文湖南省衡陽市第一中學高435班歐陽璞

文長沙市第一中學李澤恩

智能電熱毯

文湖南省衡陽市第一中學高435班歐陽璞

冬天，爺爺來我家小住，睡覺時要么嫌熱，要么嫌冷，起床后經(jīng)常忘記關(guān)電熱毯，還好及時發(fā)現(xiàn)才未釀成火災。因此，我設(shè)計了一款能自動調(diào)溫的智能電熱毯。

一、制作過程

選擇一種普通型二極管半波整流調(diào)溫型電熱毯，將控制器從線路中取出，與電熱絲連接，用電膠布包緊，外用熱縮膠固定。

選擇電熱毯一處到兩處電加熱絲，剪斷后接上溫度開關(guān)，用電膠布包緊，位置還原。后經(jīng)多次實驗對比優(yōu)化，在圖1位置1處設(shè)啟動溫度40℃溫度開關(guān)一只，在位置2處設(shè)啟動溫度35℃溫度開關(guān)一只，將外用電線用布進行隱性化處理，用尼龍絲扣粘連。

圖1

二、使用步驟

最先在位置1處采用常閉型40℃溫度開關(guān)，按冬季正常睡眠需要加床墊和被子，用酒精溫度計和電子溫度計在產(chǎn)品中心區(qū)同時測溫。結(jié)果顯示，單個溫度開關(guān)完全可達到實驗設(shè)計，工作溫度控制在37℃至43℃之間，略高于人體最佳舒適度。

隨后又將溫度開關(guān)從位置1處換到位置2處，實驗結(jié)果在37℃至42℃左右；然后在位置1和位置2處用雙溫度開關(guān)，但實驗結(jié)果與位置1單開關(guān)設(shè)置無差異?？稍趧趧庸?jié)后改用35℃常閉開關(guān)，工作溫度控制在33℃至40℃左右。

經(jīng)多次對比實驗，確定在位置1處和位置2處采用40℃和35℃兩個溫度開關(guān)串聯(lián)方式，工作溫度控制在33℃到39℃之間，效果最佳。

當室溫達到溫度開關(guān)恢復溫度的設(shè)定參數(shù)時，智能電熱毯在室內(nèi)溫度23℃時，通電后可升到啟動溫度設(shè)定值，溫度下降到接近室溫的一個恒定值后能自動斷電。

三、創(chuàng)新點

1.智能電熱毯供暖溫度可控制在33℃至39℃之間，且室溫在23℃左右時，通電狀態(tài)下電熱毯自動停止通電，特別適合老年人及未成年人使用。

2.使用時無需開關(guān)電源或手動調(diào)節(jié)擋位，安全、節(jié)能又便捷。

3.將外線進行隱性化設(shè)計，方便收藏又美觀，也降低了成本。（指導老師：周慧穎）

文長沙市第一中學李澤恩

為方便病患及其家屬，一般醫(yī)院都設(shè)有一定數(shù)量的候診椅。然而調(diào)查后得知，許多病源菌是通過不衛(wèi)生的接觸物傳染的，例如人們常說的“疥瘡”、“坐板瘡”等。

如何解決候診椅傳染疾病這一難題？如果能實現(xiàn)前一位病人起身后，后一位病人不能馬上接坐原來的椅板，而是翻轉(zhuǎn)椅板替換一個新的板面，并對帶病菌的原椅板面采取消毒或滅菌處理就好了。于是我開始了間歇式滅菌候診椅的制作。

一、設(shè)計思路及原理

1.基本思路

（1）實用性設(shè)計。可組裝在現(xiàn)有的候診椅上，形成一種實用的新型候診椅。

（2）創(chuàng)新性設(shè)計。采用機電結(jié)合與自動控制技術(shù)，同時融入人性化理念。

（3）安全性設(shè)計。裝置的設(shè)計必須保證在座板面布置換過程中的絕對安全。

2.工作原理

裝置的自動控制原理如圖1所示。

圖1

以第一個病人起身離座為信號輸入，通過觸發(fā)式啟動開關(guān)，啟動定位電動機運行；候診椅的座板圍繞轉(zhuǎn)軸運動后重新置換；啟動滅菌裝置，對已被坐過的板面進行滅菌處理；啟動聲光排序叫號系統(tǒng)，提醒下一位病人候診。

3.總體結(jié)構(gòu)

方案一：裝置由座板、電動機、轉(zhuǎn)軸、座板面布、滅菌箱體、座板邊框、排序叫號顯示窗口、支架、支柱以及底座等組成（如圖2）。

圖2

裝置運行時，座板面布圍繞轉(zhuǎn)軸迅速轉(zhuǎn)動，完全置換后重新固定。

方案二：裝置主要由座板、電動機、轉(zhuǎn)軸、滅菌箱體、座板邊框、排序叫號顯示窗口、支架、支柱以及底座等組成（如圖3）。

圖3

與方案一略有不同，方案二的裝置啟動后，座板板面圍繞轉(zhuǎn)軸翻轉(zhuǎn)180°后重新固定。

二、創(chuàng)新點

本裝置利用聲、光、機一體化技術(shù)，同時考慮了病人的心理需求，實現(xiàn)了候診椅座板面布的及時置換，并進行滅菌處理，使候診椅的設(shè)計更具人性化。未來，我還將探索多個候診椅裝置的信息連接設(shè)計問題。

間歇式滅菌候診椅實物圖