天体仪,仪为圆球,径六尺,宛然穹象,故以天体名之。中贯钢轴,露其两端,以属於子午规之南北极,令可转运。座高四尺七寸。座上为地平圈,宽八寸。当子午处各为阙,以入子午规。阙之度与子午规之宽厚等,则两圈十字相交,内规面恰平,而左右上下环抱乎仪。周围皆空五分,以便高弧游表进退。又安时盘於子午规外,径二尺,分二十四时。以北极为心,其指时刻之表,亦定於北极,令能随天体转移,又能自转焉。座下复设机轮,运转子午规,使北极随各方出地升降,各方天象隐见之限,皆可究观矣。
地平经纬合仪,经仪中心立柱安纬仪。用法,旋转纬仪,对定所测游表,於纬仪上得纬度;视纬仪边切经仪之处,即得经度:一测而两得焉。
玑衡抚辰仪,仪制三重,其在外者,即古六合仪,而不用地平圈,其正立双环为子午圈。两面皆刻周天三百六十度,自南北极起,初度至中要九十度,是为天经。斜倚单环为天常赤道圈,两面皆刻周日十二时,以子正午正当子午双环中空之半,而结於其中要,是为天纬。其南北二极皆设圆轴,轴本实於子午双环中空之间,而轴内向,以贯内二重之环。其下承以云座,仰面正中开双槽以受双环,东面正中开云窝以受垂线。下面置十字架,施螺旋以取平。架之东西两端各植龙柱,龙口衔珠,开孔以承天常赤道卯酉之两轴,依观象台测定南北正线,将座架安定,则平面之四方正。又依京师北极出地度分,上数至成一象限,即天顶。依南极入地度分,下数成一象限,即地心。於天顶施小钉悬垂线,而垂適当地心,又適切於双环之面。线末垂球,又適当云窝,不即不离,则上下正立面之四方亦正,而地平已在其中。
次其内即古三辰仪,而不用黄道圈。其贯於二极之双环,为赤极经圈。两极各设轴孔,以受天经之轴,两面皆刻周天三百六十度。结於赤极圈之中要,与天常赤道平运者,为游旋赤道圈,两面皆刻周天三百六十度,与宗动天赤道旋转相应。自经圈之南极,作两象限弧以承之,使不倾垫。
次最内即古四游仪,贯於二极之双环,为四游圈,两面皆刻三百六十度。定於游圈之两极者为直距,绾於直距之中心者为窥衡。游圈中要设直表,以指经度及时,窥衡右旁设直表,以指纬度。别设借弧指时度表、立表、平行立表、平行借弧表,以济所测之穷。又设绾经度表、绾时度表、平行线测经度表,以期两测之合。
其数,子午圈外径六尺三寸,内径五尺六寸六分,环面阔三寸二分,厚九分,中空一寸。天常赤道外径六尺一寸二分,内径五尺六寸四分,环面阔二寸四分,厚一寸四分。赤极经圈外径五尺五寸六分,内径五尺一寸二分,环面阔二寸八分,厚八分,中空一寸二分。游旋赤道外径五尺五寸六分,内径五尺一寸二分,环面阔二寸二分,厚一寸二分。四游圈外径五尺,内径四尺六寸八分,环面阔一寸六分,厚七分,中空一寸四分。直距长如圆之通径,阔一寸六分,厚七分,中空一寸四分。窥衡长四尺七寸二分,方一寸二分,中空一寸。上下两端施方铜盖,厚五分,内三分,方一寸,入於管中,外二分,方一寸二分,齐於管面,中心开圆孔。
指时度表,通长七寸三分,本长一寸六分,形如方筒,入於四游双环中空之间,阔一寸四分,横带长三寸二分,阔五分,两端各钅句回二分,扣於环面之外。表长五寸二分,阔一寸。其指时度之边线,对方筒之正中,下端二寸四分,厚三分,切於游旋赤道之面,以指度分。上端二寸八分,厚二分,切於天常赤道之面,以指时刻。
指纬度表,其形两曲,安於窥衡之右面。底长三寸,阔九分,曲横七分,与四游环之厚等。又曲长一寸七分,切於四游环之外面,从中线减阔之半,所以指纬度也。
借弧指时度表,其本方筒及横带长阔并与前指时度表同。横带之下,自左向右,立安弧背一道,长九寸三分,阔一寸二分,厚一分六釐。弧背之末,平安指时度表,除弧背之厚,长五寸二分,阔一寸。计自表本方筒之中线至指时度表之内边,长六寸七分,当游旋赤道之十五度,当天常赤道之一小时。
立表二座,形直底平,表高底长各三寸二分,阔九分,厚一分。一表向上开长方孔,长一寸,中留直线,又上五分开圆孔,径四分,中留十字线,安於窥衡之上端。一表依前度下开直缝,上开小圆孔,安於窥衡下端,各对衡面中线,以螺旋结之。