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第九届国际发明展览会青少年参展项目 研究论文 研究项目：任意地面竖直高度测量尺 项目研究创作者：肖若岚 项目创作者简介：湖南省株洲市枫叶中学初二年级学生 湖南省株洲市枫叶中学 2016年9月1日 任意地面竖直高度测量尺 湖南省株洲市枫叶中学 肖若岚 论文摘要： 在工作中，工程建设测量水平高度定位时，基本都没严格定位，随意用直尺或普通标杆往待测量地面一放，用肉眼直接观察高度。这样测出高度偏差大，特别是在斜面的某个位确定一个水平更难，基于此我们研究任意地面竖直高度测量尺。该项目主要是根据地球的引力作用，利用不倒翁的工作原理通过方向定位提示系统来确定任意面的竖直方向，从而测定竖直高度，确定水平面的。 关键词：任意地面高度、不倒翁、竖直高度、测量尺、任意地面竖直高度测量尺 课题由来： 在地面测绘，建筑工地上看到技术人员用普通直尺作定位标杆测量某地的高度时多为随意性，造成了较大误差，本应该确定为水平面的，结果没有水平面了，从而研究该项目。 设计项目的目的和思路 该项目的目的：降低测量技术人员在测绘时的劳动强度，能迅速找到任意地面竖直方向的高度。 基本思路：在任意地面上的某点树立标杆尺，让标杆尺自动在地球引力的作用下使杆迅速的定向竖直方向。在此基础上再用一个自动校正告之水平调整系统和声音提示器来完成某点的竖起定位。 研究方案和制作过程： 1、研究的第一阶段： 作品是在高标尺中间做一个固定的直线，在标尺的另一端用线吊重锤。当重锤在重力的作用下成竖直时，将标尺上的固定直线与重锤对比，基本重合时，标杆尺即为竖直了，这个作品经实际观察后，发现肉眼观测时同样有较大误差，加上外力和其它作用误差更大。 2、研究的第二阶段： 在重力作用寻找竖直方向的基础上，我尽量克服外力和人为作用，就利用地球引力作用根据不倒翁的原理，制作标杆尺的底座，让尺放在某位置时能迅速的使标杆竖直起来。这样处理后，人眼直接观察确定还是不够精确。 3、研究的第三阶段： 经过多次实验与改进，项目设计图如下： 我就在不倒翁上方，标杆底部加一个水平检测器，为了检测水平度和外力的因素，又在水平检测器内部装上检测水平度的告之声音系统，让测量竖直方向的高度更准确，接近自动定位的竖直测高效果。 经过多次改进之后，项目实物图如下： 科学方法、科学原理 利用地球的万有引力，不倒翁工作原理寻点定向。 利用电子电路报告提示作用，自动校正寻找定向。 四、该项目的主要贡献 任意地面竖直高度测量尺可以提高工程测量的准确性、稳定性和工作效率作用。 五、他人同类研究的情况调查 经过查新后，我没有发现任意地面竖直高度测量尺产品。 六、进一步完善该项目的设想 该项目可以增加一个自动读取高度的告之器。 研究结果： 经过多次实验，该项目可以确立任意地面的竖直方向，从而测定竖直高度，确定水平面。 研究结论： 在地面测绘，建筑工地上看到技术人员用普通直尺作定位标杆测量某地的高度时多为随意性，造成了较大误差，我发明的任意地面竖直高度测量尺正好填补了这一空白。 A 标高尺 B 检测系统 C 不倒翁座 D 重心锤 E 扬声器 F 电源 G 水平仪