從古埃及到現(xiàn)代：漫談天平的誕生與發(fā)展
 
　　很少有人知道，天平的誕生遠(yuǎn)遠(yuǎn)早于其他衡器。早在公元前1500多年，古埃及人就已經(jīng)在使用天平。甚至有人提出，這一時(shí)間還可以追溯到公元前5000年。當(dāng)時(shí)的天平儀器雖然粗糙簡(jiǎn)陋，但是已經(jīng)具備了吊式天平的基本結(jié)構(gòu)——一根豎棍、一根直棍、兩條繩子和兩個(gè)盤子。古羅馬神話中正義女神或者說(shuō)司法女神的形象就是右手持天平、左手持長(zhǎng)劍、雙眼被蒙上眼罩，直到現(xiàn)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，用寶劍予以處罰，蒙上雙眼則是為了避免受到外界影響，得以作出最公正的判決。更為人所熟知的是，天平甚至成為了黃道十二宮之一，也就是現(xiàn)代人所說(shuō)的十二星座中的天秤座?？梢?jiàn)，早在古代，天平就已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，甚至被抽象化為一種公正、和平的象征。
 
　　當(dāng)然，除了這種頗具正義感的象征意義，天平比較重要的用途還是在于測(cè)量質(zhì)量。提升天平的精密度，使其使用更加便利，一直都是歷代發(fā)明者的目的所在。17世紀(jì)中葉，法國(guó)數(shù)學(xué)家洛貝爾巴爾發(fā)明了托盤天平，比古埃及人使用的吊式天平更加方便。那個(gè)時(shí)期，天平儀器的普及甚至促進(jìn)了當(dāng)時(shí)法國(guó)化學(xué)的發(fā)展。隨后，18世紀(jì)末的英國(guó)更是誕生了一種精密的托盤天平，橫梁中央嵌上一個(gè)鋼質(zhì)的刀口，然后把它放在瑪瑙盤中，大大提高了精密度和靈敏度。19世紀(jì)20年代，英國(guó)的一位儀器設(shè)計(jì)家發(fā)明了精度更高的分析天平，使天平堂堂正正邁入了精密衡器的行列。后來(lái)，較高的靈敏度使分析天平成為了各國(guó)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室里的常用稱量?jī)x器。
 
　　“精益求精”！現(xiàn)代天平成為一種精密衡器
 
　　到了現(xiàn)代，天平的普及率極高，已經(jīng)成為了一種司空見(jiàn)慣的普通衡器。在一般人看來(lái)，天平或許只是實(shí)驗(yàn)室里或者菜市場(chǎng)中用來(lái)稱量物品質(zhì)量的常見(jiàn)衡器，看起來(lái)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便，應(yīng)該算不上是什么精密儀器。但事實(shí)上，這些僅僅是生活中使用的天平。從前文所述分析天平的誕生到如今，天平儀器越來(lái)越精密和靈敏，也出現(xiàn)了越來(lái)越多的種類。過(guò)去一百年間，島津研發(fā)生產(chǎn)的天平產(chǎn)品就是屬于這類精密衡器。1918年，島津發(fā)售了上皿天平、扭力天平等實(shí)驗(yàn)用天平，正式開(kāi)始了天平業(yè)務(wù)。隨后相繼推出了直示天平、數(shù)字天平、分析天平、簡(jiǎn)易天平、通用天平等一系列產(chǎn)品和應(yīng)用軟件，并將其集成為更加先進(jìn)衡器系統(tǒng)，開(kāi)創(chuàng)了輝煌的島津天平百年史。
 
　　可見(jiàn)，隨著科學(xué)的發(fā)展、技術(shù)的進(jìn)步，天平的設(shè)計(jì)和制造已經(jīng)取得長(zhǎng)足的進(jìn)展。從島津天平的誕生與成長(zhǎng)中，不難窺見(jiàn)20世紀(jì)現(xiàn)代天平的演變。不可否認(rèn)的是，正是經(jīng)過(guò)了一代一代人的不懈努力，經(jīng)過(guò)技術(shù)的積累和提高，才有了今天各式各樣的現(xiàn)代天平。目前除了常見(jiàn)的吊式天平、托盤天平，還有機(jī)械式、電子式、手動(dòng)式、半自動(dòng)式、全自動(dòng)式等各種分析天平。它的造型已經(jīng)與兩位前輩相去甚遠(yuǎn)，精度也非前兩者所能相比。不過(guò)機(jī)械式的分析天平仍然采用了杠桿原理，即當(dāng)天平達(dá)到平衡時(shí)，物體的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量，從而測(cè)定物體質(zhì)量。電子分析天平更為精密，多采用電磁平衡方式。因?yàn)樗Q出的是重量，需要校準(zhǔn)來(lái)消除重力加速度的影響。
 
　　值得關(guān)注的是，現(xiàn)在很多現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室都會(huì)采用電子天平作為實(shí)驗(yàn)的好幫手。作為集傳感技術(shù)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)和微處理器技術(shù)于一體的綜合產(chǎn)物，電子天平具有自動(dòng)校準(zhǔn)、自動(dòng)顯示、去皮重、自動(dòng)數(shù)據(jù)輸出、自動(dòng)故障尋跡、超載保護(hù)等多種功能，深受廣大實(shí)驗(yàn)室用戶的青睞。那么作為一種現(xiàn)代精密衡器，它在我國(guó)的發(fā)展歷程是怎樣的呢？

從仿制到研制 國(guó)產(chǎn)電子天平的半個(gè)世紀(jì)
 
　　同其他儀器儀表的發(fā)展史類似，我國(guó)電子天平早期產(chǎn)品也是通過(guò)仿制進(jìn)口天平起家的，大概是上個(gè)世紀(jì)七十年代末的事。到了八十年代初，上海天平儀器廠、沈陽(yáng)天平廠、常熟衡器廠、常熟天平儀器及湘儀天平廠等主要廠家都已開(kāi)始研制電子天平，但還未形成規(guī)模的生產(chǎn)能力。得益于改革開(kāi)放步伐的加快，到了八十年代中期，我國(guó)通過(guò)引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，開(kāi)展SKD散件組裝，從而積累了經(jīng)驗(yàn)。隨后我國(guó)在此基礎(chǔ)上對(duì)天平儀器進(jìn)行國(guó)產(chǎn)化研究，除了應(yīng)用微處理器控制技術(shù)，還重點(diǎn)攻關(guān)了電磁力傳感器制造技術(shù)，使得國(guó)產(chǎn)電子天平迅速跟上世界先進(jìn)水平。
 
　　進(jìn)入21世紀(jì)之后，我國(guó)電子天平行業(yè)涌入更多新的制造商，一定規(guī)模的電子天平制造商超過(guò)百家。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)能力已經(jīng)達(dá)到較大的規(guī)模，不僅足以供應(yīng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，甚至還可以出口到海外市場(chǎng)。由于電子天平產(chǎn)品能夠廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、生物、能源等領(lǐng)域，頗受廣大實(shí)驗(yàn)室用戶的歡迎，促使我國(guó)電子天平市場(chǎng)規(guī)模日益擴(kuò)大，為國(guó)產(chǎn)電子天平發(fā)展提供了機(jī)遇。
 
　　機(jī)遇面前尚有考驗(yàn) 電子天平企業(yè)如何破局
 
　　不過(guò)，機(jī)遇的面前往往還橫亙著重重考驗(yàn)。國(guó)內(nèi)電子天平行業(yè)也難逃其他國(guó)產(chǎn)儀器的命運(yùn)——同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)和中低端桎梏。一方面，國(guó)內(nèi)電子天平生產(chǎn)制造的產(chǎn)能嚴(yán)重過(guò)剩，另一方面大量電子天平產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重，專打價(jià)格戰(zhàn)。電子天平制造商過(guò)分注重營(yíng)銷和渠道，忽視技術(shù)創(chuàng)新與研發(fā)，導(dǎo)致市場(chǎng)上各大品牌的電子天平產(chǎn)品種類及性能相似度過(guò)高，缺少區(qū)別化。為了在市場(chǎng)中爭(zhēng)得一席之地，部分電子天平企業(yè)開(kāi)打價(jià)格戰(zhàn)，資金回流變少，企業(yè)經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)隨之增加。如此一來(lái)，在研發(fā)方面的投入又會(huì)進(jìn)一步大打折扣，企業(yè)發(fā)展陷入死循環(huán)。
 
　　要打破局面，走出死胡同，就必須打破中低端桎梏。目前國(guó)內(nèi)以上海精科、沈陽(yáng)龍騰、天津德安特為首的一批電子天平生產(chǎn)廠商，掌握了雄厚的資金和技術(shù)力量，開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品多次獲獎(jiǎng)并遠(yuǎn)銷海外。其中上海精科的天平儀器產(chǎn)品部，就是由曾經(jīng)的上海天平儀器廠和上海第二天平儀器廠合并組建而成，在這一行業(yè)擁有六十多年的悠久歷史，某些領(lǐng)域甚至不輸于那些百年名企。然而與此同時(shí)，國(guó)內(nèi)大部分中小型企業(yè)仍然圄于中低端生產(chǎn)與銷售，導(dǎo)致一些高精度的電子天平仍然需要依賴進(jìn)口?？梢哉f(shuō)是，高端市場(chǎng)拱手讓于海外企業(yè)，自己人卻在中低端市場(chǎng)拼殺得你死我活。
 
　　歸根結(jié)底，國(guó)產(chǎn)電子天平想要突出進(jìn)口重圍，少不了技術(shù)創(chuàng)新。雖然目前同進(jìn)口產(chǎn)品還有著較大的差距，但是可以在現(xiàn)有的技術(shù)基礎(chǔ)上不斷添磚加瓦，慢慢縮小這種差距。比如，目前國(guó)產(chǎn)電子天平電路設(shè)計(jì)還比較差，元器件數(shù)量多，功能落后。這一點(diǎn)可以學(xué)習(xí)國(guó)外，采用先進(jìn)微處理器控制的大規(guī)模集成電路組成電路，同時(shí)應(yīng)用數(shù)字電路技術(shù)和先進(jìn)的軟件增強(qiáng)其功能和精度。再有，由于國(guó)產(chǎn)電子天平內(nèi)部傳感器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、部件連接多，因此生產(chǎn)效率比較低，產(chǎn)品故障率也很高。這就需要在設(shè)計(jì)和制造上多下功夫，簡(jiǎn)化電子天平內(nèi)部結(jié)構(gòu)，優(yōu)化生產(chǎn)線。必要的時(shí)候，引進(jìn)自動(dòng)化高的機(jī)械設(shè)備，提升國(guó)產(chǎn)電子天平的質(zhì)量。
 
　　總之，運(yùn)用高新電子技術(shù)生產(chǎn)高精度、高穩(wěn)定性的電子天平，是現(xiàn)今世界電子天平發(fā)展的必然方向，也應(yīng)當(dāng)是我國(guó)國(guó)產(chǎn)電子天平發(fā)展的必由之路。小小一臺(tái)天平，島津、賽多利斯、美國(guó)丹佛等國(guó)際儀器大咖打磨了百年，我國(guó)企業(yè)也應(yīng)對(duì)產(chǎn)品更加精益求精。

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