第22届天津市青少年科技创新大赛刚刚落下帷幕。此次以“青少年科技博览杯”命名的创新设计竞赛，吸引了众多青少年朋友的关注与参与。其中不少参赛选手独特的研制思路和方法，得到了评委和专家的好评。在此我们选登一些，请大家一起体验他们的创新历程。
　　
　　接到竞赛题目后，我对创新制作课题要求和评分方法进行了分析，由此我总结出两点研制要点：第一，将测量的模拟量转换成数字信号输入计算机，要选择一个好的输入端口；第二，使用的元器件越少越好。于是，我开始分析几种输入接口和测量方法所用元器件的优缺点。声卡line in口、声卡MIC口可以输入信号，而且声卡的输入端口本身就是一个16位分辨率44kHz采样频率的AD转换芯片，只不过输入电压范围不详。看来，要想使用最少的元器件向计算机输入模拟量，最好的输入端口就只有从声卡下手了。
　　选择好输入端口后，再选择测量方法。测量水压差、超声波测液面高度差需要使用压力传感器和超声波传感器，自制传感器太复杂，技术能力不足，放弃。只有称重和测电容两种方法了。称重简单，使用弹簧拉动滑动变阻器，产生一个可以输入声卡的电压信号就可以了。方法有了，再继续实现想法吧。首先上网查找声卡的电压输入范围，找了一小时，没找到，我心情十分低落。先洗一下脸，再继续找。晶莹的水珠从我手边滑落，滴落在水盆中溅起了无数水花，发出了清脆的水声。“水声！”一个念头在我的脑中快速闪现，将“水流声”输入进计算机，水多流出时间长，水少流出时间短，不就可以测量水的体积吗？录音只需要一个麦克风，一个元器件就可以完成任务了，再没有什么方法比我的这种方法所用元器件少啦！
　　灵感有了，接下来就是要设法实现。我录了一段水流直接滴入水面的声音，使用音频编辑软件观察声音的波形。波形显示录音的音量太小，调节MIC的输入音量，调整出水口的高度，力争录到最大的音量。努力半天，音量还是太小，不能有效地区分背景声和噪声，测量就不能正常进行。一个完美的方法眼看着就要失败了。继续试，让麦克风离水花再近一些。“咚，咚！”两声巨响过后，没声了。不好，水落在了麦克风上了，麦克风被烧坏了。麦克风虽然坏了，我的心情却一下子好了起来。我猛然想到：“水流直接落在麦克风上，不就可以录到我需要的最大音量了吗？”果然，这次小小的意外失误，解决了困扰我多时的难题。
　　在老师的指导帮助下，我开始制作溢水装置和编制录音分析的程序。溢水装置，我使用了一段110mm的废排水管和一个饮料瓶，又制作了一个圆的支架，套上一个气球，既可以防水又可以放大声音。在气球内安装一个耳麦的麦克风。程序的编制也非常简单，分析录音后的波形文件，找到一个合适的音量值，编制了去除开始和结束时的无用数据，保留待测物体溢出水的有效水流时间程序。
　　使用这个程序，通过对不同体积水的多次测量，记录水流时间，求平均值，就可以建立一个对应不同体积的数据列表。将数据列表导入程序，作为标准值，将每次测量值同标准值进行比对，于是任何不规则物体的体积都可以被测量出来。
　　（作者：天津市第四中学学生；指导教师：任莉、邵立）