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
この動画のベースとなる技術を紹介します
＜＜　超音波のジャグリング制御　＞＞
  シャノンのジャグリング定理
  (　F　+　D　)　＊　H　=　(　V　+　D　)　＊　N
  F　：　ボールの滞空時間（Flight time）
  D　：　手中にある時間（Dwelling time）
  H　：　手の数（Hands）
  V　：　手が空っぽの時間（Vacant time）
  N　：　ボールの数（Number of balls）
  応用
  Ｆ　：　超音波の発振・出力時間
  Ｄ　：　循環ポンプの運転時間
  H　：　基本サイクル（キャビテーション・加速度のピークの発生する）
  V　：　脱気装置の運転時間
  N　：　超音波出力の異なる周波数の数
 説明
 各種データの時系列変化の様子を解析して、
 時間で移動するボールのジャグリング状態に相当するサイクルと
 影響範囲を見つけます
 この関係性からボールＮ個のジャグリング状態を設定して制御を行うと、
 自然なシステムの状態に適した制御となり、
 効率の高い超音波システムとなります
Ｆ・Ｄ・Ｖの関係は時間の経過とともにトレードオフの関係になります、
 そのために各種の運転として他の条件を停止させた状態で
 運転する方法が必要になります
これまでにも、結果としては適切と思える状態が発生することがありましたが
 数時間、数日、数ヶ月後には適切でなくなり、再調整することがありました
 このような経験の中から適切なモデルを検討していましたが、
 ジャグリングモデルは大変良く適合するとともに、
 高い効率と安定性を示しました
超音波の目的（キャビテーションの効果、加速度の効果、　等）に対して、
装置の運転時間の調整で対応（最適化）することが可能です
但し、一般的な時間を提示できないのはシステムの系として
 水槽やポンプの構造による影響が大きいため、
そこに合わせる（音響特性を考慮した最適化の）必要があるためです
 参考として、単純な応用例
 　３００リットルの水槽で３０リットル毎分の循環ポンプと脱気装置の場合
 　超音波１ 　　　　　　　　　　　　　------
 　超音波２　　　　　　------　　　　　　　　　　　　　　　------
 　脱気装置　　---　　　　　　---　　　　　　　---
 　循環ポンプ　　　　　　---　　　　　　　---　　　　　　　---　．．．．
 　超音波出力：２分　１００-２００ワット、　脱気装置　１分、　循環ポンプ　１分
ポイント
システムを「時間で移動するボールのジャグリング状態」として
捉えることが重要です
トレードオフの関係にあるパラメータを
適切にバランス運転することを可能にします
通信の理論を考えたシャノンが
ジャグリングの理論を考えた理由もそこにあるように思います
各種の運転・停止時間の設定により
キャビテーションと加速度の効果を
調整することが可能です
オリジナルの音圧測定解析装置：超音波テスターにより
応答特性の確認を行い、提案・実施しています
特に、複数の同じタイプの超音波振動子を
一つの水槽に入れて利用している場合
この制御を行うことで
洗浄・攪拌・改質・・・・の効果を大きく改善できます
現状の超音波装置の対策としては
最も効果的で実用的です
但し、装置の振動系の測定解析を行う必要があります
装置の振動系の問題がある場合には
測定解析に時間がかかります
参考
http://www.green.dti.ne.jp/aabccdx/page036.html
超音波システム研究所
ホームページ　　http://ultrasonic-labo.com/
ホームページ　　http://www.green.dti.ne.jp/aabccdx/
超音波伝搬状態の最適化技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1010
この制御は簡単で、非常に効率が高いので是非利用してください
省エネルギーにもなります、広く普及させたいと考えています
特許申請は行いません
（インターネットで公開し類似の特許が登録されないようにしています）
詳細については「　超音波システム研究所　」にお問い合わせください
単純ですが、個別の要因（水槽、伝搬対象物、・・）により適切な設定が必要です