公交车自动消毒多功能拉手

            校园爱迪生

    主人公简介：李晓彤，石家庄市第一中学学生，平时喜欢鼓捣一些小玩意，尤其善于从身边事找到他感兴趣的发明点，素有“小发明家”之称，目前他的发明已经取得5项专利。．其中“公交车自动消毒多功能拉手”这项发明获得河北省“第24届青少年科技创新大赛”一等奖、“第六届宋庆龄少儿发明奖”铜奖、石家庄市第七届“探索者杯”青少年创新大赛一等奖。

“公交车自动消毒多功能拉手”发明谈发明心得

石家庄市第一中学  李晓彤    

    我曾经坐公交车上学，可是没想到的是通过拉公交车上的拉手我交叉传染得了红眼病。这病使我不仅难受，难以抬眼看人，而且耽误了好几天功课。那时我就想，公交车每天有那么多乘客，拉手可以说

是病毒细菌的传染链，如果拉手可以定时消毒该多好，大家坐公交车就再也不用担心染病了。

    我做过一项调查，公交车拉手使用频率非常高，尤其是在上下班高峰期乘客过多没有足够的座位时。而拉手上细菌病毒含量多，容易传播疾病，尤其是甲肝等乙类传染病，极易被乘客交叉传染。一项调查表明，未经消毒的公交车拉手表面细菌污染超过国际标准10倍以上。

    于是我想发明一种公交车自动消毒多功能拉手，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。

    接下来把想法变成现实的过程充满了艰辛。首先，我选择了日常生活中常用的废旧材料开始实验。用云南白药喷雾罐代替喷雾装置，用电磁阀控制喷雾，用红外感应装置控制电磁阀工作。想法简单，但做起来很难。光电磁阀的规格尺寸就试了7次，红外感应器与电磁阀的协调更是个大问题，电路设计成串联还是并联也是反复摸索，终于试验成功了，但电路不稳定又成了问题。

    在第一次实验成功的基础上，我改用减速电机和凸轮代替电磁阀，在减速电机的转速设定上就耗费了大量的时间，之后，凸轮最大行程的设定与喷雾压杆的配合又让我寝食    难安，在寻找喷雾装置中的容器时，我用“鼻立爽”的药瓶代替，后来实验时坏了，为了配套，按照药瓶上的地址，打了几十个电话，才在石家庄西南的振头村附近药店买到。

    发明过程充满了艰辛，但也有很多乐趣。尤其是样品成功喷出消毒液时，真的是百感交集。

    作品展示

    作品结构  我的专利不同于一般的公交拉手，它是一种可以自动消毒的多功能拉手，包括内体和。有人说：因为虚像是不能用光屏接收到的，因此虚像的像距是不能用实验的方法来测量的，只能用公式计算出来。这显然是不正确的。中学物理教师都知道一个典型的实验——平面镜成像实验，就是用玻璃代替平面镜，并用两个大小一样的蜡烛来测量出平面镜成虚像时的像距的。既然平面镜的虚像可以用实验的方法测量出来，那么凸透镜成虚像的像距就不可以测量吗？答案当然是否定的。

    一、理论设想

  （一）理论依据：光的同一种均匀介质中沿直线传播、小子L成像。

  （二）理论设想：

    当我们把蜡烛4放在凸透镜的一倍焦距以内时，光线如图1所示传播。我们不能在凸透镜右侧用光屏接收的其虚像，而当我们通过凸透镜向左看过去时，会在凸透镜的左侧看到一个放大的虚像a（假设在a点处）。

    这时如果我们把一个带有小子L的物体B和一个光屏C放在凸透镜右侧，如图2，就会在光屏C上外壳两部分组成，内体包括红外感应装置、动力装置和喷雾装置三部分。动力装置由减速电机和凸轮组

成，喷雾装置由喷嘴、导管和贮液容器组成。外壳上安装LCD显示屏，可以作为流动载体，设计发布广告。

    工作原理及流程  拉手内设置有红外感应控制装置【1】，当乘客的手离开公交拉手时，感应装置将信号传递到动力装置【2】。动力装置[2]由减速电机和凸轮组成。红外感应装置对动力装置传递信号并对其工作的时间加以控制。动力装置中的减速电机通过转速设定，使凸轮转动一周的时间与感应器控制的时间相匹配。根据凸轮工作原理，凸轮在转动时会使喷雾装置[3]中的压杆上下运动，使其产生负压，呈现出一个倒立的“像”6，如果我们去掉凸透镜，再把一个与n等大的蜡烛放在a1．点f小子L、光屏的位置不动），那么由于光沿直线传播，这时也应在光屏C上得到与刚才6等大的“像”。如果我们测量出点al距凸透镜的距离，不就是凸透镜成虚像时的像距

吗？如果我们再测出这时物体的高度，这不就是虚像的像高吗。

二、实际制作

    按照上述理论我首先制作了可以改变长度的线性光源，最早我制作了一个不透光的盒子里面安装上一个灯泡，并在盒子上面开了一个宽为3毫米，长为10厘米的矩形孔。发现用它做实验时根本在屏上得不到任何的像。当我增加灯泡的亮度后还是以失败告终。同时我经过学习发现，小子L成像所得到从而控制喷雾装置在2秒内自动喷射消毒液，确保在下一乘客使用扶手时，已经自动消过毒。需要特别

说明一下，这里使用的是12伏的电流，我没有考虑在拉手内设置电池，因为将来投入市场，可以直接由公交车的电机集中供电。

    拉手外壳表面装有LCD显示屏，作为流动载体，其上设计有广告内容。

    项目的经济及社会价值

    1．从医学角度说，防病大于治病。公交车的客流量很大，拉手的使用频率非常高。自动消毒多功能拉手对预防疾病，保护公众的健康会起到积极的作用。

    2．自动消毒多功能拉手美观实用，具有广告功能，能够实现商业价值。

2009年第8期23