圭表和日晷都是用太阳的影子计算时间的，然而遇到了阴雨天或黑夜便失去作用了，于是要寻找一种尽量均匀和持续不断的运动过程作为标准。一千多年前的希腊和我国的北宋时期，能工巧匠们曾设计出漏沙、水钟，精确到每日10分钟误差。本期为您介绍的是中国古代里程碑式计时器的发明与制造：
敬授人时
沉箭漏
漏刻的发明，是古人受到容器漏水现象启发的结果。漏，是指漏壶；刻，是指刻箭。箭，则是标有时间刻度的标尺。漏刻是以壶盛水，利用水均衡滴漏原理，观测壶中刻箭上显示的数据来计算时间。
最早的漏刻，是简单的泄水型漏壶。它靠近底部的一侧有一个出水孔。从文献来看，先秦时期漏刻已广泛使用。最常用的漏刻大约就是“一刻之漏”，即每漏完一壶水的时间为一刻（古刻，一昼夜为一百刻，一古刻合今14.4 分钟）。古代埃及漏壶的用法也是这样。
浮箭漏
浮箭漏的出现晚于沉箭漏，而性能优于前者。浮箭漏是由两只漏壶组成：一只是播水壶（亦称供水壶或泄水壶）；另一只是受水壶，壶内装有指示时刻的箭尺，故通常称为箭壶。
箭壶承接由播水壶流下的水，随着壶内水位的上升，安在箭舟上的箭尺随之上浮，所以称作浮箭漏。经过历代的研究、改良，浮箭漏成为我国古代漏刻的主流，是漏刻发展史上的一个里程碑。
秤漏
北魏道士李兰发明的秤漏，大大提高了计时精度。自隋唐至北宋，一直是主要的天文计时仪器，在唐朝风行全国。
秤漏与浮（沉）箭刻漏最大的区别是它们的显示系统不同。刻漏是随着受水壶水位提高而使浮箭上升，箭上的刻度显示时间累积量；而秤漏是以秤量流入受水壶中水的重量的增加来显示时间的累积量。李兰秤漏“漏水一升，秤重一斤，时经一刻”，一斤水对应一古刻即14.4分钟或864秒。那么一两（16两1 斤）水就对应54 秒。
多级漏壶的发展
单只泄水型或受水型漏壶结构简单，使用方便。但遇到的问题是，单只漏壶的水流速度与壶中水的多少有关，随着壶中水的减少，流水速度也在变慢。这样一来，就会直接影响到计时的稳定性和精确度。后来人们在实践和摸索过程中，想到在漏水壶上另加一只漏水壶，用上面流出的水来补充下面壶的水量，就可以提高下面壶流水的稳定性，这就是补给壶。
补给壶的使用大概始于西汉末东汉初，东汉张衡已使用二壶即一只漏壶和一只补给壶，晋代出现了三只一套的出水壶。发明增加补给壶的办法之后，人们自然会想到，可以在补给壶之上再加补给壶，形成了多级漏壶的计时方法。
公元665 年，唐代吕才制造的漏壶，它从上至下分四个水框，依次为“夜天池，日天池，平壶，万分壶”，其间以水管相连，水管采用“渴乌”（虹吸原理），便于调整和修理。最下为水海（受水壶），其中有铜人执浮箭。水从夜天池依次注入日天池、平壶、万分壶，最后到水海，水海中的浮箭上刻有时辰，从而就能读出时间了。
莲花漏
漏壶的数量不能无限地增加，水位也不是完全稳定，于是还有继续改进的必要。社会的需要促使人们去思考更为精确的计时方法，这时，怎样保持漏壶水位的恒定就成了漏壶发展史上的关键。
北宋燕肃发明创造的莲花漏不仅解决了这个难题，而且为后来的改进和完善打下了基础。莲花漏说起来其原理很简单：在一套漏壶的最下一级壶上再开一漏孔，但此孔开在壶上沿，只要从上面壶里漏下的水量比这一壶的漏量稍大，则总会有水从上孔中泄出，从而保持最下一壶的水位总在上沿漏孔的地方，这就达到目的了。
莲花漏有如下优点：第一，简化了唐代的四级漏壶，省去了笨重复杂的装置；第二，它的创造发明是设置分水管，竹注筒插入下匮的上沿，如上匮流下的水略多于下匮流出的水，那么余的水就从竹注筒( 分水管) 流入减水盎，使下匮的水位保持恒定，保证了计时的准确性；第三，它的莲花不仅是一种装饰，而且箭从莲心穿出，莲花固定刻箭，使其不左右倾斜，记时更准确。
分水壶的发明实际上就是上沿再开一孔的创造，这一孔之开可真解决了大问题，它使多少年来想解决的漏水不均匀问题得以圆满解决。
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