由於漏壺在古代生產、生活中有重要作用,因而曆代都比較注重並致力於漏壺的改進。除了增加漏壺的級數外,另一項重要的改進是分水壺的發明。第一個使用分水壺的是宋代的燕肅。他在公元1030年製造的“蓮花漏”中首次使用了減水盎,下匱有一個分水孔,當下匾中的水麵超過分水孔時,水就會通過竹注筒流到減水盎中去,這樣,隻要上匱注入下匱的水量稍大於下匱流出的水量,就可以保持下匱水麵的穩定性。這個減水盎其實也就是後來的分水壺。但是,燕肅的這個發明卻經過了6年,一直到公元1036年才得到承認。

經過不斷的改進,漏壺的結構日臻完善。下麵,我們就保留下來的清代漏壺,敘述一下用漏壺計時的過程。在北京故宮博物院的交泰殿中,保存有清乾隆十年製造的銅壺滴漏,正麵上下排列3個方鬥,稱為“播水壺”,最下麵是一個圓形“受水壺”,在第二個壺的下方另有一個分水壺,當第二個壺中的水麵高於某一水位時,就會通過分水孔流到分水壺中去。正午12時,最上壺裝滿水之後,水從龍口枝流出,依次向下壺滴漏,最下麵受水壺蓋上的銅人抱著漏箭,箭上刻著12時辰(1個時辰是2小時),共96刻。漏箭底部安著箭舟,放在受水壺內。水深舟浮,漏箭上升,從銅人手握處的漏箭觀察時辰,經一晝夜,水滿箭盡,將水泄入池內,再重新裝水滴漏。

除了保存在北京的清代漏壺實物外,在廣州還保存有元代的多壺漏。另外,在河北省滿城、陝西省興平縣、內蒙古伊克昭盟杭錦旗還先後出土了3件西漢的漏壺,是目前發現的年代最早的漏壺實物。

機械計時器

我國最早的機械計時器是和天文儀器結合在一起的。

例如唐代梁令瓚等人發明的開元水運渾天,北宋蘇頌等人製造的水運儀象台等。這些儀器中的計時部分,已經采用了相當複雜的齒輪係統。特別是北宋蘇頌等人創製的水運儀象台中報時裝置裏的擒縱器,是我國的一大發明。英國的李約瑟博士認為它“可能是歐洲中世紀天文鍾的直接祖先”。

第一個脫離天文儀器獨立出來的機械計時器是元代郭守敬製造的大明殿燈漏。這是一個水力發動的機械報時鍾,它能自動報時,還飾有能按時自動跳躍的動物模型。到了明初,約公元1360年,詹希元又創造了一種“五輪沙漏”,枝可以說完全脫離了天文儀器,獨立為一種機械性的時鍾機構。“五輪沙漏”以流沙為動力,流沙從漏鬥形的沙池裏流到初輪邊上的沙鬥裏,帶動全部機械齒輪。每個大齒輪的另一頭裝一個小齒輪,以帶動下一級的小齒輪。最後一個小齒輪則帶動在一個水平麵上旋轉的中輪,中輪軸上裝有指針,在一測景盤(即現代鍾表的鍾麵)上旋轉,指出時刻。中輪上另有撥牙裝置,以撥動兩個擊鼓鳴鉦的木人,報告時刻。從這個沙漏的結構看,它與後來的西洋時鍾結構相類似。沙漏不受溫度影響,消除了水漏的一大難點。但由於沙粒本身很難均勻,因而不如流水那樣能均勻地流動,它的準確性比水漏要差些。

明末以後,西方傳教士來到中國傳教,把歐洲鍾表傳人中國。所以在明代200多年的時間裏,中國在計時儀器方麵的發明,沒有什麼進展。

其他計時器

在我國漫長的曆史中,除了前麵介紹的日晷,漏壺等計時器外,在民間還流傳有許多簡單實用的計時器。其中使用較多的是“盂漏”和“更香”。

盂漏是在一個銅盂的底部穿一小孔,放在水麵上,水從孔中湧人孟裏,盂裏的水滿到一定程度就會沉下去。然後把盂取出來,倒掉水重複使用。如果盂的大小重量合適的話,正好一個時辰沉浮一次,這樣就可以知道時刻了。據說盂漏是唐代的一位僧人發明的。

更香實際上就是在我們平常用的香上刻上刻度,用來計時。香燃燒時,如果空氣流動穩定,香的製造均勻,那麼每柱香燃燒的時間大約是相等的,所以點香也可以當作時間流逝的標誌。為了使更香的實用價值更大,常把更香製造得很長,把它盤旋成各種形狀,,有的甚至長到可以連燒幾天到10幾天;還有的在某時某刻的地方掛上一個小金屬球,香燒到這個地方,金屬球就掉到接在下麵的金屬盤中,發出清脆的響聲,這就具有鬧鍾的作用了。

這兩種計時工具在民間使用很廣。尤其是更香,一直到清代還很流行。雖然精度不高,但在古代,尤其是在民間的各種社會、生活活動中,它基本上可以滿足要求。