2016年1月31日日曜日

Monoid(モノイドの圏)を利用した超音波制御

2016年1月14日木曜日

散歩 (超音波システム研究所 ultrasonic-labo)





散歩しながら
 様々な観察から
 超音波システム研究所について
 考えています
空や雲の変化、風や川の音・・・・
 大変面白いと感じます
超音波システム研究所<理念>
「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。」
 西田幾多郎
深い哲学に基づいた
 実験(物として物を観察すること)により
 超音波の有効利用を広めていきたいと考えています


対象物の音響特性を測定する技術 Acoustic properties of the object

流れとかたち・コンストラクタル法則 Flow and form constructorle law ultrasonic-labo





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に、
 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。


<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。
・・・・・・・

・・・・・・・


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、超音波利用技術にまとめています。



超音波実験 Ultrasonic experiment <超音波システム研究所 ultrasonic-labo>





超音波システム研究所は、
 2種類(28kHz、72kHz)の超音波(振動子)による
 超音波の非線形現象(キャビテーション・音響流)制御を実現する
 超音波システム(洗浄、加工、撹拌・・)技術を開発しました。


超音波システム概要

1:2種類の超音波振動子(基本タイプ 28kHz,72kHz)

2:脱気・マイクロバブル発生液循環システム

3:水槽:任意
(ステンレス、塩ビ、・・対応できます
 オーバーフロー構造も必要条件ではありません
 注:理想的にはオーダーメードの超音波専用水槽となります)

4:超音波と液循環の制御(相互作用の確認に基づいた最適化)

5:超音波テスターによる、音圧管理

<超音波>
MIRAE ULTRASONIC TECH. CO
 1)パワー洗浄シリーズ(28KHz 300W)
 2)精密洗浄シリーズ(72/KHz 300W)


*特徴

超音波テスターによる、音圧測定解析に基づいて
 水槽、超音波振動子、液循環の関係を
 目的の超音波状態に最適化します

<<ポイント>>
超音波の正確な発振周波数の測定と
水槽、超音波振動子、治工具、・・の
音響特性の解析による確認に基づいた
効果的な超音波伝搬状態を実現させる
以下の技術です

1)マイクロバブルを利用した、「液体」の均一化
2)超音波の非線形現象(音響流)のダイナミック制御
3)超音波の発振制御(注)

注)シャノンのジャグリング定理を応用した「超音波制御」方法
http://ultrasonic-labo.com/?p=1753

治工具と各種の制御により、超音波照射状態を適正に設定することで、 
 キャビテーションと加速度(音響流)の効果を、 
 目的に合わせた状態にコントロールできます。


-システムの応用事例-
 ガラス製の水槽を利用した精密洗浄
 間接容器を利用した表面改質
 ナノレベルの攪拌・乳化・分散・粉砕
 各種の化学反応処理
 メッキ液・コーティング液の開発
 ナノ粒子の製造
 複雑な形状へのコーティング・・表面処理
 表面の残留応力の緩和処理
 水の改質(ラジカル化)
 表面弾性波を利用した目的のサイズの霧化 
 ・・・・・・・




2016年1月13日水曜日

スライドショー 超音波実験写真 Ultrasonic experiment photo

スライドショー 超音波実験写真 Ultrasonic experiment photo

スライドショー 超音波実験 ultrasonic-labo

スライドショー 超音波実験 ultrasonic-labo

対象物の音響特性を測定する技術 Acoustic properties of the object

対象物の音響特性を測定する技術 Acoustic properties of the object

テルミンを利用した超音波実験 Ultrasonic experiment

超音波実験 Ultrasonic experiment (音響流)

対象物の音響特性を測定する技術 Acoustic properties of the object

対象物の音響特性を測定する技術 Acoustic properties of the object

対象物の音響特性を測定する技術 Acoustic properties of the object

対象物の音響特性を測定する技術 Acoustic properties of the object

対象物の音響特性を測定する技術 Acoustic properties of the object

超音波実験 Ultrasonic experiment (超音波システム研究所 ultrasonic-labo)

スライドショー 超音波実験写真 Ultrasonic experiment photo

スライドショー 超音波実験 ultrasonic-labo

スライドショー 超音波実験 ultrasonic-labo

身延線

山梨県 富士川町

富士山 Mt. Fuji

山梨県 富士川町

2016年1月11日月曜日

スライドショー 超音波実験写真 Ultrasonic experiment photo

スライドショー 超音波実験写真 Ultrasonic experiment photo

超音波発振計測解析システム(超音波テスター Ultrasonic Tester)





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



超音波実験 Ultrasonic experiment (超音波システム研究所 ultrasonic-labo)

超音波実験 Ultrasonic experiment (超音波システム研究所 ultrasonic-labo)

超音波実験 Ultrasonic experiment (超音波システム研究所 ultrasonic-labo)

超音波実験 Ultrasonic experiment (超音波システム研究所 ultrasonic-labo)

超音波実験 Ultrasonic experiment (超音波システム研究所 ultrasonic-labo)

2016年1月9日土曜日

超音波実験(表面弾性波) The surface acoustic wave experiment

超音波システムの技術(表面弾性波の利用)

洗浄システム(推奨) ultrasonic-labo

超音波洗浄機実験 Ultrasonic cleaning machine experiment

超音波洗浄機実験 Ultrasonic cleaning machine experiment

超音波洗浄機実験 Ultrasonic cleaning machine experiment

洗浄システム(推奨) ultrasonic-labo

洗浄システム(推奨) ultrasonic-labo

洗浄システム(推奨) ultrasonic-labo

超音波発振計測解析システム(超音波テスター ultrasonic tester)

超音波発振計測解析システム(超音波テスター ultrasonic tester)

超音波発振計測解析システム(超音波テスター ultrasonic tester)

2016年1月8日金曜日

洗浄システム(推奨)

洗浄システム(推奨) ultrasonic-labo

洗浄システム(推奨) ultrasonic-labo

洗浄システム(推奨) ultrasonic-labo

超音波発振計測解析システム(超音波テスター ultrasonic tester)

超音波発振計測解析システム(超音波テスター ultrasonic tester)

超音波発振計測解析システム(超音波テスター ultrasonic tester)

超音波発振計測解析システム(超音波テスター ultrasonic tester)

超音波発振計測解析システム(超音波テスター ultrasonic tester)

超音波発振計測解析システム(超音波テスター ultrasonic tester)

超音波発振計測解析システム(超音波テスター ultrasonic tester)

超音波発振計測解析システム(超音波テスター ultrasonic tester)

超音波発振計測解析システム(超音波テスター ultrasonic tester)

超音波発振計測解析システム(超音波テスター ultrasonic tester)

2016年1月7日木曜日

対象物の音響(超音波)特性 Acoustic(ultrasonic) properties of the object

超音波コンサルティング::表面改質 Ultrasonic-labo

弾性波動論の基本





超音波による金属・樹脂の表面改質技術
--超音波とマイクロバブルによる表面改質(応力緩和)技術 no.2--

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超音波システム研究所(所在地:東京都八王子市、代表:斉木)は、
超音波の伝搬状態に関する、計測・解析・制御技術を応用して、
超音波専用水槽による表面付近の残留応力を緩和する技術を開発しました。

今回開発した残留応力を緩和する技術により
 金属疲労・・に対する疲れ強さの改善を行うことが可能になりました。
 特に、超音波の伝搬状態を
 対象物のガイド波(表面弾性波・・)を考慮した設定により、
 効果的な超音波照射条件・・・を実現させる方法を開発しました。

 金属部品、樹脂部品、粉体部材、・・・の各種に対して
 幅広い効果を確認しています。

この技術を 
 コンサルティング対応として提供します

これは、新しい超音波による表面処理技術であり、
 音響特性による一般的な効果を含め
 新素材の開発、攪拌、分散、洗浄、化学反応実験・・・
 に大きな特徴的な固有の操作技術として、
  利用・発展できると考えています。 


超音波とマイクロバブルを利用した
 表面処理(応力緩和)技術をコンサルティング対応として
 以下の事項を提供します

 1:原理の説明
 2:具体的な装置の説明(必要であれば設計・製造)
 3:操作方法・作業ノウハウの説明
 4:新しい超音波利用技術の説明


実績・事例
 1:超音波水槽の表面改質
 2:超音波振動子の表面改質
 3:金属部品の表面改質
    板金部品、ネジやボルト、・・・
 4:樹脂部品の表面改質
    レンズ、コーティング・塗装部品、・・


超音波実験 Ultrasonic experiment

対象物の音響(超音波)特性 Acoustic(ultrasonic) properties of the object

対象物の音響(超音波)特性 Acoustic(ultrasonic) properties of the object

対象物の音響(超音波)特性 Acoustic(ultrasonic) properties of the object

2016年1月6日水曜日

超音波実験 Ultrasonic experiment

超音波実験 Ultrasonic experiment

超音波実験 Ultrasonic experiment

スライドショー 超音波実験 Slideshow Ultrasonic experiment

超音波発振計測解析システム(超音波テスター ultrasonic tester)

超音波発振計測解析システム(超音波テスター ultrasonic tester)

超音波発振計測解析システム(超音波テスター ultrasonic tester)

超音波実験 Ultrasonic experiment

超音波実験 Ultrasonic experiment

超音波実験 Ultrasonic experiment

超音波発振計測解析システム(超音波テスター ultrasonic tester)

超音波発振計測解析システム(超音波テスター ultrasonic tester)

超音波制御技術(間接容器) Ultrasonic control technology

超音波制御技術(洗浄・攪拌・乳化・分散・粉砕) Ultrasonic control technology

超音波制御技術(2種類の振動子・超音波テスター) Ultrasonic control technology

富士山 Mt. Fuji

富士山 Mt. Fuji

富士山 Mt. Fuji

2016年1月5日火曜日

超音波実験 Ultrasonic experiment

超音波実験 Ultrasonic experiment

超音波実験 Ultrasonic experiment

超音波実験 Ultrasonic experiment

超音波実験 Ultrasonic experiment

超音波実験 Ultrasonic experiment

超音波実験 Ultrasonic experiment

超音波の研究について





超音波システム研究所は、

 超音波振動子の設置方法による、定在波の制御技術を発展させ、

 キャビテーションと加速度(音響流)の効果をコントロールする

 新しい技術を開発しました



 上記の技術により、大きなエネルギーを必要とする

 300-2000リットルの液体に対して

  攪拌・霧化・洗浄・改質・・・が可能となります



-今回開発した技術の応用事例-



 溶剤に対する、ナノレベルの触媒の攪拌・分散

  (鍍金液へのカーボンナノチューブの攪拌・分散

   塗料へのカーボンナノチューブの攪拌・分散)



 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

  適切な超音波照射の実現。



 最も効果的な事例

  金属・樹脂部品・材料への表面改質(残留応力の緩和)