Um dos diversos instrumentos que o homem concebeu para medir o tempo foi a ampulheta. Também conhecido por relógio de areia a sua invenção é atribuída a um monge de Chartres, de nome Luitprand que viveu no séc.VIII. No entanto as primeiras referências deste tipo de objecto aparecem apenas no séc.XIV. Pela descrição de então admite-se que a ampulheta já era usada a bordo.
É constituída por duas âmbulas de vidro unidas pelo gargalo e de modo a deixar passar a areia de uma para outra num determinado intervalo de tempo através de um orifício. Até meados do séc.XVIII as duas âmbulas eram fabricadas separadamente colocando-se entre os gargalos de ambas uma pequena peça metálica com um orifício devidamente calibrado para a passagem da areia. A ligação era feita com cabedal ou uma pinha - um entrelaçado feito com cabo. Para proteger o conjunto era usada uma armação em madeira ou latão. Mais tarde as ampulhetas foram feitas de uma só peça de vidro com um orifício para a passagem da areia.

A areia usada nas ampulhetas podia ser branca ou vermelha, desde que fosse fina, seca e homogénea. A proveniente de Veneza tinha grande reputação. Além de areia também se podia usar cascas de ovo moídas, pó de mármore, pó de prata e pó de estanho calcinado misturado com um pouco de chumbo. Este último aconselhado para as ampulhetas de 24 horas.
A vida a bordo era regulada por este instrumento. Existiam ampulhetas para tempos de uma, duas ou mais horas mas as mais usadas eram as de meia-hora também conhecidas por relógio.
De boa precisão a ampulheta era no entanto afectada pelos balanços, temperatura - por isso devia ser colocada à sombra - e o alargamento do orifício desgastado pela passagem da areia. Mas quem a manejava era ainda o maior culpado. Um esquecimento, um atraso ao virar ou ainda, e a mais frequente, motivada pela pressa em encurtar a duração de um quarto fazia que quem estivesse de turno, a virasse antes de esgotar toda areia. Este facto era conhecido entre os marinheiros por comer a areia. Ao virar a ampulheta, o marinheiro tocava o sino; uma badalada às meias horas e pares de badaladas correspondentes à hora de quarto. Um par à primeira, dois à segunda, etc. Falta dizer que cada quarto era, e ainda hoje é assim, de quatro horas. Aos quartos da noite também se davam nomes. Das oito da noite à meia-noite era chamado de prima, seguia-se a modorra da meia-noite às quatro e por fim, a alva das quatro às oito da manhã.
O acerto era necessário e fazia-se com o astrolábio ao meio-dia através do sol, quando o tempo o permitisse.
Para a obtenção da latitude bastavam as tabelas de declinação e a medição da altura do sol. A longitude, até ao séc.XVIII, era obtida por estimativa a partir da distância/rumo percorrida pelo barco. A velocidade necessária para o cálculo era obtida com uma barquinha e uma ampulheta de 30 segundos. Este método era pouco rigoroso para a obtenção daquela coordenada geográfica.