吉林省实验中学   毕思达

　　2009年冬天城市供暖面临极为严峻的考验，也成为这个冬天里政府和百姓最为关注的热点问题。然而却有不少居民私接窃热循环泵，这种泵会对整体供暖系统造成紊乱，且严重影响到周围居民家中供暖。但目前尚无低成本适合民用的专业性科学检测仪器，于是经过调研，我发明了窃热泵检测仪。初步设计为声音采集单元、放大电路单元、音频功放单元；之后为真正做到科学监控，设计了锁相环电路，能够有效锁定特有频率，通过LED指示灯显示单元呈现。由于创新在我心中是理解的升华，为了使探测器更好与管道吻合，我自行研制了机械固定装置，可实现声音固体间传导，同时起到稳定声波的作用。为了更好地展示我的发明，最后设计了模拟试验装置单元，模拟家庭供暖循环系统。本设计理念为用科学推动社会的公平正义，从生活实际入手，通过反复试验研制成功。

　　本设计根据初中时学过的声音可以在不同介质中传播这一原理结合高中阶段学习的电学知识，在设计过程中利用一切发声的物体都拥有特定的振动频率这一特点，采用锁相环电路将固定频率的声音信号转化为电信号，研制成一种“窃热泵”的检测装置。

　　本设计针对性强，主要由压电声音探测器单元、锁相放大电路单元、示警显示电路单元和声音功放电路单元等部分组成。通过理论计算和实验结果确定了该装置的结构参数和声音采集方案，并最终完成本设计。

　　在设计过程中，实践了多种声音采集方案，包括接触性声音采集、非接触性声音采集，自行设计了声音信号处理电路，根据循环泵的不同工作档位将处理电路分为相应的检测档位。为减少误报，增加了人耳听音电路，真正实现“人机一体”，这样将保证本装置极低的误报率。而且，完全独立设计了压电传感装置。试验结果表明，该装置可以成功实现对“窃热泵”及时有效的检测，并且便于携带、节能环保、成本低廉。

　　第25届全国青少年科技创新大赛一等奖、第七届宋庆龄少年儿童发明奖金奖

　　【作品点评】窃热不仅会增加供热企业的水、电、煤等经营成本，也为供热安全带来隐患。因此，如何及时发现并制止这种行为尤为重要。毕思达同学应用比较简单的科学原理，制作出了这种窃热泵探测仪，其设计巧妙、科学，实用性强，具有推广价值。