齊玉品++齊運忠

一、問題的發(fā)現(xiàn)與設(shè)想

我是一名小學(xué)六年級的學(xué)生，家住農(nóng)村。從我記事起，家里的用水主要靠村里的一口大井集中供應(yīng)。每天由專人定時開關(guān)水泵，通過潛水泵把水抽上來，然后通過地下管道送進各家各戶。

有一天，我家水缸里的水用完了。這天家中沒人，水龍頭也是關(guān)著的，沒有接到水。做飯時，我和哥哥抬著桶到鄰居家去借水，剛一進他家的門，只見滿院子都是泥和水。原來，早晨放水時，他家的龍頭忘關(guān)了。另外，人們冬天為了防止把水管凍壞，需要等停水時把水龍頭打開，放進一部分空氣，再擰緊水龍頭。

這幾種情況，幾年來在我們村不知發(fā)生過多少回。

從那時起，我就想，要是有一種新的開關(guān)，不用人看管，既能在水缸缺水時自動打開，又能在缸滿后自動關(guān)閉，泵房停機時還能自動放氣，那該多好啊。當(dāng)時因為我年紀(jì)小，不懂得其中的道理，只能自己在頭腦里畫一個大大的問號。

二、方案的設(shè)計與制作

經(jīng)過幾年的仔細觀察和分析，我發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在的水龍頭是連續(xù)供水時用的。它靠外力把出水口壓住和打開。我們用的自來水有以下幾個特點：一是定時（有時也因停電等不能定時），專人開停水泵，水管里的水是時有時無，斷斷續(xù)續(xù)的；二是放水時，水管里的水有壓力，這種壓力隨水的急緩而變化；三是停水時，因泵、管密封，會把一部分水抽回去。

能不能利用水本身的壓力來壓住出水口關(guān)閉水閥呢？一天，我在旁邊觀察爸爸修理噴霧器，發(fā)現(xiàn)打氣筒是靠底部的阻水球在水的壓力下堵住進氣孔，防止水進入氣筒的。我當(dāng)時就在想，根據(jù)這個道理，如果在出水口處也裝進一個小球，問題不就解決了嗎？這個問題解決了，但是往水缸注滿水前，這個小球放在什么地方呢？

針對這一問題，我設(shè)計了這樣一個方案：在出水口旁安裝一個與它相通的管子作為導(dǎo)管，把小球裝在里面。這個導(dǎo)管的尾部密封，在它的下面再安裝一個浮子，使它能隨著水缸中水位的變化上下移動，利用缸中水位的升降控制導(dǎo)管中小球的前后滾動，達到控制閥門的開關(guān)的目的。然后用一個能使出水口轉(zhuǎn)動的支架，將它固定在水缸沿上。

于是，我請爸爸幫我買來安裝自來水用的塑料三通，塑料管、軟膠管、膠水等物品，把自己平時玩的小鋼球找出來，開始動手制作起來，用一些簡單的工具，把準(zhǔn)備好的材料進行了加工改造，進行試驗。

三、克服困難，取得收獲

在制作過程中，我遇到過不少困難。開始制作的自動開關(guān)，當(dāng)水流得快時，即便是導(dǎo)管尾都下斜，也會半途停水。當(dāng)時，我有點灰心。這時，老師和爸爸幫助我、啟發(fā)我、鼓勵我找出失敗的原因。經(jīng)過一番琢磨，我猜想，可能是導(dǎo)管太短，它的底部又是平的，放水時，小球受到水的沖力過大而造成的。于是，我又重新做了一個，把導(dǎo)管加長，又把里面的底上放進一個塑料短環(huán)，形成一個小球窩，減小了水對鋼球的沖力，問題得到解決了。

四、發(fā)明的設(shè)計原理及特點

家用水閥自動開關(guān)是為解決農(nóng)戶家庭用水的需要而設(shè)計的。農(nóng)村的自來水又主要是靠水泵抽水提供的。因開泵時間不定及停電等原因，容易造成溢水或漏水現(xiàn)象。

家用水閥自動開關(guān)的設(shè)計原理主要是，通過在可以轉(zhuǎn)動的出水管的一側(cè)裝上與之垂直的盲管，內(nèi)藏一重球，盲管下連一浮桶。無水時盲管下垂，可以放水。水滿缸后浮桶托起盲管，重球滾入出水管堵住水道而停水。

該開關(guān)有結(jié)構(gòu)簡單、可靠、使用方便等特點，能發(fā)揮節(jié)約用水，節(jié)約能源，節(jié)省人力的作用。

由于制作材料和制作工具的限制，還有不完美的地方：外形還比較粗糙；里面的小鋼球容易生銹，會導(dǎo)致關(guān)閉不嚴。

為了解決上述問題，我打算做如下改進：一是采用鋁或銅制作外殼，這樣會更堅固耐用；二是小鋼球可采用玻璃或不生銹鋼球。

責(zé)編/劉紅偉