水位报警器确保车辆安全涉水

  进入6月,汛期来临,连日来的几场大雨再次将人们的记忆带回了一年前那场史无前例的特大暴雨。据气象部门预计,今年汛期降雨量总体比常年偏多,极端天气和局地强降雨发生概率还是很大。在去年的暴雨中,家里的汽车曾经被淹的尹汀兰小朋友受到启发,设计了一种小轿车涉水安全报警仪,在水位达到一定高度时能自动报警,希望借此指导司机安全通过漫水路面。

  尹汀兰是西城区师范学校附属小学六年级的学生。在去年的那场特大暴雨中,数不清的私家车被积水淹没,严重受损,尹汀兰家里的小轿车也没能幸免。于是,聪明的女孩从中受到启发,“由此我就想到,能不能安装一种仪器可以在大水来临的时候做一个安全预警,让我们减少损失?”尹汀兰想到了做一个测量汽车安全涉水的水位仪,在水位达到一定高度时能自动报警,提醒司机注意,从而保证汽车安全涉水。

  尹汀兰的这个想法得到了家长和老师的一致认可。她多方搜集资料,发现水位报警的装置其实很常见,并且种类繁多,有雷达的、超声波的、激光的或浮球式的……都被广泛用在各种仪器上,但就是没有专用在汽车上的,这更加鼓舞她设计一种汽车水位报警器的想法。

  可是怎样才能实现水位报警呢?经过网络上的大量搜索,尹汀兰发现,有一种叫做浮球式液位开关的液位控制器可以实现这一目标。浮球式液位开关专门用于各种中小型常压和受压储液罐的液位检测、现场指示信号远传、液位报警。这种液位控制器的工作原理是在密封的非导磁性不锈钢或塑胶管内根据需要设置一点磁簧开关,再将中空而内部有环形磁铁的浮球固定在杆径内磁簧开关相关位置上,浮球比重小于液体密度,液体上下升降浮球在一定范围内上下浮动,利用浮球内的磁铁去吸引磁簧开关的闭合,产生开关动作,并输出一个开关信号以控制液位。通过对比网络上查询到的多种水位报警装置,尹汀兰决定使用这种安全可靠又使用方便、结构简单的连杆浮球液位开关。

  尹汀兰的想法得到了指导老师高彩虹的帮助,光控报警器应用在高老师的指导下,尹汀兰尝试着利用浮球式液位开关作为最基本的工作部件,做出一个演示装置。别看是个小小的科学实验,小女孩俨然一个科技工作者一般认真投入,先是画出一张张设计图,再根据老师和家长的意见,不停地修改,确保线路连接正确,器件组装正常。

  经过几天的努力,图纸上的设计渐渐有了模样,光控报警器应用可以动手操作了!把一张图纸变成一个切实可用的报警器,对于一个六年级的小学生来说,仍然是一个颇具挑战的项目。尹汀兰先是买来了一堆实验材料,比如浮球式液位开关、继电器、电线、开关、灯光和声响装置等,按照图纸把它们组装在一起。一只透明的大号塑料水壶被当成“水坑”,壶盖上部钻了一个小孔,用漏斗往里面注水,模拟积水不断上涨的场景。

  一个浮球式液位开关伸到水壶里面,并连接到外面的继电器上。尹汀兰演示了这个虽然简陋却很精准的报警器。仪器分三个档位,安装有红黄绿三个灯,类似交通路口的红绿灯。小姑娘拿着装满清水的瓶子向“水坑”中注水,随着水位的上涨,浮球开始移动,控制开关。第一档为正常水位,绿灯亮起,有弱音提示,汽车可以安全通过;水位渐涨,到了第二档水位,这是危险水位预警,黄灯亮起,同时短音乐响起,进行低音报警,这是提示汽车要小心涉水通过;水位达到最高的第三档了,光控报警器应用这时高危险水位报警,红灯亮,同时仪器发出尖锐的长音、高音,向驾驶员报警汽车不能涉水,危险!

  发现问题、修改图纸、反复实验……小女孩一次又一次认真地尝试,屡屡失败,却绝不气馁,逐个发现问题,再一点点修正弥补,最终,这个小轿车涉水安全报警仪被成功地“制造”出来。

  报警器已经初具雏形,但这还不算圆满,还得装到车里面去。自然,实验的模型是不可能装到真正的汽车上的,尹汀兰找来很多木板和硬纸盒,比照着汽车的样子,切割出汽车的“车轮”、“方向盘”等,再组装起来,这就有了一个驾驶室的模型,再将这个水位报警器安装到了方向盘旁边的仪表区域,安装调试就成功啦!

  谈起这个项目的设想,尹汀兰说,自己所做的只是一个最基本的用于演示用的小装置,真正用在汽车上还要做很多进一步地改造与加工,并且要做实际测量工作,比如汽车的水深报警位,还要与汽车整体设计相结合,才能达到自动报警的效果。

  “我的项目可以填补汽车专用的多档水位报警装置空白,可作多点控制,控制开关安装位置可以随着轿车型号订做,具有很大的适用性与实用性。不久的将来,所有的汽车都能安装上我设计的涉水安全报警仪,为我们的生活增加安全感,我觉得这是一件非常幸福的事情!”小女孩的脸上写满了认真与自信。本报记者代丽丽 文并图J205

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