多功能水表读数查看器

林立天

一、研究目的及过程

工人抄表时一般需要探下身子，否则无法看清水表读数，若碰上阴雨天气则更加吃力。为解决这一问题，我想利用物理学中的凸透镜成像原理，研制一款多功能水表读数查看器。可凸透镜较难固定，且要靠近水表表盘才能读数（物距在焦距之内时）。于是我对方案进行了改进。

在老师的指导下，我加长了家中望远镜的像距（即增长目镜筒的长度），并使其具有微调功能，以满足较近距离观察水表读数的需要。

然而新的问题又出现了。装置试用后虽然能读数，但读数很慢，因为需要对焦，且手持不稳，稍微偏动，水表就跑出了视野，很麻烦。

我再次对透镜成像公式进行研究，发现焦距一定时，只有当物距或像距其中一个固定，另一个才是定值。

于是我把从超市购买的伸缩衣杆进行了改造，制成两段式伸缩结构的不锈钢杆，可根据需要确定杆的长度。不锈钢杆和望远镜的连接采用转轴式结构，望远镜可以绕不锈钢杆作360°旋转，增大了观察的范围和灵活性。

另外，在不锈钢杆底部设计了一个定位爪，能附在水表表盘上并打开水表的防尘盖。定位爪处还安装了一个毛刷，能拂去水表盘表面的灰尘（如图所示）。

为在光线较暗时提高视野亮度，我还添加了灯座和LED手电筒。

二、使用方法

1.根据水表箱的深度调节不锈钢杆的活接，使不锈钢杆的长度适合观察水表读数。

2.把定位爪放在水表盘表面。

3.调节目镜上的聚焦环（旋转、上下移动），使水表读数能在目镜中清晰成像。

4.根据光线的实际情况调节和使用手电筒。

5.若水表有防尘盖，用定位爪打开；若水表盘表面有灰尘或其他附着物，用毛刷刷去。

6.一个水表读数完毕，可直接把定位爪移到其他水表上，不需要再次调节。