水位的變化
漏刻是一種古代的計時工具,其工作原理主要基於水位的變化。具體來說,它通過以下方式測量時間:
漏刻通常由一個或多個漏壺組成,水從漏壺的小孔中均勻流出。漏壺內有一個浮箭,其上標有刻度,隨著水位的下降或上升而移動。
在使用泄水型漏刻時,水從漏壺孔流出,浮箭隨水面下降,浮箭上的刻度指示時間。而在受水型漏刻中,水流入受水壺,浮箭隨水面上升,指示時間。為了保持水流的均勻性,可以設定多級受水壺。標尺用於標記時刻,使用時置於壺中,隨壺內水位變化而上下運動。當水流出或流入壺中時,箭桿相應下沉或上升,以壺口處箭上的刻度指示時刻。這樣一來,對最下端的受水壺來說,其上方的一隻泄水壺因為有同樣速率的來水補充,壺內液位基本保持恆定,其自身的滴水速度也就能保持均勻。
另一種提高精度的方法是在漏壺上再加一隻漏壺,這樣水從下面的漏壺流出去的同時,上面的漏壺的水即源源不斷地補充給下面的漏壺,使下面的漏壺內的水均勻地流入箭壺,從而取得比較精確的時刻。
這種設計使得漏刻能夠相對準確地測量時間間隔,是中國古代主要的計時工具之一。