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

超音波の応用技術開発 ultrasonic-labo

2020-01-10 21:04:32 | 超音波システム研究所2011

超音波の応用技術開発 ultrasonic-labo

表面弾性波の利用技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=7665

「超音波の非線形現象」を利用する技術を開発
http://ultrasonic-labo.com/?p=1328

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


音圧データの解析 (超音波システム研究所 ultrasonic-labo)

2020-01-10 21:04:00 | 超音波システム研究所2011

音圧データの解析 (超音波システム研究所 ultrasonic-labo)

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」

<モデルについて>
モデルは対象に関する理解、予測、制御等を
効果的に進めることを目的として構築されます。

正確なモデルの構築は難しく、
常に対象の複雑さを適当に"丸めた"形の表現で検討を進めます。
その意味で、
モデルの構成あるいは構築の過程は統計的思考が必要です。

<モデルと現状のシステムとの関係性について>
( 考察する場合の注意事項 )

1)先入観や経験は正しくないことがあると考える必要があります

2)モデルの本質を考えるためには、
 圏論(注)を利用することが有効だと考えています
 (実際に応用化学や量子論などで積極的に利用されています)

注:圏論は、数学的構造とその間の関係を抽象的に扱う数学理論

<論理モデルの作成について>
(情報量基準を利用して)

1)各種の基礎技術(注)に基づいて、対象に関する、

 D1=客観的知識(学術的論理に裏付けられた理論)
 D2=経験的知識(これまでの結果)
 D3=観測データ(現実の状態)

  からなる 「情報データ群 」、DS=(D1,D2,D3) を明確に認識し
  その組織的利用から複数のモデル案を作成する

2)統計的思考法を、
   情報データ群(DS)の構成と、
   それに基づくモデルの提案と検証の繰り返し
   によって情報獲得を実現する思考法と捉える

3) AIC の利用により、
   様々なモデルの比較を行い、最適なモデルを決定する

4) 作成したモデルに基づいて
   超音波装置・システムを構築する

5) 時間と効率を考え、
 以下のように対応することを提案しています

5-1)「論理モデル作成事項」を考慮して
   「直感によるモデル」を作成し複数の人が検討する

5-2)実状のデータや新たな情報によりモデルを修正・検討する

5-3)検討メンバーが合意できるモデルにより
   装置やシステムの具体的打ち合わせに入る

上記の参考資料
 1)ダイナミックシステムの統計的解析と制御
   :赤池弘次/共著 中川東一郎/共著:サイエンス社
 2)生体のゆらぎとリズム コンピュータ解析入門
   :和田孝雄/著:講談社 


音の発振制御技術 ultrasonic-labo

2020-01-10 21:03:00 | 超音波システム研究所2011

音の発振制御技術 ultrasonic-labo

超音波システム研究所は、
 *超音波伝搬状態の測定技術(オリジナル製品:超音波テスター)
 *超音波伝搬状態の解析技術(時系列データの非線形解析システム)
 *超音波伝搬状態の最適化技術(振動・流れの最適化処理)
 *表面弾性波の応用技術
 ・・・・
 上記の技術を応用して

 <音と超音波の組み合わせ>を利用した
  超音波(非線形共振現象)の制御技術を開発・応用しています。

注:オリジナル非線形共振現象
 オリジナル発振制御により発生する高調波の発生を
 共振現象により高い振幅に実現させたことで起こる
 超音波振動の共振現象


今回開発した技術の応用事例として、
 各種部品・材料の状態(空中、水中、弾性体との接触・・)
 に合わせた、超音波の効果的(洗浄・改質・攪拌・化学反応促進・・・)
 な利用を実現させ、実績を増やしています。

 


超音波の非線形現象(音響流)をコントロールする技術 ultrasonic-labo

2020-01-10 21:02:27 | 超音波システム研究所2011

超音波の非線形現象(音響流)をコントロールする技術 ultrasonic-labo


超音波の非線形現象(音響流)をコントロールする技術 ultrasonic-labo

2020-01-10 21:02:04 | 超音波システム研究所2011

超音波の非線形現象(音響流)をコントロールする技術 ultrasonic-labo

超音波システム研究所(所在地:東京都八王子市)は、
 小型ポンプを利用した液循環により
 超音波(音響流)の伝搬状態をダイナミックに制御する
 「流水式超音波(音響流)制御技術」を開発しました。

超音波テスターによる
 流れと超音波の複雑な変化を、
 水槽・液体(マイクロバブル)・超音波振動子・・・
 の相互作用を含めた音圧解析により
 利用目的に合わせて、
 音響流の変化をコントロールするシステム技術です。

実用的には、
 現状の液循環装置について
 ON/OFF制御(あるいは流量・流速・・・の制御)を
 装置の設置状態、対象物を含めた表面弾性波を考慮して
 各種相互作用・振動モードを最適化する方法です。

特に、ポンプの特性を利用して、
 液体と気体を交互に循環させる・・・により
 新しい超音波・マイクロバブルの効果を実現しています。

ナノレベルの応用では、
 「流水式超音波システム」として
 20メガヘルツまでの周波数変化を含めた
 「超音波シャワー」による
 効率の高い超音波利用が実現しています。


-今回開発したシステムの応用実施事例-

オゾンと超音波の組み合わせ技術

低出力(50W以下)による10mサイズの水槽への超音波伝搬

ガラス・レンズ部品の精密洗浄(超音波シャワー技術)

複雑な形状・線材・真空部品・・・の表面改質(共振現象の制御技術)

溶剤・洗剤・・・・の化学反応(超音波と流れによる攪拌)

ナノレベルの粉末・塗料・触媒・・・攪拌・分散(表面弾性波の制御技術)

マイクロレベルの金属エッジ部のバリ取り

めっき・コーティング・表面処理・・・

・・・・・・・

上記の技術は、音圧(非線形現象)測定・解析に基づいて、
 表面弾性波と流体の流れに関して
 ダイナミック制御を実現させる
 新しい超音波システムの開発方法です。

興味のある方は、メールでお問い合わせください

 


Bulgaria at Berklee International Folk Festival 2010

2020-01-10 21:01:23 | 超音波システム研究所2011

Bulgaria at Berklee International Folk Festival 2010


<<音響流>>

2020-01-10 20:37:29 | 超音波システム研究所2011

**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は、
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。

音響流は、
大多数の超音波加工工程、
なによりもまず
浄化、乾燥、乳化、燃焼、抽出過程での
重要な強化因子であり、
媒体内の熱交換と物質交換を著しく促進する。

加工工程での音響流の作用効果は、
それらの速度と寸法因子によって決まる。

コメント
 ナノテクノロジーに代表されるように
  音響流に関する技術は製造方法を大きく変える場合があります

 洗浄を検討する場合、
  製造方法を理解し対応することで
  効率の高い洗浄が可能になります

 そこで、
  音響流に対する正しい認識を持つことは大切です

 一般概念を提示しました

 音響流と
  「キャビテーションや加速度」による
   複合的な作用が
   洗浄効果とどのように関係するのかということは
   非線形音響学を応用することで明確になります

注: 非線形音響学
  「線形理論に立脚した従来の音響理論と,
   流体力学で取り扱う、強い衝撃波理論を補完する 」

 


オリジナル超音波システム

2020-01-10 20:37:01 | 超音波システム研究所2011
超音波システム研究所は、
 オリジナル超音波プローブの発振制御により、
 対象物に伝搬する超音波振動の、
 非線形現象をコントロールする技術を開発しました。




音圧測定解析システム(超音波テスター)と
 ファンクションジェネレータによる発振制御を
 対象物の音響特性に合わせて、
 発振出力、波形、変化・・・させることで、
 超音波の伝搬状態をコントロールします。

注:対象物の音響特性と
 超音波の発振制御で、
 相互作用による振動現象を利用した
 超音波のダイナミック制御・・・・を行います
 (超音波テスターで、音圧の測定・解析・確認を行っています)

この技術を、
 精密洗浄や化学反応実験・・・に用いた結果、
 ナノレベルの効率の高い超音波システムとして
 応用(洗浄・改質・反応制御・・)することが可能となりました。

これは、従来では干渉や共振により減衰すると考えられた状態について
 大きな可能性を示した結果だと考えます。

今後、超音波による非線形現象はますます可能性を広げていくと考え
 研究開発を含め、実用的な提案をしていきます。


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

 Pendulum Music

 https://youtu.be/fU6qDeJPT-w



上記の音楽を参考にした超音波実験


https://youtu.be/E09-DsvPmi8

https://youtu.be/662qDjHObJY

https://youtu.be/QTSIVX6EIlU

https://youtu.be/2yP3vmcPNr0

https://youtu.be/9QZWoj4l0Nw

https://youtu.be/vR6QUejZq2Y

https://youtu.be/2bFW_mf-rv8

https://youtu.be/IRyKa1DQH6s

https://youtu.be/tTmB3vmcpO4

https://youtu.be/vtYhJr7OByY

https://youtu.be/Bl9_6O-2TI0

https://youtu.be/vqsREUyt-rg

https://youtu.be/DjsryenappI

https://youtu.be/gSkYJzRbpa0

***

https://youtu.be/GK-rPCmDqdE

https://youtu.be/7TSOmQBHizE

https://youtu.be/wGy5YLa_fUA

https://youtu.be/3EplchgfJv0

https://youtu.be/IZy3ck-OdUY

https://youtu.be/yWZw0WQ2MzI

https://youtu.be/Ig3kw_86-hE

https://youtu.be/RT4cPzV483o

https://youtu.be/op3EW5kUPSg

https://youtu.be/vK1qtBJL_Pw

https://youtu.be/G508YU--2kQ

https://youtu.be/g1N8Pe8Z_IU


実験写真・スライドショー

https://youtu.be/cedl_Aw8wFw

https://youtu.be/nwqaYdRxgxY

https://youtu.be/5Xmeiksztyk

https://youtu.be/5Xmeiksztyk

https://youtu.be/dGG2EDJ-8Uk






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<測定・解析>システム
http://ultrasonic-labo.com/?p=1000

超音波振動子の改良による、超音波制御技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=9865

精密測定プローブ
http://ultrasonic-labo.com/?p=11267

空中超音波の伝搬状態を評価する技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1552

超音波プローブによる表面改質技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1962

超音波の発振・制御技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1915

「超音波の非線形特性」を利用した、検査技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1841

オリジナル超音波技術によるビジネス対応
http://ultrasonic-labo.com/?p=9232

超音波(伝搬状態)測定・解析に特化した、超音波コンサルティング
http://ultrasonic-labo.com/?p=1852

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

超音波(論理モデルに関する)研究開発資料
http://ultrasonic-labo.com/?p=1716








なお、今回の技術はコンサルティング対応しています。

詳細に興味のある方は
 超音波システム研究所にメールでお問い合わせください。



散歩

2020-01-10 20:36:43 | 超音波システム研究所2011

散歩

散歩

浅川 八王子

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

超音波システム研究所<理念>


「われわれの最も平凡な日常の生活が何であるかを
 最も深くつかむことによって
 最も深い哲学が生まれるのである

学問はひっきょうLIFEのためなり。
 LIFEが第一等のことなり。LIFEなき学問は無用なり。」

西田幾多郎

深い哲学に基づいた
 実験(物として物を観察すること)により
 超音波の有効利用を広めていきたいと考えています

http://ultrasonic-labo.com/?p=1985

 


散歩(創造) Walk

2020-01-10 20:36:22 | 超音波システム研究所2011

散歩(創造) Walk