全國中小學科展

高職組

視覺化溫測系統之研究

本研究主要目的為設計一可直接裝載於水中的溫度感測裝置,有別於以往僅用數字或蜂鳴器警告溫度過高,我們將以視覺化的方式來呈現目前的水溫,以達到警示的作用。除此之外,有鑑於人們因為天然氣熱水器的裝置位置不當,而導致冬令時節,一氧化碳中毒死傷人數的增加,我們亦設計一一氧化碳偵測裝置,當CO 濃度過高時,即會開啟排風機,並以聲音警告使用者注意,同時水中的燈光也會由原先的單一顏色改變為多色閃爍,以期發揮更大的警示效果!水藉由顏色的催化,除了達到水溫和CO 濃度的警示外,泡澡的氛圍也隨之提升,對於壓力的抒解將更有助益。本作品包含:矽膠模型製作與灌注、溫度感測電路、一氧化碳感測電、警示器電路與設備。

紫色風暴

一、背景簡介:在現代工商業的時代幾乎家家都有電風扇,在此專案特別研究電風扇的改良和對人類生活的影響二、創新所在:(一)在電風扇上,加上角度定點暫留, 使電風扇一樣會旋轉, 還會在設的定點角度吹久一點。(二)電風扇有自動感溫功能,能自動感測溫度並調整風量。(三)增加安全功能,當人很靠近時停止風扇轉動。

汽車彈簧避震器拆卸裝置改良與增進使用者安全

一般汽車維修廠習用(傳統式)汽車避震器彈簧拆卸裝置,僅用C型壓板壓縮彈簧易 彈出,拆裝時不方便且非常不安全。原先以習用拆卸裝置作改良,從操作上的缺失及 安全考慮設計改良。經測試使用,檢討改進設計出一新結構,以四向軸裝置,增進使\r 用方便性及安全性。改良製作的與原廠的拆卸裝置做比較[如表一]:

方圓之間—方體內的正多面體造形設計與加工

“方體內的正多面體造形設計”就是在方體內加入多面體,在許多大樓門口都可看到類似這樣的多面體造景藝術。正多面體基本造型有四面體、六面體、八面體、十二面體、二十面體,若加以變化可製作出更多的多面體,我們運用多面體和多面體的幾個變化,來製作出更多的多面體,如複合、截角、星狀化等關係。我們使用電腦輔助設計(CAD)軟體將正多面體圖設計出來,並以空間數學、幾何投影學計算正多面體圖的造型,再由電腦輔助製造(CAM)軟體模擬與產生加工程式,最後以 CNC數值控制機械加工出來。而加工時有造型的多面體不易夾持,必須使用特殊夾具來固定於虎鉗上,且預防夾持變形也很重要,如此才能製造出我們設計的方體內正多面體造型。

單汽缸二行程引擎高轉速扭力延伸

一. 目前高轉速二行程引擎的使用量已經相當少,其原因是進排氣不完全,再加上燃料是與潤滑油混合在一起的,所以會增大廢氣的排放量。二. 我們發現到二行程引擎有幾個特別的優點:(一) 只需做一次往復運動就能產生一次動力(二) 有著簡單的結構和較輕的重量(三) 在維修方面也相當容易(四) 有極高轉速的特性三.由此我們利用二行程引擎高效率的機械結構和現有的空間來提升引擎的效能。

大卡車防輾裝置設計

本研究大卡車的防輾裝置機構,在此設計上我們研發了利用駕駛員可以因應地形而選用防輾裝置之作用,且同時連動設有警示裝置,以防因為駕駛員之疏忽而造成輾人意外事故,該防輾裝置係利用卡車之氣壓、油壓、電子或可程式控制做設計,研究分析結果,該裝置具備新穎性、進步性及產業利用性等諸多特性,且其所需成本低廉,對實際卡車應用上兼具高度實用性,目前已申請專利,未來可期受到推廣與應用。

八方風雲輪風換發

在原油短產與飆漲的時代下,且生質油的發展反造成全球物價急速攀升,能否在最節能與最具效能理念下,替代電能的來源搜尋與研發成了全球最關心、最迫切的要事。在全球要事目標下,本研究探討被遺漏的工廠廠房免電力自然通風設備,將其改造成自然風力發電機組,朝支援都市建築環境照明設備所需的電力進行研究。本研究後發現免電力自然通風器發電機頗具可行性,靠著穩定風量讓葉片能順利轉動,驅動轉磁式發電機產生電力,同時具有原有排熱、排濕氣與通風等功能。並有效解決一般風力設施受風場限制所造成發電量不穩定的困擾,藉由輕巧風力發電機補助家用太陽能發電組的供電效能、期盼能有更進一步的研發,使其成為都市建築環境電力供應主角。

藍芽語音小老師

透過 "藍芽小老師" 將藍芽連線語音播放器與電腦配合,操作簡單,便於提醒同學個日的考程、作業、攜帶物品並提供上網功能以提升學習品質。〈1〉 文章導覽閱讀......(p.9) 〈2〉 提醒考試、作業注意事項......(p.16) 〈3〉 提示老人吃藥......(p.17) 〈4〉 幫助盲胞方便閱讀新聞......(p.17)

電池的深入探討及廢電池的應用

一、由指針偏轉方向可知,相同電極時,電解質濃度低的一邊是陽極,濃度高的一邊是陰極,而且濃度差愈大,電流愈大。 二、一般而言,任何一個濃度差電池,我們能寫出下面的公式:E= Eo - 0.059 / n * log[Mn+]稀 / [Mn+]濃 三、不同電極時: (一)如果陽極電解質的濃度大於陰極電解質的濃度時,則電流隨著陰極電解質的濃度減少而電流減少,且兩電解質的濃度差愈大,電流愈小。 (二)如果陽極電解質的濃度小於陰極電解質的濃度時,則電流隨著陽極電解質的濃度減少而增加,且兩電解質的濃度差愈大,電流愈大。 四、由第三點可知,純就Zn-Cu電池來講,要使電流加大,則需ZnSO4的濃度小於CuSO4 的濃度且兩者濃度差愈大愈好。 五、由指針偏轉方向可知,相同電極、相同濃度的電解質時,溫度高的一邊是陽極,溫度低的一邊是陰極,而且溫度差愈大,電壓愈大,電流愈大。 六、不同電極,但電解質濃度相同時,陽極電解質的溫度大於陰極電解質的溫度,或陰極電解質的溫度大於陽極電解質的溫度,對電流影響都不大。 七、由第六點可知,純就Zn-Cu 電池來講,要使電流加大則溫度影響不大。 八、棉線鹽橋產生的內電阻,和棉線鹽橋長度有正變的關係,和棉線鹽橋截面積成反變關係。 九、由第八點可知,純就Zn-Cu 電池來說,要使電流加大,則鹽橋長度要短,與溶液接觸面積要大。 十、廢電池不必急著丟掉,隔一段時間可再使用,或底部挖洞浸鹽水,再用蠟燭油密封,可使用一段時間,或在酒精燈旁烤一下,即可再使用兩三次。 十一、廢電池真的不能用了,拆開裡面有碳棒、鋅殼、電解質,可再利用: (一)碳棒:做電解水、電解CuSO4的電極。 (二)鋅殼:可做Zn-Cu 電池的鋅極,或可作為改良式的Zn-Cu 電池。 (三)電解質:包括MnO2、ZnCl2、NH4Cl、碳粉,其混合可作為2H2O2→2H2O+O2的催化劑,可作為MnO2+4HCl→MnCl2+ Cl2+2 H2O的氧化劑。 十二、本次研究內容,不像以前全國科展如何增加Zn-Cu 電池的電流、電壓,我們只是探討課文的文字敘述及廢電池的再利用。 十三、應用實驗: (一)製作出一棵不必插電,卻能閃閃發亮的聖誕樹 (二)探討電線著火,不能用水滅火的道理

以機械氣壓組成正反器型態之迴路設計與探討

「儼然有發現新大陸的感覺!」這句話代表我們從此次研究與製作的結果中獲得的最佳感言。本項研究的動機和目的在於以數位邏輯的理論基礎和設計方式作為根據,將順序邏輯設計的概念以正反器的型態應用在機械氣壓控制迴路的設計上,並試著找出在機械與電機電子整合的模式下,是否真能符合其兩者共通的特性存在,也進一步分析和探求其可行性與否。而研究的過程或方式,從擬定工作項目、工作期程與進度及工作流程後,繼而展開迴路設計與規劃、連接實驗迴路測試和偵錯,由於研究和實驗製作的迴路項目很多,屆時必將無法於現場實體展示,因此,在完成前述所有迴路的設計與規劃、測試和偵錯,便開始組合單元項目迴路與標示牌製作、錄影拍攝和轉檔編修,並藉以網頁編輯的方式來呈現成果。結果發現,以機械氣壓組成正反器型態之迴路設計確是可以被應用的不錯方式,亦驗證在機械與電機電子整合的模式下,真具有兩者共通的特性存在,又在討論中,闡述分析在一般氣壓控制迴路的設計中常用於機械氣壓(純氣)的設計方法,並與我們研究製作的方式作比較和探討。最後在結論裡,我們咸認應可提供日後在這方面的學習者有一個新的思考方向和學習,亦能作為在教學上的參考,也寄予未來的發展前景是寬廣且令人期待的。