Юный техник, 2009 № 09 - [14]
Принципы построения их очень разнообразны. Но очень часто они состоят из поплавка, соединенного с прибором, определяющим высоту его перемещения. Вот как работает один из вариантов такой системы.
Датчик в виде пустотелого металлического бублика свободно насажен на стержень, находящийся в баке с жидкостью. В верхней части стержня размещена катушка. По виткам ее протекает переменный ток, создающий электромагнитное поле. Оно наводит на поверхности поплавка индукционные вихревые токи, взаимодействующие с катушкой. По мере подъема поплавка ток в катушке возрастает. Измеряя его силу, можно с точностью до процента определить расстояние между катушкой и поплавком, а значит, и высоту уровня жидкости в баке. Вся эта система называется индуктивным датчиком уровня жидкости.
Однако ток в катушке изменяется слабо, чтобы его заметить, приходится применять усилитель. Система получается довольно сложной, а ее точность нужна далеко не всегда. Герман Панов предложил менее точный, но зато более простой и надежный датчик уровня жидкости на основе магнитных контактов-герконов.
Геркон, напомним, это стеклянная ампула, наполненная инертным газом, который выдерживает более высокое электрическое напряжение, чем воздух. В ампулу впаяны два гибких контакта из ферромагнитного материала. Если возле ампулы возникает магнитное поле, контакты замыкаются, и через них может течь ток.
Вот как Герман Панов предлагает использовать герконы в датчике уровня жидкости. В баке установлен вертикальный стержень, а на него надет пластиковый поплавок. Внутри стержня, на определенном расстоянии друг от друга, установлены герконы, а на поплавке — магнит. По мере изменения уровня жидкости поплавок перемещается вдоль стержня и своим магнитным полем замыкает контакты того или иного геркона.
Собранной изобретателем образец устройства реагировал на изменение уровня жидкости в 1,5 см. Замыкаясь, каждый геркон включает сигнальные лампочки, показывающие уровень жидкости в баке. Они могут также включить насос или открыть клапан.
Хотя в этой заметке мы все время говорим об абстрактной «жидкости», Герман предложил использовать его прибор конкретно для измерения уровня бензина в баке автомобиля.
Стоит сказать, что существующие измерители уровня бензина вполне справляются со своими функциями, и у Экспертного совета ПБ нет уверенности, что прибор Германа лучше других. Но, если автор представит результаты сравнения, ПБ вернется к теме.
ВСПЛЫВАЮЩИЕ ДОМА…
…для местностей с частыми наводнениями предлагает Алексей Кириллов из г. Сергиев Посад Московской области. О себе Кирилл сообщает, что он закончил четвертый класс и занимается в кружке математики и логики.
Речь идет о небольших садовых домиках. Каждый такой домик, по замыслу автора, должен быть закреплен на специальных стойках с возможностью вертикального перемещения. В нижней части дома установлена плита из легкого пластика толщиной 35 см. Она, как полагает Алексей, и должна обеспечить всплытие дома при наводнении. К сожалению, юный изобретатель указал размеры дома не полностью. Ничего не сказано и о том, каков его вес, из чего сделан. А без этого правильно оценить предложение невозможно.
Следует отметить, что конструкция любого дома, как это принято по строительным нормам и правилам, обладает огромным запасом прочности. Она выдержит удары волн, напор воды и ветра независимо от того, стоит ли дом на земле или на столбах.
Дом, способный всплывать, должен быть легче воды, а значит, иметь меньший запас прочности. Но это будет уже не дом, а скорее поплавок или дебаркадер. А стойки, способные удерживать такое строение, должны быть прочно заделаны в землю, что ничуть не дешевле, чем создание фундамента.
Плавающие дома известны в Юго-Восточной Азии. Однако основу их составляет лодка, а в ее конструкцию как бы вписана хижина. Такой дом-лодка не обладает мореходными качествами, но все же проплывает по реке за год десятки, а то и сотни километров.
Надеемся, что Алексей Кириллов еще пришлет нам немало ценных проектов.
РАКЕТУ, РАБОТАЮЩУЮ НА СЖАТОМ ВОЗДУХЕ…
…и воде, способную экономично и без вреда для окружающей среды выводить космонавтов на орбиту, предлагает Сергей Горюха из поселка Курагино Красноярского края.
Ракета имеет две ступени, соединенные фермой. Верхняя, вторая, ступень является космическим кораблем. Она работает на перегретой воде. А первая ступень — на сжатом воздухе. Вот как это происходит.
В верхней части ракеты устроено пять воздухозаборников, каждый из которых имеет свой электрический компрессор. Компрессоры сжимают воздух и закачивают его в особую камеру для последующей подачи в бак. Из бака сжатый воздух вырывается через сужающееся сопло и создает тягу, которая разгоняет ракету. Вторая ступень имеет прочный бак, наполненный водой. Сразу же после старта в нем включаются нагреватели и к концу работы первой ступени успевают довести воду до кипения. После отделения первой ступени на этом баке открывается клапан. Струя пара вырывается из сопла, возникает тяга, ступень ускоряется и выходит на орбиту.
Прервемся и скажем несколько слов о юном изобретателе. Сергей недавно закончил пятый класс, ему одиннадцать лет. Несмотря на свой юный возраст, устройство космических ракет он знает неплохо. Однако с физикой пока почти незнаком и потому в конструкцию его ракеты закрался целый ряд неудачных решений.
