長沙高中生發明橋墩垂直沉降監測儀器

   “萌發發明念頭是因為鳳凰沱江大橋垮塌事故！”鄒雪君是湘西人，從小便喜歡動手動腦筋，進入長郡中學后，便加入學校的科研興趣小組。2007年8月13日，沱江大橋突然坍塌，導致多人遇難。聽到這個消息，小姑娘心情沉重，因為父親在公路部門工作，耳濡目染，她對路比較敏感。她央求父母帶她去事故現場，又去相關部門進行社會調查：湘西的許多支線橋梁年久失修，特別是2008年汶川大地震后，湘西地區的橋梁也受到一定影響，有的出現了嚴重的沉降變形……

    了解越多，小姑娘搞發明的念頭越濃。“我常常想，如果能有一種儀器設備能解決以上問題，那該多好啊！也許我的家鄉從此就不會再發生橋梁事故了！”鄒雪君想到就做，利用假期，她開始發明設計。

    大學微積分知識都用上了

    鄒雪君很快設計出橋墩監測方案：利用放大鏡對橋墩微量垂直沉降進行較遠距離地放大。她拿著從顯微鏡上拆下的曲面鏡和用坐標紙制作的簡易光靶及一個功率為1mw的激光發射管開始實驗，剛開始就遇到問題：曲面鏡在橋墩模型上根本靜不下來，很難達到與地面垂直，那該怎樣解決這個問題呢？

    思索良久，直到一個陽光明媚的下午，她突然想起姑姑家裝修時，裝修工人在裝推拉式不銹鋼的窗戶時，用到一種平衡儀器——自動安平裝置。經過詢問，她從一家儀器店中的水準儀中拆下自動安平裝置帶回家。將自動安平裝置安裝在曲面鏡下以后，果然，曲面鏡在自動安平裝置的調解下，很快回復到與重心垂直的位置，這樣監測就能正常運行。

    原始而又簡易的監測設備發明出來，經過實驗，能夠監測到物體的大概沉降。后來,她將光靶換成自己拼做的光電轉換器和光電接收器，由普通的塑料管筒和電腦視屏攝像頭組成，而攝像頭的另一端連接電腦，這樣一來實現設想中的可視化。

    但問題接踵而來，這種裝置始終不能實現對橋墩的精確測量。根據實驗結果，她發現實際沉降量和光電接收器上的數據存在一一對應的關系。她找到老師，給了老師相關的一些角度長度等數據，讓老師協助她推導實際沉降與曲面鏡放大后的數據之間的關系，這其中涉及到大學的微積分知識。

    又經過一段漫長的實驗與整理過程，裝置基本成熟了，鄒雪君給裝置起了個名字叫“橋墩垂直沉降監測電子眼”。接下來就是逐漸完善的過程了，該怎樣利用公式來在電腦上顯示呢？

    鄒雪君想：“如果能有一個程序能同時顯示激光束的實時數據，又能自動采集數據和分析數據，那就好了！”于是，她托父親找了他一個在一家大公司做程序管理員的朋友，請他幫忙設計了一個程序。沒多久程序設計出來了，能清楚地顯示激光束的具體位置。這樣，她的發明終于成功。