2020年7月4日のブログ記事一覧(2ページ目)-超音波システム研究所

オリジナル超音波システム

2020-07-04 10:33:21 | 超音波システム研究所２０１１

音響特性を利用した「超音波加工技術」を開発

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

超音波システム研究所は、
　音圧測定解析装置（超音波テスター）により
　物（工具・対象物・・・）の
　音響特性（振動の応答特性・非線形現象）を利用する、
　「超音波発振制御（加工）技術」を開発しました。

今回開発した技術により
　「超音波の発振・出力制御」による
　対象物への振動現象を考慮した、
　超音波のダイナミック制御（洗浄・加工・撹拌・・）が、
　可能になりました。

特に、
　高調波に関する超音波と対象物の相互作用を検出・確認することで
　複雑な形状や、精密部品の加工に対する効果的な
　超音波発振方法、・・・が、明確になります。

従って、適切な
　超音波周波数の選択や
　異なる超音波周波数の振動子の組み合わせ・・
　対象物に合わせた使用方法が決定できます。

これは、加工・洗浄・表面改質・化学反応の促進・・・に対して
　目的に合わせた
　効果的な超音波利用技術です。

刃物（ドリル、リーマー、カッター、ナイフ・・）の音響特性や
　治工具・対象物のサイズ・材質・・に対する相互作用もあり
　解析は、複雑ですが
　各種の適用が可能になります

オリジナルの超音波伝搬状態の測定・解析技術により、
　以下の事項について
　実験確認を続けた結果として、このような方法を開発しました。

　１）超音波の非線形現象と、表面弾性波の解析
　２）加工油液による超音波伝搬現象の解析
　３）加工油の流れについてのダイナミック解析
　４）超音波による、部品の表面検査技術の応用
　５）超音波伝搬現象に関する、オリジナル論理モデルの応用

　各種部品・・・に対して効果的な実績が増えています。

＜＜超音波伝搬状態の測定・解析＞＞

超音波プローブによる音圧測定システムです。
測定データについて、弾性波動を考慮した解析で、
各種の振動状態（モード）として検出します。

超音波テスターの特徴
　＊測定範囲　０．１Ｈｚ　から　１０ＭＨｚ
　＊発振範囲　２５０ｍＶ－２Ｖ　　１Ｈｚ－５００ｋＨｚ
　＊測定結果をグラフで表示
　＊時系列データの解析ソフトを添付

■参考動画

基礎実験１

https://youtu.be/NJkiS7Sn_F0

https://youtu.be/JacV0ST0U3c

https://youtu.be/n1BlcmzThbg

https://youtu.be/95NXzlAAF0w

https://youtu.be/ZigSMUxk9Nk

https://youtu.be/tMkPT9avaZg

https://youtu.be/9eSqtN0SjDU

https://youtu.be/9IAZaDea8Gg

https://youtu.be/mGgo6SYyPZg

https://youtu.be/UdVORDYzVSs

https://youtu.be/CFblKpn2tzU

https://youtu.be/EqUJgD8jkJc

基礎実験２

https://youtu.be/9NgzcGtY7IA

https://youtu.be/uWuN_GiBwhE

https://youtu.be/ibQLAlztl3s

https://youtu.be/vPbbs7JUeag

https://youtu.be/28J46vfk1GY

https://youtu.be/GnCALWBY3PY

https://youtu.be/KDSVExT2aC8

https://youtu.be/jyYzb6fyN_0

この技術の基礎事項は
　以下の「音色と超音波」に関する
　非線形現象の利用です

音色と超音波
　http://ultrasonic-labo.com/?p=1082

参考

音圧測定装置（超音波テスター）
標準タイプ
http://ultrasonic-labo.com/?p=1722

音圧測定装置（超音波テスター）
特別タイプ
http://ultrasonic-labo.com/?p=1736

超音波（測定・解析・制御）技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1454

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

複数の超音波プローブを利用した
「測定・解析・評価」技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=3755

超音波を利用した部品検査技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=3842

超音波システムの測定・評価・改善技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=4968

超音波による「金属部品のエッジ処理」技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=2894

超音波発振・計測・解析システム（超音波テスター）
http://ultrasonic-labo.com/?p=7662

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

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

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

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。

超音波洗浄機の「流れとかたち・コンストラクタル法則」

2020-07-04 10:31:36 | 超音波システム研究所２０１１

超音波洗浄機の「流れとかたち・コンストラクタル法則」

超音波システム研究所は、

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、

　超音波洗浄技術を開発しました。

＜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)

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。
・・・・・・・

超音波とサイバネティクス（流れの観察）

http://youtu.be/zug4EU-VLws

http://youtu.be/J-XzJlJB5mY

http://youtu.be/vTvoMKErJfo

http://youtu.be/2Cp4sCb_f9k

http://youtu.be/fEqVlKd7xgg

・・・・・・・

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、超音波洗浄技術に応用しています。

超音波と流れ

http://youtu.be/5JJhlXbZJbk

http://youtu.be/4yPfDRk5wVo

http://youtu.be/tOqUamTEjxY

音響流に関する超音波実験　ultrasonic-labo

2020-07-04 10:29:51 | 超音波システム研究所２０１１

音響流に関する超音波実験　ultrasonic-labo

書籍「超音波工学と応用技術」について

本書は専門外の広範な技術者を対象とする

超音波工学についての適切な参考図書が無いために、

今日まで超音波のもつユニークな可能性が十分活用されていないことを考慮して、

本分野の著名専門家たちが著述した、

全国の技術系大学学生や大学院学生とまた研究開発担当者や現場技術者のための

最初の貴重なバイブル的参考書である。

ベ．ア．アグラナート　エヌ．エス．ハフスキー　他　著・邦訳
●15,000円・A4判・296頁　新日本鋳鍛造出版会

主要内容

＊自由振動と波

＊有形物体の自由振動　

＊減衰振動と強制振動

＊衝撃波の形成　

＊放射圧

＊音響流

＊キャビテーション　

＊超音波振動源

＊有用鉱物の選鉱プロセスでの超音波作用の利用

＊富化に先立つスラリーの超音波処理

鉱物粒子の表面膜と反応皮膜の音響分散

＊周波数領域の異なる音場の同時作用による超音波微粉砕プロセスの制御

＊超音波場内の湿式冶金プロセスの強化　

＊液体金属の超音波処理の基礎

＊　強力超音波場内での溶融物からの気体及び固体非金属介在物の除去機構

＊金属及び合金の超音波アトマイジング

＊晶出過程にある金属の超音波処理の基礎　

＊超音波場内の非鉄金属及び合金の連続鋳造

＊超音波キャビテーションを使っての複合材料の作製

＊超音波分散と水撃加工　

＊超音波清浄　

＊高純度金属及び半導体の作製時の超音波の採用　

＊半導体材料方面の超音波処理

この書籍が１００％正しいとは思いません、

時代と技術の進歩によるものもありますが、間違いもあると思います

しかし、この書籍の中はほとんど実験方程式と実験状態を説明する図です、

少なくとも実験による確認が行われたと思われます

このことを検討していくと新しい実験と応用が生まれると感じています

特に、超音波関係者からは「だめだ」と言われるような実験や方法論もあります(注)

私はこれからもこの書籍を参考に新しい実験を続けたいと思います

それはこの書籍には、

ソ連（当時）の研究者による実験や理論に対する考え方が現れていると感じるからです

特に、未知の領域あるいは複雑な事象に対して探求していく力強さは大変参考になります

注：この方法を応用することで

従来の２５％以下の出力で２倍以上の音圧状態を発生させました

超音波プローブ

2020-07-04 10:29:20 | 超音波システム研究所２０１１

超音波プローブ

超音波の音圧測定に関する「精密測定プローブ」を開発　Ｎｏ．２

超音波システム研究所は、
超音波の非線形性に関する「統計解析」技術、
超音波のダイナミック特性を「コントロール」する技術、
超音波「キャビテーション」「音響流」の制御技術、
「金属部品のエッジ処理」技術、

上記の技術を応用・発展させ
２０１３年８月に、
超音波の音圧測定に関する
「精密測定プローブの製作」技術を開発しました。

この技術による製品化は、
製品価格が高価になるため行いませんでした。

今回、上記の技術を実現させる簡単な方法を開発しました。

精密測定の必要性に応じて
精密測定プローブの製造販売、
精密測定プローブによる音圧測定、
・・・・
超音波測定に関する技術として
コンサルティング対応します。

参考

https://youtu.be/dAMlD3tCPYU

https://youtu.be/-QPgVeffwN8

https://youtu.be/xn_9lRJUV2U

https://youtu.be/F8f4KJTkd5E

https://youtu.be/1x5g5W6O6Pk

https://youtu.be/YyFt6YWRUFM

https://youtu.be/JnBSUb6D8lA

https://youtu.be/09QTCnM5RRs

https://youtu.be/aVXnjFDwANo

https://youtu.be/OlaMKdU-Kgo

https://youtu.be/5hmlDiUVt4o

https://youtu.be/pXq5fFY7RSc

https://youtu.be/drLy0icjIvc

https://youtu.be/703DGcHJRwo

https://youtu.be/m4cCcQ02QzY

https://youtu.be/lYCvfrJRaLA

https://youtu.be/hchIU-yPTek

https://youtu.be/heTh54tiFSA

https://youtu.be/QD568_BzPdE

実際に、動画撮影した超音波を「タイムドメイン」で聞いてみました　no.4

2020-07-04 10:28:57 | 超音波システム技術

実際に、動画撮影した超音波を「タイムドメイン」で聞いてみました　no.4

超音波に関係した
低周波・高周波の音が確実に聞こえています

このことは、水槽の問題や液循環の問題を示していると
計測・解析・・・を総合して確認できました

大変素晴らしい、システムの評価確認方法に発展すると考えています

タイムドメイン理論

http://www.timedomain.co.jp/index.html　より

「従来の理論技術を　　Frequency Domain，
　　　新しい考えを　　Time Domain
　と区別させていただいております。」
超音波の応用や振動の解析についても大変重要な事項だと思います
理由１：時系列の解析が有効である
理由２：効率の高い状態の表現として以下の状態を感じる
タイムドメイン：音場感が豊か。　雰囲気まで伝わる。
（水槽を含めた全体が安定して振動している）
タイムドメイン：音離れが良い。　スピーカーが鳴っているように思えない。
　空間から音が出る。
（超音波の振動子が振動しているように思えない。水槽全体から振動が出ている）
タイムドメイン：距離が離れても音は崩れない。
　離れても音量は余り変わらず遠くまで届く。
（大きな水槽でも音圧は変わらない。離れていても音圧が届く）
タイムドメイン：音量を下げても音は崩れずはっきり聞こえる。　
騒音の中でも聞き取れる。
（超音波の出力を下げても音圧は変わらない。　長時間安定している。）

現在、「タイムドメイン理論」を参考に
時系列データを統計処理することで
超音波の状態を検討しています
その結果として
新しい超音波の理解と応用につながっていると思います

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