水運儀象台之運轉原理

(1)打水系統
整個水運儀象台的打水系統是由下列這幾個部份構成:河車、昇水上輪、昇水上壺、昇水下輪、昇水下壺。
首先,將昇水下壺裝滿水轉動河車同時帶動昇水上輪及昇水下輪,將水由下往上逐漸昇高灌入天河中<圖一>。

河車
(圖一)轉動河車,竹斗便可汲水

天河會將水注入天池中,天池是一個蓄水池,天池中的水會定量地流入在它下方的平水壼<圖二>,平水壼的下方設有泄水管以及固定口徑的壼嘴,用來保持固定的水位高度和流量,平水壼的水會注入樞輪上的受水壼。

平水壺
(圖二)平水壼能使水流平穩

輪軸是一個直徑2.99公尺的大轉輪,在上面均勻放置了36只受水壼,當平水壼的水注入其中一只受水壼的時候會造成樞輪兩邊重量不平衡因而造成樞輪的轉動,樞輪一轉動原來有水的受水壼內的水就會傾倒下來,使水落到下方的退水壼裡,而平水壼的水就會再注入另一個受水壼中,然後又再產生重量不平衡而使樞轉又轉動,樞輪就這樣週而復始不間斷地轉動。

而樞輪轉動後又會帶動一系列齒輪的轉動,使整座水運儀象台運轉起來。