張衡是中國歷史上最早制造水運渾天儀的人。張衡（公元78—139年），字平子，東漢南陽(yáng)西鄂（今河南南陽(yáng)）人，東漢時(shí)期杰出的科學(xué)家，也是世界上偉大的天文學(xué)家之一。

張衡的《渾天儀圖注》是渾天說(shuō)的代表作。他明確地指出了大地是個(gè)圓球，形象地說(shuō)明了天與地的關(guān)系。從晉書(shū)中記載得知，張衡的渾天儀是一個(gè)直徑約5尺的空心球，上面繪有二十八宿，中外星官以及互成24度角的黃道和赤道，黃道上還表明二十四節氣的名稱(chēng)。緊附于天球外的有地平環(huán)和子午環(huán)等。天體半露于地平環(huán)之上，半隱于地平環(huán)之下。天軸則支架在子午環(huán)上，其北極高出地平環(huán)36度，天球可繞天軸轉動(dòng)，這就是渾天儀的外部結構，它形象地表達了渾天思想。

張衡還利用中國古代機械工程技術(shù)的發(fā)展，把計量時(shí)間用的漏壺與渾象聯(lián)系起來(lái)，即利用漏壺的等時(shí)性，以漏壺流出的水為原動(dòng)力，再通過(guò)渾象內部裝置的齒輪系統等傳動(dòng)和控制設備，使渾象每天均勻地繞天軸旋轉一周，從而達到自動(dòng)地、接近正確地演示天象的目的。此外水運渾象還帶動(dòng)一個(gè)稱(chēng)作“瑞輪冥莢”的巧妙儀器，制成機械日歷。傳說(shuō)冥莢是一種奇妙的植物，它每天長(cháng)一片葉子，到月半共長(cháng)15片葉子，以后每天掉一片葉子，到月底正好掉完?！叭疠嗂でv”就是依照這種現象進(jìn)行構思，用機械的方法使得在一個(gè)杠桿上每天轉出一片葉子來(lái)，月半之后每天再落下一片葉子來(lái)，這樣就可以知道月相。

張衡的渾天儀雖然還不能完全自動(dòng)地表演日月星辰的運動(dòng)，但是，用一個(gè)機械系統來(lái)取得與天球旋轉相同步的機械運動(dòng)，這本身就是一個(gè)偉大的發(fā)明，它在當時(shí)的世界上是絕無(wú)僅有的。

張衡與地震測量技術(shù)的進(jìn)步

張衡在洛陽(yáng)發(fā)明的地動(dòng)儀是世界上最早觀(guān)測和記錄地震的儀器。

我國東漢時(shí)期的地震頻繁，據《后漢書(shū)?五行志》記載，自公元92至125年（漢和帝永元四年到漢安帝延光四年）的30多年間，較大的地震就發(fā)生了26次，給人民的生命財產(chǎn)造成了極大的損失。為了掌握全國各地的地震動(dòng)態(tài)，張衡在前人積累的地震知識的基礎上，經(jīng)過(guò)多年研究，終于在公元132年（陽(yáng)嘉元年）成功地制造出了地動(dòng)儀。

據《后漢書(shū)?張衡傳》記載：“候風(fēng)地動(dòng)儀以精銅制成，圓徑八尺，合蓋隆起，形似酒尊，飾以篆文、山、龜、鳥(niǎo)、獸之形?！眱x器的內部中央有“都柱”（一個(gè)倒立的慣性擺），柱旁有“八道”。儀器外部嵌有八條龍，布列八方，龍頭朝下，尾朝上，按東、南、西、北、東南、東北、西南、西北八個(gè)方向布列。龍頭和內部由機械裝置連通，每條龍嘴里有一銅球，龍頭下，對應有八只蹲著(zhù)的銅蟾蜍，張嘴向上。每當地面振動(dòng)時(shí)，都柱便因地面的強烈振動(dòng)而傾斜，觸發(fā)機關(guān)。地動(dòng)儀中“都柱”的靈敏度極高。

張衡的地動(dòng)儀是當時(shí)世界上遙遙領(lǐng)先的偉大發(fā)明，它比西方同類(lèi)儀器早約1700多年。