2015年6月30日火曜日

表面弾性波の観察 Observation of the surface acoustic wave

2015年6月26日金曜日

3種類の異なる周波数の「超音波振動子」を利用する技術 ultrasonic-labo





超音波システム研究所(所在地:神奈川県相模原市)は、

3種類複数の異なる周波数の「超音波振動子」を利用して

超音波の非線形現象を制御する技術を開発しました。



非線形現象の制御は、

 オリジナル装置(超音波テスター)による

 音圧測定解析評価技術に基づいて行っています。



<参考動画>



この動画で使用している超音波

MIRAE ULTRASONIC TECH. CO

 1)パワー洗浄シリーズ(28KHz 300W)

 2)パワー洗浄シリーズ(40KHz 50W)

 3)精密洗浄シリーズ(72KHz 300W)



この動画は

 超音波の発振制御と、マイクロバブル・ナノバブル発生液循環装置により

 超音波の非線形現象をコントロールしている様子です


2015年6月24日水曜日

3種類の超音波技術 3types of ultrasound technology





この動画で使用している超音波

MIRAE ULTRASONIC TECH. CO

 1)パワー洗浄シリーズ(28KHz 300W)

 2)パワー洗浄シリーズ(40KHz 50W)

 3)精密洗浄シリーズ(72KHz 300W)


超音波洗浄実験<Ultrasonic cleaning experiment>

2015年6月21日日曜日

散歩 超音波システム研究所 ultrasonic-labo (東京都 八王子市 小宮公園)

サイバネティクスはいかにしてうまれたか





・・・・・・・



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。



・・・・・・



ノーバート・ウィナー著

 「サイバネティクスはいかにして生まれたか」 より



上記を参考・ヒントにして

超音波伝播現象における

「音響流」を測定・利用する技術を開発しました。



<超音波システム研究所>




3種類の異なる周波数の「超音波振動子」を利用する技術 ultrasonic-labo

<超音波システム研究所独自の超音波伝搬状態の測定・解析・評価>

2015年6月20日土曜日

散歩 超音波システム研究所 ultrasonic-labo (東京都 八王子市)

超音波テスターを利用した実験動画 Supersonic wave experiment

超音波テスターを利用した実験動画 Supersonic wave experiment



音圧測定装置:超音波テスターの特徴(標準的な仕様の場合)



  *測定(解析)周波数の範囲

   仕様 0.1Hz から 10MHz

   (測定可能範囲 0.01Hz から 25MHz)

  *超音波発振

   仕様 1Hz から 100kHz

   (出力 250mV から 2V)

  *表面の振動計測が可能

  *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



超音波プローブによる測定・解析システムです。

 超音波プローブを対象物に取り付けて発振・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。


2015年6月19日金曜日

脱気・マイクロバブル発生液循環システム





脱気・マイクロバブル発生液循環

(超音波制御技術)



超音波洗浄機は

通常、オーバーフロー・・による流れや環境・・で



空気が大量に水槽に入り、

超音波が大きく減衰するという現象が起きます



対策のポイントは



適切な超音波と液循環のバランスです

液循環の適切な流量・流速と超音波(キャビテーション)の設定により

超音波(音響流・加速度効果)の伝搬状態をコントロールします



脱気・マイクロバブルの効果で

均一に広がった超音波の伝搬状態が可能です



液循環により、以下の自動対応が実現しています



溶存気体は、水槽内に分布を発生させ

レンズ効果・・・の組み合わせにより、超音波が減衰します



もうひとつは

適切な超音波照射時は、大量な空気・・が水槽内に取り入れられても

この動画のように、大きな気泡となって

水槽の液面から出ていきます



従って、超音波照射を行っていない状態で

大量にオーバーフローを行い続けると減衰します。



しかし、この空気を入れる操作は必要です

多数の研究報告・・がありますが

液循環の無い水槽で、長時間超音波照射を行い続け

溶存気体の濃度が低下すると

音圧も低下して、キャビテーションの効果も小さくなります

(説明としては、キャビテーション核の必要性が空気を入れる理由です)



超音波照射により、脱気は行われ

溶存気体の濃度は低下して、分布が発生します

単純な液循環では、この濃度分布は解消できません



マイクロバブルの効果です



脱気・マイクロバブル発生液循環が有効な理由です




超音波を利用した、「ナノレベル」の攪拌・分散システム

3種類の異なる周波数の「超音波振動子」を利用する技術 ultrasonic-labo

超音波データの統計処理(時系列データ・自己回帰モデル)

超音波の数学的研究

2015年6月16日火曜日

散歩 東京都 八王子市 片倉城址公園





カルノー・サイクルの経緯のように

技術の進歩が科学の進歩を促進する。

 (科学と技術の工学的な関係)

こういった関係が「超音波の利用」には必要(注)な気がします

注:実用や応用には多くのパラメータの適切なバランス感覚が必要

特に、設計を考慮に入れた観察が行えるようになるための

経験と直感の訓練により、本質的な発見やアイデアが生まれると思います

コメント:

実用と言う制約と、

興味深い現象の中から、適切な開発・設計を行うことは

開発者の人間性によるところが大変大きいと思います

諦めずに、粘り強く努力する根拠には、「困難を乗り越える喜び」と

それを理解してくれる

「第三者(歴史的、あるいは競合者、理解者)」があると考えています

2015年6月10日水曜日

超音波実験 Ultrasonic experiment

音圧測定装置:超音波テスターを利用した実験動画

超音波テスター Ultrasonic tester

超音波テスター Ultrasonic tester





超音波測定 Ultrasonic measurement



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 Ultrasonic tester



特徴

 *測定範囲 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





<<超音波システム研究所>>


2015年6月9日火曜日

<樹脂容器>を利用した小型超音波システム Ultrasonic-labo





超音波システム研究所(所在地:神奈川県相模原市)は、
 *超音波振動子の設置による制御技術
 *定在波の制御技術
 *音響流の計測技術 ・・・を応用して
 <樹脂容器>を利用した
  小型超音波(40kHz 50W)システムを開発しました。

今回開発した技術の応用事例として、
 各種部品・材料の洗浄・攪拌・化学反応促進・・・について、
 超音波を効率良くコントロールすることが可能となりました。




2015年6月8日月曜日

超音波振動子の設置方法による、超音波制御技術 ultrasonic-labo





超音波システム研究所(所在地:神奈川県相模原市)は、

 超音波振動子の設置方法による、超音波の制御技術を発展させ、

 非線形現象に関する、新しい応用技術を開発しました



複雑な超音波振動のダイナミック特性を

 各種の関係性について解析・評価する中で、

 超音波振動子や水槽の設置方法により、

 超音波の非線形現象に関して、

 音圧レベル、伝搬周波数の変化を、

 目的に合わせて設定する技術です。


超音波システム<脱気・マイクロバブル発生液循環 Ultrasonic technology>





(超音波の測定・解析に基づいた制御システムを開発)

超音波システム研究所は、
 超音波水槽内の液体に伝搬する
 超音波の状態を測定・解析する技術を応用して、
 水槽の構造・強度・製造条件・・・による影響と
 液循環の状態を
 目的に合わせた超音波の伝搬状態に
 設定・制御するシステムを開発しました。

<超音波のダイナミックシステム>

超音波水槽内の液循環をシステムとしてとらえ、解析と制御を行う

多くの超音波(水槽)利用の目的は、
 水槽内の液体の音圧変化の予測あるいは制御にあります。

しかし、多くの実施例で
 理論と実際の違いによる問題が多数指摘されています。

この様な事例に対して

 1)障害を除去するものは
   統計的データの解析方法の利用である
   <超音波伝搬状態の計測・解析技術>

 2)対象に関するデータの解析の結果に基づいて
   対象の特性を確認する
   <洗浄対象物、攪拌対象物、治工具・・・の音響特性検出技術>

 3)特性の確認により
   制御の実現に進む
   <キャビテーションのコントロール技術>

 といった方法により
  超音波を効率的な利用状態に改善し
   目的とする超音波の利用を実現した
   液循環効果の利用例が多数あります

なお、今回の技術を
 超音波システムの液循環方法の改良技術として
 コンサルティング対応します。

超音波水槽の構造・大きさと
 超音波(周波数、出力、台数・・)に合わせた
 <超音波>と<水槽>と<液循環>のバランスによる
 超音波の最適な伝搬状態を測定・解析データとともに
 提案・改良・報告します。


本来は、水槽の新規製作、新規設置、新規超音波の固定、・・・
 が最もよいのですが、
 現実的には、現状の改良として
 液循環ポンプの追加改良で実現させることが
 これまでの事例から
 費用と効果の最適化になると判断して
 提案しています。

必要性と要望により
 新規設計・開発にも対応します。


ガラス容器内の液体を伝搬する超音波実験 ultrasonic-labo

流れと音と形の観察 (超音波システム研究所 ultrasonic-labo)

2015年6月4日木曜日

超音波の応用(表面改質)





超音波(表面改質に関する)研究開発資料の公開



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、

 オリジナル製品(超音波テスター)による

 測定(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



統計数理に基づいた

 実験を繰り返しながら

 超音波の論理モデルを検討しています


超音波キャビテーションとマイクロバブルによる「表面改質」