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高张力水浮指南针的详细制作方法：
推荐原材料：矿泉水瓶盖一个，缝衣针一枚，自来水若干，磁铁一块，塑料泡沫一小块。
第一步：将针头在磁铁任何一端打磨一分钟，将其磁化。（时间越长，精度越高）
第二步：将塑料泡沫切割成长：15到20毫米，宽10毫米，高5毫米的小长方体块。
第三步：将针沿长边穿入，保证露在长方体塑料泡沫外的部分重量大致相等，左右对称。
第四步：打磨瓶盖口，将塑料凸起点抹掉（否则影响水面张力）。
我们先得到一个示意图，是针体本身的：
把瓶盖装满水，很满，你会发现整个水面直接凸起来了，你会对水的表面张力感到惊奇。
把做好的针放进去漂浮起来，他就会自动对准靠近中心的位置，不会总是帖在瓶盖的边缘。
这里的视频，是高张力置中测试：
你可以看到，这个针就像装了弹簧一样固定在中间。而且灵敏度很行的，我拿的是个数码相机，稍微距离近一点，就会让指针直接偏转。我在5米开外翻动一块磁铁，也会导致指针扰动。（所以用的时候，要把所有磁性物体全都拿到10米开外最好）
成品实物图，将保鲜膜盖在外包装上，可以让保鲜膜画有平行线，在基准时刻，将针与平行线对齐，第二天看看如果偏转了，则说明有异常。我这是个很基本的实物，主要是用来证明张力置中特性和高敏感度，大家可以在这个基础上，加上透明塑料、刻度、量角器等等，开发空间很大，我就不赘述了。
其他改进：将整个泡沫和针都用花生油涂抹，一则防锈，二则将浮体和水面隔离，使其不受水面粘滞力影响，最大限度发挥高灵敏度。
我这个很丑，因为时间有限，做个样本，大家自己做可以弄得更精细一点。
注意，在许多情况下，会导致制作失败，特别是张力置中失败，有以下几个原因：
一、水面没有加满到凸起，此时边缘的液面比中心高，直接将泡沫吸引到容器壁。只有当液面凸起的时候，才是张力指向中心的时候。
二、吃水深度浅，导致相对张力不足。如果塑料泡沫尺寸太大，则吃水深度比例过浅，此时的水粘滞力，要比张力大，不能精确置中，把塑料块削减到刚刚能让针浮起最好，吃水深度越大越好。
三、插针不对称，M1大于M2过多。由于液面凸起，在重力的引导下，自然是有向低处边缘走的趋势。这个力与表面张力平衡的时候，针能处于中心位置，但是如果M1和M2差别过大，导致张力无法与偏向力平衡，就会导致针冲向一边。
M1与M2能够容许多大的差异呢？这个区间还是相对较大的，吃水深度越大，这个区间就越宽。但无论如何，如果出现这种现象，还是手动调节针插得深浅（M1与M2的比例）最为快捷。同样道理，如果针偏左偏右，也会导致冲向一边，解决方案，则最好是使用剪刀修剪浮体。
四、如果不把瓶盖上的塑料凸起点（就是指你旋开瓶盖时拉断的那个很细的塑料点）磨平，这些点会改变液面张力分布，导致你指针旋转的时候“一格一格”步进，当然影响灵敏度。
总之，看起来非常简单的设备，制作起来还是要求很大的耐心的，主要是张力置中不好调节，如果以前没有经验，则得费一阵子。但是一旦做成，那他的精确度、灵敏度，都将是惊人的。
好了，现在总不会有人说我“误人子弟”了吧？有人竟然指责我说这里不是贴吧，比我厉害的人多了去了，我也没认为自己很厉害啊？总之如果真的有帮助，也希望这类网友不要说话那么苛刻。
还有人说这个不能加刻度，不能用于测量；还有人说他会不停游走。你看看视频，他稳定的就像加了个轴一样，我这还是胡乱做的呢，如果你再精细一点，那稳定度肯定更厉害。这个东西在有扰动的条件下，稳定性（置中特性），要比绳子吊的强多了，而且时间常数也低（响应快），你拿个绳子荡来荡去，频率稍微高一点就没办法测量了。我前面帖子说过，要利用张力置中，如果你对张力理解不透彻结果导致失败，第一件事情应该是苦读张力的知识，而不是马上返回来指责我的设计。我说过小时候做了一大堆，竟然还有人指责我是空想，还要求我把“设想帖”分出来，这样的出发点就令人汗颜。不多说了，说了伤和气，大家都认为自己的设计好，那就按自己的来呗，干嘛还要跑上来借鉴别人的设计呢。
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最近风声有点紧，所以先做一个建议指南针，解决最紧迫的问题。如果你有意见想要骂我，请看这个帖子，这个是真正需要讨论完善的高级货，你把你精力都用在折腾这些小东西上，也不会有多大帮助：http://www.dizhenluntan.com/viewthread.php?tid=3852&extra=page%3D1
希望广大懂电的、计算机的看看，一起讨论，完善这个方案，争取五一假期的时候做出点东西来。
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匿名
发表于 2010-4-27 21:14
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发表于 2010-4-29 05:58