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メガヘルツの超音波発振制御プローブを利用した実験動画 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
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
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
参考
<統計的な考え方>を利用した「超音波技術」
http://youtu.be/yg4Dz7FoMng
http://youtu.be/qXohr26cVJc
http://youtu.be/ESK1cJ97Zs4
http://youtu.be/GOejlBgvrcU
http://youtu.be/XFA5ydSajyQ
http://youtu.be/fv_ijYvqoaU
http://youtu.be/nXMsI5sNst4
http://youtu.be/GxgtbzyiXPU
http://youtu.be/YWrpdBIplFs
http://youtu.be/UG3Tf0V_wtY
http://youtu.be/-mVGJmlwGHg
http://youtu.be/UG3Tf0V_wtY
http://youtu.be/sHnoqiY6Y64
http://youtu.be/iQIbd9k0sDg
超音波プローブ実験(表面検査技術)
http://youtu.be/Te_ACjMjyMI
http://youtu.be/Uubge-RgRQk
http://youtu.be/XCUP__rcsnE
http://youtu.be/ocYiPRyRhlw
<超音波のダイナミックシステム>
http://youtu.be/RF7wuI6juGY
http://youtu.be/tfN92tDDigc
通信の数学的理論
http://ultrasonic-labo.com/?p=1350
音色と超音波
http://ultrasonic-labo.com/?p=1082
モノイドの圏
http://ultrasonic-labo.com/?p=1311
物の動きを読む<統計的な考え方>
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
新しい超音波(測定・解析・制御)技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1454
シャノンのジャグリング定理を応用
http://ultrasonic-labo.com/?p=1753
小型魚群探知機の信号を超音波プローブで受信(超音波プローブ実験)
流水、脱気・マイクロバブル発生装置・・・を利用した
超音波の非線形現象(音響流)をコントロールする技術を開発しました。
-この技術による応用事例-
音響流とキャビテーションの最適化による超音波洗浄
音響流制御による超音波攪拌(乳化、分散、粉砕)
音響流による伝搬周波数の変化を利用した化学反応の制御
音響流とマイクロバブルによる表面改質(残留応力の緩和)
音響流を利用した加工液による加工装置への応用
音響流によるメガヘルツのシャワー効果
音響流によるメッキ液の改良
・・・・・・・
ガラス製の水槽を利用したソノケミカル反応実験
ナノ粒子の製造実験
霧化サイズのコントロールによるコーティング実験
各種材料の攪拌実験
・・・・・・・
ガラス部品の精密洗浄実験
複雑な形状・線材・・の表面改質実験
溶剤・・の化学反応実験
・・・・・・
<<音響流の利用技術>>
1)2種類の超音波を利用した洗浄
2)流水式超音波洗浄(超音波シャワー)
3)表面を伝搬する高調波(1MHz以上)の利用
4)ガラス・樹脂・ステンレス・・各種容器の音響特性を利用
5)キャビテーションと定在波の最適化(音圧測定解析)を利用
6)その他(非線形現象、相互作用・・)
流れる水に超音波を伝搬させ、
シャワー状にして洗浄対象を洗浄する・・・
以下の動画は、上記に関する基礎実験の様子です
<参考動画>
https://youtu.be/rcYNWm2v9Wg
https://youtu.be/-oA7PLSPjek
https://youtu.be/T4c6CM69XYI
https://youtu.be/vM2uzyHn3EI
https://youtu.be/hbte4mBiyP8
https://youtu.be/sIzWx9BYGFA
https://youtu.be/mvs-Mw98iII
https://youtu.be/2THX6_v0yqc
https://youtu.be/NMYDrrAZOYs
https://youtu.be/inMgTigbYX8
https://youtu.be/z5grFmIn4kY
https://youtu.be/UH29fkJL4kU
https://youtu.be/SLhlgcKkBqs
https://youtu.be/imDhfDVrMxw
https://youtu.be/Y7w5CH9PYW0
https://youtu.be/BXAWfY0qJdU
「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。
40kHzの超音波を利用して
音響流の制御により1MHzの伝搬状態を実現させることも可能です
あるいは
40kHzの超音波を利用して
音響流の制御により10kHz以下の振動モードを利用した
高い音圧レベル(100-1000倍)の実現も可能です
コンサルティング対応しています。
<<参考>>
超音波の非線形現象(音響流)をコントロールする技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1996
小型ポンプによる「音響流の制御技術」
http://ultrasonic-labo.com/?p=7500
超音波の「音響流」制御による
「表面改質技術」
http://ultrasonic-labo.com/?p=2047
「流水式超音波システム」
http://ultrasonic-labo.com/?p=1258
超音波の組み合わせ制御技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=7277
超音波測定解析の推奨システム
http://ultrasonic-labo.com/?p=1972
超音波<計測・解析>事例
http://ultrasonic-labo.com/?p=1705
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
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
音と超音波の組み合わせによる、超音波システム
http://ultrasonic-labo.com/?p=7706
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
Sakura "Cherry Blossoms";Traditional Music of Japan, Classical Koto Music 日本の伝統音楽
<<音響流の利用技術>>
小型ポンプによる「音響流の制御システム」
<<音響流の利用技術>>
1)2種類の超音波を利用した洗浄
2)流水式超音波洗浄(超音波シャワー)
3)表面を伝搬する高調波(1MHz以上)の利用
4)ガラス・樹脂・ステンレス・・各種容器の音響特性を利用
5)キャビテーションと定在波の最適化(音圧測定解析)を利用
6)その他(非線形現象、相互作用・・)
流れる水に超音波を伝搬させ、
シャワー状にして洗浄対象を洗浄する・・・
以下動画は、上記に関する基礎実験の様子です
<<参考動画>>
超音波洗浄器・超音波美顔器
超音波洗浄器の利用技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1318
超音波洗浄器の利用技術 No.2
http://ultrasonic-labo.com/?p=1060
超音波美顔器を利用した、組み合わせ「超音波伝搬制御技術」
http://ultrasonic-labo.com/?p=1205
超音波洗浄器(42kHz)による<メガヘルツの超音波洗浄>技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1879