不斜翁球形激光水平仪

来源 :发明与创新·中学生 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Vilmar
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  开学之初,老师让我把课表、班规等贴在墙上。我贴了好几次,总是一头高一头低。所以,我想制作一个方便的水平仪。一次偶然,我注意到一碗水无论碗怎么倾斜,碗里的水面总是水平的,于是我想到用水和激光笔制作一个“不斜翁”。
  我发明的不斜翁球形激光水平仪结构如图1。球形容器内液体装到一半,圆形水平浮子覆于液面,激光发射器安装在水平浮子上表面,电源置于球体外面。因为液体的流动性,无论球体如何倾斜,水平浮子总是保持水平状态。因此,激光发射器发出的激光经柱形透镜折射后总保持水平状。
  我用激光笔发出平行光线,再经柱形透镜汇聚之后发散,可在屏面上显示一条光线,如图2,再与液面总是水平这一特点结合,就得到了总是水平的激光线。
  为了使水平浮子可以承载激光发射器,我用泡沫板制作浮子,球内液体采用密度较大的机油,减少液体的晃动。
  将水平仪设计成球形并将柱形透镜放在球心,是为了保证发出的光线不会因为球体折射而改变光的传播方向。
  不斜翁球形激光水平仪采用液面确定水平,比水泡式水平仪能更精确地确定水平状态。除检测水平外,还能标示水平,而且不必调节自身水平,可以安装在帽子、支架等物品上实现更多功能。
  在今后的研究中,我还将完善这个发明,如将球体改用不易碎的透明材料制作;球内液体采用密度更大、黏性更小的液体;用遥控开关控制该水平仪,避免外接导线影响水平浮子的灵活性等。(指导老师:彭向斌)
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