,史失其傳。魏、晉以來,官有其器,而無本書,故前誌亦闕。吳中常侍王蕃雲:「渾天儀者,羲和之舊器,謂之機衡。」積代相傳,沿革不一。宋太平興國中,蜀人張思訓首創其式,造之禁中,逾年而成,詔置文明殿東鼓樓下,曰「太平渾儀」。自思訓死,璣衡斷壞,無複知其法製者。景德中,曆官韓顯符依仿劉曜時、孔挺、晁崇之法,失之簡略。景祐中,冬官正舒易簡乃用唐梁令瓚、僧一行之法,頗為詳備,亦失之於密而難為用。元祐時,尚書右丞蘇頌與昭文館校理沈括奉敕詳定《渾儀法要》,遂奏舉吏部勾當官韓公廉通《九章勾股法》,常以推考天度與張衡、王蕃、僧一行、梁令瓚、張思訓法式,大綱可以尋究。若據算術考案象器,亦能成就,請置局差官製造。詔如所言。奏鄭州原武主簿王沇之,太史局官周日嚴、於太古、張促宣,同行監造。製度既成,詔置之集英殿,總謂之渾天儀。公廉交造儀時,先撰《九章勾股驗測渾天書》一卷,貯之禁中,今失其傳,故世無知者。
舊製渾儀,規天矩地,機隱於內,上布經躔,次具日月五星行度,以察其寒暑進退,如張衡渾天、開元水運銅渾儀者,是也。久而不合,乖於施用。公廉之製則為輪三重:一曰六合儀,縱置地渾中,即天經環也,與地渾相結,其體不動;二曰三辰儀,置六合儀內;三曰四遊儀,置三辰儀內。植四龍柱於地渾之下,又置鰲雲於六合儀下。四龍柱下設十字水趺,鑿溝道通水以平高下。別設天常單環於六合儀內,又設黃道赤道二單環,皆置三辰儀內,東西相交,隨天運轉,以驗列舍之行。又為四象環,附三辰儀,相結於天運環,黃赤道兩交為直距二縱置於四遊儀內。北屬六合儀地渾之上,以正北極出地之度。南屬六合儀地渾之下,以正南極入地之度。此屬儀之大形也。直距內夾軒望筒一,於筒之半設關軸,附直距上,使運轉低昂,筒常指日,日體常在筒竅中,天西行一周,日東移一度,仍以窺測四方星度,皆斟酌李淳風、孔挺、韓顯符、舒易簡之製也。三辰儀上設天運環,以水運之。水運之法始於漢張衡,成於唐梁令瓚及僧一行,複於太平興國中張思訓,公廉今又變正其製,設天運環,下以天柱關軸之類上動渾儀,此新製也。
舊製渾象,張衡所謂置密室中者,推步七曜之運,以度曆象昏明之候,校二十四氣,考晝夜刻漏,無出於渾象。《隋誌》稱梁秘府中有宋元嘉中所造者,以木為之,其圓如丸,遍體布二十八宿、三家星色、黃赤道、天河等,別為橫規繞於外,上下半之,以象地也。開元中,詔僧一行與梁令瓚更造銅渾象,為圓天之象,上具列宿周天度數,注水激輪,令其自轉,一日一夜天轉一周,又別置日月五星循繞,絡在天外,令得運行。每天西轉一匝,日正東行一度,月行一十三度有奇,凡二十九轉而日月會,三百六十五轉而日行一匝。仍置木櫃以為地平,令象半在地上,半在地下,又立二木偶人於地平之前,置鍾鼓使木人自然撞擊以報辰刻,命之曰《水運渾天俯視圖》。既成,命置之武成殿。
宋太史局舊無渾象,太平興國中,張思訓準開元之法,而上以蓋為紫宮,旁為周天度,而東西轉之,出新意也。
公廉乃增損《隋誌》製之,上列二十八宿周天度數,及紫微垣中外官星,以俯窺七政之運轉,納於六合儀天經地渾之內,同以木櫃載之。其中貫以樞軸,南北出渾象外,南長北短,地渾在木櫃麵,橫置之,以象地。天經與地渾相結,縱置之,半在地上,半隱地下,以象天。其樞軸北貫天經上杠中,末與杠平,出櫃外三十五度稍弱,以象北極出地。南亦貫天經出下杠外,入櫃內三十五度少弱,以象南極入地。就赤道為牙距,四百七十八牙以銜天輪,隨機輪地轂正東西運轉,昏明中星既應其度,分至節氣亦驗應而不差。