被中香炉是中国古代用于点燃香料熏被褥的球形小炉 。它的球形外壳和位于中心的半球形炉体之间有两层同心圆环（也有三层的） 。炉体在径向两端各有短轴，支承在内环的两个径向孔内，能自由转动 。用同样方式，内环支承在外环上，外环支承在球形外壳的内壁上 。炉体、内环、外环和外壳内壁的支承轴线依次互相垂直 。炉体由于重力作用，不论球壳如何滚转，炉体总是保持水平状态，不会把点燃的香灰洒在被褥上 。
被中香炉的记载，最早见于《西京雜記》 。它是晋代葛洪 (281-341) 托东汉刘歆（前53-后23）之名撰写的一部笔记小说 。其中有一段記載说：“长安巧工丁缓者，……又作臥褥香炉，一名被中香炉，本出房風，其法後绝，至缓始更為之 。为机环转运四周，而炉体常平，可置之被褥，故以為名 。”这里提到的能工巧匠丁缓，他书未见 。从这段记载中，可见被中香炉早就有之，只是失传后由他重新制作出现 。

文章插图
图1 被中香炉
在汉代文人司马相如（前179-前117年）的《美人赋》中，有“金鉔熏香，黼帐低垂”的句子，据宋代学者章樵注解，“砸音匝，香球，衽席间可旋转者”，可见被中香炉在公元前二世纪的西汉就已经有了 。
到唐宋以后的文人著作中，提到被中香炉的，就相当多了 。例如唐代词人温庭筠，在一首《更漏子》词中有：“垂翠幙，结同心，待郎熏繡衾 。”牛嶠的《浣溪沙》中有：“枕障熏爐隔繡幃 。”他在《菩薩蠻》中又写道：“熏爐蒙翠被，繡帳鴛鴦睡 。”而韋莊的《天仙子》中說到：“繡衾香冷懶重熏 。”
明代田艺蘅在《留青日札》卷二十二中述：“今镀金香毬，如渾天仪然，其中三层关棙，轻重适均，圆转不已，置之被中，而火不复无，其外花卉玲瓏，而篆煙四出 。”
从晋代《西京杂记》和明代《留青日记》的描写，以及考古得到的实物，我们知道，被中香炉的构造关键在于它的外层无论怎样旋转，内层的炉子“常平” 。于是，在外壳沿三个方向旋转时，内层炉子由于自重能够保持在空间位相不变，所以一般来说，内层与外层之间有三个自由度 。其实对于熏被褥来说，外层在被褥之间，随便怎样转动，只要求内层炉子保持水平，而炉身绕铅锤线转动并不影响使用，所以有的炉子只有两层环 。即，作为被中香炉来说，内层与外层之间有两个自由度也就够用了 。这就是，为什么被中香炉的实物，有两层的也有三层的道理 。
把一个物体固定在基座上，无论基座怎样旋转，要求物体的方向不会变动 。这就是被中香炉最本质的功能 。这种机构随着科学技术的发展有很多重要的应用 。这种支架称为万向支架，也称常平支架 。
西方最早提到常平支架的，是意大利学者卡丹 (Girolamo Cardano, 1501-1576) 。他是一位医生、物理学家、数学家，并且在哲学、音乐和机械方面也有重要的工作 。他在机械方面最出名的工作，就是最早给出了万向支架的设计 。所以西方人把常平支架叫做卡丹悬吊 (Cardan’s Suspension) 或者成为卡丹环 。
在提到万向支架的应用方面，最早的工作是1629年在罗马以拉丁文出版的一本《机械》(Le Machine) 的著作，作者焦瓦尼 (Branca Giovanni) 是一位卓越的意大利工程师 。在这本书里，他提出了利用蒸汽推动叶片的蒸汽涡轮机的设计 。这种构思继续发展，就产生后来实现的汽轮机和涡轮机 。也是在这本书里，他提出利用万向支架来减轻车辆在颠簸不平的道路上的震动，以便运送病人 。图2就是该书的一幅插图 。

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