知道時(shí)間流逝的多少對(duì)人們來說是非常重要的，現(xiàn)代社會(huì)擁有各種各樣的表，鐘來記錄時(shí)間，那么古代沒用先進(jìn)的技術(shù)，古人們是如何記錄時(shí)間的呢？

中國(guó)古代計(jì)時(shí)器

人類最早使用的計(jì)時(shí)儀器是利用太陽的射影長(zhǎng)短和方向來判斷時(shí)間的。前者稱為圭表，用來測(cè)量日中時(shí)間、定四季和辨方位；后者稱為日晷，用來測(cè)量時(shí)間。二者統(tǒng)稱為太陽鐘。公元前1300～前1027年，中國(guó)殷商時(shí)期的甲骨文，已有使用圭表的記載。《詩經(jīng)·國(guó)風(fēng)·定之方中》篇有，“定之方中，作于楚宮。揆之以日，作于楚室……”。確切記載使用圭表的時(shí)間為公元前659年。

圭表等太陽鐘在陰天或夜間就失去效用。為此人們又發(fā)明了漏壺和沙漏、油燈鐘和蠟燭鐘等計(jì)時(shí)儀器。

中國(guó)古代應(yīng)用機(jī)械原理設(shè)計(jì)的計(jì)時(shí)器主要有兩大類，一類利用流體力學(xué)計(jì)時(shí)，有刻漏和后來出現(xiàn)的沙漏；一類采用機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)計(jì)時(shí)，有渾天儀、水運(yùn)儀象臺(tái)等。此外，還有應(yīng)用天文原理（大都根據(jù)日影方向測(cè)定時(shí)間）計(jì)時(shí)的日晷，它也是中國(guó)最古老的計(jì)時(shí)器之一。

圭表

又稱，日晷，日規(guī)。圭表中的“表”是一根垂直立在地面的標(biāo)竿或石柱；“圭”是從表的跟腳上以水平位置伸向北方的一條石板。每當(dāng)太陽轉(zhuǎn)到正南方向的時(shí)候，表影就落在圭面上。量出表影的長(zhǎng)度，就可以推算出冬至、夏至等各節(jié)氣的時(shí)刻。表影最長(zhǎng)的時(shí)候，冬至到了；表影最短的時(shí)候，夏至來臨了。它是我國(guó)創(chuàng)制最古老、使用最熟悉的一種天文儀器。

刻漏

又稱漏刻、漏壺。漏壺主要有泄水型和受水型兩類。早期的刻漏多為泄水型。水從漏壺底部側(cè)面流泄，格叉和關(guān)舌又上升，使浮在漏壺水面上的漏箭隨水面下降，由漏箭上的刻度指示時(shí)間。后來創(chuàng)造出受水型，水從漏壺以恒定的流量注入受水壺，浮在受水壺水面上的漏箭隨水面上升指示時(shí)間，提高了計(jì)時(shí)精度。

為了獲得恒定的流量，首先應(yīng)使漏壺的水位保持恒定。其次，向受水壺注水的水管截面面積必須固定，水管采用“渴烏”（虹吸）原理，便于調(diào)整和修理。有兩種保持水位恒定或接近恒定的方法，均見于宋代楊甲著《六經(jīng)圖》（刊于1153年）中的“齊國(guó)風(fēng)挈壺氏圖”。圖中“唐制呂才（約公元600～650）定”刻漏是在漏壺上方加幾個(gè)補(bǔ)償壺，“今制燕肅(1030)定”刻漏采用溢流法，深四寸。多余的水由平水壺（下匱）通過竹注筒流入減水盎。燕肅創(chuàng)制的漏壺叫蓮花漏，北宋時(shí)曾風(fēng)行各地。

《全上古三代秦漢三國(guó)六朝文·全后漢文》中在桓譚（卒于公元56年）的文章里說刻漏度數(shù)因干、濕、冷、暖而異，在白天和夜間需要分別參照日晷和星宿核對(duì)。當(dāng)時(shí)已認(rèn)識(shí)到水溫和空氣濕度對(duì)刻漏計(jì)時(shí)精度的影響。

刻漏的最早記載見于《周禮》。已出土的文物中最古老的刻漏是西漢遺物，共3件，均為泄水型。其中以1976年內(nèi)蒙古自治區(qū)伊克昭盟杭錦旗出土的青銅漏壺最為完整，并刻有明確紀(jì)年。比較完整的傳世刻漏有兩個(gè)，均為受水型：一個(gè)在北京中國(guó)歷史博物館，是元代延祐三年(1316)造；一個(gè)在北京故宮博物院，是清代制造。

沙漏

因刻漏冬天水易結(jié)冰，故有改用流沙驅(qū)動(dòng)的。《明史·天文志》載明初詹希元?jiǎng)?chuàng)造了“五輪沙漏”。后來周述學(xué)加大了流沙孔，以防堵塞，改用六個(gè)輪子。宋濂(1310～1381)著《宋學(xué)士文集》記載了沙漏結(jié)構(gòu)，有零件尺寸和減速齒輪各輪齒數(shù)，并說第五輪的軸梢沒有齒，而裝有指示時(shí)間的測(cè)景盤。

渾天儀

古代文獻(xiàn)中有漢武帝時(shí)(公元前140～前87)洛下閎、鮮于妄人作渾天儀之說，但未提到它的結(jié)構(gòu)?！稌x書·天文志》記載東漢張衡 (公元78～139)制造渾天儀，說在密室中用漏水驅(qū)動(dòng)，儀器指示的星辰出沒時(shí)間與天文觀察的結(jié)果相符?！缎绿茣ぬ煳闹尽穼?duì)唐開元十三年(725)僧一行和梁令瓚設(shè)計(jì)的渾天儀有較詳細(xì)的記述。儀器上分別裝有日、月兩個(gè)輪環(huán)，用水輪驅(qū)動(dòng)渾象。渾象每天轉(zhuǎn)一周，日環(huán)轉(zhuǎn)1/365周，儀器還裝有兩個(gè)木偶，分別擊鼓報(bào)刻，是一座上狹下廣的木建筑。

水運(yùn)儀象臺(tái)

為北宋元祐三年(1088)蘇頌、韓公廉等人所制。他們于紹圣(1094～1097)初年著《新儀象法要》，載有總圖和部件圖多幅。這臺(tái)水運(yùn)儀象臺(tái)高三丈五尺余， 寬二丈一尺，是一座上狹下廣的木建筑。臺(tái)的下層有提水裝置，由人力推動(dòng)河車，帶動(dòng)升水上輪和下輪（筒車），將水提到天河（受水槽），注入天池（蓄水池）。臺(tái)中平水壺保持水位恒定，并通過一定截面的水管向樞輪（水輪）上的受水壺流泄恒定流量的水，推動(dòng)樞輪。樞輪通過傳動(dòng)齒輪帶動(dòng)晝夜機(jī)輪、渾象和渾儀。

水運(yùn)儀象臺(tái)有一套比較復(fù)雜的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)。 在樞輪的上方和圓周旁有“天衡”裝置──擒縱機(jī)構(gòu)，這是計(jì)時(shí)機(jī)械史上一項(xiàng)重大創(chuàng)造，它把樞輪的連續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)殚g歇旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

在樞輪的上方和圓周旁有"天衡"裝置──擒縱機(jī)構(gòu)。這是計(jì)時(shí)機(jī)械史上一項(xiàng)重大創(chuàng)造。它把樞輪的連續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)殚g歇旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)?！缎聝x象法要》所載"天衡"圖未繪出樞輪和裝在樞輪上的受水壺,而書中的文字描述又僅寥寥數(shù)語:"樞輪直徑一丈一尺,以七十二輻雙植于一轂為三十六洪,束以三輞。每洪夾持受水壺一，總?cè)鶋?，每壺長(zhǎng)一尺，闊五寸，深四寸。于壺側(cè)置鐵撥牙以撥天衡關(guān)舌。"因此對(duì)受水壺的結(jié)構(gòu)，特別是它的工作原理有不同的推測(cè)，其中有一種方案采用了可傾式受水壺。當(dāng)樞輪圓周上接受注水的受水壺積水不到一定的重量時(shí)，左天鎖擋住樞輪的一個(gè)輪輻，使樞輪不能轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)積水到達(dá)一定的重量時(shí)，樞權(quán)（重錘）不足以平衡受水壺重力時(shí)，受水壺圍繞轉(zhuǎn)軸向下傾轉(zhuǎn)。裝在壺側(cè)的鐵撥牙壓迫格叉和關(guān)舌下降，關(guān)舌通過天條帶動(dòng)杠桿,使天關(guān)和左天鎖上提,樞輪得以轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)過一個(gè)受水壺后,格叉和關(guān)舌又上升,天關(guān)連同左天鎖下落，樞輪的下一對(duì)輪輻又被擋住。右天鎖的作用是防止樞輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)回彈。天權(quán)和樞權(quán)是兩個(gè)平衡重錘。天權(quán)用于平衡左天鎖和天關(guān)的一部分重力，可調(diào)整天衡機(jī)構(gòu)的工作靈敏度。樞權(quán)用于調(diào)整樞輪轉(zhuǎn)動(dòng)一對(duì)輪輻時(shí)受水壺所需的受水量，即間歇運(yùn)動(dòng)的周期，從而校正計(jì)時(shí)的誤差。

大明燈漏

1276年，中國(guó)元代的郭守敬制成大明燈漏。它是利用水力驅(qū)動(dòng)，通過齒輪系及相當(dāng)復(fù)雜的凸輪機(jī)構(gòu)，帶動(dòng)木偶進(jìn)行“一刻鳴鐘、二刻鼓、三鉦、四鐃”的自動(dòng)報(bào)時(shí)。