水钟的原理

水钟的工作原理是等时性原理。等时性原理：找一个空酒瓶子，灌满水后，倒立过来，让水流出去。反复做几次，水流完的时间总是一定的；第一次用几秒钟，第二次依然几秒钟。

水钟在中国又叫做“刻漏”，“漏壶”。根据等时性原理滴水记时有两种方法，一种是利用特殊容器记录把水漏完的时间（泄水型），另一种是底部不开口的容器，记录它用多少时间把水装满（受水型）。中国的水钟，最先是泄水型，后来泄水型与受水型同时并用或两者合一。自公元85年左右，浮子上装有漏箭的受水型漏壶逐渐流行，甚至到处使用。

根据时性原理做成的水钟有泄水型和受水型两种。

泄水型是利用特殊容器记录把水漏完的时间。

受水型是底部不开口的容器，记录它用多少时间把水装满。

时间度量：

精度不一的各类钟表至少已在人世间存在了4000年。埃及人是最早进行此类尝试的民族，他们制作过星钟图，用它来查看哪颗星星已经升起，然后计算夜间的时刻。后来，他们造出了为白天计时的影钟，随着日出合日落，一条横杆的影子逐渐越过一串记号。法老塞提一世于公元前1300年前后统治埃及，在他的陵墓中就曾发现一套制造影钟的器械。日晷就是以这种简单的影钟为原形制作的。罗马人对今天我们所熟知的那种日晷加以改进，甚至制造过便携式旅行用钟。

水钟历史：

最早出现：

据埃及朝官阿门内姆哈特的墓志铭记载，此人曾于公元前1500年前后发明了水钟，一种“漏壶”。容器内的水面随着水的流出而下降，据此测出过去了多少时间。这类时钟对祭司特别有用，因为夜里他们需要了解时间，不致错过在神庙内举行宗教仪式和献技活动的既定时刻。

历史文化：

古代作者对这些水钟的影响作过充分的论证，讲述了它们在不同背景下使用的情况。柏拉图曾在公元前约330年撰文，把律师们说成是“受漏壶驱动……从无闲暇”的人。水钟甚至开始影响到文学。“悲剧的长度，”亚里士多德抱怨说，“不该由漏壶……而应由与情节相适宜的东西来决定。”查看时钟显然已经受到严格的控制。

水钟在希腊和罗马宫廷发挥了更为宝贵的作用，在那里，水钟被用来确保发言者讲话不超时；如果议程临时中断，譬如中途研究一下文件，等等，就要用蜡将出水管堵住，直到发言重新开始。在罗马举行运动会时，水钟被用来为赛跑计时。

后来，伊斯兰世界制造了华丽的水钟。哈里发哈伦·赖世德曾派使臣由巴格达启程，将一台特别精致的水钟送往神圣罗马帝国开国皇帝查理大帝（公元742－814年）的宫廷。11世纪，阿拉伯的工程师在西班牙的托莱多建造了一对大水钟，钟上有两个容器，月满时，水慢慢注满，月缺时，水慢慢排干。这些水钟结构精巧，历时百年而无须校正。

发展历史：

大约在1000多年以前，希腊人制造了较为精巧的水钟。它的结构是这样的：贮水壶上部一侧有个小孔，多余的水可以从这个小孔溢出，这样就能保持固定的水平面，保持恒定的压力。水从贮水壶下部的小孔流出，注入受水壶。受水壶内有一浮舟。浮舟上装有“护钟神”——箭竿。受水壶中的水达到某一高度时，通过虹吸管使水注入旋转的平衡轮（它由于自身的重量而转动），驱使一列齿轮转动，从而按照昼夜的长短把计时用的鼓状圆筒带到新位置。随受水壶水面高度的变化，“护钟神”就在圆筒刻线上指出时辰。这些刻线是不等长的，有些还是斜的，以便指示出冬季里一天的时辰。

传入中国：

水钟是整个古代世界报时的标准方式，它于公元前6世纪传入中国。水钟曾在雅典等城市成为一道常见的景观，如今在这些城市中已发现公元前35年左右建造的“城钟”的遗迹。这种钟的运行由一块浮标控制，当水从底部的一个小出口慢慢流出时，浮标也一点点地下沉。浮标大概与一根圆杆相连接。圆杆在下沉时使指示柄随之移动。通向水井的台阶的磨损程度表明，每天都要给蓄水池倒满水。

机械钟出现：

西欧人一直宣称，时钟制造业的第二次飞跃——机械钟的发明是由他们完成的。有一资料提到，1321年，在法兰西鲁昂附近的一座修道院内，大钟上的一台机械曾奏出圣诗的曲调，而这台机械很可能是一只时钟。大约在同一时期，伟大的意大利诗人但丁在他的长诗《神曲》中明白无误地描述过一只引人注目的时钟，而在1335年的大事年表中，也有一段文字首次提到米兰圣戈特哈德教堂的一只时钟。

然而，在这些早期欧洲时钟问世数百年之前，聪明绝顶的中国古人就已经发明了机械钟。发明机械钟是为了满足精确记录诸多皇位继承人出生时刻的需要，这样，御用占星家们就能够确定天象对他们的影响，从中挑选最佳者继承皇位。中国人在几个世纪内开发了更为精确的水钟，其中包括一种不用水而使用水银的停表，但这些水钟仍然不能满足占星家们的特殊需要。