張衡是中國(guó)歷史上最早制造水運(yùn)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(jié)氣的名稱。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(zhuǎn)動(dòng)，這就是渾天儀的外部結(jié)構(gòu)，它形象地表達(dá)了渾天思想。

張衡還利用中國(guó)古代機(jī)械工程技術(shù)的發(fā)展，把計(jì)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(nèi)部裝置的齒輪系統(tǒng)等傳動(dòng)和控制設(shè)備，使渾象每天均勻地繞天軸旋轉(zhuǎn)一周，從而達(dá)到自動(dòng)地、接近正確地演示天象的目的。此外水運(yùn)渾象還帶動(dòng)一個(gè)稱作“瑞輪冥莢”的巧妙儀器，制成機(jī)械日歷。傳說(shuō)冥莢是一種奇妙的植物，它每天長(zhǎng)一片葉子，到月半共長(zhǎng)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(xiàn)象進(jìn)行構(gòu)思，用機(jī)械的方法使得在一個(gè)杠桿上每天轉(zhuǎn)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(yùn)動(dòng)，但是，用一個(gè)機(jī)械系統(tǒng)來(lái)取得與天球旋轉(zhuǎn)相同步的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，這本身就是一個(gè)偉大的發(fā)明，它在當(dāng)時(shí)的世界上是絕無(wú)僅有的。

張衡與地震測(cè)量技術(shù)的進(jìn)步