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古代计时器——李兰秤漏

(2015-05-28 16:27:24)
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杂谈

        据推测,或许是由于炼丹计时的需要,李兰根据中国秤的原理发明的李兰秤漏。它最大的特点是使用了渴乌(虹吸管)以保持水流的恒稳。

隋唐时曾风靡全国,配圭表以校准,置于谯楼之上,并设有专人轮值测时、报时,通过钟铮、鼓、角等设备将时间播送至全城。

古代计时器——李兰秤漏

虹吸原理是啥呢?

养过鱼的同学,换水的时候应该都用过这个方法。不用电,鱼缸底部哪有鱼屎吸哪里,不费劲儿。

工具就是一根儿大概1.5-2米的橡胶管,成本2 RMB

具体方法就是把管拗成U型,两口端平,然后往里灌水,灌满水,不准有气泡。用大拇指两边儿口儿都堵住,其中一个放进鱼缸里,一个放在接脏水的盆儿里,这会儿你可以松手了。 

         而且!!鱼缸的高度要高于接脏水的盆儿。切记。

         然而有人说,我不听,我不养鱼,我要放生【。

         就算你没养过鱼,厕所您总得上吧?马桶您总用过吧?下图就是虹吸式马桶。

古代计时器——李兰秤漏

        这,是一种神奇的马桶。马桶内内有一个S形的管道,供水时,水会充满排污管道,利用水位差来产生虹吸现象。 

         那我们解释一下,虹吸原理。【太长不看,可直接跳到下面“李兰称漏工作原理”

古代计时器——李兰秤漏

     如图放好后,打开出水口,虽然两边的大气压相等,但是来水端的水位高,压强大,推动来水不断流出出水口。

     当充满水的管子将A、B两个液面高度不同水槽连接后,C处受到向右的压强为:古代计时器——李兰秤漏 ,向左的压强:古代计时器——李兰秤漏 ,其中:P0为大气压。由于h1>h1,所以有p1<p2。则液片C将向左移动,即容器B中的水向容器A中流淌。只要B中的液面高于A中的液面,水就会流动不停,直到两容器中的液面相平,即B中的水流完为止。

    斜体字部分来源:

http://www.pep.com.cn/rjwk/wlsyx/2014/wlqk67/jfxf/201410/t20141030_1221967.htm

        【李兰秤漏工作原理】

        在李兰秤漏中,渴乌就是虹吸管。

古代计时器——李兰秤漏 

        李兰秤漏出现之前,汉武帝之前人们使用单壶泄水型沉箭漏。约在汉武帝时期,发明了单级浮箭漏。至迟在西汉初期人们发明了二级补偿式浮箭漏。 

       他们的缺点在于,由于流量随水位变化而变化,所以在箭尺上标注表时间的刻度间距是不一样的,如果说,一只漏刻水流尽的时间是一刻(现14.4分钟),那标尺上的刻度一定是小于一刻的。当中换水的时间也容易造成误差。 

李兰:好麻烦哦。

我们的李兰,聪明绝顶的李兰就将秤与虹吸原理结合在了一起。为了让出水时的流量恒稳,他非常机智的在铜盆(右边那个)中放了一个“浮子”。

这个浮子与渴乌相连,这样,水位下降,浮子也随之下降,那么水面与入水口的高度就是恒定的,水的流量也就是恒定的,这样,刻度间的距离就是一定的了吧。

在梁代沈约的《袖中记》和唐代徐坚《初学记》中都有记载李兰漏刻法:

以器贮水,以铜为渴乌,状如钩曲,以引器中水,于银龙口中吐入权器。漏水一升,称重一斤,时经一刻。

所谓权器,就是图上左边那个挂在钩子上的受水壶。文中说“漏水一升,称重一斤,时经一刻。”那我们来说说它的显时系统。

【怎么读出时间?】

一般来说,用秤来称水,可以读到两,再估读到两以下也可以。所以这就让它有了更高的灵敏度,更精细的时间划分。漏水一升,称重一斤,时经一刻。也就是说,

一斤水 = 一古刻 = 现在的14.4 min = 864″ 

因为古代一斤水为16两,所以一两水 = 54

在秤杆上有一个凹槽,用于放箭尺(上有刻度显示时间),这个槽叫做“天河”。每过一段时间,秤杆尾端就会翘起来。在最开始的图中左边有一个杆子上面有个小框框,那个东西叫做“鸡竿”把秤杆的尾端插进方框中,这样秤杆不就不会因抬得过高过低而致使称漏无法工作。 

这个尾端翘起来以后,司漏者就要移动秤砣更改时刻。

可能有人要问了,那受水壶满了以后,倒水的时候怎么破?时间不会停下来等谁,所以李兰在受水壶上面有一个“铜覆荷”(并没有画出来,就是荷叶形的漏斗。)在称漏换箭、受水壶倒水的时候,甭管是用手还是用塞子,把荷叶漏斗的底部堵住。这样谁就可以暂时保存在荷叶上。等壶可以重新接水,就让谁留下去,保证了称水计时的连续性。 

后来被燕肃莲花漏取代sad

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