元初至元三十年（公園1276年）天文學(xué)家郭守敬創(chuàng)制大明殿燈漏。大明殿燈漏是陳列在元朝皇宮大明殿前的計(jì)時(shí)儀器，是世界上最早脫離了天文儀器的獨(dú)立自鳴鐘。
燈漏高一丈七尺，它的框架用金制作。上部有彎曲的梁，梁的中間是一顆云珠，云珠二側(cè)有象征日月的球體，日在左，月在右，云珠之下再懸有一顆珠子。這曲梁的兩端各裝有龍頭，龍的嘴能張合，龍的眼珠能轉(zhuǎn)動(dòng)，用這樣的動(dòng)作顯示燈漏內(nèi)的水流是快了還是慢了。
曲梁的下面有中梁，在中梁上，一左一右有兩條戲珠的龍，它們隨著珠子的下降或上升而俯仰，用這樣的姿態(tài)顯示燈漏內(nèi)的水位是否適應(yīng)運(yùn)行的需要。
從記載上看，這件以漏水激發(fā)柜中機(jī)械的燈漏，主要在于計(jì)時(shí)，有走時(shí)，報(bào)時(shí)，報(bào)刻的功能。同時(shí)在燈梁上安裝了類似水平壺的裝置，使漏水快慢均勻，保證了走時(shí)的準(zhǔn)確程度。遺憾的是沒(méi)有記錄機(jī)械的結(jié)構(gòu)。
到了明代初期，詹希元?jiǎng)?chuàng)制了獨(dú)立的計(jì)時(shí)器五輪沙漏銘。詹希元以天寒地凍水漏不好使用，創(chuàng)制了以沙代水的沙漏，但是沙流的太快，他使用五輪裝置，控制沙流，后來(lái)周術(shù)學(xué)指出空洞小沙易堵塞的缺點(diǎn)，改為六輪，使漏沙孔洞更合理，運(yùn)轉(zhuǎn)之后速度與晷吻合，這一改進(jìn)使沙漏運(yùn)行計(jì)時(shí)更加準(zhǔn)確。
沙漏的基本結(jié)構(gòu)在明宋濂《宋學(xué)士全集》中“五輪沙漏銘”一篇有記載，從所用齒輪的組織來(lái)看，已經(jīng)和后來(lái)機(jī)械鐘里面的齒輪系相似，具備了時(shí)刻盤(pán)和指針，是創(chuàng)新性的發(fā)展。
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