它們。