T·阿爾蓋爾，P·布坎南，D·科洛弗斯－希欽斯，B·J·奧利弗

當(dāng)一個收藏家面對平身見過的最美麗天平的時候，他會怎樣做？當(dāng)四個收藏家圍繞在這個最美麗的天平周圍，但卻不知應(yīng)該怎樣使用它的時候，他們會怎樣做？  嘗試著試圖移動各種手柄。然而，什么都沒有發(fā)生。于是，他們認(rèn)為只有接通電源才能操作這個天平。他們試著搖晃一個或兩個軸，想碰碰運氣，看是否能移動某些部位。這些軸轉(zhuǎn)動起來，圓盤旋轉(zhuǎn)，凸輪位移，砝碼落到重量桿上。太不可思議了！

當(dāng)一個收藏家面對平身見過的最美麗天平的時候，他會怎樣做？當(dāng)四個收藏家圍繞在這個最美麗的天平周圍，但卻不知應(yīng)該怎樣使用它的時候，他們會怎樣做？  嘗試著試圖移動各種手柄。然而，什么都沒有發(fā)生。于是，他們認(rèn)為只有接通電源才能操作這個天平。他們試著搖晃一個或兩個軸，想碰碰運氣，看是否能移動某些部位。這些軸轉(zhuǎn)動起來，圓盤旋轉(zhuǎn)，凸輪位移，砝碼落到重量桿上。太不可思議了！

圖2.“潛望鏡”洞孔上的商標(biāo)和序號。

無法具體形容這組人員在研究2001年4月由嘉士德南肯辛頓出售的賽多利斯天平時異乎尋常的經(jīng)歷。我們聚集一起為這款華美的天平鑒定功能及其年代。從認(rèn)識并使用這個簡單的英國實驗室天平開始，我們著迷于這個精美的鍍金天平，它坐落在重型玻璃穹頂下，像一個貴重的時鐘。

圖3.后視圖；天平的橫梁，長142mm，帶圓形切口，外面有兩個可調(diào)整螺釘。橫梁下面是雙心徑向制動器，在這個圖中，未被充分應(yīng)用，因而橫梁稍有些傾斜。鋁條被螺絲擰在橫梁上，往上直至電磁阻尼，從這個圖上我們看不到電磁阻尼的安裝位置。右邊可看見一個多功能補(bǔ)償?shù)跫�。左�?cè)頂層有一排環(huán)形砝碼（10-90mg）。

T·阿爾蓋爾圖片由嘉士德南肯辛頓提供

圖4.大多數(shù)底部一排的砝碼（10-90克）從圖中都能看得到，但重量大于50克的在這個圖里看不到。第二排重量為1-9克，第三排為100-900克。正好可以看見圓盤在每一排的后面，每一個都有一個凸輪，當(dāng)推動的時候，朝前軸的方向搖晃臂桿。臂桿有一個梢子插入軸的前面。當(dāng)軸旋轉(zhuǎn)時，指示盤（在右邊，從此圖幾乎看不到）轉(zhuǎn)動以顯示砝碼的累積重量。過程中所有這些相互連接的部件都被牽動運轉(zhuǎn)。

圖片由嘉士德南肯辛頓提供

圖5.一個頂部指示盤特寫，讀數(shù)為50mg。（天平繼續(xù)運作，指示盤不久即轉(zhuǎn)到隱蔽圓盤，只有一個單獨的觀察孔，通過這個孔可讀相關(guān)數(shù)字。）能看見的每一個部分都是鍍金的，包括每一顆螺釘。

圖片由嘉士德南肯辛頓提供

這個玻璃穹頂給了我們一個最基本的暗示，即：這個天平是準(zhǔn)備用于真空稱重的。通過研究底盤下面的裝置情況了解到，很明顯，通過底盤的洞孔，不是進(jìn)行密封真空稱重，就是打開進(jìn)行空氣中的稱重。但是，由于這個穹頂超級重并且難以調(diào)整，所以沒有人愿意用這個天平來進(jìn)行普通空氣中的稱重。

研究這個天平零部件時，有一個配件引起了我們的注意。它有一個鉤子，通過這個鉤子將其懸掛起來。但不是從小小的橫梁端，即懸掛著負(fù)載盤的地方被懸掛起來。而是鉤子通過一個很大縫隙的橫梁端，掛住了這個配件。卸除負(fù)載盤及其復(fù)雜的橫梁，代之以簡單的橫梁端并掛上此配件，我們用一小卷筒線絲及一個臂桿，通過安裝在支柱上的電機(jī)展開旋轉(zhuǎn)臂的運動。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動時，帶動這個配件旋轉(zhuǎn)，將線絲纏繞起來。我們認(rèn)為這可能是為了測量表面張力而設(shè)計的，但1952年的記錄上卻暗指它是為了測試在溫度變化條件下（TGA）樣品的失重,在底盤下面設(shè)置了一個爐子，在正常的大氣壓力下進(jìn)行測試過程。測試過程中底盤是否打開不會產(chǎn)生影響。

圖6.在頂部，可以看到，一半的橫梁及其零調(diào)整顯示在圓形切口上。橫梁底端以下直至它的左邊，專門懸掛著這種簡單端，以取代如圖3中所示的一般復(fù)雜橫梁端。

從這個橫梁端懸掛著可以升高或降低樣品的儀器。這個有傾斜度的“砝碼”，保持了旋轉(zhuǎn)臂與電機(jī)的接觸。如果沒有這個平衡“砝碼”，儀器就可能會傾斜到一邊去。這一小卷筒線絲清晰地直接顯示在橫梁端下面30mm以下的地方。當(dāng)線絲松卷的時候，會穿過下面的鏡槽，然后繼續(xù)向下穿過底盤的洞孔（通常隱藏在負(fù)載盤下面）。在底盤下面，附有一個樣品，供熱重量法分析（TGA）用（參見圖7），或供測量表面張力。右邊的大“潛望鏡”洞孔大多是空的，但在它的底部是一面鏡子，將軸上的光從指示器反射到梁柱對面的透鏡。

T·阿爾蓋爾圖片由嘉士德南肯辛頓提供

圖7.最早期的熱重量法分析說明。

熱重量法分析（TGA）:將樣品（氫氧化物、塑料等）放置在線端并稱其皮重。將爐子升高到操作位置。從爐子里向上取出樣品，在一個特定的溫度條件下，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，造成樣品產(chǎn)生失重。砝碼升高的時候讀取讀數(shù)，以保持稱重的真實性。如果有必要，重復(fù)設(shè)置爐子在不同的特定溫度下。

圖8.后視圖，當(dāng)它們后面的垂直桿逐漸上升的時候，圓盤開始旋轉(zhuǎn)。操作底盤下面后側(cè)的那個黑色手柄時，垂直桿上升。圓盤旋轉(zhuǎn)時，圓周上的一個梢子下降直到它撞到凸輪為止（正好要發(fā)生到低凸輪上）。凸輪（隱藏了帶動重量臂上下運動的所有齒輪）是伸往這個洞孔前面的長臂的一部分，與圖5里清晰顯示的垂直軸相連接。通過如圖中央的垂直彈簧，長臂可回到各自的靜止位置。再一次的，每一個看得見的部分都是鍍金的，有些部分是鏡面拋光的，而另一些部分是消光處理的。

圖片由嘉士德南肯辛頓提供

當(dāng)稱盤被移開，在底盤之下可以進(jìn)行常規(guī)的靜流稱重。因此，這個天平可以有三種用途：（1）在真空條件下稱重；（2）測量化學(xué)反應(yīng)速度；（3）在腐蝕性空氣條件下進(jìn)行靜流稱重。我們怎么知道它有時不會被腐蝕呢？整個天平被完美地鍍了一層厚厚的金，因此必須精心保護(hù)這個完美的設(shè)備。

泛著金光的天平看起來如此的奇妙，因為每一個形態(tài)都被獨特地、清晰地展示了出來。當(dāng)天平有如此多的運動部件：一排排的長臂堆放砝碼、電磁阻尼、一排排的圓盤還有凸輪和軸桿，金光使它看起來更加的至高無尚。因而，要用這個特別的詞來形容！ 字典上說，至高無尚這個詞表示一種極端或無以匹敵的層次。當(dāng)我們圍繞這個天平站著的時候，我們會非常頻繁地使用這個詞！有人認(rèn)為英語是極富有表現(xiàn)力的語言，但此時找不出更完美的詞來表達(dá)我們對這款天平的贊美之情。

我們進(jìn)行所有常規(guī)的研究，測量每一個部分，檢查每一個組成部分的功能，鑒定用于特別部分的材料，將它與其它實驗室天平進(jìn)行比較，記錄我們的發(fā)現(xiàn)和想法。這些想法盤旋在腦海里，我們需要一個賽多利斯的天平專家，我們渴望漢斯·吉恩曼能給予我們一些指點。當(dāng)我們離開天平的時候，我們才冷下來，我們聯(lián)系了賽多利斯天平博物館，搜尋資料，重讀漢斯的書，給里茲奧·霍特曼發(fā)電子郵件，查看所有我們能找到的有關(guān)賽多利斯天平的資料。

資料被逐漸地收集起來。這款重量累積天平，產(chǎn)于機(jī)械雙盤天平發(fā)展的末期，當(dāng)時可改進(jìn)1的空間已經(jīng)日很小。第二次世界大戰(zhàn)之后各種材料的使用已經(jīng)不再受約束，因此賽多利斯制造了這款天平并為其鍍了一層金，但在他們的目錄里沒有提及此事.3。

從產(chǎn)品的序列號可確定它產(chǎn)于1952年到至1956年間4，與那些沒有經(jīng)過鍍金拋光的產(chǎn)品放在一起5。資料里說明此款天平的設(shè)計定義是“真空產(chǎn)品”。 在一兩年之內(nèi)，賽多利斯又在稱盤和重量累積裝置之間加放了一根橫桿。這款新開發(fā)的替代了以前定義的“真空”天平，在第一流的實驗室使用過程中具有更高的效果。

圖9.后視圖展示了額外的一些配件是怎樣加附在梁柱上的。從圖中正好可以看得見底盤下的一個離合器，在它的上方在底盤的側(cè)面有三個洞孔，是儀器的光源附加配件的支撐點。燈光透過穹頂照到指示器上，沿開口洞孔（在小電機(jī)上面）發(fā)射一條光軸到前面，那里有一面鏡子將光倒映在標(biāo)線板上，這樣就能通過前面的透鏡進(jìn)行觀察。

圖片由嘉士德南肯辛頓提供

圖10.底盤下面的離合器和右邊制動齒輪之間的連接。如果這個不重要的部分都是那么漂亮，那么，那個能控制21個臂桿運動，，按如復(fù)雜順序?qū)㈨来a落在稱重桿上的機(jī)械裝置又會怎樣呢？在圖8中可以清晰地看到其內(nèi)部情況。

圖片由嘉士德南肯辛頓提供

我們討論所有資料里鍍金天平的缺少部分。假如這是一份美國產(chǎn)品目錄，它就應(yīng)該錄入此款天平，因為他們不得不從很遠(yuǎn)的地方購買，所以必須使用產(chǎn)品目錄才能決定選購什么樣的天平才合適。在歐洲，天平公司的銷售代表會帶著他的產(chǎn)品目錄給潛在的用戶看，討論買方的需求，并建議合適的產(chǎn)品給買方。像腐蝕性空氣環(huán)境這樣的情況一定會被討論，因此鍍金天平會被推薦使用。然后銷售代表會帶走他的產(chǎn)品目錄，并通知天平公司發(fā)送哪一款天平。因此，沒有必要將此類產(chǎn)品都錄入產(chǎn)品目錄中。

注釋及參考：

1. P·布坎南,個人聯(lián)系。

2. T·阿爾蓋爾，個人聯(lián)系。

3. 賽多利斯博物館館長，Dipl. Ing. J Barankewitz，個人聯(lián)系。

4. B·J·奧利弗，個人聯(lián)系，在倫敦科學(xué)博物館，討論天平上的序號。

5. 賽多利斯博物館館長，Dipl. Ing. J Barankewitz，個人聯(lián)系。

6. 賽多利斯目錄，1952年，由里茲奧·霍特曼持有。

7. H·吉恩曼，化學(xué)家的天平�；瘜W(xué)家的天平，德國化工技術(shù)與生物工程協(xié)會，1997年，第69頁，Meier及Mettler給賽多利斯施加相當(dāng)?shù)膲毫Α?/P>

個人傳記：

托馬斯·阿爾蓋爾博士是一位專門從事計量的工程師，與英國國立物理研究所，特丁頓國家物理實驗室及德國布倫瑞克PTB有密切聯(lián)系。他最近積極熱心地為老式、機(jī)械天平出力，作為這個團(tuán)隊的一員，他廣博的知識受到大家的極大贊賞。當(dāng)面對罕見的天平的時候，他的從最基本的原理去思考幫助我們最終找到了解決方案。

P·布坎南博士在ISASC成立之前，寫下了她的有關(guān)精密天平的論文，并從此繼續(xù)不斷積累有關(guān)天平的資料。她的研究技巧，使她成為了共同研究路德維格厄特林以及其它著名的十九世紀(jì)天平制造者的珍貴盟友。她的解開每個迷惑難題癥結(jié)的能力，使與她共事的朋友們得出這樣一個結(jié)論，那就是：她的能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了所有與她共事的人。

黛安娜·科洛弗斯﹣希欽斯自1972年開始研究天平和天平制造者，并收集了大約6000名英國制造者的資料。她認(rèn)為知識必須與學(xué)者和收藏家分享。

巴里·奧利弗經(jīng)營著一間高度專業(yè)化的微量分析技術(shù)公司，每天與精密天平打交道。他對歷史的熱愛，使他（與P·布坎南合作）熱衷于對古老尚存的厄特林天平的研究，已有驚人數(shù)量的厄特林天平被研究、記錄并加以修復(fù)。這也使他將一些由倫敦科學(xué)博物館保存的、歷史上著名的天平維護(hù)在可使用狀態(tài)。

里茲奧·霍特曼，荷蘭度量衡雜志編輯，雖然未能加入我們的行列，但他提供了賽多利斯目錄，幫助翻譯并讓我們最大限度地使用了漢斯·吉恩曼眾多書籍中最有用的部分。