中国古代的计时工具种类丰富,根据原理和用途可分为以下几类,综合多个权威资料整理如下:
圭表
由垂直标杆(表)和水平刻度板(圭)组成,通过测量正午日影长度确定节气(如冬至、夏至)和回归年周期。 - 早期形式为“立竿见影”,是最早的天文仪器之一,但受阴天或夜间影响较大。
日晷
利用太阳投影方向测定时刻,由晷针和晷面组成,晷面刻有十二时辰刻度。 - 计时精度可达15分钟,但需晴朗天气,夜间或阴天无法使用。 - 早期形式为“晷仪”,秦汉时期称为“淳仪”,后发展为赤道日晷、地平日晷等类型。
漏刻(水钟)
通过水流速度保持时间,分为泄水型(如单壶泄水型沉箭漏)和受水型(如浮箭漏)。 - 漏刻在汉代得到发展,东汉出现二级补偿式浮箭漏,唐代出现四级补偿型浮箭漏,是古代最普及的计时器。 - 例如:
吕才漏刻 :唐代太常博士吕才制作的四级补偿型漏刻,分四匮注水,通过浮箭读取时间。 - 铜壶滴漏 :元代宫廷计时器,由日壶、月壶、星壶、受水壶组成,通过浮箭指示时辰。
更香
通过燃烧香的长度计算时间,一炷香约半时辰(1小时),多用于夜间计时。 - 需注意香燃烧速度受温度影响,精度较低。
沙漏
利用流沙驱动机械齿轮,每刻(约14.4分钟)击鼓报时,脱离天文观测功能。 - 早期形式为漏沙驱动的机械结构,但普及程度低于漏刻。
浑天仪
水运浑天仪设有木人击鼓报时,木人每刻自动撞钟,是早期机械时钟雏形。 - 结合漏刻与天文观测,形成完整计时系统。
中国古代计时工具以日影和水利为基础,逐步发展为机械装置。圭表和日晷是最早的天文仪器,漏刻因稳定性成为主流,沙漏和更香则补充了夜间计时需求。这些工具共同构成古代复杂的时间管理体系。