張衡不但倡導(dǎo)和總結(jié)渾天說(shuō)理論,而且還在前人工作的基礎(chǔ)上,創(chuàng)制了用于演示渾天說(shuō)思想的天文儀器——水運(yùn)渾象儀.這對(duì)于渾天說(shuō)理論的推廣及得到社會(huì)的承認(rèn),發(fā)揮了重要的作用.張衡創(chuàng)制的水運(yùn)渾象儀用精銅鑄成,主體是一個(gè)球體模型,代表天球.球體可以繞天軸轉(zhuǎn)動(dòng).天球的表面畫(huà)有二十八宿和各種恒星,還有赤道圈、黃道圈及二十四節(jié)氣等.天球外面有兩個(gè)圓環(huán),一個(gè)是地平圈,一個(gè)是子午圈.天軸支架在子午圈上,和地平斜交成36度,就是說(shuō)北極高出地平36度,這是洛陽(yáng)地區(qū)的北極仰角,也是洛陽(yáng)地區(qū)的地理緯度.天球半露于地平圈之上,半隱于地平圈之下（參見(jiàn)示意圖）.這些設(shè)計(jì)與渾天說(shuō)理論是完全一致的.張衡又利用當(dāng)時(shí)已得到發(fā)展的機(jī)械方面的技術(shù),巧妙地把計(jì)量時(shí)間用的漏壺與渾象儀聯(lián)系起來(lái),即以漏水為原動(dòng)力,并利用漏壺的等時(shí)性,通過(guò)齒輪系的傳動(dòng),使渾象儀每日均勻地繞軸旋轉(zhuǎn)一周.這樣,渾象儀就能自動(dòng)地、近似正確地把天象演示出來(lái),并使渾象儀上的天象出沒(méi)與實(shí)際天象相吻合,幾可達(dá)到逼真的程度.水運(yùn)渾象儀是世界上有明確記載的第一臺(tái)用水力發(fā)動(dòng)的天文儀器.通過(guò)它的演示,形象地表達(dá)了渾天說(shuō)思想,從而使渾天說(shuō)宇宙論得以傳播和推廣,并得到了社會(huì)的廣泛承認(rèn).
渾天儀是渾儀和渾象的總稱.渾儀是測(cè)量天體球面坐標(biāo)的一種儀器,而渾象是古代用來(lái)演示天象的儀表.它們是我國(guó)東漢天文學(xué)家張衡所制的.