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高職組

智慧型橋梁安全偵測及交通監控系統

二零零八年九月,台中后豐大橋斷裂,讓我們重視到橋樑安全的重要性。目前台灣橋樑基本檢測為目視,無法完全即時偵測,我們提供遠多方面偵測和即時的遠端監控,還能即時處理的系統,提高工程人員檢測的方便性和準確度。溪水暴漲沖刷橋墩也是造成橋樑斷裂的危機之一,透過水位開關和監視器監控水位,若溪水高度到達危險時,會發出警報音和封閉橋樑同時我們也使用了簡訊發送系統立即發出簡訊通知相關單位來處裡現場狀況。此外土石流的災害也可能造成橋上車輛及行人的危險,當土石流發生時,會透過廣播系統通知橋上車輛及人員立即疏散。發生異常時,會透過微動開關、磁簧開關及水銀開關來檢測橋樑的異常情形,能夠即時封閉橋樑,不再讓車輛及行人進入,避免發生任何危險。

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。

一『碘』一滴,『硫』『金』歲月

本次實驗我們利用了自來水、蒸餾水並定出時間、溫度的差別去比較何種方法能夠有效洗出存在於金針乾製品中的二氧化硫。且我們利用酸鹼中和的原理,比較碳酸銨在有光處、陰暗處,以及不同的克數吸附二氧化硫的量。又配合著日常生活能夠輕鬆取得的檸檬汁、小蘇打和氯化鈉進行去二氧化硫的能力比較。最後比較使用骨碳和活性碳吸附二氧化硫的能力。並以直接碘滴定法去測量其中二氧化硫的含量。

電動抽線機

夠炫的 E 世代銀飾品為其特徵,從銀戒、手鍊、項鍊、耳環及各式吊掛在身上之銀環,無一不是金飾加工之成品。升上三年級在工廠實習課中有機會接觸到金飾加工課程,從熔銀、滾壓、抽線、焊接、銼磨、拋光到完成獨一無二的飾品,將飾品掛在身上,同學投以欣羨眼光,那份成就感實在無以言喻。因為從事金飾加工這一行業者並不多,所以大部分工作都是純手工製作,相當費力及耗時,尤其是方形銀線要抽成圓形銀線,更是吃足苦頭。於是想利用學校設備及材料設計製作出一電動抽線機,從最基本構想用電腦繪圖繪出,如何選擇動力源,如何讓滾筒能旋轉又能向前移動,到零件製作焊接組合噴漆等等,最後終於在幾位同學協力合作,及老師指導之下完成此一成品,希望此成品對金飾加工業能有所幫助。

生命洪道

本研究試圖於道路地層設置雨水疏洪池,達到疏洪保水效益為主題,探討(1)道路兩側水溝孔總面積、(2)道路疏洪管徑總面積與(3)疏洪管徑輸送彎角,三者對應疏洪保水效益關係進行分析比較。使用凡爾旋轉角度控制流速模擬出中央氣象局所定義的單日平均降雨量,並藉由此降雨器模擬出在發生豪雨時,道路2﹪的洩水坡度,透過道路兩側水溝孔總面積與下水道疏洪管徑總面積配置的建構實驗,將道路上的積水迅速排除,並藉由道路下的蓄水設施來進行保水儲存,以達供枯水期的用水目的。經研究實驗分析後,道路兩側水溝孔總面積28.8cm2與疏洪管徑總面積31.4cm2,彎角以15°角疏洪管徑的排水速率較為顯著,可取得最大保水效益。

蝴蝶園之經營管理-以紅紋鳳蝶飼育為例

在台灣加入WTO之後,面臨國際化、自由化趨勢下,地方原有的初級產業正面臨轉型的壓力,因此以休閒農業為導向的新產業型態亦應運而生,結合了休閒遊憩、自然生態教育與農業生產多元功能,為近年來台灣農業發展趨勢之一,而農場附設蝴蝶生態園即為其中之一類型。為了解蝴蝶園經營管理可能面臨問題,並配合本校鄰近之自然資源,我們選擇以紅紋鳳蝶為主要研究題材,探究其生活史並希望能對業者飼育管理提出一些建議。本研究分為兩部分進行,分別於昆蟲網室生態觀察及室內進行實驗設計,前者包括紅紋鳳蝶產卵位置的記錄、生活史的觀察;後者則設計在不同溫度環境時,紅紋鳳蝶卵粒孵化、幼蟲成長情形為何,並記錄幼蟲每日食葉量,以推估其食草植栽種植之參考。觀察記錄結果顯示,紅紋鳳蝶對於食草馬兜鈴植物之嫩莖、嫩葉(葉長<2㎝)為主要之產卵位置,兩者合計近80%。而在溫度對於卵粒之孵化影響,我們發現以35℃孵化最快為3.4±0.55日,21℃最慢為7±0.96天,總卵粒平均發育日數為4.9±1.67天;而當溫度高於38℃或低於15℃時卵粒則不發育。另外在溫度對幼蟲發育的實驗中,我們亦發現溫度高低與幼蟲發育時程成相反情形,在35℃一齡自終齡幼蟲約需24.7日,21℃則需29.3日,各溫度組並無太大之差異,幼蟲總平均發育期為27.03日。在食葉面積方面,各幼齡食草面積均呈數倍成長趨勢,總計幼蟲平均總食葉面積達25923.29mm2,推估一株半年生的馬兜鈴植栽應可飼育11.5隻幼蟲量,三年生者植栽約可供應49隻。根據實驗結果,我們建議業者在飼養紅紋鳳蝶時,應多注意馬兜鈴嫩莖、嫩葉之生長狀況,並增加攀爬的網目空間以利生長。而溫度調控可做為卵粒與蛹孵化族群控制方式之一,當需人工飼育幼蟲時應以25~30℃為佳。此外幼蟲食草植物務必事先栽植足量,以避免族群大發生時食草不足之情形;一、二齡幼蟲應特別防範天敵蜘蛛之掠食。

澱粉水解的探討

1.澱粉以稀鹽酸催化水解時,[H+]愈高,水解愈佳。2.不同種類的酸催化澱粉水解,以稀鹽酸效果最好,我們推測和Cl-有關。3.和我們推測一樣,氯化物本身即有催化澱粉水解的效果。4和Cl-同族的F-,Br-,I-也有催化澱粉水解的能力,其效果強弱順序I-、Br-、Cl-、F-。. 5.不同種類的酸,如果加入NaCl後,則其催化能力都有加強的效果。6.微波加熱取代隔水加熱,不但可增加水解速率而且產生葡萄糖的量也倍增,這是很奇特的地方。7.茶葉汁、薑、辣椒、咖啡、檸檬汁、梅汁對澱粉水解都有催化的效果, 但蒜頭沒有,其中以梅汁效果最好。 8.茶葉汁、薑、辣椒、咖啡、檸檬汁、梅汁加入NaCl後對催化澱粉水解的能力,有加強的效果。9.模擬人體的溫度,及胃液鹽酸的濃度,發現要水解澱粉需要很長的時間才可以。由此可知,人體內在短時間可將澱粉水解,澱粉?扮演非常重要角色。10.梅汁在37℃,經過兩小時,其催化澱粉水解的能力在相同狀況下,和鹽酸很類似。

渾身是勁的電動自行車

本研究主要是為了要研發讓電動自行車增加續航力。為達此目的,本研究設計有兩大功能:一、自製可以讓三個電池互相串聯輪替切換供電的開關;二、設計兩個馬達:輪鼓馬達、直流有刷馬達,可以適用在不同的地形進行切換,並對直流有刷馬達進行電力回充,延長電力,以達增加續航力的目的。經實驗結果發現:三個電池的輪替切換可以提昇續航力約30%,另外兩顆馬達的切換,在平時較平緩的路段以輪鼓馬達來供給動力,直流有刷馬達對不供電的其中一顆電池進行充電,若遇到上坡路段時,切換成由直流有刷馬達來提供動力,並可變換不同的齒輪比達到輕鬆爬坡的目的。

你省省吧!低耗能省電號誌燈

根據行政院科技顧問組及能源會估算,全國交通號誌改成LED 燈,可減少1.6 億度的電力,以每度3.5 元計算,每年可省下近5 億元。本專題以LED 燈為基礎,運用白天及夜間人們對光源相對亮度的視覺反應,提出低耗能號誌燈結構,達到省電的效果。目前的號誌燈,並未針對白天及晚上的周邊光度差異,在節能角度上作控制,故不論白天或黑夜所消耗的電能均相同,但因晚上的周邊光度較暗,較弱亮度的號誌燈,就能具有與白天相同的辨識效果,若能降低夜間LED 燈的亮度,必能達到節能的效果。本專題製作一套低耗能省電號誌燈的雛型,經實際測量印證發現,比現今LED 燈更節省近四成的電力,若以前述行政院的數據,全年可再減少近0.59 億度的電力損耗,相當於2 億元的電費支出。

即時行動安全網

每個人一定親身經歷過或是聽過親朋好友訴說財物失竊的往事,不是抓不到小偷,就是抓到時,小偷已經將財物變賣或花光。 ◎ 人體偵測電路:RF模組把人體感測訊息傳送給單晶片。 ◎ 單晶片:利用藍芽發射是否有人訊息給監控手機。 ◎ 監控手機:透過自動照相、e-mail、簡訊程式,立即傳送小偷照片與簡訊給隨身手機,自動照相程式利用鏡頭伸縮拍到更清楚的畫面。 ◎ 隨身手機:開啟簡訊與e-mail後,打電話給監控手機,監控手機的自動接聽電話與擴音功能告知小偷已經被發現。本作品可以在小偷闖入後的3分鐘內收到照片e-mail與簡訊,人體感測電路很小造成私密性高,小偷在偷竊時間極少且不知道監控手機位置下,偷竊的行動力就會降低,生命與財產的安全更獲得保障。