1、日晷
以太阳的移动投射在晷上的阴影，对应晷面上的刻度，根据投射到的相应位置来确定当时的时辰。然而日晷的局限性相当大。遇到阴雨天及没有太阳的时候，就可以下课了。所以我们便有另一种计时工具来弥补日晷的不足。
2、漏
以滴水为计时，是由四只盛水的铜壶组合，从上而下互相迭放。上三只底下有小孔，最下一只竖放一个箭状浮标，随滴水而升高，壶身上有刻度，以为计时。
3、圭表
是我国最古老的一种计时器，在《周礼》中就有关于使用土圭的记载，因此可见圭表有着悠久的历史。圭表是利用太阳射影的长短来判断时间。圭有两部分组成，一是直立在平地上的测日影的标杆或石柱，叫做表；另一部分为正南正北方向平放测定表长度的刻板，叫做圭。
4、沙漏
因刻漏冬天水易结冰，故有改用流沙驱动的。《明史·天文志》载明初詹希元创造了“五轮沙漏”。后来周述学加大了流沙孔，以防堵塞，改用六个轮子。
宋濂(1310～1381)著《宋学士文集》记载了沙漏结构，有零件尺寸和减速齿轮各轮齿数，并说第五轮的轴梢没有齿，而装有指示时间的测景盘。
5、水运浑天仪
水运浑天仪是一具依靠水力而使其运转，能模仿天体运行的仪器，并可以测定时间。这个浑天仪改进了汉代科学家张衡的设计，注水激轮，令其自转，昼夜一周，除了表现星宿的运动以外，还能表现日升月落，当然比张衡的水运浑象仪更加精巧、复杂了。
所以，当水运浑天仪造成之后，置于武成殿前，文武百僚观看后，无不为其制作精妙，测定朔望、报告时辰准确而叹服，共称其妙。
6、水运仪象台
为北宋元祐三年(1088)苏颂、韩公廉等人所制。他们于绍圣(1094～1097)初年著《新仪象法要》，载有总图和部件图多幅。这台水运仪象台高三丈五尺余，宽二丈一尺，是一座上狭下广的木建筑。
台的下层有提水装置，由人力推动河车，带动升水上轮和下轮（筒车），将水提到天河（受水槽），注入天池（蓄水池）。台中平水壶保持水位恒定，并通过一定截面的水管向枢轮（水轮）上的受水壶流泄恒定流量的水，推动枢轮。枢轮通过传动齿轮带动昼夜机轮、浑象和浑仪。
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