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在一些大型广场、公园等场合,我们几乎随时可见摇摆喷泉的“身影”。与普通喷泉类型不同的是,摇摆喷泉主要是由摇摆机和对称的两组喷水管道及管道上多个喷准组成,故而可形成如“光芒万丈”等横向、纵向、斜向摇摆造型,令人深感心旷神怡。为便于大家更深层次的了解摇摆喷泉,本文现就与此类喷泉的常见摇摆形式及工作原理作以详尽的分析与阐述。
一、摇摆喷泉常见摇摆形式
纵向摇摆:喷头是在支架上安装一排或两排直流喷头,每个喷头间距一致,有拉杆链接,但喷头角度可自由摆动,水面下有水下电机及动力箱拖动,使每一组喷头纵向摆动,达到喷头高度一致,像条条银龙在空中飞舞,本组合其实庞大,美不胜收,可根不同的水池,用户的需求现场设计、制作。
横向摇摆:喷涂是在喷水管上安装若干只支流喷头。每几组喷水管道通过有机结合而成,喷射的水柱呈横向摇摆状,两组喷头对喷,优美动人,配合音乐更为富丽豪华。
斜向摇摆:喷头基本结构与横向摇摆喷头相同,由于其一方倾斜安装,喷射时想海鸥展翅,自由飞翔,配合音响及音控效果更佳。
二、摇摆喷泉径向摇摆的工作原理
摇摆喷泉的位置和运动速度的变化是产生摇摆水型潇洒风彩的重要因素。喷泉摇摆机构的位置传感器应当是防水的不接触定位装置。经常采用由磁铁感应的霍尔传感器、光纤引导的光电传感器或磁铁吸引的旋转位置编码器等。例如对于采用位置编码器的喷泉摇摆机构的定位装置包括:装在摇摆电机轴上的位置编码器、高速计数器、控制计算机以及通信接口等。由于摇摆机构的连杆一般会有较大间隙,为达到精确定位,只能使摇摆机构从一个方向到达定位点,才能保障其重复精度。因此,摇摆机构需要停车时,每次都要从一个方向到达定位点。
摇摆喷泉摇摆机构的定位精度受运动力矩与阻力矩的影响。运动力矩决定于电动机的电源电压和停车前的运动速度等,而阻力矩则由摇摆机构的摩擦力、水流的速度、周围的风力等合成。可见,这些都是不能事先确定的因素。所以,为了达到精确定位的目的,要每次改变其控制参数。对于采用电动机能耗制动来精确定位的控制参数一般有两个,直流制动电流的大小和启动制动时间。对计算机控制较为方便的方式是采用改变制动时间。
当摇摆喷泉摇摆机构的运动速度要与乐曲的节奏同步时,就要求得它的运动速度,并对摇摆电机进行调速。由于速度就是位移对时间的微分,所以从摇摆电机轴上位置编码器送来的脉冲数,就可以在计算机中求出运动速度。
当然了,除摇摆喷泉外,比较常见的喷泉类型还有水幕激光喷泉、跑泉、水珍珠喷泉、游戏喷泉、跳跳喷泉等,这些喷泉虽别有一番滋味,但均不如摇摆喷泉能令人置身于虚无缥缈的境界,也难怪近些年人们对其如此钟情。