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世界计量日来啦! 一起回顾中国古代著名的计时器

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  • 发布时间:2015/5/19 15:01:44
  • 作者:llx_yinhe

  5.20对大多数人来说,是用来表达爱意的一天,或许只有计量这个行业的人才能知道,每年的5.20是世界计量日!在世界计量日来临之际,让我们一起来回顾中国古代有哪些用来著名的计时器
   中国古代计时器具的创始时间不晚于战国时代(公元前476~前222)。应用机械原理设计的计时器主要有两大类,一类利用流体力学计时,有刻漏和后来出现的沙漏;一类采用机械传动结构计时,有浑天仪、水运仪象台等。此外,还有应用天文原理(大都根据日影方向测定时间)计时的日晷,它也是中国最古老的计时器之一。

古代计时器—圭表

圭表
     圭表是中国最古老、结构最简单的一种测量日影长度的仪器。由一根直立在平地上的标竿(表)和一把正南北方向的尺(圭)两部分相互垂直组成。根据正午时测量表影的长度可以推定二十四节气,从表影长短的周期性变化,可以确定一年的天数。每当太阳转到正南方向的时候,表影就落在圭面上。量出表影的长度,就可以推算出冬至、夏至等各节气的时刻。表影最长的时候,冬至到了;表影最短的时候,夏至来临了。

古代计时器—日晷

日晷
     日晷通常由铜制的指针和石制的圆盘组成。铜制的指针叫做“晷针”,垂直地穿过圆盘中心,起着圭表中立竿的作用,因此,晷针又叫“表”;石制的圆盘叫做“晷面”,安放在石台上,呈南高北低,使晷面平行于天赤道面,这样,晷针的上端正好指向北天极,下端正好指向南天极。晷面两面都有刻度,分子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥十二时辰,每个时辰又等分为“时初”、“时正”,这正是一日24小时。绝大部分的日晷显示的都是视太阳时,有些在设计上作了变更,可以显示标准时或是日光节约时间。

古代计时器—漏刻

漏刻
  漏刻是古代最重要的计时工具。漏,只漏壶;刻,只箭刻,即由漏壶水面的高低,通过箭刻的标度米标来标示时间。漏刻的历史不仅古老,而且经历了漫长的发展历程,几乎始于新石器后期一直应用至清代。至今保存最早的漏刻,是西汉时制造的,据史籍记载,漏刻的发展大致为,由单壶到多级壶,由沉箭法到浮箭法,东汉时,张衡改单壶为双壶,改沉箭为浮箭。为尽量保持漏壶水量基本不变,水滴受水壶速度均匀,从而提高计时的准确性,后来经过不断改进,漏壶多至三级、四级、以三级漏使用最为广泛。
  中国的漏刻,在很长的历史时期内,一直是世界上最精准的计时器。经考证大约在西汉中期,中国漏刻的计时精确度比14世纪欧洲的机械钟还高。

古代计时器—沙漏

沙漏
     因刻漏冬天水易结冰,故有改用流沙驱动的。《明史·天文志》载明初詹希元创造了“五轮沙漏”。后来周述学加大了流沙孔,以防堵塞,改用六个轮子。有零件尺寸和减速齿轮各轮齿数,并说第五轮的轴梢没有齿,而装有指示时间的测景盘。

古代计时器—浑天仪

浑天仪
  《晋书·天文志》记载东汉张衡 (公元78~139)制造浑天仪,说在密室中用漏水驱动,仪器指示的星辰出没时间与天文观察的结果相符。仪器上分别装有日、月两个轮环,用水轮驱动浑象。浑象每天转一周,日环转1/365周,仪器还装有两个木偶,分别击鼓报刻,是一座上狭下广的木建筑。

古代计时器—水运仪象台

水运仪象台
  为北宋元祐三年(1088)苏颂、韩公廉等人所制。这台水运仪象台高三丈五尺余, 宽二丈一尺,是一座上狭下广的木建筑。台的下层有提水装置,由人力推动河车,带动升水上轮和下轮(筒车),将水提到天河(受水槽),注入天池(蓄水池)。台中平水壶保持水位恒定,并通过一定截面的水管向枢轮(水轮)上的受水壶流泄恒定流量的水,推动枢轮。枢轮通过传动齿轮带动昼夜机轮、浑象和浑仪。

古代计时器—大明灯漏

大明灯漏
  1276年,中国元代的郭守敬制成大明灯漏。它是利用水力驱动,通过齿轮系及相当复杂的凸轮机构,带动木偶进行“一刻鸣钟、二刻鼓、三钲、四铙”的自动报时。

  看完了上述这些中国古代的著名的计时器,不觉感叹人类智慧的伟大。也正因为这些古代智慧一代一代的发扬光大,人类文明才能飞速发展。