唐朝李淳风、梁令瓒宗奉这一种,开始与浑仪一起用。
太平兴国四年正月,巴中人张思训把创造发明贡献出来。太宗召集工匠在宫中制造,遇了一年纔完成,诏令安置在文明殿东面鼓楼下。它的机制是:筑起一丈多高的楼,机器隐藏在楼里,天圆地方。下部设置地轮、地脚;又制造横轮、侧轮、斜轮、定身关、中关、小关、天柱;七个当值的神偶,左面的摇铃,右面的敲钟,中间的打鼓,用来确定时刻的计数,每一天一夜;走完一圈又重头开始;又用木料制作十二个神偶,每个神偶当值一个时辰,轮到哪个时辰,其神偶就拿着自己的时辰牌,循序转圈出来,随着时刻的计数来确定白天黑夜的长短;上部有天顶、天牙、天关、天指、天抱、天束、天条,分布三百六十五度,制作日、月、五星、紫微宫、列宿、斗建、黄赤道,用太阳运行的度数来确定寒冬暑夏的前进后退。唐朝开元年问遣留的方法,用水使它运转,到了冬天,仪器里的水凝结冰冻,运转迟缓滞涩,就变得粗疏忽略,寒暑不准确。现在用水银代替水,就没有差错失误。冬至这天,太阳在黄道的外圈,距离北极星最远,就是小寒,白天短,黑夜长。夏至这天,太阳在赤道的裹圈,距离北极星最近,就是小暑,白天长,黑夜短。春分秋分逭两天,太阳在赤道黄道的两个交点,春分气候温和,秋分气候寒凉,白天黑夜时间等同。天气寒冬暑夏的前进和后退,都从这里开始。仪器里日月天象全都显著,都采取仰视的角度。按照旧法,日月在白天黑夜的运行度数都由人操作运转。新的机制是在自然运转中完成的,尤其精妙。任命张思训为司天浑仪丞。
铜候仪,是司天冬官正韩显符制造的,它的要领根据李淳风及僧一行的留传方法。韩显符自己著作经书十卷献给书府。
铜仪的机制有九个部分:
一叫双规,都是直径六尺一寸三分,圆周一丈八尺三寸九分,宽四寸五分,上面刻着周天三百六十五度,南北并立,安置水臬作为衡准,必须高出地面三十五度,乃是北极星高出地平的度数。用铁圈套住,四面都是七十二度,属于紫微宫,共有星座三十七座,一百七十五颗星,四季常见,这叫上规。中心一百一十度,四面二百二十度,属于黄道赤道的内官外官,星座二百四十六座,一千二百八十九颗星,接近太阳时隐没,远离太阳时出现,这叫中规。安置在水臬的下面,围绕南极星七十二度,除老人星之外,四季经常隐没,这叫下规。
二叫游规,直径五尺二寸,圆周一丈五尺六寸,宽一寸二分,厚四分,上面也刻着周天,用铁圈把它套在双规顶轴的上端,使它能够左右运转。凡是安置管子测验的方法,众多星星,远远近近,都随着天周转一围。
三叫直规,两个,各长四尺八寸,宽一寸二分,厚四分,在两极之间用来夹住窥管,当中安置关轴,使它的游规运转。
四叫窥管,一个,长四尺八寸,宽一寸二分,关轴在直规当中。
五叫平准轮,在水臬的上面,直径六尺一寸三分,圆周一丈八尺三寸九分,上面刻着八卦、十干、十二辰、二十四气、七十二候,确定东北、东南、西北、西南四个方位的日月星辰,订正白天黑夜一百个时刻。
六叫黄道,南北各距离赤道二十四度,东西交会在卯酉,把它作为太阳运行进退、月亮运行九道的限制。凡是冬至太阳运行到南极,距离北极一百一十五度,所以影子长而天气寒冷;夏至太阳在赤道北二十四度,距离北极六十七度,所以影子短而天气暑热。月亮有九条轨道运行,一年环绕十二辰,正规地交会出入黄道,偏远不超过六度。这是五星顺行、滞留、隐匿、逆行的常数。
七叫赤道,与黄道对等,像围着天的弦带用来隔离黄道,距离两极各九十一度强。与黄道的交角,按照经度柬面与角宿相交五度弱,西面与奎宿相交十四度强。太阳运行出赤道之外,偏远不超过二十四度,冬至这天太阳运行到斗宿;太阳偏入到赤道之内,也不超过二十四度,夏至这天太阳运行到井宿;直到昼夜等分,热凉等同。这是太阳、月亮、五星阴阳进遐长短的常数。
八叫龙柱,四个,各高五尺五寸,立在平准轮的下面。
九叫水臬,按照十字形制成,它的水又平又满,北辰端正。把它放在四角,各长七尺五寸,高三寸半,深一寸。四角的水面平正,那么天地的位置就准确。
唐贞观初,李淳风在浚仪县古岳台测量北极超出地高三十四度八分,跟阳城相差四分。现在测定北极高三十五度作为正常的准则。