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河北華利機械配件有限公司

公交車自動消毒多功能拉手

2013/7/3 14:44:54

            校園愛迪生

    主人公簡介:李曉彤,石家莊市第一中學學生,平時喜歡鼓搗一些小玩意,尤其善于從身邊事找到他感興趣的發明點,素有“小發明家”之稱,目前他的發明已經取得5項專利。.其中“公交車自動消毒多功能拉手”這項發明獲得河北省“第24屆青少年科技創新大賽”一等獎、“第六屆宋慶齡少兒發明獎”銅獎、石家莊市第七屆“探索者杯”青少年創新大賽一等獎。

“公交車自動消毒多功能拉手”发明谈發明心得

石家莊市第一中學  李曉彤    

    我曾經坐公交車上學,可是沒想到的是通過拉公交車上的拉手我交叉傳染得了紅眼病。這病使我不僅難受,難以擡眼看人,而且耽誤了好幾天功課。那時我就想,公交車每天有那麽多乘客,拉手可以說

是病毒細菌的傳染鏈,如果拉手可以定時消毒該多好,大家坐公交車就再也不用擔心染病了。

    我做過一項調查,公交車拉手使用頻率非常高,尤其是在上下班高峰期乘客過多沒有足夠的座位時。而拉手上細菌病毒含量多,容易傳播疾病,尤其是甲肝等乙類傳染病,極易被乘客交叉傳染。一項調查表明,未經消毒的公交車拉手表面細菌汙染超過國際標准10倍以上。

    于是我想发明一种公交車自動消毒多功能拉手,它既要美观实用,具有广告性能,又可以快捷消毒,防止细菌病毒交叉感染,有利于公共卫生安全。

    接下來把想法變成現實的過程充滿了艱辛。首先,我選擇了日常生活中常用的廢舊材料開始實驗。用雲南白藥噴霧罐代替噴霧裝置,用電磁閥控制噴霧,用紅外感應裝置控制電磁閥工作。想法簡單,但做起來很難。光電磁閥的規格尺寸就試了7次,紅外感應器與電磁閥的協調更是個大問題,電路設計成串聯還是並聯也是反複摸索,終于試驗成功了,但電路不穩定又成了問題。

    在第一次實驗成功的基礎上,我改用減速電機和凸輪代替電磁閥,在減速電機的轉速設定上就耗費了大量的時間,之後,凸輪最大行程的設定與噴霧壓杆的配合又讓我寢食    難安,在尋找噴霧裝置中的容器時,我用“鼻立爽”的藥瓶代替,後來實驗時壞了,爲了配套,按照藥瓶上的地址,打了幾十個電話,才在石家莊西南的振頭村附近藥店買到。

    發明過程充滿了艱辛,但也有很多樂趣。尤其是樣品成功噴出消毒液時,真的是百感交集。

    作品展示

    作品結構  我的專利不同于一般的公交拉手,它是一種可以自動消毒的多功能拉手,包括內體和。有人說:因爲虛像是不能用光屏接收到的,因此虛像的像距是不能用實驗的方法來測量的,只能用公式計算出來。這顯然是不正確的。中學物理教師都知道一個典型的實驗——平面鏡成像實驗,就是用玻璃代替平面鏡,並用兩個大小一樣的蠟燭來測量出平面鏡成虛像時的像距的。既然平面鏡的虛像可以用實驗的方法測量出來,那麽凸透鏡成虛像的像距就不可以測量嗎?答案當然是否定的。

    一、理論設想

  (一)理論依據:光的同一種均勻介質中沿直線傳播、小子L成像。

  (二)理論設想:

    當我們把蠟燭4放在凸透鏡的一倍焦距以內時,光線如圖1所示傳播。我們不能在凸透鏡右側用光屏接收的其虛像,而當我們通過凸透鏡向左看過去時,會在凸透鏡的左側看到一個放大的虛像a(假設在a點處)。

    這時如果我們把一個帶有小子L的物體B和一個光屏C放在凸透鏡右側,如圖2,就會在光屏C上外殼兩部分組成,內體包括紅外感應裝置、動力裝置和噴霧裝置三部分。動力裝置由減速電機和凸輪組

成,噴霧裝置由噴嘴、導管和貯液容器組成。外殼上安裝LCD顯示屏,可以作爲流動載體,設計發布廣告。

    工作原理及流程  拉手內設置有紅外感應控制裝置【1】,當乘客的手離開公交拉手時,感應裝置將信號傳遞到動力裝置【2】。動力裝置[2]由減速電機和凸輪組成。紅外感應裝置對動力裝置傳遞信號並對其工作的時間加以控制。動力裝置中的減速電機通過轉速設定,使凸輪轉動一周的時間與感應器控制的時間相匹配。根據凸輪工作原理,凸輪在轉動時會使噴霧裝置[3]中的壓杆上下運動,使其産生負壓,呈現出一個倒立的“像”6,如果我們去掉凸透鏡,再把一個與n等大的蠟燭放在a1.點f小子L、光屏的位置不動),那麽由于光沿直線傳播,這時也應在光屏C上得到與剛才6等大的“像”。如果我們測量出點al距凸透鏡的距離,不就是凸透鏡成虛像時的像距

嗎?如果我們再測出這時物體的高度,這不就是虛像的像高嗎。

二、實際制作

    按照上述理論我首先制作了可以改變長度的線性光源,最早我制作了一個不透光的盒子裏面安裝上一個燈泡,並在盒子上面開了一個寬爲3毫米,長爲10厘米的矩形孔。發現用它做實驗時根本在屏上得不到任何的像。當我增加燈泡的亮度後還是以失敗告終。同時我經過學習發現,小子L成像所得到從而控制噴霧裝置在2秒內自動噴射消毒液,確保在下一乘客使用扶手時,已經自動消過毒。需要特別

說明一下,這裏使用的是12伏的電流,我沒有考慮在拉手內設置電池,因爲將來投入市場,可以直接由公交車的電機集中供電。

    拉手外殼表面裝有LCD顯示屏,作爲流動載體,其上設計有廣告內容。

    項目的經濟及社會價值

    1.從醫學角度說,防病大于治病。公交車的客流量很大,拉手的使用頻率非常高。自動消毒多功能拉手對預防疾病,保護公衆的健康會起到積極的作用。

    2.自動消毒多功能拉手美觀實用,具有廣告功能,能夠實現商業價值。

2009年第823

华利膠木手轮