改進(jìn)型插線板開關(guān)

◎甘肅省蘭州市永登縣連電學(xué)校 強(qiáng)壬

一、項目背景

每個家庭都會用到插線板，插線板上的開關(guān)使用時間久了，由于金屬片導(dǎo)電發(fā)熱，容易生銹，使得電阻變大，開關(guān)失靈。

我平時愛好科技創(chuàng)新，因此萌生了改進(jìn)插線板開關(guān)的想法。

二、目的與思路

目的：代替現(xiàn)有插線板開關(guān)，提供一種安全、方便、耐用、節(jié)能的插線板開關(guān)。

思路：采用蹺蹺板開關(guān)結(jié)構(gòu)，將現(xiàn)有開關(guān)的金屬部分替換為一個磁球和兩只常開型干簧管。當(dāng)磁球靠近干簧管，干簧管導(dǎo)通，插線板通電。當(dāng)磁球遠(yuǎn)離干簧管，干簧管斷開，插線板不通電。

三、作品結(jié)構(gòu)與工作原理

改進(jìn)型插線板開關(guān)的示意圖如圖1所示。開關(guān)殼體內(nèi)部設(shè)計了左右對稱的PVC（聚氯乙烯）材質(zhì)的球形容器，在球形容器1外部的上、下方分別鑲嵌了耐1000 V電壓和3 A電流的干簧管1和干簧管2，兩只干簧管并聯(lián)在插線板的輸入火線和內(nèi)部火線之間。

如圖1（a）所示，磁球位于球形容器2內(nèi)，此時兩只干簧管處于常開狀態(tài)，插線板處于不通電狀態(tài)。當(dāng)把插線板由水平方向逆時針轉(zhuǎn)動40°～140°的任意角度，磁球由于重力作用通過滑道滑入球形容器1內(nèi)，如圖1（b）所示，干簧管1受磁球的磁力作用從常開狀態(tài)變?yōu)殚]合狀態(tài)，使插線板的輸入火線與內(nèi)部火線接通，插線板處于通電狀態(tài)。當(dāng)插線板倒置時，磁球靠近干簧管2使其閉合，同樣可使插線板處于通電狀態(tài)。

接著，把插線板順時針旋轉(zhuǎn)40°～140°的任意角度，球形容器1內(nèi)的磁球離開干簧管1或干簧管2，通過滑道滑入球形容器2內(nèi)，此時插線板恢復(fù)斷電狀態(tài)，即圖1（a）的狀態(tài)。

圖1 改進(jìn)型插線板開關(guān)示意圖

四、創(chuàng)新點

1.改進(jìn)型插線板開關(guān)僅通過旋轉(zhuǎn)插線板就能實現(xiàn)插線板的開、關(guān)功能。

2.由于沒有金屬片，因此開關(guān)不會生銹、磨損、變形，延長了開關(guān)的使用壽命。

3.通過網(wǎng)絡(luò)搜索，沒有發(fā)現(xiàn)與本項目有相同結(jié)構(gòu)與功能的插線板開關(guān)。

專家點評

從發(fā)明的方法來說，強(qiáng)壬同學(xué)的“改進(jìn)型插線板開關(guān)”屬于老題新做的發(fā)明項目。這個發(fā)明看似簡單，但真正體現(xiàn)了“簡單是發(fā)明的真諦，進(jìn)步是創(chuàng)新的唯一”這一核心理念和有靈感思維參與的這一特征。

該作品的出現(xiàn)給我們這樣的啟示：中小學(xué)生的科技創(chuàng)新要回歸本源，以小見大；學(xué)生的創(chuàng)新成長遠(yuǎn)比制作出“高、大、上”的作品更重要。當(dāng)發(fā)現(xiàn)一個小問題，自己思考用獨特的方法來解決，比制作那些用技術(shù)堆砌的作品更有意義。

在這里有兩個問題要與作者和指導(dǎo)老師探討：第一，利用干簧管改進(jìn)作品的靈感是如何產(chǎn)生的？這是一個值得發(fā)掘的亮點。第二，關(guān)于創(chuàng)新點的描述欠妥。什么是創(chuàng)新點呢？創(chuàng)新點就是作者解決這個問題的獨到之處，即采用了什么新材料、新方法或新結(jié)構(gòu)，而不是作品的應(yīng)用效果。