研究实践
瞬时磁定位电磁排空阀
----第二十六届江苏省青少年科技创新大赛 科技辅导员创新成果
项目编号 | 学科分类 | 竞赛组别 | 项目类型 | 代表队 | 关键词 |
IE15005 | 物理(电子类) | 小学组 | 个人项目 | 江苏省 | 磁定位双向电磁排空阀 |
项目简介:
1、项目摘要:该“瞬时磁定位电磁排空阀”独创了双电磁线圈瞬时磁定位技术,当需开启时,按开启键,相应开启线圈短促通电产生瞬时磁力,将阀心拉至开启位,并由水压密闭气门;需要关闭时,按关闭键,相应关闭线圈短促通电产生瞬时磁力,将阀心推至关闭位;在排空阀关闭状态时放水即为排空,由管内积水的自由下落对排空阀腔产生负压,使排空阀自动打开气门进气,直至完全排空管内积水,从而起到管道保温防冻、下次水咀即开即热作用;阀心到位后均有永久强力磁铁吸合定位,工作中无需通电保持动作。
2、项目背景:太阳能热水器冬季管道冻裂的原因是管道内积水结冰胀裂管道而引起,以往的做法一是增加保温管厚度,二是在保温管内加装电加热带,三是采用双管形式用循环泵进行不断的热水循环,四是采用普通电磁阀作管道排空。前一种虽投资不大但在北方效果不好,后两种虽有效果但前期投资大、运行成本也大,很不节能,第四种方法也要使电磁阀长时通电,电磁线圈容易烧毁,也不节能、不安全。
3、设计思路:本“瞬时磁定位电磁排空阀”开、关动作都只需对相应线圈瞬时通电,无需像普通电磁阀那样需要一直通电保持开启或关闭状态,所以本排空阀用电极少,线圈绝无烧坏的可能,使用寿命超长,非常节能、安全。并且在阀体上巧妙设置了自闭式进气门,排空时自动进气,上下水时自动关闭。既可实现瞬间控制上、下水,又可以实现在关闭状态下排空管道内的所有积水,从而起到太阳能热水器管道冬天不冻、即开即热的功能。
4、方法原理:本设计运用了电磁原理作阀心推拉动作,永磁原理作阀心吸合定位动作,水压原理作进气门自动开启、密闭动作。
5、创新点:阀门的开启、关闭动作只需对线圈瞬时通电,由磁性定位,工作中无需一直通电保持,与普通电磁阀相比,具有明显的安全、节能、寿命长等多种优点,且能自动进气排空管内积水起保温防冻作用。
6、完善设想:因阀体的气密、水密性要求高、动作行程短,定型生产时要进一步精密设计、专业开模,使性能更加可靠。
一种基于程控电话交换机的多通道远程控制器
----第二十七届江苏省青少年科技创新大赛 科技辅导员创新成果
项目编号 | 学科分类 | 竞赛组别 | 项目类型 | 代表队 | 关键词 |
IE16001 | 物理(电子类) | 小学组 | 个人项目 | 江苏省 | 控制器 远程 多通道 基于程控交换机 |
项目简介:
1、项目摘要
该项目为基于家用小程控电话交换机的一种远程控制模块,在不改变交换机原有功能的情况下,在分机接线端口接上该模块,就能通过电话远程控制多路电器设备的开关。该模块具有结构简单、成本低廉、操作方便等诸多特点。
2、项目背景和基本思路
匆忙出门,总会忘了关掉什么,往往还因此酿成危险。基于电话的远程控制器,是最为方便、有效的控制方法,打个电话回家就能关掉家中电器设备,再打个电话也能为你预先打开某些电器。本方案借助交换机门数可实现多数控制,且成本低、无需WIFI,不用安装软件,也不需智能设备,操作极方便。
3、应用的科学方法和原理
把交换机分机接口的振铃脉冲信号电流整流为直流信号,驱动继电器动作。两个分机端口为一对控制信号,一路控制设备开启,另一路控制设备关闭。
4、创新点或改进点
结构极为简洁,一个控制单元只需5个小原件,成本极低廉;它基于覆盖极广的电话信号,不管你远在何处,只要能打电话就能操控,无需WIFI,不用安装软件,也不需智能设备,所要做的就是打电话,操作极方便。
5、使用情况和完善设想
无线电话的普及使家用小程控电话交换机市场萎缩,产品滞销,而接上该模块后就是一个家家都需要的市场巨大的远程家电控制器,腐朽变为神奇。使用简单,仅需拨打一个电话就能实现远程操控,老人小孩都会使用。作品经半年多使用性能稳定,无误动作出现。以后该项目可开出机内和机外两个型号,无交换机的用户可购买机内一体型,已有交换机的可买机外型,只需插接两个分机端口就为一个控制单元。
全自动移液管清洗机
----第二十九届江苏省青少年科技创新大赛 科技辅导员创新成果
项目编号 | 学科分类 | 竞赛组别 | 项目类型 | 代表队 | 关键词 |
CH18002 | 化学教学类 | 小学组 | 个人项目 | 江苏省 | 全自动 清洗设备 移液管 |
项目简介:
该项目为一种应用于生化实验分析的专用清洗设备,它由多个自吸增压泵根据程序控制分别吸入不同洗液,再分流到多个清洗口,利用上升水流排出管内空气、清洗移液管内壁,再利用回水帽的回流作用使由移液管顶端喷出的水回流向下同时清洗移液管的外壁,并按时间轴前后进行洗涤剂洗涤、清水冲洗、去离子水漂洗等多个步骤的全自动连续清洗。
做生化实验分析时往往要用到较多的移液管,因其管径细小,清洗十分困难,以往的清洗方式效果比较差。洗不干净的原因是微小水流从上往下流排不出管内空气所以洗不净内壁。 如果让水从下往上流,就能顺利排出空气清洗内壁的每一处,再在移液管的顶端套上回水帽,让管内流出的水再沿着外壁往下流,就能同时清洗外壁。回水帽既固定了移液管,也防止了喷出的水花飞散,并清洗了外壁,一举三得。清洗程序前后进行洗涤剂洗涤、清水冲洗、去离子水漂洗三个步骤,水路相应也分别有三个自吸泵压出再分流到若干清洗口后在移液管内从下往上漫清洗内壁,在出液口喷出后因回水帽的作用沿外壁往下流清洗外壁。废水流入废液桶内,液满能自动报警。每个吸水管上也装有液位感知探头,缺液自动报警。三个自吸泵分别由三个时间继电器在时间轴上作前后时间控制,不同清洗步骤由不同色的灯光显示,待机时箱内灯光显示蓝色,同时也起到一定的照明作用,洗涤、冲洗时机箱内右边一侧显示为红色,去离子水漂洗时显示为绿色,清洗完成后显示为紫色。移液管支架倾斜结构,使移液管既能保持基本垂直,又可以使移液管不在支架的同一平面,方便移液管的插入和取出。本项目机箱内部均为12V安全直流电,无触电危险。
经实际使用,所洗移液管非常洁净,完全达到生化实验分析的要求。
全自动锥形烧瓶清洗机
----第三十届江苏省青少年科技创新大赛-科技辅导员创新成果
项目编号 | 学科分类 | 竞赛组别 | 项目类型 | 代表队 | 关键词 |
CH19001 | 化学教学类 | 小学组 | 个人项目 | 江苏省 | 清洗机 锥形烧瓶 全自动 |
项目简介:
该项目研究的是一种应用于化学实验分析十分常用的锥形烧瓶进行多步骤全自动连续清洗的专用设备,其结构由一个清洗箱和四个透明储液桶组成,清洗箱由一个清洗仓和一个设备控制仓构成,清洗仓内有多方位安装的十一个喷水嘴和一个出风口、一个下水口、一块带孔活动搁板、一块盖板构成,设备控制仓内有三个自吸增压泵、一个热风机、三个时间继电器和一个电源控制开关。三个时间继电器分别控制三个自吸增压泵根据时间前后程序分别吸入不同洗液,增压汇聚再分流到分别插有锥形烧瓶的多个清洗口对烧瓶作全方位多步骤高压冲洗。第一步首先吸取混有洗涤剂的清洗液对烧瓶作初洗,第二步吸取清水对烧瓶作冲洗,第三步吸取蒸馏水对烧瓶作漂洗,第四步则是对烧瓶作热风烘干。①多喷嘴设计,每个需清洗器皿的内部都对应设置了一个高压喷嘴对其内壁作高压冲洗,器皿外部多方位设置多个喷嘴对其外壁作高压冲洗,清洗无死角;②利用多个时间继电器串联的方法,达到同一时间轴上可以前后执行多个可变指令程序,控制多个电器前后工作,从而达到全自动完成全部清洗步骤;③可根据不同清洗对象的实际需要自由设定清洗程序和每个步骤的清洗时间;④对洗液桶、废水桶进行检测,缺液、溢满都能作自动报警;⑤带孔活动搁板设置使其除能清洗不同大小的锥形烧瓶以外还可清洗不同大小的试管、烧杯、量筒等多种化学器具。