远古时期,人们对太阳东升西落和由此产生的昼夜交替现象已经了然于心,“日出而作,日落而息”是人们最早的时间概念。古人后来发现在地上竖一根竿子,可根据竹竿在太阳下的投影来估计相对的时间,叫作“立竿见影,视影知时”。以这种方法为原理出现了圭表测影,表影最短则为日中。然而没有阳光的日子怎样计算时刻呢?于是智慧的古人又设计了一种计时器——刻漏,刻漏经过长期的改进和发展,基本定型为漏壶,我国早期的漏壶曾与圭表配合使用。
漏壶的出现当不晚于春秋时期,但已发现的漏壶实物均属西汉早期。
沉箭式陶漏壶帝陵东侧从葬坑出土1998年阳陵出土的一件漏壶,泥制灰陶,素面,圆筒形,通高32.1厘米,口径10.6厘米,漏壶有盖,壶盖上有提梁,盖和梁之间有正负对应的方形插箭孔各一个,用以穿插计时的标尺。壶的底端有一出水管,长3.8厘米,与筒壁垂直。其内为圆锥形,外为圆柱形,内外相接形成漏斗状,滴水从管内水平流出。这只陶漏壶显然是西汉时期的计时器。
漏壶的基本原理是:在容器中加一定量的水,通过横断面的管子的流量来计量时间。漏壶中间插立着一只称为“箭”的细竹棒,上面刻有度数,由于容器中的水在滴漏,逐渐减少,棒就随之沉浮,刻度便依次显示,从既定的刻度就可知流逝的时间。
近年来在汉武帝茂陵、河北满城1号汉墓都曾出土西汉铜漏壶,均为单壶泄水型沉箭式铜漏壶。漏壶计时一直延续至清代,北京故宫清乾隆年间使用的大型漏壶,造形复杂而计时精确。清朝末年,随着西方钟表传入中国,这种古老的计时方法才逐渐被淘汰。