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均勻水流導致的水位變化來顯示時間是什麼的基本原理

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利用均勻水流導致的水位變化來顯示時間是漏刻計時的基本原理。

漏刻計時的介紹:

漏刻,古代計時器。漏是指帶孔的壺,刻是指附有刻度的浮箭。有洩水型和受水型兩種。早期多為洩水型漏刻,水從漏壺孔流出,漏壺中的浮箭隨水面下降,浮箭上的刻度指示時間。受水型漏刻的浮箭在受水壺中,隨水面上升指示時間,為了得到均勻水流可置多級受水壺。

漏刻的簡介:

漏刻是古代的一種計時工具,不僅古代中國用,而且古埃及、古巴比倫等文明古國都使用過。漏刻的發明年代已不可考,據史書記載,西周時就已經出現了漏刻。漏刻由漏壺和標尺兩部分構成。漏壺用於洩水或盛水,前者稱洩水型漏壺,後者稱受水型漏壺。標尺用於標記時刻,使用時置於壺中,隨壺內水位變化而上下運動。

最早的漏刻也稱箭漏。使用時,首先在漏壺中插入一根刻有時刻的標竿,稱為箭。箭下以一隻箭舟相托,浮於水面。當水流出或流入壺中時,箭桿相應下沉或上升,以壺口處箭上的刻度指示時刻。

漏刻是一種典型的等時計時裝置,計時的準確度取決於水流的均勻程度。早期漏刻大多使用單隻漏壺,滴水速度受到壺中液位高度的影響,液位高,滴水速度較快,液位低,滴水速度較慢。為解決這一問題,古人進一步創制出多級漏刻裝置。所謂多級漏刻,即使用多隻漏壺,上下依次串聯成為一組,每隻漏壺都依次向其下一隻漏壺中滴水。這樣一來,對最下端的受水壺來說,其上方的一隻洩水壺因為有同樣速率的來水補充,壺內液位基本保持恆定,其自身的滴水速度也就能保持均勻。

中國古代還出現過一些與漏刻結構原理類似的計時工具,如以稱量水重來計量時間的稱漏和以沙代水的沙漏等。但中國歷史上使用時間最長、應用最廣的計時裝置還是漏刻。

均勻水流導致的水位變化來顯示時間是什麼的基本原理

利用均勻水流導致的水位變化來顯示時間是什麼的基本原理?

利用均勻水流導致的水位變化來顯示時間是漏刻計時的基本原理。

漏刻是一種獨立的計時系統,只借助水的運動。後來古人發現漏壺內的水多時,流水較快,水少時流水就慢,顯然會影響計量時間的精度。

於是在漏壺上再加一隻漏壺,水從下面漏壺流出去的同時,上面漏壺的水即源源不斷地補充給下面的漏壺,使下面漏壺內的水均勻地流人箭壺,從而取得比較精確的時刻。

歷史記錄

漏刻最早記載見於《周禮》。已出土的最古漏刻為西漢遺物,共3件,在河北滿城、內蒙古伊克昭盟和陝西興平發現。

比較完整的傳世漏刻有兩件,均為受水型。藏於北京中國歷史博物館的是元代延祐三年(1316)造的;藏於北京故宮博物院的是清代製造的。

均勻水流導致的水位變化來顯示時間是什麼的基本原理?

均勻水流導致的水位變化來顯示時間是漏刻計時的基本原理。漏刻是一種獨立的計時系統,只借助水的運動,在漏壺上再加一隻漏壺,水從下面漏壺流出去的同時,上面漏壺的水即源源不斷地補充給下面的漏壺,使下面漏壺內的水均勻地流人箭壺,從而取得比較精確的時刻。

古代漏壺的工作原理

將壺盛滿水,利用水均衡滴漏的原理,觀測壺中刻箭上顯示的資料來計算時間,它通常由銅製成,其製作歷史遠可追溯到我國的夏商時期。《周禮夏官》有挈壺氏,掌挈壺以令軍井,凡軍事縣懸壺以序聚柝,皆以水火守之。

水守是在壺旁備水,要不間歇地適時往壺裡新增,火守有兩方面的意義,即夜間用火照明來觀察箭上的刻度,由這條記載可知,在周朝已經有了漏壺。

據有關史料記載,公元5世紀的北魏道士李蘭製造了中國歷史上最早的秤漏,秤漏的構造是一杆吊著的秤,受水壺掛在秤鉤上,以受水壺裡受水的重量計量時間。

在某一條件下,每個滴落水珠的大小及其形成的時間相等,水從高度不等的幾個容器裡依次滴下來,最後滴到最底層的有浮標的容器裡,根據浮標上的刻度也就是根據最底層容器裡的水位來讀取時間。

利用均勻水流導致的水位變化來顯示時間是多少?

利用均勻水流導致的水位變化來顯示時間是漏刻計時的基本原理。漏刻是一種典型的等時計時裝置,計時的準確度取決於水流的均勻程度。早期漏刻大多使用單隻漏壺,滴水速度受到壺中液位高度的影響,液位高,滴水速度較快,液位低,滴水速度較慢。為解決這一問題,古人進一步創制出多級漏刻裝置。

均勻水流的含義

均勻流是指在恆定流中,若流線為相互平行的直線,該流動稱為均勻流,流速值是常數,流線順直且平行的流場是最簡單的平面流,如直徑不變的直線管道中的水流、斷面形狀和尺寸及邊界條件沿程不變的通風巷道的風流,均屬於均勻流。如果總流中的流線均為平行直線,則稱為均勻流,反之為非均勻流。