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水運儀像台影片

水運儀象台
  水運儀象台是建造於古中國北宋時期,由蘇頌領導韓公廉等太史局技術官員於元祐年間(公元1086~1092)所完成的,如圖1所示。




    這是一座將渾儀、渾象、以及報時裝置等三個工作系統整合在一起的天文鐘塔。整個機器是利用水力推動運轉的,其中有許多傑出的創造與發明,在人類科學技術史上有著重要的地位。然靖康元年金兵入侵宋都汴京(開封),掠走水運儀象台,並置於金都燕京(北京),但已受到破壞不堪使用,後毀於蒙古軍入侵金都。


水運儀象台構造
 
 



1.水運系統(The water-transport system):
  水運系統是由水車提水裝置、水輪秤漏裝置中的定時秤漏裝置、及退水壺構成的水流回路。水車提水裝置是由昇水下壺、昇水下輪、昇水上壺、昇水上輪、河車、以及天河組成的二級提水裝置。以人力運轉河車,將水由受水下壺逐級提升至天河,再注入天池,利用水的位能差來作動水輪秤漏裝置,水再落入退水壺中,如此周而復始,不斷循環。

2.控制系統—水輪秤漏裝置(The control system—the waterwheel steelyard-clepsydra device):
  水輪秤漏裝置是由定時秤漏裝置和水輪槓桿擒縱機構組成的擒縱調速器,定時秤漏裝置具有等時周期運動的產生裝置,水輪槓桿擒縱機構則是運動的控制機構,是古中國擒縱調速器的特有模式。

3.傳動系統(The transmission system):
  傳動系統有兩種不同的設計,一是正本所述的具天柱傳動系統,系採用齒輪系統傳動;二是別人所述的具天梯傳動系統,係以鏈條與齒輪混合方式來傳動。

4.工作系統(The work system):

 (1)渾儀(The armillary sphere)
  渾儀是一個天文觀測校時裝置,以天運環帶動天球座標系(三辰儀)在固定地平座標系(六合儀)內隨天球運轉,而窺管是附隨在天球坐標系下的動座標系(四游儀),可測得任一天體的位置,每逢正午可與圭表配合以校正時間。

 (2)渾象(The celestial globe)
  渾象是一個天文演示裝置,以赤道牙距或天運輪帶動天球儀運轉,以演示天球的運動,並提供渾儀觀測時的參考。

 (3)報時系統(The time-telling system)
  水運儀象台的報時系統是由晝夜機輪與五層木閣所組成,如圖2所示,整個系統是一具有高度科學性與藝術性的工程設計,是古中國機械中的典型報時裝置。