公元1086年，苏颂奉命检验当时太史局使用的各种浑仪 ， 想到应有表演天象的仪器和浑仪配合使用，于是他罗致人才进行这项研究工作，并向皇帝推荐精通数学和天文学的韩公廉共同研制 。在他的策划下，韩公廉写出《九章钩股测验浑天书》，制成大、小木样 。后由苏颂和韩公廉请了一批能工巧匠精心打造 。这是一座把浑仪、浑象和报时装置三组器件组合在一起的高台建筑，高约13米，底宽约7米，共分三层，仪器由水力推动运转 。这座集天文观测、天象表演和报时三种功能为一体的天文台就是苏颂继承和发展了汉唐以来天文学成果，发明创造的水运仪象台，在这一工作中韩公廉的贡献也是不可低估的 。
水运仪象台代表了中国11世纪末天文仪器的最高水平 。它具有三项令世界瞩目的发明 ， 首先它的屋顶被设计成可开闭的，是现代天文台活动圆顶的雏型，其次，它的浑象能一昼夜自动旋转一周是现代天文跟踪机械转移钟的先驱；此外，它的报时装置能在一组复杂的齿轮系统的带动下自动报时，报时系统里的锚状擒纵器是后世钟表的关键部件 。英国著名科技史专家李约瑟曾说水运仪象台“可能是欧洲中世纪天文钟的直接祖先 。”大约在1094年，苏颂编撰了《新仪象法要》一书，详细介绍了水运仪象台的设计和建造情况 ， 并把水运仪象台的总体和各部件绘图加以说明 。
苏颂为了让人们更直观地理解星宿在太空中的出没 ， 又提出设计一种人能进入到浑天象内部来观察的仪器——假天仪 ， 苏颂仍请韩公廉和自己一起设计 。用竹木制成的假天仪从外面看就像一盏纸糊的特大号灯笼 。“灯笼”面上按照天上星座的位置开孔，人进到里面可以看到点点光亮，仿佛看到夜空中繁星点点 。扳动枢轴 ， “灯笼”便可转动起来 ， 体现天体的东升西落 。这和今天天文馆里演示人造星空的天象仪的原理是一样的 。世界上第一架天象仪和第一座天文馆是1923年诞生的，在此800多年前我们的古人就研制出天象仪的雏型，这说明中国人确实具有超人的聪明才智 。然而 ， 正像我国当代著名天文学史专家席泽宗先生所说的，“我们今天谈论我国古代天文仪器方面的辉煌成就，并不是用祖先的成绩来安慰我们现实的落后 ， 而是要把往昔的光荣，作为今日的激励，鼓舞我们去攀登新的高峰 。”
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