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1、双阀压力控制器能精准控制密闭系统内压力来模拟小鸟唱歌双阀压力控制器能精准控制密闭系统内压力来模拟小鸟唱歌英国豪迈导语：文章中指出：鸟类与哺乳动物都是通过一样的发声机制肌弹性气动力简称MEAD来发声。研究此工程的关键在于是否能通过控制器官下方与外部压力的方式在鸣管鸟类身上与人类喉头相似的器官中模拟发声组织的振动。你知道小鸟是怎样唱歌的吗？原来跟我们差不多！著名学术杂志（NatureCommunications）于2021年11月27日登载了一篇C.P.HElemans博士的最新研究文章，标题为鸟类与哺乳动物之间通用的发声机制与声音控制。文章中指出：鸟类与哺乳动物都是通过一样的发声机制肌弹性气动力
2、简称MEAD来发声。研究此工程的关键在于是否能通过控制器官下方与外部压力的方式在鸣管鸟类身上与人类喉头相似的器官中模拟发声组织的振动。为了精细控制密闭容器内的压力，C.P.HElemans博士选择了艾里卡特alicat的双阀压力控制器。压力控制推动肌弹性气动力振动期刊原文图1局部截图展示了肌弹性气动力振动经过。动物的声音是由发声组织每秒钟数百次振动而产生的不连续空气脉冲组成。肌弹性气动力MEAD描绘了此类振动怎样在无活动肌以一样频率共振的情况下得以持续。一般来讲，肌肉的收缩速度最快可达250Hz。在肌弹性气动力理论中，封闭的发声组织下方积聚着一股气压直至压力迫使发声组织开启，其开启与闭合呈不规
3、那么状，进入发声组织的空气被其振动切断，由此即发出了声音。振动频率决定了声音的上下，而振动频率取决于进入喉头哺乳动物称之为喉头，鸟类称之为鸣管的气体流量以及发声组织的肌张力。艾里卡特的双阀压力控制器控制密闭容器内压力。哺乳动物的肌弹性气动力MEAD发声机制已被论证，为了证实鸟类也是如此，C.P.HElemans博士在小鸟的鸣管中模拟了由压力形成的气流。研究团队希望通过精细控制位于发声组织下端的支气管内的压力来测试肌弹性气动力MEAD振动的存在。由于鸟类呼吸系统内的多余空间绝对封闭，采用艾里卡特的双阀压力控制器无疑是最正确方案。分别控制进气、排气的两个阀门根据实验要求的实时压力，精细有效地控制进
4、入、排出密闭系统的空气流量。艾里卡特的差压式双阀压力控制器上图为显示屏外置，注：两个压力传感器均位于正前方。为了不破坏生物构造，实验经过中须将压力控制在一个极低3kPa与大气压力之间的范围内。为此，我们决定在压力控制器中内置一压差传感器，其中一个远程传感器端口连接小鸟的支气管，另一个通大气。也就是讲，即便实验经过中支气管的压力会发生微小的变化，但相对于当地大气压而言却始终保持不变。兼容模拟量控制、数字信号控制于一体的艾里卡特双阀压力控制器，轻而易举地便帮助工程团队使小鸟的鸣管处于支气管升压状态下。压力控制空间和冗余期刊原文图6局部截图展示了冗余压力控制空间。除了验证鸟类的肌弹性气动力MEAD发
5、声机制，C.P.HElemans博士还想知道鸟类发声是源自于唯一的肌肉指令还是一个冗余的控制空间。为此，研究团队在鸣管处于支气管升压状态下并伴随肌肉刺激源变化的同时，还不断变化着环绕在鸣管四周的锁间气囊ICAS的压力。工程组又另外采用一台双阀压力控制器模拟跟支气管腔体内压力范围一样的1-3kPa(G)的锁间气囊ICAS的压力。研究团队发如今两个压力区以及肌肉刺激源内的多种压力组合能产生一样的基频，对肌弹性气动力MEAD来讲是一种常见的冗余特性。值得留意的是，C.P.HElemans博士发现维持发声组织振动的空气动力并非由声道内空气柱的质量惯性产生，而是由发声组织波动而形成的压力差产生参见论文第6页，维持气体进入发声组织必不可少的高、低压力交替并非由进入鸟儿喉咙的空气量在喉咙下端形成一低压区直至发声组织再次开启形成，而是靠组织边沿的波动在鸣管内形成必须的压力变化。本文关于压力控制器的应用是一项将空气动力学应用在动物身上的很棒的研究工程。假如您也想利用艾里卡特质量流量计、质量流量控制器、压力控制器将手中的研究方案变成现实？请联络艾里卡特。