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

超音波システム研究所

2018-09-30 19:03:36 | 超音波システム研究所2011

超音波システム研究所は、
 多変量自己回帰モデルによるフィードバック解析技術を応用した、
 「超音波の伝搬状態を測定・解析・評価する技術」を開発しました。




超音波テスターを利用したこれまでの
 計測・解析・結果(注)を時系列に整理することで
 目的に適した超音波の状態を示す
 新しい評価基準(パラメータ)になることを確認しました。

注:
 非線形特性
 応答特性
 ゆらぎの特性
 相互作用による影響

統計数理の考え方を参考に
 対象物の音響特性・表面弾性波を考慮した
 オリジナル測定・解析手法を開発することで
 振動現象に関する、詳細な各種効果の関係性について
 新しい理解を深めています。




その結果、
 超音波の伝搬状態と対象物の表面について
 新しい非線形パラメータが大変有効である事例を確認しています。

特に、洗浄・加工・表面処理効果に関する評価事例・・
 良好な確認に基づいた、制御・改善・・・が実現しています。

<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




<参考>
以下のプログラムを参考にして開発・作成した
 オリジナルソフト(解析システム)を
 オープンソースの統計解析システム 「 R 」 で
 実行・解析を行っています




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

赤池モデルを臨床にいかす画期的な解説書。
1/fゆらぎ解析に必須かつ難解な赤池モデルと、臨床への応用を懇切丁寧に解説。
生体のダイナミクスに関心をもち臨床デ-タ解析に携わる医学者・工学者待望の書

内容(「MARC」データベースより)
〈CD-ROM付き〉生体のゆらぎとリズムの時系列解析への入門。
 第一線の研究者である著者が、経験した者だけが知る様々な困難点について、
 他に類例のないユニークな視点から細部の議論を展開する。

生体のゆらぎとリズム 和田孝雄著
添付されたプログラムの使用方法
*.exe 解析実行ファイル
*.for 解析プログラムファイル(フォートランのソースファイル)
*.dat 解析データファイル

インパルス応答(時間領域での伝達特性
        ラプラス変換するとS領域での伝達特性)
周波数伝達関数(周波数領域での伝達特性)
 AIRCV2.EXE ARV2.DAT 2変数のインパルス応答
AIRCV3.EXE ARV3.DAT 3変数のインパルス応答

多変量自己解析モデルによるフィードバック解析
 ARPCV2.EXE ARV2.DAT 2変数のパワー寄与率
ARPCV3.EXE ARV3.DAT 3変数のパワー寄与率





<<超音波の音圧測定・解析>>

1)多変量自己回帰モデルによる
 フィードバック解析により
 超音波伝搬状態の安定性・変化について解析評価します

2)インパルス応答特性・自己相関の解析により
 対象物の表面状態・・に関する解析評価を行います

3)パワー寄与率の解析により
 超音波(周波数・出力)、形状、材質、測定条件・・
 データの最適化に関する解析評価を行います

4)その他(表面弾性波の伝搬)の
 非線形(バイスペクトル)解析により
 対象物の振動モードに関する
 ダイナミック特性の解析評価を行います

この解析方法は、
 複雑な超音波振動のダイナミック特性を
 時系列データの解析手法により、
 超音波の測定データに適応させることで実現しています。




参考動画

https://youtu.be/2kHjL46Xc7s

https://youtu.be/nwk44IeZR4g

https://youtu.be/k2CDyohP4vU

https://youtu.be/85JtziQeS2Y





音圧データの解析(スライド)

https://youtu.be/Thkd_NICZZI

https://youtu.be/DoPg02DnVB0

https://youtu.be/WRUX5-wiwkU

https://youtu.be/IQSD4dKpQMY

https://youtu.be/JEjhKVAatL0

https://youtu.be/Gfj-bVt-DlQ

https://youtu.be/UDuQjx6kQ8s

https://youtu.be/KM0tDdlApOc






音圧データの解析(動画)

https://youtu.be/Kub8bsbVivA

https://youtu.be/3qwt4cahQsg

https://youtu.be/ghDZndgV4ng

https://youtu.be/bQ0591t_WqE

https://youtu.be/o1iYmm3Vllo

https://youtu.be/QuSUNNEwtNs

https://youtu.be/47WGRHtO-zs


***

https://youtu.be/oSY8Z5Qqtoc

https://youtu.be/bSQXwBl_c34

https://youtu.be/5bcOQp0-vRw

https://youtu.be/A4N3dlm2vik

https://youtu.be/mGgciRhOBrc

https://youtu.be/9ecslt_oEiQ

https://youtu.be/cMi2pz4g37A

https://youtu.be/RIsDHZ1iGJM

https://youtu.be/WQHmOwACPy0

https://youtu.be/EhjoDNpcpVg

https://youtu.be/JjOpQ48qRvQ

https://youtu.be/oW_p0AyexyM

https://youtu.be/yVmPKGjm8lE

https://youtu.be/4TWZfQKzlNY

https://youtu.be/UV_mEDY8POs

https://youtu.be/SuTJI5EzumE

https://youtu.be/V-qs4hCl3KU

https://youtu.be/q9caJGWKkYk

https://youtu.be/4Xt6Lrfl5DQ

https://youtu.be/mawZoU0HukI




<<< 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




<<< 音圧測定・解析 >>>

オリジナル超音波プローブ
 http://ultrasonic-labo.com/?p=8163

超音波測定解析の推奨システムを製造販売
 http://ultrasonic-labo.com/?p=1972

超音波<計測・解析>事例
 http://ultrasonic-labo.com/?p=1705

超音波プローブの<発振制御>技術
 http://ultrasonic-labo.com/?p=1590

超音波プローブによる
<メガヘルツの超音波発振制御>技術
 http://ultrasonic-labo.com/?p=1811

超音波<発振制御>技術
 http://ultrasonic-labo.com/?p=5267

オリジナル超音波システムの開発技術
 http://ultrasonic-labo.com/?p=1546

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

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









 


超音波(ダイナミック制御)技術

2018-09-30 18:45:21 | 超音波システム研究所2011

超音波システム研究所は、

対象物の音響特性(オリジナルパラメータ)を評価することで

目的(洗浄、攪拌、改質・・・)のレベルに合わせた

キャビテーションと音響流をコントロールする

洗浄(代数)モデル

超音波(ダイナミック制御)技術を開発しました。

今回開発した技術は、

超音波テスター(オリジナル装置)による伝搬状態の変化を、

時系列データの各種解析技術を利用して

音響特性として検出します。

超音波の非線形現象を特に重視した

評価基準(抽象代数モデル:スペクトルシーケンス)により

各種の相互作用統計処理で判断します。

表面の音響特性

http://youtu.be/tYQey1yEHMc

http://youtu.be/VJSnrJVbRqQ

http://youtu.be/YnuaYTyPoRQ

http://youtu.be/odJhm8iyxwk

http://youtu.be/94FJTY4OU2U

音響特性・相互作用・目的(洗浄、攪拌、改質・・・)のレベルを考慮した

最適化(抽象代数モデルの利用)により

目的とする超音波の伝搬状態を推定します。

推定した超音波の状態を実現するために

専用水槽、液循環、超音波装置の発振周波数、出力・・を

超音波(ダイナミック制御)技術として設定します。

説明は、大まかな概要です

具体的な条件(水槽、振動子、サイズ・・・)に合わせて

超音波の伝搬状態を計測解析する必要があるため

体系的な一般論にすることは難しいと考えています

特に、洗浄対象物の構造・材質・数量・・・により

音響特性は大きく変わります。

音響特性の違いにより

定在波や音響流に関する

洗浄効果(超音波の影響)・・の変化を多数確認しています。

参考

表面弾性波の基礎実験

http://youtu.be/D6F4Ip7rjAI

http://youtu.be/1AiCg0u9sPg

http://youtu.be/YwS9yAUYFmI

http://youtu.be/jUmlLWwTRLM

http://youtu.be/kShQKkituAQ

 

超音波の非線形現象・相互作用

http://youtu.be/ZEFAXjNUFoA

http://youtu.be/oUOuePdJQcI

http://youtu.be/kQLk3hmCJP0

http://youtu.be/dZZP4Bodx-U

http://youtu.be/Yz1gy9rpJfU

http://youtu.be/Rscf31o2qvs

http://youtu.be/Lo_C43Y7tN8




<ステンレス容器>を利用した超音波no.22

2018-09-30 18:44:55 | 超音波システム研究所2011

<ステンレス容器>を利用した超音波no.22




現在、この技術( Ultrasonic Cavitation Control )を発展させて
  表面改質、洗浄、化学反応促進、乳化分散・・・
  の適応技術として提案させていただいています
<<超音波システム研究所>>


非線形性超音波照射技術 043

2018-09-30 18:44:34 | 超音波システム研究所2011

非線形性超音波照射技術 043


超音波システムに関する実験

2018-09-30 18:44:13 | 超音波システム研究所2011

超音波システムに関する実験


超音波システム研究に関する動画・スライド ultrasonic-labo

2018-09-30 18:43:51 | 超音波システム研究所2011

超音波システム研究に関する動画・スライド ultrasonic-labo

超音波システム研究所は、
 オリジナル製品:超音波プローブの「発振・制御」技術を利用した
 部品検査、精密洗浄、ナノ分散、化学反応実験・・・・に関して、
 新しい「超音波<発振・制御>システム」を開発しました。

 目的に合わせたオリジナル超音波プローブによる応用技術です。
 超音波の音圧データを測定・解析・評価することで
 効果的な超音波の発振・制御が実現できるシステムです。

 特に、複数の発振・制御を組み合わせにることで
 高い音圧レベルや、非線形現象による高い周波数について
 コントロールできます。

 部品の接続状態や表面についての検査や
 非常に小さい部品の精密洗浄、表面処理、・・・に関して、
 超音波振動の新しい利用方法として提案しています。


超音波プローブは
 利用目的を確認した「オーダーメード対応」しています。

 


水槽全体に広がる超音波照射

2018-09-30 18:43:28 | 超音波システム研究所2011

水槽全体に広がる超音波照射の写真です

音圧を高くする方法は
様々な工夫で実現しやすいのですが

均一に広げる工夫は
難しく
新しい手段を利用しています



超音波実験写真 Ultrasonic experiment photo

2018-09-30 18:15:33 | 超音波システム研究所2011
超音波実験写真




















 

超音波による表面改質技術(超音波洗浄器)

2018-09-30 18:15:06 | 超音波システム研究所2011

超音波による表面改質技術

(超音波洗浄器)


超音波伝搬の解析に時系列データ処理が有効な理由

2018-09-30 18:14:42 | 超音波システム研究所2011

超音波伝搬の解析に時系列データ処理が有効な理由を紹介します

添付の通り
パワースペクトルの違いが検出されていますが

単純なFFT解析では検出できません
(超音波と時系列処理についての

<周波数・サンプリング時間・解析方法>

 検討を十分に行い
 解析の認識を深めなければ
 データ操作になってしまいます

 解明されない伝搬現象は
 ブラックボックスとして扱い

 各種の影響について丁寧に調べ
 統計モデルによる
 修正を繰り返すことで
 現状の解析になりました)

この検出による
周波数の影響・効果が有効な事例が増えています