熙宁五年（公元1072年），沈括受命提举司天监。当时，司天监的官员大多是一些根本不懂历法的市井小人，而天文仪器则沿用古代旧物，既不精确，又难使用。沈括继任后，罢免了六个失职的官吏，举荐平民天文算学家卫朴入监修正历法，并对天象观测仪器作了重要改进。

    沈括改造的天文仪器主要包括浑仪、浮漏、景表。他的改造原则是：一要简化仪器的构造，二要提高观测的精确度。熙宁七年（公元1074年），新的浑仪、浮漏等制成，朝廷于迎阳门召集大臣考查，观测的结果达到“校其疏密，无可比较”的地步。

    天象观测仪器的改进，大大提高了观测的精确度，从而为沈括制订新历以及观测发现天体运行规律提供了准确的依据。

    司天监铜浑仪【浑仪】古代用来测量天体经纬度的仪器，类似现代的天文经纬仪。，景德中历官韩显符【韩显符】宋初天文官，曾制造浑仪，据《宋史》记载，韩显符造浑仪在至道（公元995—997年）年间，不在景德中。所造，依仿刘曜【刘曜】东晋时十六国前赵国王，公元316—329年在位。时孔挺【孔挺】前赵史官丞，曾造浑天仪。、晁崇【晁崇】善天文术数，为后魏太史郎。、斛兰【斛兰】后魏人，《