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从古到今谈“称量”

时间:2022-07-06 来源:编辑 点击:

现藏于英国伦敦大英博物馆内的古埃及 《死者之书》 中描述:“我没有增加天平的重量,我没有减少铅锤的重量……”记载展示了用天平称量死者的“心”的过程。若天平平衡,表示着死 者生前是善良和公正的,“没有截断尼罗河水、 没有偷窃他人财物等等”,死者将可通过正义之神 的审判。天平采用的是典型杠杆式机构的托盘天 平,它将称量过程和秤的机构又赋予了广泛和深 厚的伦理及哲学内涵。

人们通过生产活动逐步创造了工具。人们把自己所创造的能够减轻劳动强度并提高生产效率 的多件实物的组合体统称为机器。机器是执行运 动的装置,用来变换或传递能量、物料与信息, 它是由一些具有各自特点、能够变换运动的基本组合体组成,而那些基本组合体则被定义为“机 构”。狭义的机构由刚性部件构成;广义的机构还 包含了弹性体、声、光、电、磁、气、液等媒介。 机器进化的过程依附于零部件的材料变化,由木 材、石材、陶瓷、青铜、钢铁到硅、锗等。

从古代埃及记载的以简单杠杆机构构成的称量器具, 到今天以电子器件组成的具有高度智能,适用各 种不同需求的秤,而不难体会到人们创造工具和 其进化的过程。 秤是测量及确定物体质量的器具,通常以工 作计量器具形式广泛地应用于大、中、小各种物 体质量值的计量中。秤的基本原理是利用作用在 刚体上的各力,使刚体处于平衡状态,来计量被 称量物体的质量。 以木制或钢制材料制成的零部件构成了工业革命时期及之后机器和机构的主体。秤伴随着生 产力的发展,在其机构上大致分为杠杆式机构和 连杆式机构两种。

这就是所谓秤的狭义机构。借助机器 (仪器),人们的视角进入了电子层面,通 过采集弹性体的微观形变,延伸了人们的感知, 制成了传感器。在进入了信息时代之后,秤的形 式多种多样,满足了人们更广泛的不同需求,即 广义机构的秤。下面以秤中Z简单、Z常用的杠 杆原理为例,罗列从“狭义”到“广义”的演化 过程。

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