林立天
一、研究目的及過程
工人抄表時一般需要探下身子,否則無法看清水表讀數(shù),若碰上陰雨天氣則更加吃力。為解決這一問題,我想利用物理學(xué)中的凸透鏡成像原理,研制一款多功能水表讀數(shù)查看器??赏雇哥R較難固定,且要靠近水表表盤才能讀數(shù)(物距在焦距之內(nèi)時)。于是我對方案進行了改進。
在老師的指導(dǎo)下,我加長了家中望遠鏡的像距(即增長目鏡筒的長度),并使其具有微調(diào)功能,以滿足較近距離觀察水表讀數(shù)的需要。
然而新的問題又出現(xiàn)了。裝置試用后雖然能讀數(shù),但讀數(shù)很慢,因為需要對焦,且手持不穩(wěn),稍微偏動,水表就跑出了視野,很麻煩。
我再次對透鏡成像公式進行研究,發(fā)現(xiàn)焦距一定時,只有當物距或像距其中一個固定,另一個才是定值。
于是我把從超市購買的伸縮衣桿進行了改造,制成兩段式伸縮結(jié)構(gòu)的不銹鋼桿,可根據(jù)需要確定桿的長度。不銹鋼桿和望遠鏡的連接采用轉(zhuǎn)軸式結(jié)構(gòu),望遠鏡可以繞不銹鋼桿作360°旋轉(zhuǎn),增大了觀察的范圍和靈活性。
另外,在不銹鋼桿底部設(shè)計了一個定位爪,能附在水表表盤上并打開水表的防塵蓋。定位爪處還安裝了一個毛刷,能拂去水表盤表面的灰塵(如圖所示)。
為在光線較暗時提高視野亮度,我還添加了燈座和LED手電筒。
二、使用方法
1.根據(jù)水表箱的深度調(diào)節(jié)不銹鋼桿的活接,使不銹鋼桿的長度適合觀察水表讀數(shù)。
2.把定位爪放在水表盤表面。
3.調(diào)節(jié)目鏡上的聚焦環(huán)(旋轉(zhuǎn)、上下移動),使水表讀數(shù)能在目鏡中清晰成像。
4.根據(jù)光線的實際情況調(diào)節(jié)和使用手電筒。
5.若水表有防塵蓋,用定位爪打開;若水表盤表面有灰塵或其他附著物,用毛刷刷去。
6.一個水表讀數(shù)完畢,可直接把定位爪移到其他水表上,不需要再次調(diào)節(jié)。