繼張衡之後,三國時代東吳的葛衡、宋代的太史令錢樂之和梁代的陶宏景等人,都製造過“水運渾天儀”。

唐代開元十一年(公元723年)一行和梁令瓚等人合作,設計製造了一架“水運渾天”,它不但能表演天體的視運動,而且安設了兩個木人按刻擊鼓,按辰打鍾。這架“水運渾天”與張衡製造的“水運渾天儀”相比,又有新的發展。

北宋太平興國四年(公元979午)民間天文學家張思訓取漢、唐“水運渾天”的精華,以敢於革新的精神,製造了一架大型“水運渾天”,高一丈有餘,如同一座小小樓房。新儀進一步完善了報時設備,它有鈴、鍾、鼓3種報時信號,設有12個木人手持時辰牌,循環出來搖鈴、擊鼓、打鍾報告時刻。另外,這架儀器用水銀代替水作為原動力,從而了由於水夏天流動快,冬季流動慢所造成的儀器旋轉不穩定的缺點,使我國傳統製造的“水運渾天”又提高到了一個新的水平。

將“水運渾天”的製造水平推向高峰的是宋代的蘇頌和韓公廉。他們於元祐七年(公元1092年)製成了中國古代最雄偉、最複雜的“水運渾天”——“水運儀象台”。新儀包括有渾儀、渾象、報時三部分。最上層設置渾儀,且有可以開閉的屋頂,這已具現代天文台的雛型。中層是渾象,下層是報時係統。這三部分用一套傳動裝置和一個機輪聯接來,用漏壺水衝動機輪,從而帶動渾儀、渾象、報時裝置一起轉動起來。需要指出的是,報時項目除X時、刻之外,又增加了昏、旦時刻和夜晚的更點等,可以說達到了空前的水平。

蘇頌、韓公廉等人在完成了“水運儀象台”之後,又製造了一架一人多高的渾天象。他們在球麵上相應於天空星象的位置鑿有小孔,人在裏麵可以看到點點光亮,猶如天上的星星一樣,天球用水力機械帶動旋轉,形象通真。這可以說是近代天象儀的祖先。不同之處是,近代天象儀的光源在天體之內,又能表演豐富多采的宇宙現象;而蘇頌、韓公廉等人製造的渾天象,光源設在外麵,表演的內容也比較簡單罷了。

繼蘇頌、韓公廉之後,元代天文學家郭守敬也製造過一架渾天象,他稱作玲球儀。

我國古代創製的渾象,實物雖然早已沒有了,但清代製造的天體儀,可算是古代渾象的仿製品,因此,它也反映著我國古代天文學發達的曆史。

仰儀

仰儀是郭守敬創造的一件用來測量天體球麵坐標的儀器。它是1個直徑1丈2尺的銅質半球麵,猶如一口仰放著的大鍋。鍋口上刻著四維、八幹、十二支代表二十四方位。鍋口又相當於地平環,上麵刻有一圈水槽,以便注水用來校正儀器的水平。在鍋口的正南方,即午位安著兩根十字相交的竿子,竿子南北方向設置,其北端伸向半球的中心,在北端又安有一塊中心開小孔的小方板。小方板可以東西向和南北向轉動。在仰儀內部的半個球麵上刻畫著赤道坐標網,刻畫的方法是將地平麵之上的半球通過小孔投影到內半球麵上。太陽光透過小孔在仰儀球麵上形成一個太陽像。這樣,可以從坐標網上直接讀出太陽的時角、地方真太陽時和去極度。尤其是在發生日食的時候,可在仰儀上清楚地觀看日食發生的全過程,還可以測定不同食相的方位、時刻以及時分的多少,很是直觀、方便。這件儀器造㈱,曾傳人日本和朝鮮。