超音波洗浄ノウハウ ultrasonic-labo
超音波のダイナミック制御（確認：自己相関）
超音波システム研究所は、
超音波利用に関して、
＜統計的な考え方＞を利用した
効果的な「測定・解析・評価方法」に関する技術を開発しています。
＜統計的な考え方について＞
統計数理には、抽象的な性格と具体的な性格の二面があり、
具体的なものとの接触を通じて
抽象的な考えあるいは方法が発展させられていく、
これが統計数理の特質である
超音波の研究について
「キャビテーションの効果を安定させるには統計的な見方が不可欠」
超音波コンサルティング：：超音波システム研究所 ultrasonic-labo
オリジナル超音波実験 （超音波システム研究所 ultrasonic-labo）
超音波システム研究所は、
目的に合わせた効果的な超音波のダイナミック制御を実現する、
＜脱気・マイクロバブル発生液循環システム＞に関して
各種の音響特性の測定解析に基づいた組み合わせを利用することで、
超音波をコントロールする技術を開発しました。
超音波液循環技術の説明
１）超音波専用水槽（オリジナル製造方法）を使用しています。
（材質は、樹脂・ステンレス・ガラス・・対応可能です）
２）水槽の設置は
１：専用部材を使用
２：固有振動と超音波周波数・出力の最適化を行っています。
（水槽の音響特性に合わせた対応を実施します）
３）超音波振動子は専用部材を利用して設置しています
（専用部材により、定在波、キャビテーション、音響流の
利用状態を制限できます）
４）脱気・マイクロバブル発生装置を使用します。
（標準的な、溶存酸素濃度は５－６ｍｇ／ｌ）
５）水槽と超音波振動子は表面改質を行っています。
上記の設定とマイクロバブルの拡散性により
均一な洗浄液の状態が実現します。
均一な液中を超音波が伝搬することで
安定した超音波の状態が発生します。
この状態から
目的の超音波の効果（伝搬状態）を実現するために
液循環制御を行います
（水槽内全体に均一な音圧分布を実現して、
超音波、脱気装置、液循環ポンプ、・・の運転制御がノウハウです）
目的の超音波状態確認は音圧測定解析（超音波テスター）で行います。
ポイントは
適切な超音波（周波数・出力）と液循環のバランスです
液循環の適切な流量・流速と超音波キャビテーションの設定により
超音波による音響流・加速度効果の状態をコントロールします。
マイクロバブルの効果で
均一に広がる超音波の伝搬状態を利用します。
液循環により、以下の自動対応が実現しています。
溶存気体は、水槽内に分布を発生させ
レンズ効果・・・の組み合わせにより、超音波が減衰します。
適切な液循環による効率の良い超音波照射時は、
大量の空気・・が水槽内に取り入れられても
大きな気泡となって、水槽の液面から出ていきます。
しかし、超音波照射を行っていない状態で
オーバーフロー・・により
液面から空気を取り込み続けると、超音波は大きく減衰します。
この空気を取り入れる操作は必要です
多数の研究報告・・がありますが
液循環の無い水槽で、長時間超音波照射を行い続け
溶存気体の濃度が低下すると
音圧も低下して、キャビテーションの効果も小さくなります。
（説明としては、キャビテーション核の必要性が空気を入れる理由です
液面が脱脂油や洗剤の泡・・・で覆われた場合も空気が遮断され
同様な現象になります）
さらに、
超音波照射により、脱気は行われ
溶存気体の濃度は低下して、分布が発生します
単純な液循環では、この濃度分布は解消できません。
この濃度分布の解決がマイクロバブルの効果です。
脱気・マイクロバブル発生液循環が有効な理由です。
注：
オリジナル装置（超音波測定解析システム：超音波テスター）による
音圧測定解析を行い
効果の確認を行っています。
上記の液循環状態に対して
超音波プローブによるメガヘルツの超音波発振制御を行うことで
超音波の非線形現象が幅広い周波数帯で発生するとともに
ダイナミックな超音波の変化を実現します。
気体の流量・流速分布・・・を適切に設定することで
目的に合わせた、非線形現象を発生させることができます。
オリジナル超音波実験 （超音波システム研究所 ultrasonic-labo）
超音波のミクロポリフォニー（新しい超音波制御技術）
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超音波システム研究所（所在地：東京都八王子市）は、
ジェルジ・リゲティが
1960年代に用いた作曲方法（ミクロポリフォニー）を応用した
新しい超音波制御技術を開発しました。
複雑な振動状態について、
１）線形現象と非線形現象を
２）相互作用と各種部材の音響特性を
音圧測定データの統計数理モデルによる解析結果に基づいた
新しい評価方法で最適化します。
超音波洗浄、加工、攪拌、・・・表面検査、・・ナノテクノロジー、・・
応用研究・・・ 様々な対応が可能です。
超音波のミクロポリフォニー
ミクロポリフォニー：Mikropolyphonie
ハンガリーの作曲家ジェルジ・リゲティが 1960年代に用いた作曲方法で，
多数の声部がそれぞれ細かく動きながら，
全体は一つの音響層の動きのように聞こえる多声手法。
「アトモスフェール」 ジェルジ・リゲティ作曲
Ligeti Atmospheres
https://youtu.be/mgvn3fII6M8
https://youtu.be/wIZG1IcpR-4
https://youtu.be/1AgAy-k-xcc
Hannigan & GSO - LIGETI Mysteries of the Macabre
https://youtu.be/sFFpzip-SZk
https://youtu.be/w0Tvj83xqDw
Aventures
https://youtu.be/Nso8hPgjB_E
Mysteries of the macabre：Alicia Amo, soprano
https://youtu.be/eMGyn5vcUlM
Koloratursopran
https://youtu.be/BkRRc9RPbGU
ミクロポリフォニーを超音波制御に応用した実験を行っています
https://youtu.be/l6pYo437bpc
https://youtu.be/l0ed-oOxIyM
https://youtu.be/qG9AyqSeQ2E
https://youtu.be/vybJDE5nFBg
https://youtu.be/-Gj2g4yokv0
https://youtu.be/HiyP-G25qXE
https://youtu.be/raX-s9j8UXg
超音波プローブによる非線形伝搬制御技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=9798
超音波の発振・制御・解析技術による部品検査技術を開発
http://ultrasonic-labo.com/?p=2104
超音波の応答特性を利用した、表面検査技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=10027
表面弾性波の利用技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=7665
参考動画
制御技術の参考になった音楽（暫時的位相変換プロセス）
スティーヴ・ライヒ:作曲,
Four Organs
https://youtu.be/TYqs3NHCrlE
Music for 18 Musicians
https://youtu.be/ZXJWO2FQ16c
https://youtu.be/PMsYuFrKUQ8
Pendulum Music
https://youtu.be/fU6qDeJPT-w
Drumming
https://youtu.be/doJk4yPwJDk
Pendulum Music
https://youtu.be/fU6qDeJPT-w
It's Gonna Rain
https://youtu.be/vugqRAX7xQE
テヒリーム
https://youtu.be/JbyrPhOzC24
https://youtu.be/q6I1Qp8DR0c
ルチアーノ・ベリオ:作曲
「シンフォニア」
https://youtu.be/9YU-V2C4ryU
Folk songs
https://youtu.be/Q_DpEaKsFm4
アントワヌ・ボイハー作曲
https://youtu.be/KnK5LaEDBig
https://youtu.be/8AA1VA4mcH0
上記の音楽を参考にした超音波実験
https://youtu.be/SgVElVXELTg
https://youtu.be/E09-DsvPmi8
https://youtu.be/662qDjHObJY
https://youtu.be/LSGiQkbQvRE
https://youtu.be/d03MB3Q7V-E
https://youtu.be/FqcWL3WLnAY
https://youtu.be/wGy5YLa_fUA
https://youtu.be/QTSIVX6EIlU
https://youtu.be/st6ld6AKZOs
https://youtu.be/GRAeL4RRkJo
https://youtu.be/2yP3vmcPNr0
https://youtu.be/6QzzOBAwrR0
https://youtu.be/9QZWoj4l0Nw
https://youtu.be/vR6QUejZq2Y
https://youtu.be/n17IEainsOI
https://youtu.be/QFGW1l_A9cc
https://youtu.be/2bFW_mf-rv8
https://youtu.be/hyKzJYjfMJY
＊＊＊
https://youtu.be/pHXi3H9T3Dk
https://youtu.be/iwq7x1f4lFs
https://youtu.be/EUNpvMCJhDc
オリジナル技術（音圧測定解析）
http://ultrasonic-labo.com/?p=7662
＜＜＜ 超音波の論理モデル ＞＞＞
代数モデル
http://ultrasonic-labo.com/?p=1311
数学的理論
http://ultrasonic-labo.com/?p=1350
音色と超音波
http://ultrasonic-labo.com/?p=1082
物の動きを読む
http://ultrasonic-labo.com/?p=1074
超音波の洗浄・攪拌・加工に関する「論理モデル」
http://ultrasonic-labo.com/?p=3963
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
超音波資料
http://ultrasonic-labo.com/?p=1905
オリジナル超音波プローブの「発振・制御」技術 ultrasonic-labo
「脱気・マイクロバブル発生装置」は
中性洗剤、アルコールに対しても利用可能です。
現在利用している超音波洗浄液・・・に対しても
確認テストにより、利用することができます。
但し、各種の液体に対して、音響伝搬特性の測定解析を行い
適切な治工具や容器との組み合わせ・・・が必要になります。
「脱気・マイクロバブル発生装置」による効果は
効率的な超音波照射を実現するとともに
ナノバブルの発生につながります。
さらに、一定時間の超音波照射により
ナノバブルの量がマイクロバブルの量より多くなります。
その結果、
非常に安定した超音波の非線形制御を行うことができます。
（マイクロバブルによる超音波伝搬状態の効果は、
適切なサイズの範囲があることを、計測・解析により確認しています）
様々な応用事例が発展しています。
