多功能水表讀數查看器

林立天

一、研究目的及過程

工人抄表時一般需要探下身子，否則無法看清水表讀數，若碰上陰雨天氣則更加吃力。為解決這一問題，我想利用物理學中的凸透鏡成像原理，研制一款多功能水表讀數查看器。可凸透鏡較難固定，且要靠近水表表盤才能讀數（物距在焦距之內時）。于是我對方案進行了改進。

在老師的指導下，我加長了家中望遠鏡的像距（即增長目鏡筒的長度），并使其具有微調功能，以滿足較近距離觀察水表讀數的需要。

然而新的問題又出現了。裝置試用后雖然能讀數，但讀數很慢，因為需要對焦，且手持不穩，稍微偏動，水表就跑出了視野，很麻煩。

我再次對透鏡成像公式進行研究，發現焦距一定時，只有當物距或像距其中一個固定，另一個才是定值。

于是我把從超市購買的伸縮衣桿進行了改造，制成兩段式伸縮結構的不銹鋼桿，可根據需要確定桿的長度。不銹鋼桿和望遠鏡的連接采用轉軸式結構，望遠鏡可以繞不銹鋼桿作360°旋轉，增大了觀察的范圍和靈活性。

另外，在不銹鋼桿底部設計了一個定位爪，能附在水表表盤上并打開水表的防塵蓋。定位爪處還安裝了一個毛刷，能拂去水表盤表面的灰塵（如圖所示）。

為在光線較暗時提高視野亮度，我還添加了燈座和LED手電筒。

二、使用方法

1.根據水表箱的深度調節不銹鋼桿的活接，使不銹鋼桿的長度適合觀察水表讀數。

2.把定位爪放在水表盤表面。

3.調節目鏡上的聚焦環（旋轉、上下移動），使水表讀數能在目鏡中清晰成像。

4.根據光線的實際情況調節和使用手電筒。

5.若水表有防塵蓋，用定位爪打開；若水表盤表面有灰塵或其他附著物，用毛刷刷去。

6.一個水表讀數完畢，可直接把定位爪移到其他水表上，不需要再次調節。