Imperialistiska och amerikanska sedvanliga mätsystem
Cincinnati Customs House c. 1850–60 Regeringar var en av de tidigaste användarna av vikter och mått – ofta i skatteuppbördssyfte. I USA USA:s finansminister snarare än kongressen ledningen för att upprätta ett standardsystem av vikter och mått .
De kejserliga och amerikanska sedvanliga mätsystemen är båda härledda från ett tidigare engelskt mätsystem som i sin tur kan spåras tillbaka till antika romerska måttenheter och karolingiska och saxiska måttenheter.
s sedvanliga enhetssystem utvecklades och användes i USA efter amerikanska revolutionen , baserat på en delmängd av de engelska enheterna som användes i de tretton kolonierna ; det är det dominerande systemet av enheter i USA och i USA:s territorier (förutom Puerto Rico och Guam , där det metriska systemet också officiellt används och är övervägande, vilket introducerades när båda territorierna var spanska kolonier ). Det kejserliga systemet av enheter utvecklades och användes i Storbritannien och dess imperium med början 1826. Det metriska systemet har i varierande grad ersatt det kejserliga systemet i de länder som en gång använde det.
De flesta av måttenheterna har anpassats på ett eller annat sätt sedan den normandiska erövringen (1066). De linjära måttenheterna har förändrats minst – gården (som ersatte ell ) och kedjan var mått som härrörde från England. Foten som hantverkare använde ersatte den längre fot som användes inom jordbruket . Jordbruksfoten reducerades till 10 ⁄ 11 av sin tidigare storlek, vilket gjorde att spö, stång eller abborre blev 16 + 1 ⁄ 2 (istället för de äldre 15) jordbruksfötter. Den furlong och tunnland , när det blev ett mått på storleken på ett stycke mark snarare än dess värde, förblev relativt oförändrade. Under de senaste tusen åren användes tre huvudsakliga pund i England. Trojapundet (5760 grains ) användes för ädelmetaller, apotekarpundet , (även 5760 grains) användes av apotekare och avoirdupois-pundet (7000 grains ) användes för allmänna ändamål. Apotekarerna och troy-punden är uppdelade i 12 ounces (av 480 grains) medan avoirdupois-pundet har 16 ounces (av 437,5 grains). Volymenheten, gallon , har olika värden i USA och i Storbritannien – den amerikanska vätskegallonen är cirka 0,83 imperial gallon och den amerikanska torra gallonen är cirka 0,97 imperial gallon. Den amerikanska flytande gallonen baserades på vingalonen som användes i England före 1826.
Efter Förenta staternas självständighetsförklaring utvecklades måttenheterna i USA till vad som nu kallas sedvanliga enheter . Förenade kungariket omarbetade sitt mätsystem 1826, när det introducerade det kejserliga systemet med enheter . Detta resulterade i att de två länderna hade olika liter. Senare under århundradet gjordes ansträngningar för att anpassa definitionen av pundet och varvet i de två länderna genom att använda kopior av de standarder som antogs av det brittiska parlamentet 1855. Dessa standarder var dock av dålig kvalitet jämfört med de som producerades för Mätarens konvention . 1960 kom de två länderna överens om gemensamma definitioner av varvet och pundet baserat på definitioner av meter och kilogram . Denna förändring, som uppgick till några delar per miljon, hade liten effekt i Storbritannien, men resulterade i att USA hade två lite olika system för linjära mått – det internationella systemet och lantmätaresystemet.
Engelska måttenheter
Engelska måttenheter, härleddes från en kombination av romerska , karolingiska och saxiska måttenheter. De var en föregångare till både det imperialistiska systemet av enheter (definierades först 1824, för att träda i kraft 1826) och USA:s sedvanliga enheter som utvecklades från engelska enheter från 1776 och framåt.
De tidigaste uppgifterna om engelska måttenheter involverar vikten (och därmed värdet) av saxiska mynt. Penningen Offa introducerade var cirka 20 korn (1,296 g) . Edvard den äldre ökade vikten av den engelska penny till 26 grains (1,685 g), och därmed anpassade den till penny av Karl den Store . Vid tiden för den normandiska erövringen (1066) hade den minskat till 24 korn (1,555 g). Detta värde kallades senare pennyweight och utgjorde grunden för Troy-viktsenheterna - det troy ounce som används till denna dag för att väga ädelmetaller. Edward I (1272–1307) bröt kopplingen mellan ett mynts värde och dess vikt när han förnekade det engelska myntet genom att introducera ett gryn (fyra pence) som vägde 89 grains snarare än de förväntade 96 grains. Grynet devalverades ytterligare på 1350-talet när dess vikt reducerades till 72 korn.
Bronsullvikt på 14 lb (6,4 kg) (1550–1600) stämplad med det kungliga vapnet ( Victoria and Albert Museum )
Under sachsisk tid mättes mark både i termer av dess ekonomiska värde och i termer av dess storlek. Domesday Book använde skinnet , en ekonomisk måttenhet. I andra referenser furlong och rod vara enheter relaterade till plöjningsprocedurer. Av särskilt intresse var torn som var 15 nordtyska fot lång, den nordtyska foten motsvarar 335 mm (13,2 tum). Hantverkare använde å andra sidan en kortare romersk fot.
Standardisering av vikter och mått var en återkommande fråga för monarker. År 965 e.Kr. kung Edgar "att endast en vikt och ett mått skulle passera genom kungens välde". År 1197 Richard I att måtten på majs och puls, samt vin och öl skulle vara desamma i hela England. Magna Carta , undertecknad av kung John 1215 utökade detta till att omfatta tyg. Någon gång mellan 1266 och 1303 reviderades Englands vikter och mått radikalt genom en lag känd som Composition of Yards and Perches ( Compositio ulnarum et perticarum ) ofta känd som Compositio för kort. Denna lag, som tillskrivs antingen Henrik III eller hans efterträdare Edward I, instiftade en ny fot som var exakt 10 ⁄ 11 av den gamla fotens längd, med motsvarande minskningar av gårdens storlek, ell, tum och kornkorn. ( 1⁄2 nya Furlongs förblev desamma, men spöet ändrades från 15 gamla fot till 16 fot.)
År 1324 systematiserade Edward II längdenheter genom att definiera tum som 3 kornkorn, foten som 12 tum, gården som 3 fot, abborren som 5 . 1⁄2 yards och tunnland som ett område 4 gånger 40 sittpinnar Bortsett från ell (45 tum eller 114,3 cm, som fortsatte att användas i tyghandeln) och kedjan ( införd av Edmund Gunter 1620 och användes vid lantmäteri), utgjorde dessa enheter grunden för längdenheterna av det engelska mätsystemet. Enheterna omdefinierades dock många gånger – under Henrik VIII:s tid tillverkades standardyards och almar gjorda av mässing , under Elizabeth I :s tid ersattes dessa med standarder gjorda av brons och 1742, efter vetenskapliga jämförelser visade en variation på upp till 0,2 % från medelvärdet föreslogs en definitiv standardgård (men tillverkades inte).
Under medeltiden såldes andra jordbruksprodukter än ull mestadels i volym, med olika bushels och gallons som introducerades under åren för olika varor. I det tidiga fjortonde århundradet använde ullhandeln traditionellt avoirdupois -systemet av vikter, en process som formaliserades av Edward III 1340. Samtidigt formaliserades stenen som 14 pund när den användes för att väga ull.
Under Tudorperioden gjordes åtskilliga reformer av engelska vikter och mått. År 1496 Henrik VII att referenskopior av gården, pundet och gallonen skulle göras av mässing och distribueras till specificerade städer och städer i hela riket. Många vikter och mått som hade smugit sig i bruk förbjöds: 1527 förbjöd Henrik VIII Tower-pundet (5400 grains mot 5760 grains av apotekarna och troy-pund) och det merkantila pundet (6750 grains mot 7000 grains av pundet avoirdupois) och 1592 beordrade Elizabeth I användningen av "statute mile" (5280 fot mot 5000 fot London eller Old English mile).
Enligt unionslagen 1707 övergav Skottland, som hade utvecklat sitt eget system av vikter och mått oberoende av England, dem till förmån för engelska vikter och mått. Acts of Union 1800 som förenade Irland med Storbritannien hade mindre effekt på vikter och mått – irländska vikter och mått har varit baserade på engelska foot and pound avoirdupois sedan 1351, även om den irländska acre och mil var baserad på en abborre av 7 yards, inte 5 + 1 ⁄ 2 yards som i England.
I början av artonhundratalet hade många varor sin egen uppsättning enheter, måttenheterna för ull- och tygindustrin hade måttenheter som var specifika för dessa varor, fastän de härrörde från pundet avoirdupois eller foten medan vin och öl använde enheter med samma namn men olika storlekar – vingallonen är 231 kubiktum och öl- eller alegalonen är 282 kubiktum. Jordbruksprodukter såldes av skäppan som var baserad på ytterligare en gallon - den torra gallonen på 268,8 kubiktum. Även om det inte uttryckligen tillåts enligt lag, använde många marknader bushels baserade på vikt snarare än volym när de sålde vete och korn.
Imperialistiska enheter
Den brittiska lagen om vikter och mått från 1824 upphävde all befintlig brittisk lagstiftning om vikter och mått, en del som går tillbaka till 1300-talet, och omdefinierade befintliga måttenheter. I synnerhet tillverkades en ny standardgård och troy pund som standard för längd respektive vikt. Ett nytt mått, den kejserliga gallonen , som ersatte de många gallonen som användes, definierades som volymen av 10 pund vatten vid 62 °F (17 °C), vilket efter de godkända experimenten visade sig vara 277,274 kubiktum . Skäppan , definierades som 8 kejserliga gallon.
1824 års lag införde också vissa ändringar i administrationen av normerna för vikter och mått: tidigare hade parlamentet fått vårdnaden om normerna men lagen överförde detta ansvar till statskassan . Lagen inrättade också en inspektion för vikter och mått.
Standardgården och pundet gick förlorade 1834 när en brand delvis förstörde Palace of Westminster. Efter en rapport publicerad 1841 av en kommission tillverkades nya standardvarv och pund med de bästa tillgängliga sekundära källorna. Till skillnad från den tidigare standarden var den nya pundstandarden ett pund avoirdupois. De antogs av en lag av parlamentet som standarder för längd och vikt 1855. Efter debaclet över de olika gallon som hade antagits av USA och Storbritannien trettio år tidigare, var en av kopiorna av standardgården erbjuds till och accepteras av USA:s regering.
1835 års lag om vikter och mått åtgärdade ett antal brister i 1825 års lag. Som svar på representationer från handlare definierades stenen och hundravikten formellt som 14 pund respektive 112 pund och experimentet med att definiera ett "högt" mått som beskrivs i 1824 års lag övergavs. Inte alla affärer följde användningen av 14-stenen - Britten katalogiserade till exempel 1880 ett antal olika värden på stenen i olika brittiska städer från 4 lb till 26 lb. 1835 års lag begränsade också användningen av Troy-måttet till ädla metaller och krävde att kol skulle säljas i vikt och inte i volym.
Weights and Measures Act från 1878 omarbetade inspektionssystemet för vikter och mått som används i handeln. Lagen bekräftade också användningen av mässingsstandardgården och platinastandardpundet som standarder för användning i Storbritannien, bekräftade användningen av apotekaråtgärder inom läkemedelsindustrin, bekräftade 1824 års definition av gallonen, tog bort Troy-pundet från lista över lagliga måttenheter, lade till famnen till listan över lagliga enheter och fastställde förhållandet mellan metriska och imperialistiska enheter till en meter lika med 39,3708 tum och ett kilogram är lika med 15432,3487 korn (1 lb = 0,453592654 kg). Efter att lagen antogs, mättes volymen av den gallon som hade definierats som volymen av 10 lb destillerat vatten vid 62 ° F (17 °C ) om och sattes till 277,42 kubiktum även om HM Customs and Excise fortsatte att använda 1824 års definition för punktskatteändamål.
Weights and Measures Act från 1878 förbjöd i praktiken användningen av metriska vikter för handel, eftersom Storbritannien tre år tidigare har avböjt att underteckna meterkonventionen . Den kejserliga standardgården var inte stabil – 1947 kvantifierades dess krympningshastighet och visade sig vara en del per miljon vart 23:e år. I april 1884 kontaktade HJ Chaney, Warden of Standards i London inofficiellt BIPM (custodians of the standard meter) för att fråga om BIPM skulle kalibrera några mätarstandarder som hade tillverkats i Storbritannien. Broch , chef för BIPM svarade att han inte var behörig att utföra några sådana kalibreringar för icke-medlemsstater. Den 17 september 1884 undertecknade den brittiska regeringen konventionen på Storbritanniens vägnar. Weights and Measures Act från 1897 godkände användningen av metriska enheter för handel; en lista över metriska till imperialistiska motsvarigheter som publiceras följande år.
Enligt Weights and Measures Act från 1824 anförtroddes vårdnaden av standardgården och pundet och förvaltningen av vikter och mått till statskassan men verifiering administrerades lokalt. 1835 års lag beskrev formellt kontoret och uppgifterna för inspektörer av vikter och mått och krävde att varje stad skulle utse sådana tjänstemän och 1866 års lag överförde ansvaret för vikter och mått till handelsstyrelsen . År 1900 inrättade handelsstyrelsen National Physical Laboratory (NPL) för att tillhandahålla laboratoriefaciliteter för vikter och mått.
Efter passagen av 1897 års lag förblev vikter och mått i Storbritannien relativt oförändrade till efter andra världskriget . Vid mitten av århundradet orsakade skillnaden på 2 miljondelar mellan de brittiska och amerikanska standardvarven problem – 1900 var en tolerans på 10 miljondelar tillräcklig för vetenskapen, men 1950 hade denna tolerans krympt till 0,25 miljondelar . 1960 enades representanter från NPL och andra nationella laboratorier från USA och Commonwealth om att omdefiniera varvet som exakt 0,9144 meter, en åtgärd som ratificerades av den brittiska regeringen som en del av 1963 års Weights and Measures Act.
-1.JPG)
Metrikering i Storbritannien började i mitten av 1960-talet. Ursprungligen var denna mätning frivillig och 1985 hade många traditionella och kejserliga måttenheter frivilligt tagits bort från användning i detaljhandeln. Weights and Measures Act från 1985 formaliserade att de togs bort för användning i handeln, även om imperialistiska enheter behölls för användning på vägmärken och de vanligaste imperialistiska vikterna som fot, tum, pund, uns, gallon och pint fortsatte att användas i detaljhandeln för försäljning av lösgods eller varor uppmätta eller vägda inför kunden. Sedan den 1 januari 2000 har det varit olagligt att använda imperialistiska enheter för vikter och mått i detaljhandeln i Storbritannien utom som kompletterande enheter eller för försäljning av fatöl och cider per pint eller mjölk som säljs i returbehållare.
brittiska imperiet
När kolonier uppnådde dominansstatus , uppnådde de också rätten att kontrollera sina egna system av vikter och mått. Många antog det kejserliga systemet av enheter med lokala variationer. Indien och Hongkong kompletterade det kejserliga systemet av enheter med sina egna inhemska måttenheter, delar av Kanada och Sydafrika inkluderade landmätningsenheter från tidigare kolonialmästare i sina mätsystem medan många territorier bara använde en delmängd av de använda enheterna i Förenade kungariket – i synnerhet stenen , kvarten och centalen var inte katalogiserade i bland annat australiensisk, kanadensisk och indisk lagstiftning. Dessutom anpassade Kanada sin ton med amerikanska åtgärder genom att katalogisera ton 2000 lb som laglig för handel, men behöll den kejserliga gallonen.
Standardiseringen av varvet 1960 krävde inte bara överenskommelse mellan USA och Storbritannien, utan även av Kanada, Australien, Nya Zeeland och Sydafrika, som alla hade sina egna standardlaboratorier.
USA:s sedvanliga enheter
Före deras självständighetsförklaring 1776 använde de tretton kolonierna som skulle bli USA det engelska mätsystemet . Konfederationens artiklar som föregick konstitutionen gav centralregeringen "den enda och exklusiva rätten och makten att ... fastställa standarden för vikter och mått i hela USA." Efter bildandet av USA bekräftade konstitutionen kongressens rätt att "fixa standarden för vikter och mått" men förbehöll rätten att reglera handel och vikter och mått till de enskilda staterna.
Under Förenta staternas första kongress 1789 fick Thomas Jefferson i detalj att utarbeta en plan för valutan och vikterna av mått som skulle användas i den nya republiken. I sitt svar 1790 noterade han att det befintliga måttsystemet var sunt men att kontrollen av basartefakten inte var under kontroll av USA. Hans rapport föreslog ett sätt att tillverka en lokal standard och lämnade också vägen öppen för ett antagande av ett decimalbaserat system om detta skulle vara lämpligt. I händelse av att befintliga standarder behölls.
Under många år vidtogs inga åtgärder på federal nivå för att säkerställa harmoni i måttenheter – enheterna som förvärvats av de tidiga kolonisterna verkade tjäna sitt syfte. Kongressen gjorde ingenting, men Ferdinand Hassler , föreståndare för East Coast Survey , som 1790 hade träffats med hjälp av kontakter i sitt hemland, Schweiz , skaffade en kopia av [franska] mètre des Archives . År 1810 Ferdinand Hassler till Europa av finansministeriet för att skaffa mätinstrument och standarder.
År 1827 förvärvade Albert Gallatin, USA:s minister i London en "exakt kopia" av det troy-pund som innehas av den brittiska regeringen som 1828 antogs som referenskopia av vikt i USA.
År 1821 lämnade John Quincy Adams, dåvarande utrikesminister, en rapport baserad på forskning beställd av senaten 1817 som rekommenderade att det metriska systemet inte skulle antas. Kongressen gjorde ingenting och 1832 antog finansministeriet gården på 36 tum som längdenhet för tulländamål, avoirdupois-pundet på 7000 grains som viktenhet och gallonen på 231 kubiktum ("Queen Anne gallon") och skäppan på 2150,42 kubiktum som volymenheter. Kongressen gjorde inte mycket för att främja standarder över hela USA förutom att fastställa storleken på gården och gallonen.
Under 1800-talet utvecklade enskilda stater sina egna standarder och i synnerhet uppstod en mängd bushels baserade på vikt (massa) snarare än volym, beroende på både handelsvara och stat. Denna brist på enhetlighet förlamade handeln mellan stater och 1905 kallade National Bureau of Standards till ett möte med staterna för att diskutera bristen på enhetliga standarder och i många fall ett sätt för reglerande tillsyn. Ett möte hölls följande år och blev därefter en årlig sammankomst känd som National Conference on Weights and Measures ( NCWM). 1915 publicerade konferensen sina första modellstandarder. Skäppan var inte helt standardiserad och Chicago Mercantile Exchange (maj 2013) använder fortfarande olika skäppor för olika varor – en skäppa majs på 56 lb, en skäppa havre 38 lb och en skäppa sojabönor 60 lb och en skäppa röd vinter vete (både hårt och mjukt) även 60 lb. Övriga varor på börsen räknas i pund, i korta ton eller i metriska ton.
En av de åtgärder som vidtogs av kongressen var att tillåta användningen av det metriska systemet i handeln (1866), som gjordes på höjden av metrikeringsprocessen i Latinamerika . Andra åtgärder var att ratificera meterkonventionen 1875 och under Mendenhall Order of 1897, för att omdefiniera pundet och varvet i termer av den internationella prototypen av kilogram respektive den internationella prototypen av mätaren .
1901 överlämnades administrationen av vikter och mått till en federal byrå, National Bureau of Standards, som 1988 blev National Institute of Standards and Technology. Inaktivitet från kongressen och bristen på enhetlighet i vikter och mått som förlamade USA:s ekonomiska tillväxt under artonhundratalet ledde till att National Bureau of Standards kallade till ett möte med stater 1905 vilket resulterade i inrättandet av National Conference on Weights och Åtgärder (NCWM). Denna organisation är det de facto kontrollerande organet för vikter och mått i USA, men vad gäller internationella relationer som medlemskap i General Conference on Weights and Measures ( en mellanstatlig organisation ) måste den amerikanska regeringen själv ta ledningen.
Under 1900-talet var den huvudsakliga förändringen i det sedvanliga systemet för vikter och mått ett avtal mellan NIST och motsvarande organ i Australien, Kanada, Nya Zeeland, Sydafrika och Storbritannien, undertecknat 1960, som omdefinierade varvet och pundet. i termer av meter respektive kilogram. Dessa nya enheter blev kända som den internationella varvet och pundet. Kongressen har varken godkänt eller förkastat denna åtgärd. (Se § Metriska ekvivalenter ).
Energi, effekt och temperatur
| Bas | Tvinga | Vikt | Massa | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 2:a rörelselagen | m = F / a | F = W ⋅ a / g | F = m ⋅ a | |||||
| Systemet | BG | GM | EE | M | AE | CGS | MTS | SI |
| Acceleration ( a ) | fot/s 2 | m/s 2 | fot/s 2 | m/s 2 | fot/s 2 | Tjej | m/s 2 | m/s 2 |
| Massa ( m ) | snigel | hyl | pund-massa | kilogram | pund | gram | ton | kilogram |
|
Kraft ( F ), vikt ( W ) |
pund | kilopond | pundkraft | kilopond | pund | dyn | sthène | newton |
| Tryck ( p ) | pund per kvadrattum | teknisk atmosfär | pundkraft per kvadrattum | standard atmosfär | pund per kvadratfot | barye | pieze | pascal |
Imperialistiska och amerikanska sedvanliga enheter har länge använts inom många teknikgrenar. Två av de tidigaste sådana måttenheter som kom till användning var hästkrafterna och graden Fahrenheit . Hästkraften definierades av James Watt 1782 som kraften som krävs för att höja 33 000 pund vatten genom en höjd av en fot på en minut och graden Fahrenheit definierades först av Daniel Fahrenheit omkring 1713 som en temperaturskala med sin lägre kalibrering punkt (0 °F) vid temperatur där en övermättad salt/isblandning frös och dess övre kalibreringspunkt vid kroppstemperatur (96 °F). År 1777 Royal Society , under Henry Cavendishs ordförandeskap , att definitionen av Fahrenheitskalan skulle ändras så att temperaturen som motsvarar isens smältpunkt är 32 °F (0 °C) och kokpunkten för vatten under standard. atmosfäriska förhållanden vara 212 °F (100 °C).
Den brittiska termiska enheten (Btu) definieras som den värme som behövs för att höja temperaturen på ett pund vatten med en grad Fahrenheit. Den användes före 1859 som en värmeenhet baserad på imperialistiska enheter snarare än de metriska enheter som användes av fransmännen – Clément-Desormes som definierade kalorin i termer av kilogram och grader Celsius ('celsius') 1824.
År 1873 introducerade en kommitté av British Association for the Advancement of Science under ordförandeskap av William Thomson (Lord Kelvin) begreppet koherens i måttenheter och föreslog namnen dyne och erg som enheterna för kraft och arbete i CGS-systemet av enheter . Två år senare James Thomson , äldre bror till William Thomson, termen poundal som en sammanhängande kraftenhet i Foot-pound-second-systemet (FPS) för mätning. FPS arbetsenhet är foot-poundal .
Andra system för mätning av dynamiska storheter som använde kejserliga och amerikanska sedvanliga enheter är British Gravitational System (BG) som föreslagits av Arthur Mason Worthington och English Engineering System (EE). Båda systemen är beroende av gravitationsaccelerationen och använder pundkraften som kraftenhet men använder olika tillvägagångssätt när man tillämpar Newtons rörelselagar . I BG-systemet har kraft snarare än massa en basenhet medan snäckan är en härledd tröghetsenhet ( snarare än massa). Å andra sidan använder EE-systemet ett annat tillvägagångssätt och introducerar accelerationen på grund av gravitationen ( g ) i sina ekvationer. Båda dessa tillvägagångssätt ledde till små variationer i betydelsen av pundkraften (och även av kilogramkraften) i olika delar av världen. Olika länder publicerade standardvärden som skulle användas för g , och 1901 publicerade CGPM ett standardvärde för g som skulle användas i "International Service of Weights and Measures", nämligen 32,174049 ft/s 2 (9,80665 m/s 2) ), vilket är lika med värdet av g på 45° latitud.
Newtons andra lag i dessa system blir:
- BG: Kraft (lbf) = tröghet (sniglar) × acceleration (ft/s 2 )
- EE: Kraft (lbf) = massa (lb) × acceleration (ft/s 2 ) ÷ g
- AE: Kraft (pund) = massa (lb) ) × acceleration (ft/s 2 )
AE ignoreras i många ingenjörskurser och läroböcker medan vissa, som Darby, bara använder EE (vid sidan av SI), efter att ha beskrivit BG- och EE-systemen som "åldriga".
Metriska ekvivalenter
Standardgården och [Troy] pundet gick förlorade 1834 när en brand delvis förstörde Palace of Westminster . Efter en rapport som publicerades 1841 av en kommission, tillverkades en ny standardgård och ett pund med de bästa tillgängliga sekundära källorna. Till skillnad från den tidigare standarden var den nya pundstandarden, gjord av platina, ett pund avoirdupois. Den nya gården, något längre än en gård för att förhindra slitage som man upplevde med mètre des Archives , var gjord av mässing och hade två guldpluggar nära sin ände. Skrapmärken på pluggarna angav gårdens längd. De godkändes av en lag av parlamentet som standarder för längd och vikt 1855. Efter debaclet över de olika gallon som hade antagits av USA och Storbritannien trettio år tidigare, en av kopiorna av standardgården och avoirdupois pound (känd i USA som "Mint pound") erbjöds och accepterades av USA:s regering.
Under åren som följde efter 1878 års lag, visade sig den kejserliga standardgården krympa i en takt, som bekräftades 1950, till nästan en del per miljon vart 30:e år. Å andra sidan befanns den internationella prototypmätaren, tillverkad av en platina-iridiumlegering snarare än mässing av ett brittiskt företag, som 1889 ersatte mètre des Archives som standard för mätaren, vara mer stabil än standardgården. . Både USA och Storbritannien, som undertecknat meterkonventionen, tog emot kopior av både standardmätaren och standardkilogrammet. "Mintpundet" visade sig också vara av dåligt utförande.
År 1866 legaliserade USA:s regering användningen av metriska enheter i avtalsrätten, och definierade dem i termer av motsvarande sedvanliga enheter till fem betydande siffror, vilket var tillräckligt för handelsändamål. År 1893, under Mendenhall Order , övergav USA 1855-gården som en längdstandard och "Mintpound" som en standard för massa, och omdefinierade dem i termer av meter och kilogram med hjälp av värdena i 1866 års lagstiftning. I Storbritannien gjordes nya jämförelser av imperialistiska och metriska standarder för längd och massa och användes i Weights and Measures Act 1897 för att omdefiniera gården och pundet i termer av meter respektive kilogram. Dessutom bekräftades definitionerna av både varvet och pundet när det gäller artefakter som innehas av den brittiska regeringen, vilket gav både varvet och pundet två olika definitioner. Skillnaderna mellan det brittiska och det amerikanska varvet och pundet var i storleksordningen några delar per miljon.
|
United States Mendenhall Order (1893) |
United Kingdom Weights and Measures Act (1897) |
Skillnad delar per miljon |
|---|---|---|
| 1 meter = 39,37 tum | 1 meter = 1,0936143 yards | 2.9 |
| 1 kilogram = 2,2046 pund | 1 kilogram = 2,2046223 pund | 10.1 |
I slutet av andra världskriget hade standardlaboratorierna i Kanada, Australien, Nya Zeeland och Sydafrika också sina egna kopior av pundet och gården. Dessa juridiska och tekniska avvikelser, som beskrevs av McGreevy (sid 290) som "osunda" ledde till att Commonwealth Science Conference 1946 föreslog att Commonwealth-länderna och USA alla skulle omdefiniera varvet och pundet i termer av en överenskommen bråkdel av metern respektive kilogram. Överenskommelse nåddes av standardlaboratorierna 1960 för att omdefiniera varvet och pundet som
- 1 internationell yard = 0,9144 meter
- 1 internationellt pund = 0,453 592 37 kilogram
Den sista siffran i värdet som valts för pundet valdes för att göra talet delbart med 7 utan en upprepad decimal , vilket gör kornet exakt 64,798 91 milligram .
Detta avtal ratificerades av Storbritannien 1963 medan Kanada föregick beslutet genom att anta dessa värderingar 1951, nio år före det fullständiga internationella avtalet. USA:s kongress har varken ratificerat eller förkastat avtalet.
Jämförelse av kejserliga och amerikanska sedvanliga system
Före 1960 låg den kejserliga och sedvanliga gården och pundet tillräckligt nära varandra för att man för de flesta praktiska ändamål kunde bortse från skillnaderna i storlekarna på enheter för längd, area, volym och massa, även om det fanns skillnader i användning - t.ex. , i USA anges korta vägsträckor i fot medan de i Storbritannien anges i meter. Införandet av den internationella varvet 1960 orsakade små men märkbara effekter vid undersökningar i USA, vilket resulterade i att vissa stater behöll de ursprungliga definitionerna av de sedvanliga måttenheter som nu är kända som undersökningen mil, fot, medan andra stater antog den internationella foten. Enligt National Institute of Standards and Technology kommer undersökningsfoten att vara föråldrad från och med den 1 januari 2023, och användningen avskräcks.
Definitionen av viktenheter över ett pund skilde sig mellan det sedvanliga och det kejserliga systemet - det kejserliga systemet använde stenen på 14 pund, hundravikten på 8 sten och ton på 2240 pund (20 hundravikt), medan det vanliga systemet med enheter använde inte stenen men har en hundravikt på 100 pund och ett ton på 2000 pund. I internationell handel kallades ton 2240 pund ofta som "långt ton" och ton 2000 pund som "kort ton". När man använder vanliga enheter är det vanligt att uttrycka kroppsvikten i pund, men när man använder kejserliga enheter, att använda stenar och pund .
I sin plan för att upprätta enhetlighet i USA:s mynt, vikter och mått identifierade Thomas Jefferson , dåvarande utrikesminister , 14 olika gallon i engelska lagar som varierade i storlek från 224 till 282 kubiktum (3,67 till 4,62 liter).
År 1832, i avsaknad av någon anvisning från kongressen , valde USA :s finansminister den näst minsta gallonen, "Queen Anne gallon" på 231 kubiktum (3,785 liter), att vara den officiella gallonen i USA för skatteändamål. Sexton US fluid ounces gör en US pint (8 pints motsvarar 1 gallon i både sedvanliga och imperialistiska system).
Under reformen av lagstiftningen om vikter och mått i Storbritannien 1824 ersattes gamla gallon med den nya imperialistiska gallonen, som definierades vara volymen till 10 pund vatten vid 62 °F (17 °C), och bestämdes experimentellt till 277,42 kubiktum (4,54609 liter). Tjugo imperialistiska fluid ounces gör en imperial pint, den imperialistiska fluid ounce är 0,96 US fluid ounces.
USA:s sedvanliga enhetssystem använder sig av en uppsättning torra kapacitetsenheter som har liknande namn som de med vätskekapacitet, fastän olika volymer: den torra pinten har en volym på 33,6 kubiktum (550 ml) mot den amerikanska vätskan pints volym på 28,875 kubiktum (473 ml) och den kejserliga pint på 34,68 kubiktum (568 ml). Det kejserliga måttsystemet har inte en motsvarighet till USA:s sedvanliga system med "torrmått".
På de internationella råvarumarknaderna används fatet ( 42 US gallons , ≈159 liter) i både London och New York/Chicago för handel med råolja och troy ounce (≈31,10 gram) för handel med ädelmetaller, förutom London marknader använder metriska enheter och Chicago Board of Trade använder sedvanliga enheter.
Enheter i bruk
Tabellerna nedan katalogiserar de imperialistiska måttenheter som var tillåtna för användning i handeln i Storbritannien på tröskeln till mätning (1976) och de vanliga "måttenheter som traditionellt har använts i USA". Dessutom katalogiseras namngivna måttenheter som används inom verkstadsindustrin. Före mätningen var måttenheterna som användes i Irland desamma som de som användes i Storbritannien medan de som användes i det brittiska samväldet och i Sydafrika i de flesta fall var en delmängd av de som användes i Storbritannien med i vissa fall , lokala skillnader.
Om inget annat anges användes måttenheterna nedan i både USA och Storbritannien. SI-ekvivalenterna citeras till fyra signifikanta siffror.
Längdenheter
1893 fixade USA gården till 3600 ⁄ 3937 meter, vilket gjorde gården 0,9144018 meter och 1896 fastställde de brittiska myndigheterna gården till 0,9143993 meter. [ citat behövs ] På den tiden ansågs avvikelsen på cirka två delar per miljon vara obetydlig. År 1960 standardiserade Storbritannien, USA, Australien, Kanada och Sydafrika sina längdenheter genom att definiera den " internationella gården" som exakt 0,9144 meter. [ citat behövs ] Denna förändring påverkade lantmätare i USA och ledde till att de gamla enheterna döptes om till "survey feet", "survey miles" etc. Men införandet av det metriskt baserade Ordnance Survey National Grid i Storbritannien 1938 innebar att brittiska lantmätare var opåverkade av förändringen. [ citat behövs ]
| Enhet | Förkortning | Definition | SI ekvivalent |
|---|---|---|---|
| tum | i eller ″ | 25,4 mm | |
| fot | ft eller " | 12 tum | 304,8 mm |
| gård | yd | 3 fot | 0,9144 m |
| kedjan Storbritannien | 22 yards | 20.117 m | |
| långa Storbritannien | päls | 220 yards | 201,17 m |
| mile | 1760 meter | 1609,3 m |
Anteckningar
| Enhet | Förkortning | Definition | SI ekvivalent |
|---|---|---|---|
| länk | li | 0,01 kedjor | 201,1 mm |
| undersökningsfot | ft eller " | 1200 ⁄ 3937 m | |
| spö, stång eller abborre | rd | 16 + 1⁄2 fot _ _ | 5,029 m |
| kedja | kap | 66 fot | 20.117 m |
| lång | päls | 660 fot | 201,17 m |
| US Statute mile | mi | 5280 fot | 1609,3 m |
Anteckningar
Areanheter
Införandet av den internationella varvet 1960 hade ingen effekt på brittiska mätningar av arean, men USA:s mätningar av landarea, i motsats till andra mätningar av arean (såsom pund per kvadrattum) fortsatte att baseras på den amerikanska lagens varv.
| Enhet | Förkortning | Definition | SI ekvivalent |
|---|---|---|---|
| Kvadrat meter | kvm eller 2 fot | 0,09290 m 2 | |
| Fyrkantig gård | sq yd eller yd 2 | 9 kvm | 0,8361 m 2 |
| Acre Storbritannien | 4840 kvm | 4046 m 2 |
Anteckningar
| Enhet | Förkortning | Definition | SI ekvivalent |
|---|---|---|---|
| Fyrkantig stång | sq rd eller rd 2 | 272 1⁄4 _ _ kvm | 25,29 m 2 |
| Tunnland | 43 560 kvm | 4046 m 2 | |
| Kvadratkilometer | sq mi eller mi 2 | 640 tunnland | 2.590 km 2 |
| Township | 36 kvm | 93,24 km 2 |
Anteckningar
Volym torrvaror
| Enhet | Förkortning | Definition | SI ekvivalent |
|---|---|---|---|
| Kubiktum | cu in eller in 3 | 16,38 cm 3 | |
| Kubikfot | cu ft eller ft 3 | 1728 cu in | 0,028 31 m 3 |
| Kubikgård | cu yd eller yd 3 | 27 cu ft | 0,7646 m 3 |
Anteckningar
| Enhet | Förkortning | Definition | SI ekvivalent |
|---|---|---|---|
| torr pint | pt | 33,6 cu in | 550,6 cm 3 |
| torr kvart | qt | 2 pt | 1.101 L |
| torr peck | pk | 8 qt | 8.810 L |
| bushel | bu | 4 pk | 35,24 L |
Anteckningar
Volym av vätskor
| Förenta staterna | 231 i 3 | 3 785 412 L |
| Storbritannien | 277.419 i 3 | 4.546 09 L |
Flera av enheterna för vätskevolym har liknande namn, men har olika volym – och i fallet med vätskeuns och pints, olika relationer. Dessutom är definitionerna av den kejserliga och den amerikanska gallonen baserade på olika koncept – den kejserliga gallonen definieras i termer av volymen som upptas av en specificerad vattenmassa, medan den amerikanska gallonen specificeras i termer av kubisk linjär mätning.
| Enhet | Abbrev | Definition | SI ekvivalent | amerikansk motsvarighet |
|---|---|---|---|---|
| Gallon | tjej | 4.546 09 L | 1.201 US gal | |
| Halvliter | pt | 1/8 gal | 568,3 ml | 1.201 US pt |
Anteckningar
| Enhet | Abbrev | Definition | SI ekvivalent | motsvarighet i Storbritannien |
|---|---|---|---|---|
| Gallon | tjej | 231 cu in | 3.785 L | 0,8327 imp gal |
| Quart | qt | 1⁄4 _ _ gal | 946,4 ml | 0,8327 imp qt |
| Halvliter | pt | 1⁄2 _ _ qt | 473,2 ml | 0,8327 imp pt |
| Vätske uns | fl oz | _ 1⁄ 16 pt | 29,57 ml | 1.041 imp fl oz |
| Vätskedram | fl dr | 1⁄ 8 fl oz | 3,6967 ml | 1.041 imp fl dr |
| Halvnot | 1⁄ 60 fl dr | 61,61 μL | 1.041 imp fl min |
Anteckningar
Massenheter
| Förenta staterna | 0,453 592 427 7 kg |
| Storbritannien | 0,453 592 338 kg |
| Internationell | 0,453 592 37 kg |
Massenheter i både det kejserliga och amerikanska sedvanliga systemet har alltid använt samma standard, även om skillnader i multipler av avoirdupois-pundet utvecklades under artonhundratalet. Båda systemen använde tre skalor – avoirdupois för allmänt bruk, troy för ädla metaller och apotekare för medicin.
Avoirdupois
| Enhet | Förkortning | Definition | SI ekvivalent |
|---|---|---|---|
| Uns | uns |
16 dr 437 + 1 ⁄ 2 gn |
28,35 g |
| Pund | lb |
16 oz 7000 gn |
453,6 g |
| Sten Storbritannien | st | 14 lb | 6.350 kg |
| Ton USA | 2000 lb | 907,2 kg |
Anteckningar
Troja
| Enhet | Förkortning | SI ekvivalent |
|---|---|---|
| Troy uns | oz t | 31,10 g |
Anteckningar
Apotekare
Apotekarmassan användes inom läkemedelsindustrin och har förblivit nästan oförändrad sedan medeltiden – apotekarpund och ounce är detsamma som troy-pund och ounce, men varje system har olika indelningar. I Storbritannien ersattes de av metriska enheter 1970.
| Enhet | Förkortning | Definition | SI ekvivalent |
|---|---|---|---|
| Spannmål | 64,80 mg | ||
| Skruppel | ℈ | 20 korn | 1,296 g |
| Dram | ʒ | 3 ℈ | 3,8879346 g |
| Uns | ℥ | 8 ʒ | 31,10 g |
| Pund | ℔ |
12 ℥ 5760 gn |
373,2 g |
Energi, effekt och temperatur
Namnen på de flesta härledda måttenheter i de kejserliga och amerikanska sedvanliga systemen är sammanlänningar av de ingående delarna av måttenheten, till exempel är tryckenheten pounds [ kraft] per kvadrattum . Bortsett från pundet är de flesta av de namngivna måttenheterna icke-sammanhängande , men antogs på grund av traditionell arbetspraxis.
| Kvantitet | Enhet | Abbrev | Systemet | Definition | SI ekvivalent |
|---|---|---|---|---|---|
| Tvinga | pund | pdl | FPS | Kraft som krävs för att accelerera en massa på ett pund med 1 fot/s 2 | 0,1383 N |
| Tvinga | pundkraft | lbf | BGS , EEU | Kraft som utövas på en massa på ett pund på grund av gravitationen | 4.448 N |
| Massa | snigel | BGS | massa som, när den utsätts för en kraft på en pundskraft, accelererar med 1 fot/sek 2 | 14,59 kg | |
| Massa | pund-massa | lbm | EEU |
massa som, när den utsätts för en kraft på en pundskraft, accelererar med g ft/sec 2 (32,17 ft/sec 2 ) |
0,4536 kg |
| Kraft | hästkraft | hp | EEU | Kraft som krävs för att höja 550 lb med en hastighet av 1 ft/s mot tyngdkraften | 745,7 W |
| Energi | Brittisk termisk enhet | BTU | FPS, BGS, EEU | Energi som krävs för att höja temperaturen på 1 lb flytande vatten med 1 °F ( 5 ⁄ 9 °C) | 1055 J |
| Temperatur | grad Fahrenheit | °F | FPS, BGS, EEU | 9/5 ° C + 32 |
Andra enheter
Utöver de som katalogiserats ovan finns det hundratals andra måttenheter i både det kejserliga och USA:s sedvanliga mätsystemet – många är specifika för en viss tillämpningsindustri. Sådana enheter skulle i teorin kunna ersättas av generella enheter av samma dimension, till exempel tunnan ( 42 US gallons, 34,97 imperial gallons eller 159,0 liter) som används i oljeindustrin har volymdimensionen och kan ersättas med kubik meter eller liter.
Definitionerna av potentialskillnad ( volt ), elektrisk ström ( ampere ), elektriskt motstånd ( ohm ) definierades i termer av metriska enheter, och internationell överenskommelse hade nåtts vid en serie IEC-kongresser i Chicago mellan 1881 och 1906 när den elektriska industrin startade . Vid den tiden hade det metriska systemet etablerat sig på kontinentala Europa medan det var ett problem i Storbritannien. På liknande sätt definierades de radiologiska måttenheterna i termer av metriska enheter, varvid en överenskommelse först nåddes vid den andra internationella radiologikongressen i Stockholm (1928).
Nuvarande status
.svg)
På 1960-talet inleddes ett mätningsprogram i de flesta engelsktalande länder, vilket resulterade i antingen en partiell eller total förskjutning av det imperialistiska systemet eller USA:s sedvanliga mätsystem i dessa länder. Den nuvarande statusen för kejserliga och amerikanska sedvanliga enheter, som sammanfattas av NIST , är att "det metriska SI-systemet är nu det officiella systemet av enheter i Storbritannien, medan de sedvanliga enheterna fortfarande övervägande används i USA".
Situationen är dock inte så entydig som denna. I USA, till exempel, är det metriska systemet det dominerande måttsystemet inom vissa områden såsom biltillverkning även om vanliga enheter används vid flygplanstillverkning. I Förenade kungariket krävs metriska enheter för nästan all reglerad användning av måttenheter med undantag för ett fåtal specifikt undantagna områden som vägskyltar , hastighetsmätare och fatöl . Mätningen är också nästan komplett i Commonwealth- länderna Australien , Indien , Nya Zeeland och Sydafrika; mätning i Kanada har förskjutit det kejserliga systemet på många områden.
De kejserliga och amerikanska sedvanliga mätsystemen använder SI för sina formella definitioner, varvet definieras som 0,9144 meter exakt, pundet avoirdupois som 0,453 592 37 kg exakt medan båda mätsystemen delar definitionen av det andra .