＜Supersonic wave system＞: 4月 2016

2016年4月29日金曜日

2016年4月28日木曜日

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

超音波洗浄機実験　Ultrasonic cleaning machine experiment

超音波とマイクロバブルによる表面改質　ultrasonic-labo

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・制御技術を応用して、

　超音波とマイクロバブル発生液循環システムによる、

　超音波振動子の表面残留応力を緩和する技術を公開しました。

この表面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・治工具・制御・・・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。

この動画は

　超音波振動子の表面改質を行っている様子です

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

超音波実験（超音波加工）　Ultrasonic experiments (ultrasonic machining)

超音波システム研究所（所在地：東京都八王子市）は、
音圧測定装置：超音波テスターを利用した実験動画を公開しています。

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。

上記をベースにして
　解析・モデル化・検討を繰り返しながら
　超音波の応用技術を開発しています

最も重要な点は
　工学的な思想で
　（科学的には解らない現象や事象を
　　実験・設計・妥協・・・により）
　技術をまとめ上げる事だと考えます

目的に合わせた特殊超音波プローブを開発・製造対応します

八王子市郷土資料館　：：　八王子隕石

2016年4月27日水曜日

超音波洗浄器による＜メガヘルツの超音波制御＞技術

超音波システム研究所は、
オリジナル製品：超音波テスター専用プローブに関する、
超音波＜発振制御＞技術を応用した、
メガヘルツの超音波発振制御＞技術を開発を開発しました。

超音波を利用した
　洗浄、改質、検査、・・・への新しい応用技術です。

超音波洗浄器や
　各種の振動装置と組み合わせた制御による応用が可能です。

弾性波動に関する工学的（実験・技術）な視点と
　抽象代数学の超音波モデルにより
　応用システムとして開発しました。

様々な分野への利用が可能になると考えています

各種コンサルティングにおいて提案していきます。

音と超音波の組み合わせ実験　ultrasonic-labo

超音波システム研究所（所在地：東京都八王子市）は、
　音と超音波の組み合わせによる、
　表面弾性波の非線形現象を利用するための
　超音波システム技術を開発・応用しています。

超音波システムの応用事例として、
　パイプ・配管の洗浄システム
　線材・シート形状の表面処理システム
　大型水槽・池・プール・・の超音波伝搬システム
　部品の結合や表面の状態を検査するシステム
　微量の撹拌（乳化・分散）システム
　工具・刃物の先端部分の表面処理システム
　・・・・があります。

特に、ナノテクノロジーにおいて、
　ポンプ波の発振制御技術を採用することで、
　高い音圧レベルで効率よく超音波制御が実現しています。
　各種部品・材料の洗浄・攪拌・化学反応促進・・・について、
　超音波の新しい効果・応用・・に発展しています。

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

超音波システム研究所（所在地：東京都八王子市）は、

音圧測定装置：超音波テスターを利用した実験動画を公開しています。

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

　　＊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・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。

上記をベースにして

　解析・モデル化・検討を繰り返しながら

　超音波の応用技術を開発しています

最も重要な点は

　工学的な思想で

　（科学的には解らない現象や事象を

　　実験・設計・妥協・・・により）

　技術をまとめ上げる事だと考えます

目的に合わせた特殊超音波プローブを開発・製造対応します

この動画は

超音波振動子の発振制御による、

超音波伝搬現象を確認している様子です

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（所在地：東京都八王子市）は、
　オリジナルの超音波発振測定解析装置（超音波テスター）による、
　音響特性を利用した、
　超音波制御技術による、超音波システムを開発しました。

新しい超音波の応用技術です。
　各種対象物の音響特性を利用することで
　安価なシステムで、
　高い音圧や高い周波数の超音波伝搬状態を実現します。
　
変動する振動状態（モード）を利用する
　ダイナミックシステムとしての、
　応用装置（洗浄、加工、攪拌・・システム）開発も可能です。

ポイントとしては、
　複雑に変化する超音波振動の伝搬状態を、
　時系列データの自己回帰モデルで、
　フィードバック解析することにより、
　超音波効果の主要因である
　非線形現象をグラフ化・評価・応用することです。

この技術について
「製品化」
「音圧測定解析」
　・・・・
「超音波制御」
　・・・・・　コンサルティング対応します

超音波洗浄器実験　（超音波システム研究所　ultrasonic-labo）

2016年4月26日火曜日

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

－－超音波の非線形現象を制御する技術による
　ナノレベルの攪拌・乳化・分散・粉砕技術－－

超音波システム研究所は、
「超音波の非線形現象（音響流）を制御する技術」を利用した
　効果的な攪拌（乳化・分散・粉砕）技術を開発しました。

この技術は
　表面検査によるガラス容器の特徴（解析結果）を利用（評価）して
　超音波の伝搬状態（キャビテーション・音響流）を制御します。

さらに、
　具体的な対象物の構造・材質・音響特性に合わせ、
　効果的な超音波（キャビテーション・音響流）伝搬状態を、
　ガラス容器との相互作用に合わせて、超音波出力制御により実現します。

特に、
　音響流による、高調波の刺激により
　ナノレベルの対応が実現しています

金属粉末をナノサイズに分散する事例から応用発展させました。

超音波に対する
　定在波やキャビテーションの制御技術をはじめ
　間接容器に対する伝播制御技術・・・により
　適切なキャビテーションと音響流による攪拌を行います。

これまでは、各種溶剤の効果と超音波の効果が
　トレードオフの関係にあることが多かったのですが
　この技術により
　溶剤と超音波の効果を
　適切な相互作用により相乗効果を含めて
　大変効率的に利用（超音波制御）可能になりました。

オリジナルの超音波伝搬状態の測定・解析技術により、
　音響流の評価・・・・多数のノウハウ・・・を確認しています。

2016年4月25日月曜日

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

2016年4月24日日曜日

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

超音波の応答特性を利用した、表面検査実験　（超音波システム研究所　ultrasonic-labo）

超音波システム研究所は、
　最大エントロピースペクトルアレイ法(MESAM)を参考にした
　超音波のダイナミック特性を解析・評価する技術を応用して、
　「超音波の応答特性を利用した、表面検査技術」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・解析結果（注）を時系列に整理することで
　目的に適した超音波の状態を示す
　新しいパラメータになることを確認しました。

注：
　非線形特性
　応答特性
　ゆらぎの特性
　相互作用による影響

最大エントロピースペクトルアレイ法(MESAM)を参考に
　対象物の音響特性・表面弾性波を考慮した
　オリジナル手法を開発することで
　詳細な各種効果の関係性について
　新しい理解を深めています。

その結果、
　超音波の伝搬状態と対象物の表面について
　新しい非線形パラメータが大変有効である事例を確認しています。

特に、洗浄・加工・表面処理効果に関する評価事例・・
　良好な確認に基づいた、制御・改善・・・が実現しています。

＜＜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
　超音波伝搬状態の安定性・変化について解析評価します

２）インパルス応答特性・自己相関の解析により
　対象物の表面状態・・に関する解析評価を行います

３）パワー寄与率の解析により
　超音波（周波数・出力）、形状、材質、測定条件・・
　データの最適化に関する解析評価を行います

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
　対象物の振動モードに関する
　ダイナミック特性の解析評価を行います

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。