二、中期计时工具
沙漏
起源:西方发现最早的沙漏大约在公元1100年,中国的沙漏出现时间更早,但具体年代不详。
原理:沙漏的制造原理与水漏大体相同,它是根据流沙从一个容器漏到另一个容器的时间来计量时间。
特点:沙漏的优点在于它不受水结冰的影响,因此在寒冷地区更为适用。但沙漏的计时精度可能受到沙子流动速度变化的影响。

最著名的沙漏是1360年詹希元创制的"五轮沙漏"。流沙从漏斗形的沙池流到初轮边上的沙斗里,驱动初轮,从而带动各级机械齿轮旋转。最后一级齿轮带动在水平面上旋转的中轮,中轮的轴心上有一根指针,指针则在一个有刻线的仪器圆盘上转动,以此显示时刻,这种显示方法几乎与现代时钟的表面结构完全相同。此外,詹希元还巧妙地在中轮上添加了一个机械拨动装置,以提醒两个站在五轮沙漏上击鼓报时的木人。每到整点或一刻,两个木人便会自行出来,击鼓报告时刻。这种沙漏脱离了辅助的天文仪器,已经独立成为一种机械性的时钟结构。由于无水压限制,沙漏比漏刻更精确。

水运仪象台
起源:水运仪象台是北宋时期苏颂、韩公廉等人发明制造的以漏刻水力驱动的,集天文观测、天文演示和报时系统为一体的大型自动化天文仪器。
原理:水运仪象台通过漏刻水力驱动,实现天文观测、演示和报时的功能。
特点:水运仪象台标志着中国古代天文仪器制造史上的高峰,被誉为是世界上最早的天文钟。它的设计体现了中国古代力学知识的应用水平,并对后世钟表的发展产生了重要影响。


机械钟表
起源:西方最早的机械钟十三世纪出现在欧洲的修道院之中,最初是英格兰的修道院出现以砝码带动的机械钟。中国宋朝的苏颂也发明了机械钟,并由欧洲人改进和发展。
原理:机械钟表利用齿轮、弹簧、发条等机械部件来驱动指针或数字来显示时间。
特点:机械钟表相比之前的计时工具更为小巧和便携,可以制成手表、挂钟、闹钟等形式。此外,机械钟表还可以加入音乐、灯光、装饰等元素,使其更多样化和个性化。
