由于一个漏水和一个受水壶组成的漏壶，虽可保持水面相对稳定，但在给漏水壶添水时，水压还是有一定变化，单位时间内漏出来的水还是不同。于是人们发明了二级漏壶，就是在漏壶之上再加一把漏壶，这样下面那把壶流出去的水可以随时得到上面那把壶里流下的水的补充，这比起人工添加水更能自然地保持水面稳定。二级漏壶出现不晚于东汉。因为张衡的漏水转浑天仪里，使用的就是二级漏壶。晋代的记载中有三级漏壶，唐代的制度是四级漏壶。虽然补偿壶越多，最下面的泄水壶的水位就越稳定，但总不能无限制地增加补偿壶的数量。因此需要寻求一种根本的解决方法。漫流平水壶：宋仁宗天圣八年(1030年)，宋代科学家燕肃设计制造一套称“莲花漏”的漏壶，它因受水壶的壶盖上有金色的莲花饰物而得名。燕肃摒弃了增加补偿漏壶的方法，创造性地采用漫流平水壶。莲花漏中只用两个泄水壶分别称为上匮和下匮。在下匮中开二小孔，一小孔在上沿，一小孔在下部，下面的孔用于漏水，水从下孔中流入箭壶，人们从浮箭中可以读出读数，上匮中流下的水若多于下匮漏入箭壶中的水，水就会从上孔中流出，通过竹注筒流入减水盎，从而保持下匮中的水位总是在上沿漏孔的地方，使水基本稳定。这个减水盎其实也就是后来的分水壶。下匮实际上就是一个平水壶。燕肃的这一贡献是开创性的，自宋代之后平水壶被广泛使用。

经过不断改进，漏壶的结构日臻完善。现保留下的是清代漏壶。它是清乾隆十年(1745)制造，现陈列于北京故宫博物院。它有三只泄水壶，分别称为日天壶、夜天壶、平水壶，一只圆形的受水壶和一只分水壶。日天壶实际上是补偿壶，它的作用是使夜天壶的水量不断得到补充，以保证夜天壶的出水量始终比平水壶的大。平水壶位于夜天壶之下，泄水孔位于平水壶的壶壁上部，当平水壶水位高于泄水孔时，水就通过泄水孔流到分水壶中去，人们从浮在受水壶的刻箭上可以读出时刻来。我国使用钟表计时后，废弃了漏壶。

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