2012年3月31日土曜日

超音波<ナノ物質・攪拌・分散>技術-no.18



ガラス容器と液循環と超音波の最適化により
目的に合わせた超音波の伝搬状態を実現させています
<<超音波システム研究所>>

超音波システム研究所 no.230

Ultrasonic*control* technology



The nonlinearity phenomenon of an ultrasonic wave has been recognized and the effect is used.

超音波の非線形性現象を認識して、
その効果を利用しています。

マイクロバブルを発生させる
液循環システムを利用した超音波実験

Generating a microbubble
Ultrasonic experiment using a liquid circulation system

超音波を効果的に利用するステンレス容器



各種の超音波条件を適正に設定することで、
キャビテーションと音響流を、
目的に合わせた状態にコントロールできます。

超音波振動子の設置方法による、
定在波の制御技術を間接容器の設定に適応することで
超音波の効果が幅広く利用できます。

超音波水槽<液循環のノウハウ No.38>

複数の振動子を使用する超音波システム



複数の振動子を使用する超音波システム

目的に合わせた超音波の効果を
効率よく安定した状態で利用できる
(複数の異なる周波数の振動子を
同時に出力して使用する)
「超音波システム」として 
ご提案(設計・製造・販売・コンサルティング)させていただきます

超音波振動子の設置方法による、定在波の制御技術の利用により
制御幅が大きく広がりました


型番「USW-28・72S」<推奨>
(28kHz 72kHz の超音波振動子を制御するタイプ)

型番「USW-40・72S」
(40kHz 72kHz の超音波振動子を制御するタイプ)

型番「USW-28・40S」
(28kHz 40kHz の超音波振動子を制御するタイプ)

****************************************
超音波システム研究所
http://ultrasonic-labo.com/
****************************************

水槽内に2種類の超音波振動子を設置しています



2種類の超音波振動子(28kHz 72kHz)を動作させた状態です

水槽に間接容器を入れています

間接容器内に超音波が伝搬している様子です

安定した均一な超音波の広がりが見える動画です
超音波出力は 28kHz 200W、 72kHz 310W の状態です

超音波(間接容器を利用した応用実験)no.68

超音波(間接容器を利用した応用実験)no.88

新しい超音波実験no.2



<新しい超音波実験 72kHz 220W>
ステンレスの容器を組み合わせた設定状態により、
新しい超音波の効果を確認した実験です。
< 超音波システム研究所 Ultrasonic Experiment >

配管を伝搬する超音波no.3



配管を伝搬する振動変化を検出している実験です。
測定と解析の工夫で、様々な特徴(高調波)を検出することがきます。
<<超音波システム研究所>>

新しい超音波実験-NO.28

超音波による<乳化・分散>



超音波による<乳化・分散>
28kHz 200W
< 超音波システム研究所 >

超音波のシステム技術no.11



弾性波に関してのシミュレーションを
 応用したシステム技術です

<<超音波システム研究所>>

超音波洗浄(ステンレス板)

新しい超音波実験-NO.26

超音波計測基礎実験 no.7

Supersonic wave to which surface is propagated

ステンレス部品の表面を伝搬する超音波no.07

Ultrasonic Sound Flow water effect NO.58

超音波測定・解析システム

超音波システム研究所 no.25

超音波<測定・解析>システム(テスター2012)no.61



超音波専用プローブを利用した波動計測装置

新しい超音波計測システムの測定装置です。

測定したデータについて、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。

複雑に変化する超音波の利用状態を、

音圧や周波数だけで評価しないで

「音色」を考慮するために、

時系列データの自己回帰モデルにより解析して

評価・応用しています

目的に応じた利用方法が可能です

例1:超音波水槽内の音圧管理

例2:超音波洗浄機の超音波周波数の確認

例3:洗浄対象物(材質、数量、治工具・・)による超音波の伝搬状態の確認

例4:超音波攪拌における超音波条件の設定  ・・・・・・・・・



Ultrasonic irradiation 超音波照射実験 no.69



マイクロバブルを発生させる
液循環システムを利用した超音波実験

Generating a microbubble
Ultrasonic experiment using a liquid circulation system

超音波と液循環の設定・変化・変動を利用しています。
対象に合わせた、超音波・液循環制御により、
 超音波の伝搬状態をコントロールしています。
 And propagation of ultrasonic waves to control the state.

 < 超音波システム研究所 >

超音波システム研究所 no.37



Ultra Sonic wave System Institute
Ultrasonic Cavitation Control.
Ultrasonic Sound Flow water effect.

非線形性超音波照射技術 no.53



** Nonlinearity phenomenon of supersonic wave **
Ultrasonic Cavitation Control.
超音波の非線形性現象を利用しています。
Ultrasonic Sound Flow water effect.
<<超音波システム研究所>>

超音波洗浄技術<Supersonic wave washing technology>



超音波洗浄は以下の工夫で行っています
1)対象物に有効な超音波伝搬状態の計測技術
2)間接容器による超音波効果の利用技術
3)専用水槽の効率の高い超音波技術
4)液循環による安定した超音波の技術
5)洗剤・・と超音波のバランスの良い利用技術

上記の工夫により
 ナノレベルの洗浄を実現させています
 
 特に、音響流により
 汚れの移動を正確に実現させることがポイントです!

<<超音波システム研究所>>

超音波システム研究所 Ultra Sonic wave System Institute no.135

超音波(間接容器を利用した応用実験)no.89



水槽を含めた、各種容器の音響特性・液循環の効果を利用して、
 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>>

超音波測定・解析システム

超音波システム研究所 Ultra Sonic wave System Institute no.145

3種類の超音波振動子の利用技術Utilization of the three ultrasonic transducers



3種類の超音波を適正に設定することで、
キャビテーションと音響流を、
目的に合わせた状態にコントロールできます
( 28kHz 、 40kHz、 72kHz )
<<超音波システム研究所>>

The cavitation and acoustic streaming,
Purposes to state control over

超音波システムの技術-12



種類の超音波を同時に照射しています
合計出力 420W の状態

超音波出力と液循環の設定により
キャビテーションと音響流を、
目的に合わせた状態にコントロールできます

目的に合わせた超音波の効果を
効率よく安定した状態で利用できる「超音波システム」
(超音波周波数 28  40  72 kHz
超音波出力   最大300W * 3 = 900W )

新しい超音波

古人の評価法



古人の評価法「岡 潔」




古人の評価法




「価値判断」が古人と明治以後の私たちとで百八十度違うのである。




一、二例をあげると、古人のものは、




「四季それぞれよい」「時雨のよさがよくわかる」である。




これに対応する私たちのものは、

「夏は愉快だが冬は陰惨である」「青い空は美しい」である。

特性を一、二あげると、私たちの評価法は、

他を悪いとしなければ一つをよいとできない。

刺激をだんだん強くしてゆかなければ、同じ印象を受けない。




こんなふうである。




これに対し古人の価値判断は、それぞれみなよい。




種類が多ければ多いほど、どれもみなますますよい。




聞けば聞くほど、だんだん時雨のよさがよくわかってきて、深さに限りがない。




こういったふうである。




芭蕉一門はこの古人の評価法に全生涯をかけていたのであった。
この古人の評価法の対象となり得るものが情緒なのである。

コメント
 ものづくりの本質に、




それぞれのパーツや構造などに対する「それぞれみんなよい」

と言う意識があって、選択し判断するような設計が




古い機械(博物館の加工機械、ゼロ戦、戦艦大和 等)に有ったとおもいます

特徴を捉え利用するためには、

単純な判断は大きな間違いだと経験としても感じています

超音波を適正に利用するために、

それぞれの条件による特性を上手に利用したいとおもいます

追記
 金子みすずと言う詩人にはこの「古人の評価法」があり、
 すばらしい感動の言葉の要因になっているとおもいます




「晴れてよし、曇りてもよし富士の山 もとの姿はかわらざりけり」山岡鉄舟

 晴れ良し、雨もまたよし     ・・・



超音波照射<制御・攪拌・洗浄・改質>・・・技術

超音波美顔器を利用した「応用技術」



超音波美顔器で超音波照射(1MHz)した様子です

超音波システム研究所は、
超音波による<表面の計測・解析技術>・・・を応用して、
超音波美顔器を利用した「応用技術」を開発いたしました。

Supersonic wave washing technology
超音波洗浄技術
Supersonic wave stir technology
超音波攪拌技術
Supersonic wave reforming technology
超音波改質技術

超音波計測 Ultrasonic measurement



Ultra Sonic wave System Institute
Ultrasonic measurement and analysis techniques.

<超音波専用のステンレス製間接容器>



各種の超音波条件を適正に設定することで、
キャビテーションと音響流を、
目的に合わせた状態にコントロールできます。

超音波(定在波)の制御技術を利用することで
この容器の効果による、幅広い超音波の伝搬周波数を実現できます

<容器概要>
間接水槽(内側寸法):250*140*170(h)mm
材質:SUS304
特徴:超音波の音響特性に対応した処理を行っています
利用方法(設定条件に関するノウハウ説明 1時間を含む)
資料(超音波洗浄 超音波の基礎)

超音波伝搬信号 No.47

オープンソースの統計解析システム 「 R 」 no.5

<<超音波測定技術>>No.14



振動子2.5MHzを利用した振動計測の応用
新しい超音波による表面評価システムの測定状態です。

超音波発振回路・・・による超音波発振により
対象物表面の超音波伝搬状態を計測します。

測定データに対して
弾性波動を考慮した解析で、
表面の特徴・・・を検出します。

<ガラス容器>と<液循環>による超音波制御 No.73

表面を伝搬する超音波(実験)NO.103

Ultrasonic Cavitation Control no.83

<<富士山>>



超音波利用は
 プロセスです。

 そこで超音波の技術を発展・応用して、
 前とは異なるシステムになり、

 また検討をつづける。

 超音波利用の原理自体も変わる。
 私は超音波利用で何が起きているのか具体的に詰めていきたい

超音波<制御>技術 no.9


超音波の非線形性現象を認識して、
 その効果を利用しています。

<<超音波システム研究所>>

超音波(基礎実験・ガラス容器)no.53



特定の硝子容器の音響特性を利用して、
液循環によるキャビテーションの状態をコントロールしています。
<<超音波システム研究所>>

2012年3月30日金曜日

超音波技術<川の流れの観察>

超音波システム研究所 Ultra Sonic wave System Institute no.309

ナノレベルの超音波<乳化・分散>技術no.14



超音波による<キャビテーション>制御技術を利用しています。
** 超音波 28kHz + 72kHz **
< 超音波システム研究所 >

Ultrasonic Sound Flow water effect NO.75

超音波(基礎実験・ガラス容器)no.19

Ultrasonic experiment no.256

<ペットボトル>を利用した基礎実験no.28



ペットボトルによる、超音波の伝搬状態に変化について
実験・確認しています
この結果を効果的に利用する技術を開発しました
<<超音波システム研究所>>

Basic experiment using PET bottle

The change is experimented and confirmed in the state of propagation of the supersonic wave by the PET bottle.
The technology that effectively used this result was developed.

超音波(基礎実験)no.13

非線形性超音波照射技術 no.70



技術としての利用に関しては
 超音波の非線形性現象を認識して、
 その効果を利用することが可能です

 単純な事例を紹介します
  超音波水槽における、液循環の設定
  あるいはガラス容器の利用です

<<超音波システム研究所>>

川の流れの観察技術 No.32

川の流れの観察技術 No.31



川の流れを観察しています

超音波利用に関して
 流れの観察経験により
 音響流を直感的に
 とらえられると考えています

音響流
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。

超音波<照射>技術 no.113



マイクロバブルとナノバブルによる効果!

1:金属部品の表面改質
2:超音波の均一な広がり(洗浄液の均一化)

Ultrasonic Cavitation Control.
超音波の非線形性現象を利用しています。
Ultrasonic Sound Flow water effect.

<<超音波システム研究所>>

超音波(定在波)の制御技術 no.30



The propagation state of a cavitation is controlled by the installation position and method of an ultrasonic transducer for a tank and liquid circulation

超音波(定在波)の制御技術 no.6



The control technology of standing wave by the installation method of an ultrasonic transducer is applied.
It is setting up properly the characteristic of a glass container, and the relation of an ultrasonic wave (cavitation),
The state of the ultrasonic wave (standing wave) united with the purpose is realizable.

超音波(基礎実験・ガラス容器)no.48

Ultrasonic Cavitation Control no.87

<間接容器><専用水槽><液循環>と超音波 no.66



By combining various technology appropriately, they are surface modification, washing, chemical reaction promotion, and emulsification distribution. --- Allowed to propose as adaptation technology
<>

超音波(基礎実験・ガラス容器)no.53



The state of the cavitation by liquid circulation is controlled using the acoustic feature of a specific glass container.

Ultrasonic Cavitation Control

Ultra Sonic wave System Institute no.291

ナノレベルの物質加工技術



Substance processing technology of a nano level

超音波によるナノレベルの物質を加工する技術



The technology of processing the substance of the nano level by an ultrasonic wave is developed.
Ultrasonic System Research Institute developed the technology of processing the substance of the nano level adapting the control technology of the ultrasonic wave.

超音波測定技術NO.62



複雑に変化する超音波の利用状態を、
音圧や周波数だけで評価しないで
「音色」を考慮するために、
時系列データの自己回帰モデルにより解析して
評価・応用しています
<<超音波システム研究所>>

超音波と<マイクロバブル>



The propagation state of an ultrasonic wave is controlled using an ultrasonic wave and the liquid circulation control technology .

マイクロバブルと超音波 Microbubbles and ultrasound

マイクロバブル・ナノバブルと超音波(To nanobubbles by ultrasound microbubbles)



Microbubble is made into a nano bubble by ultrasonic irradiation.
The propagation state of an ultrasonic wave changes a lot.
An ultrasonic wave can be easily controlled now by combination of various setup.

超音波による金属・樹脂表面の改質技術



Ultrasonic System Research Institute applied the cavitation control technology of the ultrasonic wave, and developed the surface modification technology in the tank only for an ultrasonic wave.

超音波キャビテーションの測定評価技術



I developed the dynamic characteristic measurement evaluation technology of the cavitation in which the feedback analysis of time series data was used.

複数の異なる周波数の「超音波振動子」を利用する技術



I developed the technology of using the "ultrasonic transducer" of several different frequency.

<ステンレス配管>を利用した超音波



The ultrasonic (churning, atomization, washing, and surface modification) technology by the installation method of an ultrasonic transducer which applied the control technology of standing wave and used was developed.

デジタルカメラによるキャビテーション写真



The technology about management was developed the every day of the ultrasonic tank using the method of photoing the cavitation by a digital camera.

超音波計測技術no.60



超音波計測システムの測定状態です。
 測定データを弾性波動を考慮した解析で、
 詳細な各種の振動状態の特徴として検出します。

 パソコン画面のグラフの変化を観察することで、
 問題点の検出、定在波や加速度の効果の検出・・・を行うことができます。
 < 超音波システム研究所 >

川の流れの観察・実験 No.202



川の流れを観察しています
To observe the flow of the river

超音波テスター



オリジナル製品:超音波テスターの特徴
  *測定(解析)周波数の範囲     0.1Hz から 10MHz
  *24時間の連続測定が可能
  *任意の2点を同時測定
  *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

超音波の計測・解析により
実験するごとに新しい技術を見つけ確認しています

測定すること、解析すること、そして評価すること!!

以上をベースとして
新しい超音波制御技術が発展しています

この新しい制御技術による
超音波装置の設計・製造を含めた
コンサルティングを提供します

Use of ultrasound conditions varying complexity,
Do not just evaluate the frequency and sound pressure
"tone" to consider,
Autoregressive model to analyze time series data
Assessment and Application to

2012年3月29日木曜日

超音波を利用した「表面弾性波( surface elastic wave )の計測技術」no.2



関係各位
                          2012年3月29日
                       超音波システム研究所

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新しい超音波<測定・解析>システムS(テスター2012S)を開発

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超音波システム研究所(所在地:神奈川県相模原市)は、
超音波<測定・解析>システム(テスター2012)の
新しいタイプを開発しました。

 新しい超音波プローブによる測定システムです。
 超音波プローブを対象物に取り付けて測定を行います。
 測定したデータについて、
 位置や状態と、弾性波動を考慮した解析で、
 各種の音響性能として検出します。
 検出データの応答特性や関係性を解析することにより
 超音波の非線形現象(音響流)やキャビテーションによる効果を
 グラフにより確認・判断できるようにしたシステムです。

複雑に変化する超音波の利用状態を、
 音圧や周波数だけで評価しないで
 「音色」を考慮するために、
 時系列データの自己回帰モデルにより解析して
 評価・応用しています

目的に応じた利用方法が可能です

特に、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」します

「お問い合わせ・申し込み」から
納品、その後の管理・運用について、流れを説明します。
 不明な点は、メールでお問い合せ下さい。

1.お申込み
 メールでご連絡下さい。
内容(目的・・)を確認させていただき、連絡を差し上げます。

2.詳細な仕様確認
 メール・電話、もしくは直接お会いし、制作する装置について
 仕様確認させて頂きます。
 また、納品後の運用についても確認・提案させて頂きます。

3.発注・ご依頼
 装置の仕様・価格・・等について、
 納得いただければ正式に発注となります。

4.装置制作・納品
 資料(仕様書・説明書・・)を添付して納品します。
 必要に応じた、
 説明(簡単なセミナー・デモンストレーション・・)を行います。

5.完了
 オーダーメードのカスタム製品となります。

6.装置の運用サポート
 ここからが使用開始となります。
 個別の各種超音波装置における状況に応じた
 アドバイス・確認・点検方法・・・について対応します。
 対応は基本的にはメールですが、
 出張対応(別途費用が発生します)も行います。


<< <測定・解析>システムS(テスター2012S) >>

システム概要

1.価格 15万円(最少仕様)~
   仕様確認の上、見積もりを提示させていただきます

2.内容
   パソコン 1台
   超音波プローブ 1個~ 
   デジタルオシロスコープ 2ch~
   解析ソフト(インストール済み) 1式
   説明書 1式
   利用目的の確認により、仕様を提案します

3.特徴(標準的な仕様の場合)
  *測定(解析)周波数の範囲 0.1Hz から 10MHz
  *24時間の連続測定が可能
  *任意の2点を同時測定
  *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

必要な場合には、(追加費用で)出張対応も可能です
  操作・解析方法について、2時間程度の説明を行います


参考

 http://youtu.be/zQSoBjm6i1M

 http://youtu.be/dDvEbqRSzS4

 http://youtu.be/1xuf58skq1k

http://youtu.be/PJd2GKISDj8

http://youtu.be/CRhTm5Dv8Po


【本件に関するお問合せ先】
***********************
超音波システム研究所
ホームページ  http://ultrasonic-labo.com/
***********************

Supersonic wave experiment no.27



超音波<応用>実験
 ものの表面を伝搬する表面弾性波の応用開発を行っています。
 < 超音波システム研究所 >

The surface acoustic wave is used.



超音波の利用技術 no.6



ステンレスやガラス容器との組み合わせにより
28kHzと72kHzの超音波振動子を利用して
 音圧レベルの高い
 100kHz以上の超音波効果を利用する技術です。

 200kHzや400kHzの超音波振動子を単独で
  高い出力で使用した場合には
  一定以上の高い音圧は実現しません。

設定により
 ガラス容器内には1MHz以上の
 高い音圧の超音波伝搬状態も実現可能です

■ホームページURL
http://ultrasonic-labo.com/

Supersonic wave System technology



Supersonic wave System technology

The cavitation and the sound flow by the supersonic wave are properly set.
Various factors are measured, analyzed, and confirmed.

It was high, and achieved a new supersonic wave
 * emulsification and decentralization *
  state about efficiency.

** Supersonic wave System Research Institute **

超音波照射技術

超音波伝搬対象に対して
 適切な超音波条件を設定するために
 以下の技術を利用しています

超音波「システム技術」
 1:専用水槽の開発技術
 2:超音波振動子の改良技術
 3:超音波伝搬状態の測定技術
 4:超音波(音響流)制御技術

 水槽・振動子(弾性体)と
 液体(水槽内)の状態に対して、
 適切な超音波伝搬状態を
 実現させることが重要だと考えています。

 目的に合わせて、2周波のキャビテーションを
 適切に組み合わせた状態の動画です。

揺動ユニット制御(超音波技術)



揺動ユニット制御による
  超音波(キャビテーション・加速度・音響流)洗浄技術

超音波システム研究所は、
 揺動ユニットの制御により
 水槽内の超音波(キャビテーション・加速度・音響流)の状態を
 対象物の「洗浄」目的に合わせてコントロールする、
 新しい超音波洗浄技術を開発しました。

 上記の技術により、
  形状・材質・数量・治工具・・・に対する
  超音波の減衰要因・・・に対する
  効率的な超音波伝搬状態が可能となります。

-今回開発した技術の応用事例-
 複数の汚れによる、付着力の異なる洗浄対象に対して
 あるいは、形状の複雑な部品の表面改質に対して
  効率良く超音波の効果(伝搬周波数)を
   実現(制御)させることが可能となりました

散歩



散歩

<夢のようなアイデアについて>

1)ソリトンの非線形相互作用は混沌を導かずに、
逆にある条件の元で、自発的に自己組織化された形を生じる。

2)超音波による波は、複数の波が重なり合ってできたのではなく、
初期の状態を維持したソリトンの自己集中によって生じるものだとも考えられる。

上記の1)2)を西田幾多郎の以下の言葉で解釈・消化したいと考えています

(基本的な性質による超音波の利用が可能になると言うアイデアです)

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。

コメント
(現代のものづくりには
もっと深い哲学が必要ではないかと言う強い思いがあります)

実際に、新しいシステムや装置を開発する場合に、

「ソフトウェアのオブジェクト」・機械構造・機械要素からの限定はあります。

そして、開発者・設計者の主観による限定もあります。

個人や装置のこれまでの経験や
経緯(歴史)に基づいて統一することが、

開発であるように感じています。

従って、この過程から創造が生まれているように思います。

ひとつの例ですが、

smalltalk等のコンピュータ環境が

「言語であり、環境であり、オブジェクトであり、クラスであり、・・」

と言うことを統一して

Squeakとなりさらに新しく展開している状況があると思います。

<間接容器の利用>超音波 no.17



超音波(キャビテーション)を
 適正に設定することで、
 目的に合わせた超音波(定在波)の状態が実現できます

 水槽と液循環に対する
 超音波振動子の設置位置と方法により、
 キャビテーションの伝搬状態を制御しています

超音波: 72kHz 250W

<<超音波システム研究所>>

空中超音波の実験 no.09



超音波スピーカーを利用して
空中を伝搬する超音波を計測します
この測定データをもとに、解析することで
新しい超音波の応用技術を開発しています
<<超音波システム研究所>>

超音波<測定・解析>システム(テスター2012) no.60



超音波専用プローブを利用した波動計測装置

新しい超音波計測システムの測定装置です。

測定したデータについて、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。

複雑に変化する超音波の利用状態を、

音圧や周波数だけで評価しないで

「音色」を考慮するために、

時系列データの自己回帰モデルにより解析して

評価・応用しています

目的に応じた利用方法が可能です

Ultrasonic irradiation 超音波照射実験 no.68



マイクロバブルを発生させる
液循環システムを利用した超音波実験

Generating a microbubble
Ultrasonic experiment using a liquid circulation system

超音波と液循環の設定・変化・変動を利用しています。
対象に合わせた、超音波・液循環制御により、
超音波の伝搬状態をコントロールしています。
And propagation of ultrasonic waves to control the state.

The nonlinearity phenomenon of an ultrasonic wave has been recognized and the effect is used.

超音波の非線形性現象を認識して、
その効果を利用しています。


< 超音波システム研究所 >

超音波テスター(測定・解析システム)no.59



超音波テスター(測定・解析システム)


超音波専用プローブを利用した波動計測装置

新しい超音波計測システムの測定装置です。

測定したデータについて、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。

複雑に変化する超音波の利用状態を、

音圧や周波数だけで評価しないで

「音色」を考慮するために、

時系列データの自己回帰モデルにより解析して

評価・応用しています

目的に応じた利用方法が可能です

例1:超音波水槽内の音圧管理

例2:超音波洗浄機の超音波周波数の確認

例3:洗浄対象物(材質、数量、治工具・・)による超音波の伝搬状態の確認

例4:超音波攪拌における超音波条件の設定  ・・・・・・・・・

数寄屋



数寄屋造り(すきやづくり)
志賀直哉旧居

静寂

2012年3月28日水曜日

超音波<計測>技術no.60



<<超音波テスター>>
 新しい超音波計測システムの測定状態です。
 測定データを弾性波動を考慮した解析で、
 詳細な各種の振動状態を検出します。

 パソコン画面のグラフの変化を観察することで、
 問題点の検出、定在波や加速度の効果の検出・・・を行うことができます。
 < 超音波システム研究所 >

超音波技術<ガラス容器>



間接容器と液循環制御により、
超音波(キャビテーション)と音響流を「適正に設定・制御」できます。
その結果、目的に合わせた超音波の状態が実現できます。

ポイント1
各種容器の音響特性の計測による特徴の確認がノウハウです。

ポイント2
容器と循環液と空気の境界の設定がノウハウです。

超音波<測定・解析>システム(テスター2012)no.58


超音波プローブによる測定システムです。
測定したデータについて、弾性波動を考慮した解析で、
各種の振動状態(モード)として検出出来ます。
検出データをフィードバック解析することにより
超音波の非線形現象(音響流)やキャビテーション効果を
グラフにより確認できるようにしたシステムです。

複雑に変化する超音波の利用状態を、
音圧や周波数だけで評価しないで
「音色」を考慮するために、
時系列データの自己回帰モデルにより解析して
評価・応用しています

目的に応じた利用方法が可能です

特に、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」します

<ペットボトル>を利用した基礎実験no.26



ペットボトルによる、超音波の伝搬状態に変化について
実験・確認しています
この結果を効果的に利用する技術を開発しました
<<超音波システム研究所>>

Basic experiment using PET bottle

The change is experimented and confirmed in the state of propagation of the supersonic wave by the PET bottle.
The technology that effectively used this result was developed.

超音波とマイクロバブルによる表面改質技術



超音波のキャビテーション制御技術を応用した、
表面改質技術を超音波洗浄器(600cc 42kHz)に利用しました。
<<超音波システム研究所>>

空中超音波の基礎技術no.11



超音波機器による

  空中超音波の実験・確認技術を開発しました

 具体的な応用事例もあります

 目的に合わせた
  超音波による応用・研究に
  コンサルティング対応させていただきます

詳細は「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
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超音波システム研究所
ホームページ  http://ultrasonic-labo.com/
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超音波伝搬信号 No.10

超音波伝搬信号 No.40

超音波伝搬信号 No.18

超音波伝搬信号 No.46

超音波伝搬信号(コホモロジー論の応用) No.53



パソコン・超音波振動子・オシロスコープ・発振回路・・・
を利用した計測制御技術に関する、
超音波実験での「超音波伝搬信号」です

<<コホモロジー論の応用>>

本質的に事象をとらえ、新しい可能性を効率的に研究するためには大変有効です

超音波伝搬波形の中にスペクトル系列を確認したいと考えています

超音波システム研究所 Ultra Sonic wave System Institute no.116



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 >>を提供します
超音波の非線形性現象を認識して、
その効果を利用しています。
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超音波システム研究所
ホームページ  http://ultrasonic-labo.com/
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ナノ物質を利用した超音波技術

ナノ物質を利用した、超音波洗浄・表面改質No.3



各種粉末・・・の超音波<攪拌・乳化・分散>による、
ナノ物質を利用して、
超音波洗浄・表面改質を行います。
< 超音波システム研究所 >

Ultrasonic Cavitation Control



Ultrasonic Cavitation Control
1) 28kHz 230W
2)72kHz 450W

<スチール缶>を利用した超音波NO.1

超音波<測定・解析>システム(テスター2012)no.57



超音波プローブによる測定システムです。
 測定したデータについて、弾性波動を考慮した解析で、
 各種の振動状態(モード)として検出出来ます。
 検出データをフィードバック解析することにより
 超音波の非線形現象(音響流)やキャビテーション効果を
 グラフにより確認できるようにしたシステムです。

複雑に変化する超音波の利用状態を、
 音圧や周波数だけで評価しないで
 「音色」を考慮するために、
 時系列データの自己回帰モデルにより解析して
 評価・応用しています

川の観察・実験「物理現象の背後にあるもの」 No.201



川を観察しています
To observe the river

「物理現象の背後にあるもの」西田幾多郎(思想 1924年1月号)

・・・空間時間を不可分離となす相対性原理の物理学に至つて、真の能動的自己の対象界を見ると考へることができる。
時其物を内に包むものに於て、我々は最もよく能動的自己の影像を見ることができるのである。
私はかゝる考から精神現象と物理現象との関係を見ることができると思ふ。
我々の精神現象といふのも、時間的に現れると共に、時を内に含んで居る、意味即実在と考へられるのは之に由るのである。
両種の現象界は、共に能動的自己の対象界として成立し、その中に於て区別せらるる二種の型に過ぎない。
二種の現象界の区別は時の内容によると思ふ。
時の座標が無内容にして形式的なる時、物理的世界が成り立つ、
・・・・
之に反し時が積極的内容を有する時、精神現象が成り立つのである


意味即実在!
時の内容!

音波の伝搬時が・・時の有無のスパイラルが・・
新しい直観につながる

そんな気がします

2012年3月27日火曜日

超音波システム研究所 ultrasonic-labo no.321



<システムの振動について>
「 変化する特性を持った系の振動は広範で複雑である
 A)変位に依存する
剛性を持ったもの
 B)変位に依存する
減衰を持ったもの
 C)
時間に依存する剛性を持ったもの
 これらは問題の表面をかじったにすぎない、もっと風変わりな現象もたくさある 」 
超音波の振動を検討する場合、特に忘れがちなのが
水槽や設置部全体の振動(A)
洗浄液・洗浄物・洗浄治具の振動(B)
循環ポンプ・ヒータによる振動(C) (ポンプの脈動、回転振動、熱応力 等)
上記の組み合わせによる複雑な振動が発生しています
これらが超音波の振動を減衰させないようにすること
が超音波の効率を高めるうえで大切です
適切に減衰させることで騒音を調整させることが騒音対策です
適切に減衰させ音響流を調整することが洗浄力の制御です
この観点でシステムをみると問題点をすぐに改良できます
(これが超音波システムの振動による各種調整に関するノウハウです)
A・B・Cの振動を見ることが出来るようになるためには
注意深い観察の繰り返しと、設計・製作の経験が必要です
(経験から、かならず見れるようになります
 ポイントは全体を一定時間、変化する系の振動と感じることです)
システムの振動について No.2> 
自動搬送等のロボットの制御について最近では以下の事項があります
 A)安い材料で軽量にするため部品の剛性が弱い
 B)海外で組み立てるため、組み立てのバラツキがある
 C) A・Bの問題を制御で対応処理する
 CPUの性能により、あるところまでは改善できますが
 根本的な解決には、

「制御することで発生する振動の影響」を考慮した解析が必要です
実際のロボット制御では、統計モデルに基づいた予測と制御を行い対応しているものもあります
但し、各部品の剛性バランスが悪い場合は、しばらく動作させてデータ採取とモデル作成を個別に行うような仕様になっています
超音波の振動を検討する場合にも同様なことがいえます
つまり、超音波自身による影響を考慮した制御が必要です
大変難しいことではないのですが、技術者があまり取り組まないジャンルの
「 統計数理解析 」です
これまでの経験をもとにから実験や改良を行うのではなく、
複雑な現象を統計モデルに基づいて解析することで
最も重要な問題点が浮かび上がってきます
( 理由は現象が複雑すぎるので単純化によるリスクが大きく
  データに基づいて行うほうが良いと言うことです
  間違いのない自信のある経験で確実に改良できるのであれば
  統計処理を加えることで普遍性が追加される可能性があります
  経験として、私は、低周波の振動モードと高周波のモードを同時に把握することは大変難
しいと思います )
特に推奨させていただくのが
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
です
( 多くの現場で時系列データを採取していても、解析が単純であることが多く
  結果につながっていません、ノウハウとしてコンピュータの進歩により大変進歩している
  最新の時系列データの解析方法(書店では経済学のコーナー等にあります)を
  学習して身につけることを提示します
注:自己回帰性を考慮した制御を行うと実験に再現性が多くなり、改良がしやすくなります



<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思います
  (  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洗浄理論)
D2=
経験的知識(これまでの洗浄結果)
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
モデルに基づいて洗浄装置・洗浄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ます
5-1)「論理モデル作成事項(効果的な超音波洗浄技術について)」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 
注 化学工学:反応工学、化学プラント工学、LSIプロセス工学、薄膜作成工学 表面工学 等
機械工学:自動制御(システム工学)、熱力学、材料力学、流体力学、加工工学 等
電気電子工学:超音波工学、音響学、医用画像処理、分子エレクトロニクス工学 等
その他:物理学、物性工学、ナノテクノロジー、超分子、最適化、マイクログラビティ応用学、
プロセスマテリアル、ITエレクトロニクス、ドラッグデリバリー、バイオテクノロジー 等
AIC:赤池情報量規準(Akaike Information Criterion 統計モデルの相対的評価)
考え方(全体を貫く基本的な概念):
多くの真実らしき断片を見据え、その奥にある統一的メカニズムを描像する。
<データの統計解析に関する資料>
<統計的な考え方について>
統計数理は以下のように考えられています
統計的な物の見方というのは、
1)我々がどのように自分が持っている知識や情報を利用しようとするのかと言うことに関係する(すなわち、
主観的な発想に基づいている)
2)具体的な経験・知識に基づいた心の枠組みで考える(すなわち、
具体的である)
3)物事の量的な特性に対するいろいろな考え方が豊かになっていく展開
 (すなわち、
抽象的である)
まとめ
 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
<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。




超音波「システム技術」



超音波「システム技術」
 1:専用水槽の開発・利用技術
 2:超音波振動子の改良・設置技術
 3:超音波伝搬状態の測定技術
 4:超音波(音響流)制御技術

各種の超音波条件を適正に設定することで、
キャビテーションと音響流を、
目的に合わせた状態にコントロールできます。

Ultrasonic measurement techniques 021



<<超音波測定技術 Ultrasonic measurement techniques >>

振動子(圧電素子)を利用した振動計測
 新しい超音波計測システムの測定状態です。
 測定データを(弾性波動を考慮した)解析することで、
 各種の振動状態の特徴として検出します。

複雑に変化する超音波の利用状態を、
音圧や周波数だけで評価しないで
「音色」を考慮するために、
時系列データの自己回帰モデルにより解析して
評価・応用しています

目的に応じた利用方法が可能です
 例1:超音波水槽内の音圧管理
 例2:超音波洗浄機の超音波周波数の確認
 例3:洗浄対象物(材質、数量、治工具・・)による超音波の伝搬状態の確認
 例4:超音波攪拌における超音波条件の設定
 ・・・・・・・・・

Use of ultrasound conditions varying complexity,
Do not just evaluate the frequency and sound pressure
"tone" to consider,
Autoregressive model to analyze time series data
Assessment and Application to

Ultrasonic Cavitation Control no.61

Vibration Analysis with Ultrasonic.



超音波による材料の強度を評価する技術を開発

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超音波システム研究所は、
超音波の非線形性に関する「測定・解析・制御」技術を応用した、
超音波のダイナミック特性を解析・評価する技術により、
各種材料・(組み付け・接合状態を含む)部品に関する、
強度評価パラメータを検出・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・解析により
各種の関係性・応答特性(注)を検討することで
 超音波の伝搬状態と各種材料・部品の
  構造と洗浄面の状態に関する
  これまでのデータを統計処理することで
  強度評価に関する方法を開発しました。

注:パワー寄与率、インパルス応答・・・


従来の、材質や形状による評価が、
 実際の洗浄効果につながらない原因として
 今回検出したパラメータの関係が
  大きく影響していると考えています

参考

http://youtu.be/HOZ_Z-jXNoI

http://youtu.be/EPhLfroQcBI

 http://youtu.be/Cq4K9WUuu20

 http://youtu.be/Rd_Ua_w0q_0

 http://youtu.be/xvBbQsySBDs

 << 今回のパラメータを応用した事例 >>
 音響特性として「対象物の複雑さ」を定義します
 その結果

 1:対象物の構造が複雑で、目的とする洗浄部分がシンプルな場合
   対象物への超音波伝搬状態は制御しやすいが
    洗浄部分への高周波の伝搬制御は難しい
    (このような洗浄事例の場合、
      治工具の利用や液循環制御が有効です)

 2:対象物の構造がシンプルで、目的とする洗浄部分が複雑な場合
   対象物への超音波制御は難しいが
    洗浄部分への高周波(高調波)の伝搬は実現しやすい
    (このような洗浄事例の場合、
      超音波の発振制御が有効です)

 上記のように
  超音波計測・解析により
  対象物の構造と強度を推定し
  洗浄方法を決定することが可能になりました

注意
 超音波の測定・解析に関して
 サンプリング時間・・・の設定は
 オリジナルのシミュレーション技術を利用しています
 ( オリジナルノウハウの部分です )

なお、今回の技術を
 超音波システムの設計・開発技術として
 コンサルティング提案させていただく予定です。

【本件に関するお問合せ先】
超音波システム研究所
ホームページ  http://ultrasonic-labo.com/

空中超音波の基礎技術no.8



超音波機器による

  空中超音波の実験・確認技術を開発しました

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超音波システム研究所
http://ultrasonic-labo.com/
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空中超音波の実験 no.08



超音波スピーカーを利用して
空中を伝搬する2種類の超音波実験です
この実験をもとに、
新しい超音波の応用技術を開発しています
<<超音波システム研究所>>

<各種容器の組み合わせ>超音波 no.14



超音波(キャビテーション)を
 適正に設定することで、
 目的に合わせた超音波(定在波)の状態が実現できます

 水槽と液循環に対する
 超音波振動子の設置位置と方法により、
 キャビテーションの伝搬状態を制御しています

<<超音波システム研究所>>

<各種容器と液循環の組み合わせ>超音波 no.12

超音波システム研究所 no.236



Ultra Sonic wave System Institute
Ultrasonic Cavitation Control.
Ultrasonic Sound Flow water effect.
Ultrasonic measurement and analysis techniques.

脱気マイクロバブル発生装置
音響流制御
キャビテーション制御
超音波伝搬状態の計測・解析

バイスペクトル解析による、「超音波の非線形現象」



バイスペクトル解析による、

「超音波の(高調波に関する)非線形現象」

を利用する技術を開発いたしました。


今回開発した技術により
複数の異なる周波数の「超音波振動子」を利用する場合、
高調波による超音波の伝搬状態を検出・把握することが可能になります

従って、適切・あるいは有効な周波数の組み合わせ・・を確認できます

これは、洗浄・表面改質・化学反応の促進・・・に対して
効果的な伝搬状態を検出・確認出来る、ということで大変有効です

さらに、定在波の制御により、キャビテーションと加速度の効果を
目的に合わせて変化させる状態について、詳細な分析が可能になります


オリジナルの超音波伝搬状態の測定・解析技術により、
各種部品・・・の、表面状態に関する効果的な事例を多数確認しています。

空中超音波の基礎技術no.10



超音波機器による

  空中超音波の実験・確認技術を開発しました

 具体的な応用事例もあります

 目的に合わせた
  超音波による応用・研究に
  コンサルティング対応させていただきます