正儒科技(「测量工具」测量技术的发展历程)

上传日期:2023-06-14 浏览次数:

摘要:从古至今,测量仪器的发展如同其他的技术一样,由原始、落后的方式,经过漫长的人类社会变迁,逐渐发展起来。从原始社会用长短不一的木棒丈量,到古代社会的绳索和粗制刻度尺的丈量,到现代社会的高精度测量仪器,测量一直贯穿着人类的发展历史。生产力的发展促进了测量仪器的发展,自20世纪以来,工业的发展促使测量仪器的种类和精度都有了质的飞跃。测量仪器诸多的分支都在如雨后的新芽一般萌发,使得应用越加广泛。

古代测量技术的发展

测量,也被称为测绘,而测绘可以说是一切工作的基础。古代的测量技术,起源于水利和农业。公元前2世纪,司马迁在《史记·夏本纪》中记述了大禹治水时出现测量的情况:“左准绳,右规矩,载四时,以开九州、通九道、陂九泽、度九山”。说明中国人为了治水,在很久以前已经在使用简单的测量工具了。古埃及尼罗河流域,尼罗河每年洪水泛滥,淹没了土地界线,水退以后需要重新划界,从而也开始了测量工作。

「测量工具」测量技术的发展历程

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史记

《史记》分本纪、表、书、世家、列传五部分。其中本纪和列传是主体。它以历史上的帝王等政治中心人物为史书编撰的主线,各种体例分工明确,其中,“本纪”、“世家”、“列传”三部分,占全书的大部分篇幅,都是以写人物为中心来记载历史的,由此,司马迁创立了史书新体例“纪传体”。 《史记》从传说中的黄帝开始,一直记述到汉武帝元狩元年(前122年),叙述了三千年左右的中国历史。据司马迁说,全书有本纪十二篇,表十篇,书八篇,世家三十篇,列传七十篇,共一百三十篇,约五十二万六千五百字。


古代战争讲究”兵马未动,粮草先行“,而粮草的行动路线,也是需要实地测绘的。古代攻城略地,都是讲究策略为先,所以对于敌我双方,沙盘都是重中之重,而沙盘的基础就来源于对地形的测量。

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目前见于记载最早的古地图——西周初年洛邑城址附近地形图,战国时期管仲所著《管子》一书第十卷,专门论述了地图对于当时的政治、经济、文化、军事等各种领域造成的重要影响和用途。

1899年,金石学家王懿荣在药铺常卖的“龙骨”上识出文字,发现在“龙骨”上记录了些许关于地理位置的信息,而这也是对测量技术运用后所带了的结果。

王懿荣(1845-1900年)字正儒,一字廉生,原籍云南,山东省福山县(今烟台市福山区)古现村人。生性耿直,号称“东怪”。中国近代金石学家、鉴藏家和书法家,为发现和收藏甲骨文第一人。光绪六年进士,授翰林编修。三为国子监祭酒。庚子年,义和团攻掠京津,授任京师团练大臣。八国联军攻入京城,皇帝外逃,王懿荣遂偕夫人与儿媳投井殉节,谥号“文敏”。

王懿荣泛涉书史,嗜金石,撰有《汉石存目》《古泉选》《南北朝存石目》《福山金石志》等。与翁同、徐、潘祖荫、吴大徵、罗振玉、刘等鉴藏家和学者交游密切。

善书法,深得慈禧赏识,慈禧御笔作画,时命王懿荣题志

见《清史稿》、王崇焕辑《王文敏公年谱》《王懿荣文集》、吕伟达著《甲骨文之父--王懿荣》等。


「测量工具」测量技术的发展历程

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你会发现,测量技术的应用都是基于时代发展的。生产力促进了测量技术的发展,测量技术应用于生产力并提高了生产效率。

目前记载的我国测量长度的工具有记里鼓车、步车、测绳、丈杆等。而我们熟知的指南针和望筒(现今的望远镜)也是属于测量工具的。对于测量工具的应用离不开对于数据的计算方式,公元前问世的《九章算术》和《周髀算经》都记载过有利用相似三角形的方式去进行测量和计算的记录。

「测量工具」测量技术的发展历程

记里鼓车-图片来源于网络

测量工具

自近代以来,因为工业发展的步伐越加迅速,很多不同种类的测量工具也是前仆后继的被发明和生产,小到学生用的塑胶尺,大到测量地球尺寸的仪器。人类对于地球和宇宙的探索从未停歇,从”天圆地方“到6378.137千米的赤道半径,测量技术带给人类的是文明和科技的进步,是智慧和行动的结合。

在我们的生活中,你会遇到很多需要测量的东西,课本上的三角形,自己家装修时的空间距离,我们无时无刻不在应用着测量技术带给我们巨大的便捷。

现今,我们所关注最多的事,莫过于土地和房屋,这也让”寸土寸金“成为了现实。诸多的土地开发,前提就在于土地的测量,不规则的地形也使得测量难度攀升。但是测量技术的发展并不是空谈,我们所熟悉的百米绳、红外线测距仪等工具的使用,极大的便捷了测量方式。

游标卡尺

游标卡尺(VERNIER CALLIPER),是一种测量长度、内外径、深度的量具。游标卡尺由主尺和附在主尺上能滑动的游标两部分构成。主尺一般以毫米为单位,而游标上则有10、20或50个分格,根据分格的不同,游标卡尺可分为十分度游标卡尺、二十分度游标卡尺、五十分度格游标卡尺等,游标为10分度的有9mm,20分度的有19mm,50分度的有49mm。游标卡尺的主尺和游标上有两副活动量爪,分别是内测量爪和外测量爪,内测量爪通常用来测量内径,外测量爪通常用来测量长度和外径。

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螺旋测微器

螺旋测微器又称千分尺(micrometer)、螺旋测微仪、分厘卡,是比游标卡尺更精密的测量长度的工具,用它测长度可以准确到0.01mm,测量范围为几个厘米。它的一部分加工成螺距为0.5mm的螺纹,当它在固定套管B的螺套中转动时,将前进或后退,活动套管C和螺杆连成一体,其周边等分成50个分格。螺杆转动的整圈数由固定套管上间隔0.5mm的刻线去测量,不足一圈的部分由活动套管周边的刻线去测量,最终测量结果需要估读一位小数

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气动量仪

由气动长度传感器、指示器(表)、空气过滤器和稳压器等组成的长度测量工具。使用气动量仪可以进行不接触测量,测量效率很高

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测距仪

测距仪,是指一种测定飞机和地面应答台之间斜距的无线电导航设备。它由机载询问机和地面应答台组成。利用测定电波从飞机到电台之间往返所需时间来决定两者之间距离的方法。航空上采用1000MHz附近的脉冲波询问和回答,其作用距离约500km,供航路上使用。此外,为了进近着陆时和微波着陆系统配合,又发展了精密测距仪,利用上升速率更快的脉冲前沿的波形,提高精度,其作用距离约40km。两种测距仪的工作频率相同,可以兼容工作。

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水平仪

水平仪是一种测量小角度的常用量具。在机械行业和仪表制造中,用于测量相对于水平位置的倾斜角、机床类设备导轨的平面度和直线度、设备安装的水平位置和垂直位置等。按水平仪的外形不同可分为:万向水平仪,圆柱水平仪,一体化水平仪,迷你水平仪,相机水平仪,框式水平仪,尺式水平仪;按水准器的固定方式又可分为:可调式水平仪和不可调式水平仪

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测亩仪

测亩仪又名土地面积测量仪、手持式测亩仪等。集成了高精度的GPS定位系统、精确的面积计算方法和智能化的掌上电脑系统,能实现不规则面积的实时测试、动态图形显示和数据智能化处理和储存。一次测量可同时获得测量面积、周长、距离、坡度等数据。可随时调用测量的面积图形和所有测量数据,便于档案保存。

「测量工具」测量技术的发展历程

长度传感器

长度传感器(以下简称传感器)主要由感受元件和转换元件组成。转换元件把感受元件感受的被测长度精确地转换为便于放大和处理的其他物理量。

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以上一些测量仪器,仅仅只是所有测量工具中很小的一部分,因为工业发展的迅速,同一类型的测量仪器也有很多不同的使用方式和使用场景。

测量技术的发展离不开人类社会的发展,从原始的简易测量工具到现在的智慧测量,这也是人类进化的另一种证明。

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