2015年12月29日火曜日
2015年12月27日日曜日
2015年12月26日土曜日
キャビテーション写真を利用した超音波制御技術
デジタルカメラによるキャビテーションの写真を利用した制御技術
（超音波照射に関する新しいコントロール技術を開発）
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
超音波システム研究所は、
デジタルカメラによるキャビテーションを撮影する方法を利用して
超音波伝搬状態の、コントロール技術を開発しました。
今回開発した技術は、
超音波の状態を、デジタルカメラによるキャビテーション写真により
対象物（洗浄、攪拌、改質・・・）に対する
コントロールパラメータとして利用可能にするという方法です。
これまでの数値化やグラフとは異なる
水槽や液循環に関しても幅広く確認することが可能です。
特に、超音波分散効果に関するキャビテーションの影響や
複雑な形状の洗浄部に対する音響流の効果・・・について確認できます
なお、超音波システム研究所の
「超音波測定・解析システム」（超音波テスター）と
「超音波機器の評価技術」により、
この方法による、具体的な効果を多数確認しています。
応用技術として
「超音波の伝搬状態や、水槽・容器・治工具・超音波の評価技術」
「各種部品の表面検査技術」・・・
としても利用可能です。
これは、最近のデジタルカメラの
高い技術と低価格により実現できました。
今回の実施結果から
超音波洗浄、攪拌、改質・・の照射状態についても
新しい検討・確認方法として応用できると考えています。
注：カメラを液面（超音波）に近づけすぎると
デジタルカメラの電子部品が故障します
注：シャッタースピードは
超音波振動子の周波数に合わせ
１／２０００秒 ～ １／４０００秒 で撮影しています
なお、今回の技術をコンサルティング事業として、
展開することを計画しています。
超音波テスター（音圧測定解析） Sound pressure measurement analysis (ultrasonic tester)
超音波発振計測解析システム（超音波テスター ultrasonic tester）
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
＊超音波発振
仕様 １Ｈｚ から １００ｋＨｚ
＊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
＊測定（解析）周波数の範囲
仕様 ０．１Ｈｚ から １０ＭＨｚ
＊超音波発振
仕様 １Ｈｚ から １００ｋＨｚ
＊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システムです。
超音波プローブを設定し、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。
超音波プローブを設定し、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。
＜＜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
超音波の安定性・変化について検討します
フィードバック解析により
超音波の安定性・変化について検討します
２）インパルス応答特性・自己相関の解析により
水槽・振動子・治工具・・に関する検討を行います
水槽・振動子・治工具・・に関する検討を行います
３）パワー寄与率の解析により
超音波（周波数・出力）、水槽、液循環・・
の最適化に関する検討を行います
超音波（周波数・出力）、水槽、液循環・・
の最適化に関する検討を行います
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
対象物に合わせた、洗浄・攪拌・分散・改質・・・
の検討を行います
非線形（バイスペクトル）解析により
対象物に合わせた、洗浄・攪拌・分散・改質・・・
の検討を行います
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。
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。
2015年12月25日金曜日
2015年12月23日水曜日
2015年12月22日火曜日
超音波システム研究所（脱気マイクロバブル発生液循環システム）
オリジナル超音波技術によるビジネス対応（超音波システム研究所）
超音波システム研究所（所在地：東京都八王子市）は、
超音波（伝搬状態）発振・測定・解析に基づいた
超音波製品、超音波技術を提供しています。
１）超音波の測定・解析装置
超音波測定解析の推奨システムを製造販売
２）出張サービス
２－１）超音波洗浄機の＜計測・解析・評価＞（出張）サービス
２－２）脱気マイクロバブル発生液循環システム追加の出張サービス
３）超音波装置の製造・開発販売
３－１）＜標準装置＞
３－２）オーダーメード対応
３－３）超音波洗浄機の改良・改善
３－４）セミナー
洗浄セミナー
超音波セミナー
４）超音波洗浄器・超音波美顔器の利用技術
５）その他（技術：コンサルティング）
超音波を利用した、「ナノテクノロジー」の研究・開発装置
超音波による「金属部品のエッジ処理」技術
小型超音波振動子による「超音波システム」
磁性・磁気と超音波（Ultrasonic and magnetic）
超音波攪拌（乳化・分散・粉砕）技術
超音波の洗浄・攪拌・加工に関する「論理モデル」
通信の数学的理論
・・・・・
2015年12月21日月曜日
2015年12月20日日曜日
2015年12月18日金曜日
2015年12月17日木曜日
2015年12月16日水曜日
2015年12月15日火曜日
2015年12月14日月曜日
2015年12月13日日曜日
超音波専用水槽（間接水槽・間接容器）
超音波システム研究所は、
超音波の伝搬状態に関する計測・解析技術を応用して、
超音波専用水槽の利用技術を開発しました。
今回開発した技術により
２０ｃｍ～３００ｃｍ（液量：３００ｃｃ～２０００リットル）の
超音波専用水槽（間接水槽）に対して、
超音波洗浄や表面改質・・・に適した利用技術を開発しました。
従来の水槽（あるいは振動子）設計や製造においては
音響特性に対する考慮が十分でないために、
振動の干渉・減衰による不均一な事象により
超音波の寿命・水槽のトラブル・・・が起きやすい傾向があります。
この技術は、
現状の水槽・振動子・・に対しても
問題点を検出し
治工具や間接水槽の利用により
改善・改良を実現します。
適切な設計・設定による効果は
ステンレスや樹脂・・・の表面が均一化（最適化）され
小さい出力で高い音圧や幅広い超音波の周波数の伝搬を実現します。
2015年12月12日土曜日
2015年12月11日金曜日
2015年12月8日火曜日
2015年12月3日木曜日
2015年11月30日月曜日
2015年11月29日日曜日
流水式超音波洗浄実験 ＜Ultrasonic cleaning experiment＞
超音波システム研究所は、
オリジナル技術（超音波テスター）による、
超音波伝搬状態の各種解析結果と
統計モデルによる関係性の理論（解析・検討・整理）により
超音波のダイナミック制御（超音波シャワー）技術を開発しました。
この方法は、音圧データの自己相関を主要パラメータとして利用します。
その結果、液体の流れによる
音圧変化や伝搬周波数の影響を
解析グラフの読み取りで判断が可能になり、
キャビテーションや音響流を目的に合わせて制御しています。
これまでの実績から
超音波洗浄機に関して
音圧データの自己相関による
効果的な、液循環の評価方法となっています。
特に、音響流の効果は、
超音波シャワーで、簡単に実用化できます
流量、流速、分布、変化・・・
音圧測定解析に基づいた評価パラメータで
洗浄、加工、撹拌・・コンサルティング対応しています
2015年11月28日土曜日
2015年11月27日金曜日
2015年11月26日木曜日
2015年11月25日水曜日
2015年11月24日火曜日
2015年11月23日月曜日
脱気・マイクロバブル発生液循環システム
超音波システム研究所は、
目的に合わせた効果的な超音波制御を実現するために、
＜脱気・マイクロバブル発生液循環システム＞を利用しています。
超音波液循環技術の説明
１）超音波専用水槽（オリジナル製造方法）を使用しています
２）水槽の設置は
１：専用部材を使用
２：固有振動と超音波周波数・出力の最適化を行っています
３）超音波振動子は専用部材を利用して設置しています
（専用部材により、定在波、キャビテーション、音響流の
利用状態を制限できます）
４）脱気・マイクロバブル発生装置を使用します
（標準的な、溶存酸素濃度は５－６ｍｇ／ｌ）
５）水槽と超音波振動子は表面改質を行っています
上記の設定とマイクロバブルの拡散性により
均一な洗浄液の状態が実現します
均一な液中を超音波が伝搬することで
安定した超音波の状態が発生します
この状態から
目的の超音波の効果（伝搬状態）を実現するために
液循環制御を行います
（水槽内全体に均一な音圧分布を実現して、
超音波、脱気装置、液循環ポンプ、・・の運転制御がノウハウです）
目的の超音波状態確認は音圧測定解析（超音波テスター）で行います
ポイントは
適切な超音波（周波数・出力）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
超音波による音響流・加速度効果の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
均一に広がる超音波の伝搬状態を利用します
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
適切な液循環による効率の良い超音波照射時は、
大量の空気・・が水槽内に取り入れられても
大きな気泡となって、水槽の液面から出ていきます
しかし、超音波照射を行っていない状態で
オーバーフロー・・により
液面から空気を取り込み続けると、超音波は大きく減衰します。
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
液面が脱脂油や洗剤の泡・・・で覆われた場合も空気が遮断され
同様な現象になります）
さらに、
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
この濃度分布の解決が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
以下の動画は
マイクロバブル発生液循環装置による
超音波のダイナミック制御を実現させています
Supersonic wave System technology 超音波照射技術
超音波システム研究所は、
ダイナミックシステムの統計的解析と制御に基づいた、
（赤池弘次/共著 中川東一郎/共著：サイエンス社）
オリジナルの音圧測定解析技術（超音波テスター）による、
超音波のダイナミック液循環制御技術を開発しました。
＜超音波のダイナミックシステム：液循環制御＞
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
音響特性を検出する技術＞
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
参考
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
ポイント（ノウハウ）は
液循環制御による
超音波の変化を測定解析することです！
この動画も一つの事例です
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
超音波の発振制御技術 Ultrasonic of the oscillation control
超音波システム研究所は、
超音波の発振・測定・解析・評価システムを利用して
超音波の伝搬状態に対する、システムの特性を考慮した、
「超音波システムの発振制御技」を開発しました。
公開技術とするため
インターネットに投稿しています
具体例
（複数の素子を取り付けている）超音波振動子において
複数の異なる発振電圧を採用すること
（複数の素子を取り付けている）超音波振動子において
複数の異なる発振周波数を採用すること
（複数の素子を取り付けている）超音波振動子において
複数の異なる発振波形を採用すること
（複数の素子を取り付けている）超音波振動子において
複数の異なる発振シーケンスを採用すること
（複数の素子を取り付けている）超音波振動子において
超音波の発振・測定・解析・評価システムを利用して
システム固有の振動特性に応じた発振方法を採用すること
（複数の素子を取り付けている）超音波振動子において
超音波の発振・測定・解析・評価システムを利用して
システム固有の振動特性に応じた非線形現象を発生させる
発振方法を採用すること
・・・・・・・
超音波発振計測解析システム（超音波テスター）
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
＊超音波発振
仕様 １Ｈｚ から １００ｋＨｚ
＊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発振・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発振・測定を行います。
測定したデータについて、
位置や形状・材質・・・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11月22日日曜日
2015年11月21日土曜日
超音波制御装置（制御ＢＯＸ） Technology of an ultrasonic wave
超音波システム研究所（所在地：東京都八王子市）は、
シャノンのジャグリング定理を応用した「超音波制御」方法を開発し
コンサルティング提案・実施対応を行っています。
超音波照射による現象を 安定して効率よく利用するためには
超音波発振機や振動子以外の条件に関する 検討や開発も必要です
水槽や液循環・・・の影響も大きいのですが
現在使用中の超音波を効率用利用するための
単純ですが大きな改善が可能な
アイデアと方法を紹介します
（ 具体例や実績は多数あります
２０ｃｃ－１８００リットルまで対応実績があります ）
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
＜制御について＞
各種データの時系列変化の様子を解析・評価して、
時間で移動するボールのジャグリング状態に相当する
超音波伝搬現象の「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、
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
＜＜ シャノンのジャグリング定理の応用 ＞＞
注：JUGGLING THEOREM proposed by Claude E. Shannon
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（マイクロバブル発生液循環）装置の運転時間
N ： 超音波（発振）周波数の異なる振動子の数
超音波（振動子）の音響特性を考慮した制御技術 ultrasonic-labo
超音波システム研究所は、
＊超音波振動（表面弾性波）の測定解析技術
＊流体に関する「ダイナミック制御」技術
上記の技術を「磁気・磁性」と組み合わせることで
超音波の非線形現象を制御する技術を開発しました。
これまでの技術の組み合わせですが
ノウハウとして詳細はコンサルティング対応します
特に、液中の超音波伝搬に関して
超音波の測定解析システム（超音波テスター）により
明確な非線形現象の変化を検出しています。
具体的な応用事例としては
ダメージを受けやすい金属表面に関する表面改質処理があります。
2015年11月20日金曜日
2015年11月19日木曜日
超音波洗浄システム（制御ＢＯＸ） ultrasonic-labo
超音波システム研究所は、
シャノンのジャグリング定理を応用した
「超音波制御」方法を、実現する
制御装置（制御ＢＯＸ）を開発しました。
注：株式会社ワザワ様との共同開発により制御装置を製作しました。
この装置により、２０００リットリ以上の水槽・間接容器・・に対する
（音響流のコントロール）液循環にも対応可能となります
＜制御について＞
各種データの時系列変化の様子を解析・評価して、
時間で移動するボールのジャグリング状態に相当する
超音波伝搬現象の「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、
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
＜＜ シャノンのジャグリング定理の応用 ＞＞
注：JUGGLING THEOREM proposed by Claude E. Shannon
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（マイクロバブル発生液循環）装置の運転時間
N ： 超音波（発振）周波数の異なる振動子の数
2015年11月18日水曜日
超音波の音圧測定解析による「流水式超音波システム」 ultrasonic-labo
（超音波テスターによる＜測定・解析・制御＞の応用技術）
超音波システム研究所は、
超音波テスターを使用した、
「流水式超音波システム、あるいは液循環装置・・」による
超音波制御技術を、コンサルティング対応しています。
－システムの応用事例－
大型部品の洗浄改善（均一な洗浄・・）
大量部品の洗浄改善（ダメージ対応・・）
メッキ部品の精密洗浄
複雑な形状・線材・・の表面処理（残留応力緩和）
各種触媒・・・・の化学反応制御
刃物・工具の（１ミクロン以下の）ミクロなバリ取り
ナノレベルの攪拌・分散
樹脂（フィルム形状・・）、金属（粉末：ＣＮＴ、鉄粉・・）、・・
これまでは、難しかった材料・部品の表面処理（洗浄・表面改質・・）
その他
登録:
投稿 (Atom)
