← 返回古代工艺
杆秤
工业基石用杠杆原理称量物品重量
计量手工业工业
进阶级:需要一定工程知识和组织能力,成功后可奠定产业基础。
适用时代
古代文明通用
难度
中等
风险等级
低
制作周期
数小时
前置条件
硬木杆、金属秤盘、秤砣、丝线、刻度
原理
杆秤基于杠杆平衡原理。支点位于秤杆中部,挂重物的一端为"重点",挂秤砣的一端为"力点"。当杠杆平衡时,力×力臂 = 重×重臂。由于重点到支点的距离固定,被称物重量与秤砣到支点的距离成正比。秤砣越重、秤杆越长,可称量范围越大。
原料与配比
| 原料 | 用量 | 说明 |
|---|---|---|
| 硬木杆 | 1 根 | 长 30-100cm,不易变形 |
| 秤砣 | 1 个 | 金属块,已知重量 |
| 秤盘/秤钩 | 1 个 | 挂重物 |
| 提纽 | 1 个 | 作为支点 |
| 丝线/铜丝 | 少量 | 悬挂 |
工具
- 小刀
- 钻子
- 砝码(标准重物)
- 墨斗/刻刀
- 砂纸
- 小锤
操作步骤
- 选材制杆:
选用质地坚硬、不易开裂的木材,如枣木、楠木。
削成截面略呈扁圆形的直杆,表面光滑。 - 安装提纽:
在秤杆上选定支点位置,钻孔穿入提纽线。
提纽到杆端距离约占总长 1/4 到 1/3。
提纽要能灵活转动,作为虚拟刀口支点。 - 安装秤钩/盘:
在支点一端固定秤钩或秤盘绳,用于挂重物。
另一端预留秤砣移动空间。 - 定零点:
秤盘空载,移动秤砣使杆水平。
此时秤砣位置即为零刻度,刻下标记。 - 标刻度:
在秤盘中放入已知重量的标准砝码(如 100g、500g、1kg)。
移动秤砣使杆平衡,在秤杆上刻下对应重量刻度。
用多个标准点校验,绘制均匀刻度。 - 校验:
用不同重量反复测试,必要时微调提纽位置或秤砣重量。
刻度应基本线性。 - 装饰保护:
刻度填色或镶嵌铜丝。
涂桐油防潮防裂。
注意事项
- 秤杆必须笔直,否则力臂测量不准。
- 提纽孔不能磨损扩大,否则支点不稳。
- 秤砣重量要固定,不能随意更换。
- 称量时秤杆要水平才算平衡。
常见问题与解决方法
| 问题 | 原因 | 解决方法 |
|---|---|---|
| 刻度不均匀 | 秤砣重量不对或提纽偏 | 重新标定,调整提纽位置 |
| 灵敏度低 | 秤砣太重或杆太短 | 换轻秤砣,加长秤杆 |
| 杆变形 | 木材未干或超载 | 换干燥硬木,避免超载 |
| 读数不稳 | 提纽摩擦大 | 磨细提纽,加润滑油 |
升级方向
- 多量程杆秤:配多个提纽和秤砣。
- 天平秤:双臂等长,直接比较重量。
- 弹簧秤:用金属弹性变形测力。
- 精密小秤:用于称量金银药材。
参考来源
- 中国古代度量衡
- 杠杆原理与衡器
- 传统杆秤制作工艺