〔7〕定极环，广半寸，厚倍之，皆势穹窿，中径六度，度约一寸许。极星去不动处三度，仅容转周。中为斜十字距，广厚如环，连于上规。环距中心为孔，径五厘。下至北极轴心六寸五分，又置铜板，连于南极云架之十字，方二寸，厚五分。北面剡其中心，存一厘以为厚，中为圜孔，径一分，孔心下至南极轴心亦六寸五分。又为环二：其一阴纬环，面刻方位，取趺面纵横輄北十字为中心，卧置之。其一曰立运环，面刻度分，施于北极云架柱下，当卧环中心，上属架之横輄，下抵趺輄之十字，上下各施枢轴，令可旋转。中为直距，当心为窍，以施窥衡，令可俯仰，用窥日月星辰出地度分。右四游环，东西运转，南北低昂，凡七政、列舍、中外官去极度分皆测之。赤道环旋转，与列舍距星相当，即转界衡使两线相对，凡日月五星、中外官入宿度分皆测之。百刻环，转界衡令两线与日相对，其下直时刻，则昼刻也，夜则以星定之。比旧仪测日月五星出没，而无阳经阴纬云柱之映。
定极环宽度半寸，厚度是宽度的一倍（一寸），整体呈拱形，中间直径六度，每度大约一寸左右。北极星距离北极不动点有三度，刚好够转动一圈。环中间有一个斜十字形的支架，宽度厚度和环相同，连接到上方的圆规（上规）。环和支架的中心有一个孔，直径五厘。从孔往下到北极轴心六寸五分，还装有一块铜板，连接到南极云架上的十字部位，铜板长宽二寸，厚五分。铜板北面把中心削尖，留下约一厘的厚度，中间开一个圆孔，直径一分，孔心到南极轴心也是六寸五分。另外做了两个环：一个是阴纬环，表面刻有方位，以底座上纵横交叉的十字为中心，平躺着放置。另一个叫做立运环，表面刻有度数，安装在北极云架柱下方，位于平卧环的中心，上面连接云架的横梁，下面抵住底座十字，上下都装了枢轴，可以旋转。中间有一根直立的支架，中心开孔，用来安装窥管（窥衡），可以上下俯仰，用来观测日月星辰从地平升起的角度和分数。右边的四游环可以东西方向运转，南北高低调节，所有日月五星（七政）、二十八宿（列舍）、中外星官偏离北极的度数都可以测量。赤道环旋转，与二十八宿的距星对准，就转动界衡使两条线相对，所有日月五星、中外星官在赤道上的入宿度分都可以测量。百刻环，转动界衡使两条线与太阳相对，它下面直指的时刻就是白天的刻数，夜晚则用星星来定时刻。相比旧仪器测量日月五星出没，没有阳经阴纬云柱遮挡的毛病。
〔8〕其浑象之制，圜如弹丸，径六尺，纵横各画周天度分。赤道居中，去二极，各周天四之一。黄道出入赤道内外，各二十四度弱。月行白道，出入不常，用竹篾均分天度，考验黄道所交，随时迁徙。先用简仪测到入宿去极度数，按于其上，校验出入黄赤二道远近疏密，了然易辨，仍参以算数为准。其象置于方匮之上，南北极出入匮面各四十度太强，半见半隐，机运轮牙隐于匮中。
这个浑象的构造，圆得像弹丸一样，直径六尺，横竖都画着周天的度数。赤道在正中间，距离南北两极各是周天的四分之一（也就是90度）。黄道在赤道南北两侧移动，各偏离大约24度（黄赤交角约23.5度）。月亮沿着白道运行，与黄道的交点在不断变化，用竹篾均匀划分周天度数，考察与黄道的相交位置，并随着时间推移而改变。先用简仪测量得到天体的入宿度和去极度数，按在浑象上，检验进出黄道和赤道的远近疏密，一目了然容易辨别，并且参考算术计算的结果作为标准。这个浑象放在一个方形木箱上，南北极轴突出箱面各四十多度，一半露出箱面一半隐没在箱中，机械齿轮隐藏在箱内。
〔9〕仰仪之制，以铜为之，形若釜，置于砖台。内画周天度，唇列十二辰位，盖俯视验天者也。其《铭》辞云：“不可体形，莫天大也。无竞维人，仰釜载也。六尺为深，广自倍也。兼深广倍，晙釜兑也。环凿为沼，准以溉也。辨方正位，曰子卦也。衡缩度中，平斜再也。斜起南极，平釜镦也。小大必周，入地画也。始周浸断，浸极外也。极入地深，四十太也。北九十一，赤道齘也。列刻五十，六时配也。衡竿加卦，巽坤内也。以负缩竿，子午对也。首旋玑板，曌纳芥也。上下悬直，与镦会也。视日透光，何度在也。絜谷朝宾，夕饯昧也。寒暑发敛，验进退也。薄蚀起自，鉴生杀也。以避赫曦，夺目害也。南北之偏，亦可概也。极浅十五，林邑界也。黄道夏高，人所载也。夏永冬短，犹少差也。深五十奇，铁勒塞也。黄道浸平，冬昼晦也。夏则不没，永短最也。安浑宣夜，昕穹盖也。六天之书，言殊话也。一仪一揆，孰善悖也。以指为告，无烦喙也。暗资以明，疑者沛也。智者是之，胶者怪也。古今巧历，不亿辈也。非让不为，思不逮也。将窥天朕，造化爱也。其有俊明，昭圣代也。泰山砺乎，河如带也。黄金不磨，悠久赖也。鬼神禁诃，勿铭坏也。”
仰仪的形制是用铜做的，形状像一口锅，放在砖砌的台子上。内壁画着周天度数，边缘标着十二个时辰的位置，是一种俯视观测天象的仪器。它的铭文写道：无法用形体来描述，没有比天更大的了。没有人能与天争胜，只有靠人用这口仰视的锅来承载天的运行。深度六尺，宽度是深度的两倍。深度和宽度都加倍，就成了像明亮锅一样的形状。在周围凿一圈水池，用来校准水平。辨别方向定好位置，叫它子卦。横向和纵向的刻度刻在中间，水平倾斜各有一套。斜的从南极开始，水平的对准锅底的中心。大小必须做得周到，把地平以下的度数也画进去。从周天开始逐渐分割，一直分到最外面的边界。北极进入地下的深度，是四十太（约26.66尺）。从北极向南九十一度，就是赤道界线。排列出五十个刻线，与六个时辰相配。横竿加上卦位，巽卦和坤卦放在里面。用这根竿子承载缩竿，子午线正好相对。顶上装一块璇玑板，亮光能照到像芥子那么小的孔。上下悬丝垂直，与锅底中心会合。看太阳透过小孔的光斑落在哪个度数上。早晨迎接朝阳，傍晚送别落日。寒来暑往，检验日行轨迹的进退。日食月食发生，用来判别阴阳生杀。用它可以避开强烈的阳光伤害眼睛。南北方向的偏差，也能大致测出来。极昼极夜地区太阳高度角只有十五度左右，那是林邑的边界。黄道夏天高，人头顶上正是太阳所走的路线。夏季白天长，冬季白天短，还有少许差别。北极入地深度五十多度，那是铁勒的边塞。黄道逐渐变得平缓，冬季白天天就昏暗。夏天太阳反而不落，所以白天特长。安浑、宣夜、盖天的学说，讲明白了天的形状。六家的天文书，说法各不相同。这一具仪器有一种准则，到底哪个对哪个错？用手一指就能明白，用不着多费口舌。暗中借助光亮，疑惑的人很多。聪明人赞同这些道理，固执的人觉得奇怪。古今精于历法的人，多得数不清。不是故意谦虚不去做，而是思虑达不到。要想窥探天的奥秘，造化是很吝惜的。如果有才智出众的人，就能在圣明的时代显扬。泰山像磨刀石一样永久，黄河像衣带一样绵长。黄金不会磨损，靠的是经久不坏。鬼神也禁止呵斥，不要让铭文损毁。
〔10〕灯漏之制，高丈有七尺，架以金为之。其曲梁之上，中设云珠，左日右月。云珠之下，复悬一珠。梁之两端，饰以龙首，张吻转目，可以审平水之缓急。中梁之上，有戏珠龙二，随珠俯仰，又可察准水之均调。凡此皆非徒设也。灯球杂以金宝为之，内分四层，上环布四神，旋当日月参辰之所在，左转日一周。次为龙虎鸟龟之象，各居其方，依刻跳跃，铙鸣以应于内。又次周分百刻，上列十二神，各执时牌，至其时，四门通报。又一人当门内，常以手指其刻数。下四隅，钟鼓钲铙各一人，一刻鸣钟，二刻鼓，三钲，四铙，初正皆如是。其机发隐于柜中，以水激之。
灯漏的制作方法是：它高约一丈七尺，架子是用黄金打造的。弯曲的横梁上面，中间设置了一颗云珠，左边是太阳，右边是月亮。云珠下面又挂着一颗珠子。横梁两端装饰着龙头，龙嘴张开，眼珠可以转动，用来观察水平水流速度的快慢。中间的横梁上面有两条戏珠的龙，跟着珠子上下摆动，又可以检查水流是否调得均匀。所有这些都不是白白设置的。灯球是用金子和宝石掺杂做成，内部分成四层：最上面一圈布列了四种神兽，随着太阳、月亮和参宿、辰宿的位置旋转，向左转一圈就是一天。第二层是青龙、白虎、朱雀、玄武的形象，各自待在自己的方位上，按刻数跳跃，里面用铙的声音来呼应。第三层周围分出了一百刻，排列着十二个神，每个神拿着一块时辰牌，到了相应的时刻，四道门就通报。还有一个人站在门里，常常用手指着刻数。下面四个角落，各有一个人负责钟、鼓、钲、铙：第一刻敲钟，第二刻打鼓，第三刻敲钲，第四刻鸣铙，初刻和正刻都这样。它的机关藏在柜子里，用水冲击来驱动。
〔11〕正方案，方四尺，厚一寸。四周去边五分为水渠。先定中心，画为十字，外抵水渠。去心一寸，画为圆规，自外寸规之，凡十九规。外规内三分，画为重规，遍布周天度。中为圆，径二寸，高亦如之。中心洞底植臬，高一尺五寸，南至则减五寸，北至则倍之。
正方案是一种方形的测影仪器，边长四尺，厚一寸。四周离边缘五分的地方挖有一条水槽，用来校正水平。先确定中心点，画十字线一直延伸到水槽。从中心往外一寸开始，用圆规每隔一寸画一个圆圈，一共画十九个同心圆。在最外圈向内三分的地方，画一个双线圆圈，上面均匀刻满周天度数。正中央是一个圆洞，直径二寸，深度也是二寸。中心底部立一根表杆，高一尺五寸；如果用于南方观测，表杆要减短五寸；用于北方观测，表杆要加倍，即三尺。
〔12〕凡欲正四方，置案平地，注水于渠，眡平，乃植臬于中。自臬景西入外规，即识以墨影，少移辄识之，每规皆然，至东出外规而止。凡出入一规之交，皆度以线，屈其半以为中，即所识与臬相当，且其景最短，则南北正矣。复遍阅每规之识，以审定南北。南北既正，则东西从而正。然二至前后，日轨东西行，南北差少，即外规出入之景以为东西，允得其正。当二分前后，日轨东西行，南北差多，朝夕有不同者，外规出入之景或未可凭，必取近内规景为定，仍校以累日则愈真。
要想把方向弄准，先找块平地放块平板，在平板上的水槽里灌满水，看着水面把板子调平，然后在板子中间立根标杆。从标杆的影子西边缘刚碰到外面的大圆圈（外规）开始，就用墨把影子位置记下来。影子稍微一动就再记一次，每个圆圈都这么记，直到影子东边缘移出大圆圈才停。凡是影子进出一个圆圈时跟圆圈相交的两个点，都用线量出它们之间的距离，取线的一半作为中点，这个中点正好对着标杆，而且这时候影子最短（正午），那么南北方向就定准了。再挨个检查每个圆圈上记下的标记，把南北方向彻底核准。南北方向定准了，东西方向自然也就能定准。不过在冬至和夏至前后，太阳走的轨道偏东西方向，南北方向差距小，所以用外圆圈上影子进出时的位置来定东西方向，就能定得很准。在春分和秋分前后，太阳轨道东西方向走得更明显，南北方向差距大，早晚影子位置不一样，外圆圈上影子进出时的位置可能靠不住，必须用靠近内圆圈（内规）的影子来定，而且连续测好几天校对一下，就会更准。
〔13〕又测用之法，先测定所在北极出地度，即自案地平以上度，如其数下对南极入地度，以墨斜经中心界之，又横截中心斜界为十字，即天腹赤道斜势也。乃以案侧立，悬绳取正。凡置仪象，皆以此为准。
再说观测使用的方法，先测定所在位置的北极星出地高度（也就是当地纬度），然后从仪器平台地平以上相同的度数，向下对应南极入地度数，用墨线斜着通过中心画出界线，再横向截过中心斜线形成一个十字，这就是天球赤道的倾斜态势。接着把仪器平台侧立起来，用悬垂线取正。凡是安置各种观测仪器，都以这个为标准。