由於泄水壺的水不斷地注入箭壺，木箭上的時刻標記就不斷地從壺中顯露出來，人們就可以知道當時的時刻了，這就是單級浮箭壺。
單級浮箭漏隻有一隻泄水壺，由於人工往供水壺裏加水有一定的時間間隔，加水前後水位有一定的變化，導致流往箭壺的水流量不穩定，因而計時誤差相對較大。
要解決這一問題，可以把木箭上的時刻標誌做成不均勻的，但這又需要有其他高精度計時儀器的校驗，當時要做到這一點，並不容易。另一種方法，是不斷給泄水壺添水，使其水位能大致保持在某一高度，以此減少其排水速度的變化。
經過多年實踐，人們在泄水壺和受水壺之間再加一隻補償壺，使補償壺在向受水壺供水的同時，又不斷得到泄水壺流進來的水的補充，從而使補償壺的水位保持相對穩定，這就是二級補償浮箭漏壺。
東漢著名科學家張衡曾經這樣描寫當時二級漏壺的使用情況：
漏壺用銅製成，有兩個泄水壺，它們分別在底部開口，第一個泄水壺流出來的水流入第二個泄水壺，第二個泄水壺再排給受水壺。
由於晝夜長短不一，可以讓受水壺也有兩套，分別在白晝和黑夜使用。
由此可知，二級漏壺至遲在東漢時期就已經發明了。二級漏壺可以大幅度提高漏刻計時精度，於是就出現了有3隻泄水壺連用的漏刻。
晉代名士孫綽在一篇文章中最早記載了三級漏壺的存在：“累筒三階，積水成淵，器滿則盈，承虛赴下。”所謂“累筒三階”，就是指的3隻連用的圓形泄水壺。
至唐代，著名學者呂才又將連用的泄水壺數增加至4隻，從而導致了4級漏壺的誕生。宋代經學家楊甲的《六經圖》，也記載了呂才漏壺。
古人為了提高計量精度，除了增加漏壺的級數外，還有一項重要的改進，那就是分水壺的發明。
第一個使用分水壺的人，就是前麵提到的宋代科學家燕肅。分水壺的出現，從根本上解決了漏壺的水麵穩定性問題。
我國古代還出現過一些與漏刻結構原理類似的計時工具，有用水銀的，有用沙子的，還有用半機械的。元末明初的詹希元製造了一種機械計時儀器五輪沙漏鍾，又稱為“輪鍾”。
五輪沙漏鍾名字中雖然有“沙漏”兩字，但它並不是以流沙的多少來計時，而是以沙作為動力來帶動齒輪係統工作，是一種真正的機械鍾。
五輪沙漏鍾的工作原理是流沙從漏鬥形的沙池流至初輪邊上的沙鬥裏，驅動初輪，從而帶動各級機械齒輪旋轉。最後一級齒輪帶動在水平麵上旋轉的中輪，中輪的軸心上有一根指針，指針則在一個有刻線的儀器圓盤上轉動，以此顯示時刻。
詹希元巧妙地在中輪上添加了一組機械傳動裝置，這些機械裝置能使五輪沙漏上的兩個小木人每到整時能夠轉出來擊鼓報時。
五輪沙漏鍾以沙代水，克服了冬季水易冰凍的缺點，可以不受地域限製。其初輪、二輪、三輪、四輪以及小齒輪等一套減速輪係，可以克服沙流速過快的缺點。
可惜的是，詹希元生不逢時，這樣先進的計時器問世僅有幾年，
由於元明代交替之際的政局動蕩而沒能推廣開來。五輪沙漏鍾脫離了天文儀器的輔助，是我國早期機械鍾的代表。不管是燕肅的蓮花漏，還是詹希元的五輪沙漏鍾，以及其他一些
計時工具的發明，都是我國漏刻計時發展史上的重大革新。但我國曆史上使用時間最長、應用最廣的計時裝置還是漏刻。現陳列在北京故宮博物院交泰殿中的銅壺滴漏，是1745年製造的，這是我國保存至今仍然完好的漏壺。
銅壺滴漏的漏壺全都用精銅製造，每個漏水的小管子都雕刻成龍頭形狀，水從龍口流出，最上層的漏壺置於樓閣形建築的上層，旁邊有樓梯可以上下，樓閣建築與宮殿結構相同。做工雕刻極為精細，平水壺麵鐫有乾隆皇帝的禦製銘文。
漏刻的出現，使人們不需要頻繁觀測天文就可以隨時知道當時的時刻。它使我國古代計時減少了對自然條件的依賴，是古人在探索時間計量方式上的一大進步。