中国最早用来计时的漏壶-中国之最

中国之最
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  漏壶也叫漏刻,古代利用滴水、沙多少来计量时间的一种仪器。
 
  按流媒分可分水漏和沙漏。按计时方法分可分箭漏和称漏。各种漏壶漏壶因原理不同在结构上也存在差异。
 
  水漏是以壶盛水,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。历史可追溯到夏、商时期。
 
  沙漏是为了避免水因气温变化而影响计时精度而设计的。其原理是通过流沙推动齿轮组﹐使指针在时刻盘上指示时刻。最早记载见于元代。
 
  分类
 
  按流媒分
 
  漏壶按计时用流动物质分水漏和沙漏。
 
  水漏
 
  水漏是通过水的增减量来计量时间的漏壶。
 
  沙漏
 
  沙漏是通过沙的增减量或沙推动齿轮组使指针在时刻盘转动来计量时间的漏壶。
 
  按计时方法分
 
  漏壶按计时方法大体上可分为两种:箭漏和称漏。
 
  箭漏
 
  箭漏是通过水刻度来计量时间的漏壶。
 
  箭漏又分两种:
 
  一种是观测容器内的水漏泄减少情况来计量时间﹐叫作泄水型漏壶(也称沉箭漏)。另一种是观测容器(底部无孔)内流入水增加情况来计量时间﹐叫作受水型漏壶(也称浮箭漏)。在一些文明古国﹐如中国﹑埃及﹑巴比伦等﹐都使用过漏壶。巴比伦一般使用泄水型漏壶﹔埃及人两种类型都用﹐不过受水型漏壶使用较晚﹐也较罕见。
 
  称漏
 
  称漏是以滴水的重量来计量时间漏壶。
 
  构造
 
  水漏
 
  箭漏
 
  泄水型漏壶(沉箭漏)是在漏壶中插入一根标竿(称为箭),箭下用一只箭舟托著﹐浮在水面上。水流出或流入壶中时﹐箭下沉或上升﹐藉以指示时刻。前者为泄水型漏壶(沉箭漏)﹔
 
  后者为受水型漏壶(浮箭漏),是在漏壶中插入一根标竿(称为箭),箭下用一只箭舟托著﹐浮在水面上,流入壶中时﹐箭上升﹐藉以指示时刻。
 
  称漏
 
  称漏,一种是以滴水的重量来计量时间。一般包含漏壶和量称工具两个组成部分:一杆吊著的秤﹐受水壶挂在秤钩上。
 
  沙漏
 
  简单的沙漏一般直接由漏壶装上沙子构成,多用于倒计时。
 
  计时沙漏,一般由漏壶、齿轮组、指针、时刻盘等组成,通过沙推动齿轮组使指针在时刻盘转动来计量时间。
 
  发展
 
  漏壶的发明时代尚无定论。传说滴漏在黄帝时即已出现。《周礼·夏官》有“挈壶氏”﹐“掌挈壶以令军井”﹐“凡军事县(悬)壶以序聚柝”﹐“皆以水火守之”。“水守”是在壶旁备水﹐需要时往壶里添加﹔“火守”有两方面的意义﹐即夜间用火照明以观察箭上的刻度﹐在冬天又要以火温水﹐防止冻结﹐由这条记载可知﹐在周朝已经有了漏壶。《史记》上曾记载司马穰苴在军中“立表下漏”以待庄贾﹐日中而贾违令不至﹐即被处死刑的事件。由此可见﹐春秋时期漏壶的使用已很普遍了。
 
  早期的漏壶﹐现已无存。西汉的漏壶现已发现三只﹐是分别在河北满城﹑内蒙古伊克昭盟和陕西兴平发现的。这三只漏壶属于同一类型﹐都是铜制单只泄水型壶﹐大小稍有不同。壶的形状是圆筒﹐下有三足﹐在接近底部的侧面有小孔﹐安装滴水管﹐壶上有提梁﹐梁中央有长方形的孔﹐用以扶箭直立。
 
  单只泄水型或受水型漏壶结构简单、使用方便。但是水流速度与壶中水的多少有关﹐单只漏壶随著壶中水的减少﹐流水速度也在变慢。这样﹐就直接影响到计时的稳定性和精确度。后来人们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。但这种办法只适用于受水型漏壶﹐因此泄水型漏壶很快便被淘汰了。
 
  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﹐形成多级漏壶。补给壶的使用大概始于西汉末东汉初。东汉张衡已使用二堵即一只漏壶和一只补给壶(不计最下面的受水壶﹐下同)﹐晋代出现了三只一套的出水壶﹐唐初吕才设计了四只一套的漏壶。北宋燕肃又发明了另一种方法。他在中间一级壶的上方开一孔﹐使上面来的过量水自动从这个分水孔溢出﹐让水位保持恒定。燕肃创制的漏壶叫莲花漏﹐北宋时曾风行各地。
 
  元延佑三年(公元1316年)的一套漏壶﹐现保存在北京中国历史博物馆﹐是三级漏壶。北京故宫博物院中有与此类似的一套清代制的大型漏壶。
 
  据记载﹐称漏的最早制造者是公元五世纪的北魏道士李兰。称漏盛行于唐﹑宋。它的构造是一杆吊著的秤﹐受水壶挂在秤钩上﹐以受水壶里受水的重量计量时间。按李兰的规定﹐流水一升﹐重增一斤﹐时经一刻。也可以把秤杆上的重量刻度改成时刻刻度﹐从而直接读出时刻数。
 
  沙漏的最早记载见于元代﹐造沙漏的目的是为了避免水因气温变化而影响计时精度。其原理是通过流沙推动齿轮组﹐使指针在时刻盘上指示时刻。明初詹希元创制五轮沙漏﹐后来周述学改进为六轮沙漏。但是流沙容易阻塞﹐使用并不普遍。
 
  中国古代用皇帝的年号纪年,用漏壶几时。漏壶的原理是利用滴水的原理是利用滴水多少来计算时间,因此後人称作水钟。上右图漏壶壶身刻有“千章铜漏一,重卅二斤,(西汉成帝)河平二年四月造”这是至今出土最完整而又有纪年的漏壶。