История развития весоизмерительного оборудования. Что такое весы? Виды весов, устройство и назначение
Где и когда были изобретены весы?
Весы появляются в глубокой древности. «Коромысленные» весы - это весьма примитивный инструмент, построенный на принципе простого рычага. Первые найденные археологами образцы относятся к V тысячелетию до н. э., применялись они в Месопотамии.
Согласно древнеегипетской «Книге мертвых», Анубис, бог с головой шакала, на входе в подземное царство взвешивает сердце всякого умершего на особых весах, где в качестве гири выступает богиня правосудия Маат. Этот инструмент хорошо виден на папирусе ХIX династии (около 1250 года до н. э.).
А каменная стела из восточной Турции начала I тысячелетия до н. э. изображает хетта, использующего вместо поперечной планки балансовых весов собственный палец.
В XII веке арабский ученый аль-Хазини описал сверхточные (для того времени) весы с чашками, погрешность которых не превышала 0,1%. Они применялись для определения плотности различных веществ и позволяли распознавать сплавы, выявлять фальшивые монеты и отличать драгоценные камни от фальшивых. В 1586 году Галилей сконструировал специальные гидростатические весы для определения плотности тел.
Из Вавилона весы перешли к древним евреям. Ветхий Завет буквально пронизан проклятиями в адрес обманщиков, пользующихся неверными весами. Иегова внушает Израилю: "Не делайте неправды в суде, в мере, в весе и в измерении: да будут у вас весы верные и гири верные.."
А царь Соломон в «Притчах» утверждает: «Верные весы и весовые чаши - от Господа, от Него же все гири в суме... Неверные весы - мерзость пред Господом, но правильный вес угоден Ему». «Могу ли я быть чистым с весами неверными и с обманчивыми гирями в суме?» - вторит царю пророк Михей. Эти повторяющиеся из текста в текст заклинания показывают, что обман при взвешивании был обычным делом - поскольку проверить точность прибора было довольно сложно.
Римлянам приписывают изобретение принципиально иной системы измерения веса - такой, при которой передвигается гиря, а точка опоры и положение привеса остаются неизменными. Один из самых ранних образцов безмена найден в Помпеях. У римского приспособления, в отличие от современного прибора, имелись две шкалы и две ручки в виде крюков.
В Древней Руси товары взвешивали на равноплечных весах, как тогда говорили, скалвах.
В 996 году князь Владимир повелел ввести единые меры веса, а в Указе князя Всеволода (XII век) впервые была упомянута ежегодная поверка весов. А в 1723 году Петр I издает Указ о том, чтобы муку, крупу, солод и толокно продавать на вес, а не на меру, и в "заорленные весы", то есть поверенные и клейменные, " а ежели у кого явится фальшивая мера и весы, оный будет жестоко оштрафован". В 1841 году по инициативе министра финансов России на территории Петропавловской крепости построили "особое несгораемое здание" - Депо образцовых мер и весов. Туда торговцы обязаны были приносить на поверку свои измерительные приборы. Далее по инициативе Менделеева в России была организована Главная палата мер и весов. А Декрет 1918 года говорит " О введении международной метрической десятичной системы мер и весов: Принять за основу единицы веса - килограмм".
Коромысленные весы» с чашечками сверху изобрел французский математик Жиль де Роберваль в 1669 году.
Основатель Парижской академии наук в 1669 году изготовил их в виде параллелограмма. Это позволяло поместить коромысло под чашечками весов, а не над ними. Однако в массовое производство новинка была запущена три столетия спустя - в середине XIX века. А самые компактные, пружинные весы, которыми вам взвесят помидоры на улице, были изобретены в 1698 году немцем Кристофом Вайгелем. С тех пор появилось великое множество весов - зерновые и китайские «опиумные», маятниковые и крутильные и электронные.
Назад
Весы и меры Древней Руси
Археологи и историки до сих пор ведут споры о том, откуда на Руси появилась традиция взвешивания. Тот факт, что первые весы и меры были заимствованы у других народов, сомнений не вызывает. Согласно первой версии, весы и гирьки пришли на Русь из Скандинавии. В качестве доказательств этому служат находки идентичных весов и бочкообразных гирь, к примеру, в Швеции и Киеве. Противники «скандинавской» теории считают, что жители Руси переняли традицию взвешивания от жителей Востока, откуда через Волжскую Булгарию и Хазарский каганат шел поток серебряных монет, которые в то время считали не по номиналу, в по весу. По мнению А.Л. Монгайта, в основе ходивших по Руси гирек лежал арабский дирхем. К примеру, вокруг этой единицы колебался вес древних разновесов, которые находили в Рязани и при раскопках Новгородского кремля. Впрочем, не исключено, что на появление весов и гирь на русских землях оказали влияние как скандинавы, так и жители Востока. «Скандинавская» теория вполне укладывается применительно к Киеву и днепровскому пути, в то время как «восточный» принцип в большей мере характерен для земель донского торгового пути.
Согласно официальной науке, уже в XI — XII веках на территории нашей страны широко применялись («скалвы»), а начало распространения весов с равноплечим рычагом в землях восточных славян археологи относят ко второй половине X столетия. Скалвы применялись в торговле для приема монет на вес, служили ремесленникам для определения веса серебра, требуемого для изготовления украшений, а также в редких случаях для измерения веса особо ценных товаров, таких, как заморские специи и зелья. По размеру они совпадали с более поздними и не были предназначены для взвешивания тяжелых грузов. При оценке других товаров, в наши дни подлежащих взвешиванию, тысячу лет назад пользовались иными мерами: мясо продавали полтями или лопатками, зерно измеряли осминками, кадями и четвертями, сено покупали возами, птицу и хлеб считали штуками. Тем не менее, к началу XIII века равноплечие коромысловые весы более крупных размеров уже используются в товарном обмене, преимущественно в оптовой торговле.
Неотъемлемым атрибутом к скалвам были («капь», «ставила», «колоколы»), а древнейшей историки считают гривну. При этом существовало два вида гривен: весом 160 грамм («южная» или «киевская») и 200-204 грамма («северная» или «новгородская»). На возникновение первой, судя по всему, повлияла Византия. Исследователи склонны связывать ее вес с половиной византийской либры (327,456 г). Новгородская гривна, вероятно, произошла от другой меры веса, равной 409 грамм. Данный вес являлся основой для многих весовых систем и восходит еще к древневавилонской мине; позже он станет основой и для . Из других мер веса, возникших в Древней Руси, следует отметить (4,266 г), пуд (16,38 кг) и берковец (163,8 кг). Происхождение первой меры тесно связано с началом монетной чеканки на Руси, а последние две были обусловлены развитием оптовой торговли.
Особенности древнерусской торговли наглядно продемонстрированы в творчестве художника А.М. Васнецова. В 1909 году он закончил работу над картиной «Новгородский торг», где изобразил сцену оживленной торговли на прицерковной площади XII - XIII веков. На переднем плане мы видим «великий ряд», где продавали товар купцы со всех концов новгородских земель. В правом нижнем углу картины изображен торговец с небольшими весами, судя по всему предназначенными для . Рубля в качестве отчеканенной монеты в то время еще не существовало, платежным средством выступали западные, арабские и византийские монеты, отличающиеся разнообразием, а потому плату за товар определяли не по номиналу монет, а по весу использованного для их чеканки металла. А для контроля веса товара были предназначены иные весы, размещенные у стен церкви. За ними следило духовенство. На этих весах за определенную плату можно было осуществить «контрольное» взвешивание и в случае чего уличить продавца в обмане.
Первое упоминание о весах относится к шестому тысячелетию до нашей эры. Предполагают, что в виде равноплечего коромысла с подвешенными чашками появились впервые в Древнем Вавилоне и Египте. в виде равноплечего коромысла с подвешенными чашками появились впервые в Древнем Вавилоне и Египте.
Изображение равноплечих весов весьма совершенной, по мнению специалистов, конструкции можно увидеть на пирамиде в Гизе. Гораздо позднее сконструировали неравноплечие весы с передвижной гирей.
Научными изысканиями в весоизмерении занимались известнейшие ученые древности — Евклид, Архимед.
Всем известна легенда о том, что Архимед выскочил из ванны с криком "Эврика!". Именно в этот момент, если следовать легенде, он придумал, как определить, из чего сделана корона сиракузского царя. На одном коромысле равноплечных весов Архимед нанес деления и укрепил гирьку, которая могла перемещаться. Поместив на чаше весов корону, он уравновесил ее золотом. Затем обе чаши погрузил в воду. Архимед исходил из того, что разные металлы при равенстве их веса должны занимать неодинаковые объемы, а выталкивающая сила воды равна весу вытесненной жидкости. Поэтому равновесие должно быть нарушено, если на чашах лежат разные металлы одинакового веса. Для его восстановления надо было передвинуть гирьку на коромысле. Архимед произвел градуировку плеча коромысла для всех известных тогда металлов и сплавов. Он установил, что в короне больше серебра, чем золота.
Аристотель в IV веке до н.э. сформулировал правило моментов сил, являющейся первой признанной теорией весов .
В XII веке арабский ученый аль-Хазини описал сверхточные (для того времени) с чашками, точность которых составляла около 0,005 грамма! Подобные средневековые весы сохранились в рабочем состоянии и демонстрируются ныне в городской ратуше города Оуде-Ватер (Нидерланды). Они применялись для определения плотности различных веществ и позволяли распознавать сплавы, выявлять фальшивые монеты и отличать драгоценные камни от ненастоящих.
В 1586 году Галилей сконструировал специальные гидростатические весы для определения плотности тел.
С самого момента изобретения весов людей волновал вопрос точности весоизмерения . В Библии есть места, посвященные метрологии: "Да будут у вас верные, гири верные, ефа верная и гин верный" (Третья книга Моисеева. Левит. 19.36). "Неодинаковые весы, неодинаковая мера, то и другое — мерзость перед Господом" (Книга Притчей Соломоновых. 20.10). "Да будут у вас правильные весы и правильная ефа и правильный бат" (Книга Пророка Иезекииля. 45.10). В священной книге мусульман Коране, представляющем собрание проповедей, обрядовых и юридических установлений, молитв, притч, произнесенных основателем ислама Мухаммедом в Мекке и Медине в 610-632 годах нашей эры, в ряде сур также содержатся рекомендации о необходимости строгого соблюдения меры и веса. Возможно, именно поэтому первые образцы мер и весов хранились в церквях и монастырях, а первыми "поверителями" были церковные служители., неодинаковая мера, то и другое — мерзость перед Господом" (Книга Притчей Соломоновых. 20.10). " (Книга Пророка Иезекииля. 45.10). В священной книге мусульман Коране, представляющем собрание проповедей, обрядовых и юридических установлений, молитв, притч, произнесенных основателем ислама Мухаммедом в Мекке и Медине в 610-632 годах нашей эры, в ряде сур также содержатся рекомендации о необходимости строгого соблюдения меры и веса. Возможно, именно поэтому первые образцы мер и весов хранились в церквях и монастырях, а первыми "поверителями" были церковные служители.
На Руси в 996 году князь Владимир повелел ввести единые меры веса.
В 1723 году Петр I издает Указ о том, чтобы муку, крупу, солод и толокно продавать на вес, а не на меру, и в "заорленные весы", то есть поверенные и клейменные, "а ежели у кого явится фальшивая мера и весы, оный будет жестоко оштрафован".
В 1841 году по инициативе министра финансов России Е.Ф. Канкрина на территории Петропавловской крепости построили "особое несгораемое здание" — Депо образцовых мер и весов . Туда торговцы обязаны были приносить на поверку свои измерительные приборы. Канкриным же было учреждено "Собрание образцовых мер главнейших иностранных государств". Необходимость в такой коллекции возникла в связи с работами по созданию научно-обоснованной национальной системы мер. После того как иностранные меры из 27 стран и городов мира были сличены с российскими эталонами, их в 1842 г. передали для хранения в Депо образцовых мер и весов. Академик А.Я.Купфер, первый ученый-хранитель Депо, предложил обратить собрание иностранных мер в "общественную коллекцию, из которой каждому позволено было заимствовать нужные сведения". Так было положено начало Метрологическому музею, и был определен основной принцип формирования его коллекций — сохранять для потомков эталонные и образцовые меры и лучшие образцы измерительной техники прошлых лет.
Традиции предшественников продолжил и развил Д.И.Менделеев, возглавивший Депо образцовых мер и весов в 1892 г. По его инициативе Депо было реорганизовано в Главную палату мер и весов. В программе реорганизации Менделеев особое внимание уделил сохранению и использованию метрологических памятников. По его ходатайству в музей были переданы старинные меры и весы из Монетного Двора, Академии наук, Военно-топографического Депо, а также были изготовлены модели и муляжи различных измерительных приборов.
Развитие промышленности и транспорта привело к созданию весов, рассчитанных на большие нагрузки . В начале 19 века были созданы десятичные весы (с отношением массы гирь к нагрузке 1:10 — Квинтенц, 1818) и сотенные В. (В. Фербенкс, 1831).В конце 19 — начале 20 вв. с развитием поточного производства появились весы для непрерывного взвешивания (конвейерные, дозировочные и др.). В различных отраслях сельского хозяйства, промышленности, на транспорте стали применять весы самых разнообразных конструкций для взвешивания конкретных видов продукции (в сельском хозяйстве, например, зерна, корнеплодов, яиц и т.д.); на автотранспорте появились , на железных дорогах, позволяющие определять массу вагонов и цистерн целиком; в промышленности — от мельчайших деталей и узлов в точном приборостроении до многотонных слитков в металлургии. Для научных исследований были разработаны конструкции точных весов — аналитических, микроаналитических, пробирных и др. В 1918 года был издан Декрет «О введении международной метрической десятичной системы мер и весов», в котором говорится: «Принять за основу единицы веса — килограмм».
На сегодняшний день существует большое разнообразие весов, совершенствуются уже существующие модели весов и изобретаются новые по своему функциональному назначению. Весы — незаменимый помощник в организации любого современного производства, где качество занимает одно из ведущих мест.
Весы появляются в глубокой древности. «Коромысленные» весы - это весьма примитивный инструмент, построенный на принципе простого рычага. Первые найденные археологами образцы относятся к V тысячелетию до н.
э., применялись они в Месопотамии. Это полезное, более того - необходимое изобретение было весьма быстро освоено всеми народами Старого Света.Согласно древнеегипетской «Книге мертвых», Анубис, бог с головой шакала, на входе в подземное царство взвешивает сердце всякого умершего на особых весах, где в качестве гири выступает богиня правосудия Маат. Этот инструмент хорошо виден на папирусе ХIX династии (около 1250 года до н. э.). А каменная стела из восточной Турции начала I тысячелетия до н. э. изображает хетта, использующего вместо поперечной планки балансовых весов собственный палец.
А царь Соломон в «Притчах» утверждает: «Верные весы и весовые чаши - от Господа, от Него же все гири в суме... Неверные весы - мерзость пред Господом, но правильный вес угоден Ему». «Могу ли я быть чистым с весами неверными и с обманчивыми гирями в суме?» - вторит царю пророк Михей. Эти повторяющиеся из текста в текст заклинания показывают, что обман при взвешивании был обычным делом - поскольку проверить точность прибора было довольно сложно.
Римлянам приписывают изобретение принципиально иной системы измерения веса - такой, при которой передвигается гиря, а точка опоры и положение привеса остаются неизменными. Один из самых ранних образцов безмена найден в Помпеях. У римского приспособления, в отличие от современного прибора, имелись две шкалы и две ручки в виде крюко
Римлянам приписывают изобретение принципиально иной системы измерения веса - такой, при которой передвигается гиря, а точка опоры и положение привеса остаются неизменными. Один из самых ранних образцов безмена найден в Помпеях. У римского приспособления, в отличие от современного прибора, имелись две шкалы и две ручки в виде крюков.
Римский безмен - простейшие рычажные весы. При взвешивании передвигается гиря, отсчет ведется по нанесенной на стержень шкале
В Древней Руси товары взвешивали на равноплечных весах, как тогда говорили, скалвах. В грамоте новгородского князя Всеволода от 1134 года строго предписывается: «Торговыя вся весы, мерила и скалвы... иже на торгу промеж людьми блюсти без пакости не умаливати, ни умноживати, а на всякый год извешивати». В Великом Новгороде при церкви Иоанна Предтечи на Опоках хранились «контрольные» скалвы и другие эталоны длины и веса. Однако наши предки пользовались и неравноплечными весами римской конструкции, которые поначалу назывались «пуд». В «Договорной грамоте» Новгорода с немецкими городами (1262-1263 гг.) говорится: «Пуд отложихом, а скалви поставихом по своей воли и по любви».
Уже в XIV веке на Руси употребляется и слово «безмен», происхождение которого загадочно. Вопреки очевидности, оно вовсе не значит «без изменения». Скорее всего, это заимствование из тюркских языков. Так или иначе, но вскоре именно наше «безмен» проникает в скандинавские, балтийские, немецкий языки... Безмен прочно вошел в народную жизнь. Он был хоть и менее точен, зато и менее прихотлив, чем весы-коромысла. Про него слагали загадки: «Кто сам худ, а голова с пуд?», «Кто не крещен, а правдой живет?» И поговорки: «Деньги на безмен, а товар на промен», «Безмен - не попова душа, не обманет»...
«Коромысленные весы» с чашечками сверху изобрел французский математик Жиль де Роберваль в 1669 году
Весы, которые безраздельно господствовали в наших магазинах в советские времена, имели «коромысленную» основу. Однако они были значительно усовершенствованы французским математиком Жилем де Робервалем. Основатель Парижской академии наук в 1669 году изготовил их в виде параллелограмма. Это позволяло поместить коромысло под чашечками весов, а не над ними. Однако в массовое производство новинка была запущена три столетия спустя - в середине XIX века. А самые компактные, пружинные весы, которыми вам взвесят помидоры на улице, были изобретены в 1698 году немцем Кристофом Вайгелем. С тех пор появилось великое множество весов, построенных на разных принципах - зерновые и китайские «опиумные», маятниковые и крутильные, технические квадрантные и гидростатические. А теперь уже в ходу сверхточные цифровые весы...
Вообще-то яйца продают поштучно, но были когда-то в ходу и такие весы
И все-таки, когда речь заходит о весах как символе, на первый план по-прежнему выходит старое доброе коромысло с чашечками. В самом деле, седьмой знак Зодиака, Libra, это уж, конечно, не электронные весы. И отнюдь не безмен мы себе представляем в руках у Третьего Всадника Апокалипсиса. Наконец, Фемида, богиня правосудия, - что она держит в руках помимо меча? Конечно же, равноплечные весы, которые сегодня сохранились разве что у провизоров. Но ведь каждый хочет, чтобы справедливость в отношении его отмерялась с аптекарской точностью...
очень и очень давно. Первые весы, предположительно, появились в Древнем Египте и Вавилоне. На пирамидах, датируемых шестым веком до н. э., в городе Гиза сохранились изображения этих измерительных приборов. Во втором веке до н. э. весы стали общепринятым и распространенным средством измерения. Весы того времени представляли собой конструкцию из равноплечего коромысла, с прикрепленными на гибкой сцепке по его краям чашами. Точно такие весы держит в руке Фемида - богиня правосудия. Родоначальником теории весов стал Аристотель, который в 4 веке до н. э. сформулировал, так называемое, правило моментов сил. Также, научными изысканиями в сфере весоизмерения занимались такие ученые, как Архимед и Евклид.
Весы чашечные коромысловые
Позже, в 12 веке Арабский ученый Аль-Хазини описывал сверхточные чашечные весы. Точность таких весов составляла примерно 0,005 гр. Подобные средневековые весы прекрасно сохранились в работающем состоянии. Например, одни такие весы можно увидеть в городской ратуше Оуде-Ватера, что в Нидерландах. Весы, обладающие такой точностью, использовались для распознавания сплавов, определения плотности веществ, выявления фальшивых монет и ненастоящих драгоценных камней.
Кстати, специально для определения плотности твердых тел Галилей в 1586 году изготовил специальные гидростатические весы. Ещё позже появились неравноплечие весы, оборудованные передвижной гирькой.
С момента изобретения первых весов, люди были озадачены вопросом точности измерения веса. В Библии и других религиозных книгах, таких, как Книга Притчей Соломоновых, Книга пророка Иезекииля, Третья книга Моисеева, встречаются места, посвященные метрологии. Например, в Книге Притчей Соломоновых есть такие строки: «Неодинаковые весы, неодинаковая мера - и то и другое Мерзость перед Господом». Священный для мусульман Коран, в ряде священных сур, также содержит упоминания об обязательном соблюдении меры и веса. Скорее всего, именно поэтому так случилось, что образцы мер длины и веса хранились в мечетях, монастырях и церквях, а первыми «поверителями», т.е. людьми, занимающимися поверкой мерил веса, являлись церковные служители и священники.
На Руси, единые меры веса были введены в 996 году князем Владимиром. Позже, в начале 1136 года вышел «Устав великого князя Всеволода о церковных судах, людях и мерилах торговых», благодаря которому, впервые была введена ежегодная проверка весов.
Во времена расцвета Российской империи, при Петре I, был издан, в 1723 году, «Указ о том, чтобы муку, крупу, солод и толокно продавать на вес, а не на меру». В этом документе вводилось понятие «заорленных весов». Т. е. поверенных и клейменных весов. Здесь предусматривалась ответственность в виде штрафа за недовес, или использование неповеренных весов.
Весы для монет
Особой вехой в истории развития весового дела в России следует считать 1841 год, когда по инициативе министра финансов Канкрина Е.Ф., внутри Петропавловской крепости построили «Депо образцовых мер и весов». Здание было изготовлено из несгораемых материалов. Торговцев обязали приносить туда свои измерительные приборы на поверку. Также, Канкрин смог учредить «Собрание образцовых мер главнейших иностранных государств», необходимость которого обуславливалась созданием и внедрением научно-обоснованной общенациональной системы весов и мер. Была проведена работа по сличению Российских эталонов с иностранными (из 27 стран мира). Все они были переписаны и выставлены в «Депо образцовых мер и весов». Первый же ученый-хранитель Депо, которым был академик Купфер А. Я., в 1842 году предложил преобразовать собрание образцовых мер в «общественную коллекцию» , т.е. сделать информацию из системы мер общедоступной; тем самым он заложил основу для создания Метрологического музея. Тогда же был определен базовый принцип формирования коллекции музея - сохранение для потомков эталонных и образцовых мер, а также лучших образцов различной измерительной техники прошедших лет.
Возглавив в 1892 году «Депо образцовых мер и весов» Д. И. Менделеев продолжил и развил традиции и идеи предшественников. Именно по инициативе Менделеева, Депо реорганизовалось в «Главную палату мер и весов». В процессе реорганизации, ученый особое внимание обращал на сохранение и использование так называемых «метрологических памятников». Таким образом, в музей были переданы старинные меры и весы из государственных учреждений, таких как Академия наук, Монетный Двор, Военно-топографическое Депо, к тому же, по старинным чертежам были восстановлены модели и муляжи редких измерительных приборов.
В процессе развития тяжелой промышленности и транспорта, способного перевозить большие грузы, появилась необходимость в весах, которые бы выдерживали большие нагрузки. Так, в начале 19 века были разработаны и представлены миру в 1818 году Квинтенцем и в 1831 году Фербенксом, соответственно, десятичные и сотенные весы. Десятичные весы - это такие весы, взвешиваемые грузы, на которых, уравновешиваются гирями весом в 10 раз меньше, чем вес самого груза. Так, чтобы взвесить груз в 100 кг, требуется уравновесить его гирей всего в 10 кг.
Весы конструкции Квинтенца. Общий вид
Конструкция весов конструкции Квинтенца
Складские десятичные весы
Когда производство встало на поток, в начале 20 века, появились весы для непрерывного взвешивания. Это были конвейерные весы, весы-дозаторы, дозировочные весы и т. д.
Следует упомянуть, что в различных отраслях производства, промышленности, сельского хозяйства, стали применяться весы для взвешивания конкретных видов продукции, например, появились весы для зерна, весы для корнеплодов, и весы для яиц. Постепенно, люди пришли к мысли о том, что проще взвешивать уже загруженный на транспорт груз, тем самым, исключая долгую процедуру взвешивания на обычных весах. Так появились вагонные и автомобильные весы. Для фармацевтики, научных исследований и ювелирного дела были изобретены специальные, сверхточные весы - пробирные, аналитические, микроаналитические, лабораторные.
Весы для яиц
Лабораторные весы
Однако, на территории России, килограмм официально стал основной единицей веса лишь в 1918 году, с изданием Декрета «О введении международной метрической десятичной системы мер и весов».
Сегодня, существует огромное количество весов, как по назначению, так и по виду. Весы стали, в основном, электронными, НПВ составляет десятки и даже сотни тонн, а точность их взвешивания может достигать 0,0001 грамма. Весы стали неотъемлемой частью любого современного производственного предприятия, где качество конечной продукции ставится на одно из лидирующих мест.