超音波システム研究所

超音波の新しい利用に関するブログです

超音波制御技術について

2017-07-31 21:30:25 | 超音波システム研究所2011

超音波制御技術について

超音波の適切な状態と考える各種写真をご紹介します。写真のように、制御パラメータを変更することでさまざまな状態を設定することができますが水槽が適切でないと、制御に対する超音波伝搬の反応・変化が十分に行えません。

水槽の改良につきましては多くの経験とノウハウが必要です。
下記画像については複雑な現象ですので文章での説明は難しいので、
各種技術・ノウハウに関するご質問やご相談はお問合せフォームよりお問い合わせください。

 間接容器と定在波による「超音波制御技術」(動画)

超音波<攪拌・分散>
間接容器と定在波による「超音波制御技術」

複数の振動子を使用する超音波システム

超音波制御技術

超音波専用の「間接水槽」と「液循環装置」による超音波制御技術です。

   

 

 


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流水式超音波システム

2017-07-31 20:52:03 | 超音波システム研究所2011
流水式超音波システム
http://ultrasonic-labo.com/?p=2231





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超音波の「流れとかたち・コンストラクタル法則」No.6

2017-07-31 19:12:25 | 超音波システム研究所2011

超音波システム研究所(所在地:東京都八王子市)は、

 流れとかたちに関する「コンストラクタル法則」を利用した、
 超音波利用(非線形現象の制御)技術を開発しました。




参考動画のような、川の流れの観察をヒントに開発しました。




超音波利用に関して
 流れの観察経験により
 音響流を直感的に
 とらえられると考えています。

音響流<一般概念>
有限振幅の波が
 気体または液体内を伝播するときに、
 音響流が発生する。

音響流は、
 波のパルスの粘性損失の結果、
 自由不均一場内で生じるか、
 または
 音場内の
 障害物(洗浄物・治具・液循環)の近傍か
 あるいは
 振動物体の近傍で
 慣性損失によって生じる
 物質の一方性定常流である。




<参考>

1)振動について
ロイヤル・インスティテューション 133回「振動」より
機械工学の重要な一分野のほとんどすべてを、
ここに記述してみようと思っている 
【著者】リチャード・ビジョップ 
【訳者】中山秀太郎  出版社:講談社(1981年 ブルーバックス B-471)

http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/d84ac354211817300e3ef1ba76e64a8d.pdf

2)流れとかたち
 すべてのかたちの進化は
 流れをよくするという「コンストラクタル法則(constractal-law)」が支配している!
【著者】 エイドリアン・ベジャン Adrian Bejan  J. ペダー・ゼイン J. Peder Zane
【訳者】 柴田裕之 【解説者】 木村繁男  出版社:紀伊國屋書店 (2013年)


超音波洗浄機の「流れとかたち・コンストラクタル法則」
http://ultrasonic-labo.com/?p=1779

流れと音と形の観察:コンストラクタル法則
http://ultrasonic-labo.com/?p=7302




3)サイバネティクスはいかにしてうまれたか
【著者】 ノーバート・ウィナー 
【訳者】 鎮目恭夫  出版社:みすず書房(1956年)

・・・・・・・
絶えず移動するさざ波の塊を研究して、
 これを数学的に整理することはできないものだろうか。
・・・・・・・・

水面をすっかり記述するという
 手におえない複雑さに陥らずに、
 これらのはっきり目に見える事実を
 描き出すことができるだろうか。

波の問題は
 明らかに平均と統計の問題であり、
 この意味でそれは
 当時勉強していた、ルベーグ積分と密接に関連していた
・・・・

私は、自然そのものの中で
 自己の数学研究の言葉と問題を
 探さねばならないのだということを知るようになった。
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

こうして、サイバネティクスの立場から見れば、
 世界は一種の有機体であり、
 そのある面を変化させるためには
 あらゆる面の同一性を
 すっかり破ってしまわなければならない
 というほどぴっちり結合されたものでもなければ、
 任意の一つのことが
 他のどんなこととも同じくらいやすやすと
 起こるというほどゆるく結ばれたものでもない。
・・・・・・

・・・・・・
 理想的には、
 単振動とは遠い過去から遠い未来まで時間的に
 不変に続いている運動である。
 ある意味でそれは永遠の姿の下に存在する。

音を発したり、止めたりすることは、
 必然的にその振動数成分を変えることになる。

この変化は、小さいかもしれないが、
 全く実在のものである。

有限時間の間だけ継続する音符は
 ある帯域にわたる多くの
 単振動に分解することができる。

それらの単振動のどれか一つだけが
 存在するとみる事はできない。
 時間的に精密であることは
 音の高さがいくらかあいまいであることを意味し、
 また音の高さを精密にすれば
 必然的に時間的な区切りがつかなくなる。
・・・・・・・

・・・・・・・


上記を参考・ヒントにして
 超音波伝播現象における
 「非線形効果」を測定・利用する技術を
 流れをよくするという「コンストラクタル法則(constractal-law)」で
 整理することで、超音波利用技術にまとめています。

超音波技術(アイデア)
http://ultrasonic-labo.com/?p=7031




参考動画<流れの観察>

https://youtu.be/X39ZeTh8hDY

https://youtu.be/0JQJ4ehll_4

https://youtu.be/9tRq0EC2n4c

https://youtu.be/dsjxbQ_Hbdg

https://youtu.be/LVlFvp08Dhc

https://youtu.be/IyBYD6qi224

https://youtu.be/HeAxQF3FiCs

https://youtu.be/1mbQjeMTPP0

https://youtu.be/YK1C_fkq2hg

https://youtu.be/p3OQa7YN7cg

https://youtu.be/X_vCLBI81Uo

https://youtu.be/dlM-NVSUdaU

https://youtu.be/D_DJ04g1pnQ

https://youtu.be/jtbG7Wp0oNk

https://youtu.be/O2icOc4BUco

https://youtu.be/6vxzfqPec5g




注:
くりかえし
 超音波と
 流体の変化(流れ、渦、波・・)を
 観察して  
 イメージを修正しながら
 音響流に関する論理モデルを考え続けます

1年ぐらい経過してくると
 渦の動きが見えてきます
 そこから
 ぼんやりと、洗浄物に対する
 音響流の影響がわかります





参考

超音波とマイクロバブルによる表面改質(応力緩和)技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=5413

樹脂・金属・セラミック・ガラス・・の表面改質に関する書籍
http://ultrasonic-labo.com/?p=7530

1)カルノー・熱機関の研究
REFLEXIONS SUR LA PUISSANCE MOTRICE DU FEU ET SUR LES 
MACHINES PROPRES A DEVELOPPER CETTE PUISSANCE
著者 サヂ・カルノー 訳者 広重徹
株式会社 みすず書房

2)機械振動論 (1960年) 
デン・ハルトック (著), 谷口 修 (翻訳), 藤井 澄二 (翻訳)
単行本: 484ページ
出版社: コロナ社; 改訂版 (1960)

3)金属の疲れと設計 (機械工学大系) 
河本実[ほか]著
単行本: 318ページ
出版社: コロナ社 1882.7

4)内部流れ学と流体機械
妹尾泰利 (著)
単行本: 261ページ
出版社: 養賢堂 (1988/01)


<<超音波システム研究所>>
ホームページ
http://ultrasonic-labo.com/




超音波洗浄システムの製造販売
http://ultrasonic-labo.com/?p=7378

超音波専用水槽の設計・製造技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1439

「脱気・マイクロバブル発生装置」を利用した超音波制御システム
http://ultrasonic-labo.com/?p=1996

脱気マイクロバブル発生液循環システム追加の出張サービス
http://ultrasonic-labo.com/?p=2906

オリジナル技術(液循環)
http://ultrasonic-labo.com/?p=7658

<超音波のダイナミックシステム:液循環制御技術>
http://ultrasonic-labo.com/?p=7425

超音波水槽の新しい液循環システム
http://ultrasonic-labo.com/?p=1271

現状の超音波装置を改善する方法
http://ultrasonic-labo.com/?p=1323

超音波制御装置(制御BOX)
http://ultrasonic-labo.com/?p=4906

シャノンのジャグリング定理を応用した「超音波制御」方法
http://ultrasonic-labo.com/?p=1753



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超音波実験 Ultrasonic experiment (超音波システム研究所 ultrasonic-labo)

2017-07-31 17:26:23 | 超音波システム研究所2011

超音波実験 Ultrasonic experiment (超音波システム研究所 ultrasonic-labo)


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水槽内に3種類の超音波振動子を設置しています

2017-07-31 16:56:45 | 超音波システム研究所2011

水槽内に3種類の超音波振動子を設置しています




水槽内に3種類の超音波振動子を設置しています
 超音波1: 28kHz 300W
 超音波2: 40kHz 300W
 超音波3: 72kHz 300W

超音波によるキャビテーションを制御しています

水槽に振動子を張り付けたステンレス部材で超音波振動を測定しています

水槽と液循環と超音波の複雑な関係(反射・屈折・透過・・)を
 適切に設定して
 高い音圧レベルとキャビテーションの安定した状態を実現させた様子が確認できます

ノウハウ:水槽内の液循環の調整により
     超音波キャビテーションを制御しています
     超音波の伝搬状態を解析する技術が重要です


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超音波<攪拌>技術9

2017-07-31 16:54:03 | 超音波システム研究所2011

超音波<攪拌>技術9




超音波と容器の変化・変動を利用しています。
対象に合わせた、超音波制御により、<乳化・分散>が実現しました。
  (72kHz 380W)
 < 超音波システム研究所 >


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<脱気・マイクロバブル発生液循環システム>による非線形制御技術

2017-07-31 16:43:34 | 超音波システム研究所2011

<脱気・マイクロバブル発生液循環システム>による非線形制御技術


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非線形性超音波照射技術 027

2017-07-31 16:31:39 | 超音波システム研究所2011

非線形性超音波照射技術 027

非線形性超音波照射技術

(オリジナル技術)超音波テスター(注)を利用して
超音波の非線形性現象を計測・解析しています

その結果を利用して
 超音波のダイナミック制御を行っています

この動画は
 制御に関する基礎実験(確認)の様子です

注:*24時間の連続測定が可能
  *任意の2点を同時測定
  この特徴により
  各種の関係性について解析・応用します

 

参考 http://ultrasonic-labo.com/?p=1328
参考 http://ultrasonic-labo.com/?p=1471
参考 http://ultrasonic-labo.com/?p=1410

 


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超音波発振・計測・解析システムの自己診断 (超音波システム研究所 ultrasonic-labo)

2017-07-31 15:31:26 | 超音波システム研究所2011

超音波発振・計測・解析システムの自己診断 (超音波システム研究所 ultrasonic-labo)


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超音波実験 Ultrasonic experiment <超音波システム研究所 ultrasonic-labo>

2017-07-31 15:20:56 | 超音波システム研究所2011

超音波実験 Ultrasonic experiment <超音波システム研究所 ultrasonic-labo>


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