漫话天平(上):从正义的象征到现代精密衡器
- 2018-09-06 10:07:284357
来源:中国仪器网 作者:禾春
【中国仪器网 行业要闻】2018年是岛津天平业务走过的百年。为纪念辉煌灿烂的一百周年,岛津公司日前在日本举行了一次特别的周年纪念会,讲述了岛津天平业务的发展历史、研发的幕后故事以及SPI的制造故事。小小一台天平能做上一百年?这不禁勾起了小编对天平仪器的好奇心。
漫话天平
从古埃及到现代:漫谈天平的诞生与发展
很少有人知道,天平的诞生远远早于其他衡器。早在公元前1500多年,古埃及人就已经在使用天平。甚至有人提出,这一时间还可以追溯到公元前5000年。当时的天平仪器虽然粗糙简陋,但是已经具备了吊式天平的基本结构——一根竖棍、一根直棍、两条绳子和两个盘子。古罗马神话中正义女神或者说司法女神的形象就是右手持天平、左手持长剑、双眼被蒙上眼罩,直到现在她都是西方法律文化的重要象征。她用手中的天平衡量事物,用宝剑予以处罚,蒙上双眼则是为了避免受到外界影响,得以作出公正的判决。更为人所熟知的是,天平甚至成为了黄道十二宫之一,也就是现代人所说的十二星座中的天秤座。可见,早在古代,天平就已经得到了广泛应用,甚至被抽象化为一种公正、和平的象征。
当然,除了这种颇具正义感的象征意义,天平重要的用途还是在于测量质量。提升天平的精密度,使其使用更加便利,一直都是历代的目的所在。17世纪中叶,法国数学家洛贝尔巴尔发明了托盘天平,比古埃及人使用的吊式天平更加方便。那个时期,天平仪器的普及甚至促进了当时法国化学的发展。随后,18世纪末的英国更是诞生了一种精密的托盘天平,横梁中央嵌上一个钢质的刀口,然后把它放在玛瑙盘中,大大提高了精密度和灵敏度。19世纪20年代,英国的一位仪器设计家发明了精度更高的分析天平,使天平堂堂正正迈入了精密衡器的行列。后来,较高的灵敏度使分析天平成为了各国化学实验室里的常用称量仪器。
“精益求精”!现代天平成为一种精密衡器
到了现代,天平的普及率极高,已经成为了一种司空见惯的普通衡器。在一般人看来,天平或许只是实验室里或者菜市场中用来称量物品质量的常见衡器,看起来结构简单、使用方便,应该算不上是什么精密仪器。但事实上,这些仅仅是生活中使用的天平。从前文所述分析天平的诞生到如今,天平仪器越来越精密和灵敏,也出现了越来越多的种类。过去一百年间,岛津研发生产的天平产品就是属于这类精密衡器。1918年,岛津发售了上皿天平、扭力天平等实验用天平,正式开始了天平业务。随后相继推出了直示天平、数字天平、分析天平、简易天平、通用天平等一系列产品和应用软件,并将其集成为更加先进衡器系统,开创了辉煌的岛津天平百年史。
可见,随着科学的发展、技术的进步,天平的设计和制造已经取得长足的进展。从岛津天平的诞生与成长中,不难窥见20世纪现代天平的演变。不可否认的是,正是经过了一代一代人的不懈努力,经过技术的积累和提高,才有了今天各式各样的现代天平。目前除了常见的吊式天平、托盘天平,还有机械式、电子式、手动式、半自动式、全自动式等各种分析天平。它的造型已经与两位前辈相去甚远,精度也非前两者所能相比。不过机械式的分析天平仍然采用了杠杆原理,即当天平达到平衡时,物体的质量等于砝码的质量,从而测定物体质量。电子分析天平更为精密,多采用电磁平衡方式。因为它称出的是重量,需要校准来消除重力加速度的影响。
值得关注的是,现在很多现代实验室都会采用电子天平作为实验的好帮手。作为集传感技术、模拟电子技术、数字电子技术和微处理器技术于一体的综合产物,电子天平具有自动校准、自动显示、去皮重、自动数据输出、自动故障寻迹、超载保护等多种功能,深受广大实验室用户的青睐。那么作为一种现代精密衡器,它在我国的发展历程是怎样的呢?下篇,小编将继续“漫话天平”,谈谈我国电子天平行业的过去、现在与未来。