2016年5月31日火曜日
超音波プローブによる＜発振制御＞技術 ultrasonic-labo
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
超音波プローブの発振制御による、
超音波伝搬現象を確認している様子です
２種類の超音波振動子（３８ｋＨｚ，７２ｋＨｚ)を利用した実験 （超音波システム研究所 ultrasonic-labo）
超音波システム研究所は、
超音波（振動子）の音響特性を考慮した
目的に合わせた超音波（音響流）制御技術を開発しました。
推奨システム概要
１：超音波とマイクロバブルによる表面改質処理を行った
２種類の超音波振動子（標準タイプ ３８ｋＨｚ，７２ｋＨｚ)
２：超音波とマイクロバブルによる表面改質処理を行った
超音波専用水槽(標準タイプ 内側寸法：500*310*340mm)
３：脱気・マイクロバブル発生液循環システム
４：制御ＢＯＸによる、超音波出力と液循環の最適化制御システム
５：超音波テスターによる、音圧管理システム
超音波
MIRAE ULTRASONIC TECH. CO
１）精密洗浄シリーズ（72KHz 300W）
株式会社カイジョー
２）投込振動子型超音波洗浄機 ２００G （38kHz 150W)
注意：水槽・振動子・治工具については、エージング処理により
音響特性の調整対応処理が可能です
＊特徴
超音波専用水槽による効果的な装置です
効率の高い超音波利用により
通常の水槽では強度・耐久性が不十分です
洗浄・攪拌・表面改質・・・対象と目的により
２種類の超音波（振動子）を組み合わせて制御します
推奨タイプの組み合わせは
３８ｋHz、７２ｋHzの状態です
（主要周波数の実測値事例 ３３．７ｋHz ７１．４ｋHz
水槽により数値は大きく変化します）
洗浄・攪拌・表面改質・・・対象と目的による
２種類の超音波（振動子）の組み合わせ事例
１：３８ｋHz、７０ｋHz
２：２５ｋHz、３８ｋHz
３：２４ｋHz、６８ｋHz
４：３３ｋHz、２８ｋHz
５：３３ｋHz、４０ｋHz
６：３３ｋHz、７１ｋHz
・・・・・
・・・・・
特殊樹脂を利用した
メガヘルツの超音波の利用事例
１１： ２８ｋHz、 １ＭHｚ
１２： ２８ｋHz、 ３ＭHｚ
１３： ２８ｋHz、 ５ＭHｚ
１４： ３８ｋHz、 １ＭHｚ
１５： ３８ｋHz、 ３ＭHｚ
１６： ３８ｋHz、 ５ＭHｚ
・・・
・・・
様々な、組み合わせと
使用（制御）方法を提案しています
ポイントは
超音波の正確な発振周波数の測定・解析・確認と
解析と超音波利用目的に基づいて、
対象物・装置・治工具・・・の音響特性を考慮した
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、専用水槽内の「液体」の均一化
２）超音波の非線形現象（音響流）制御としての「液循環」
３）超音波の発振制御
Ultrasonic experiment photo 超音波実験写真（超音波研究に関する実験写真）
超音波システム研究所は、
超音波に関する実験写真・スライドショーを公開しています。
超音波実験 Ultrasonic experiment
１：キャビテーションと音響流の制御技術
２：超音波専用水槽の製造、液循環制御技術
３：間接容器・治工具の設計・応用技術
４：マイクロバブル・ナノバブルの応用技術
５：超音波の測定・解析・評価技術
上記に関する「超音波実験」写真・スライドショーを公開しています。
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（所在地：東京都八王子市、代表：斉木）は、
「音の形と変化に関する数学（抽象代数）モデル」と
「超音波振動子の利用に関するコンサルティング実績」にもとづいて、
超音波振動子を利用した超音波システムの実用化方法を開発しました。
超音波に関する、各種の基礎理論・技術を利用して
応用システムを開発する場合、様々な振動現象により
目的とは異なる、状況になることがほとんどだと経験しています。
この、基礎理論と現実の振動現象を
実際の具体的な時系列データ（解析）を通して
ダイナミックな特性を最優先で対処（最適化）することで
システムの改善が効率的に行える方法を
経験を通して開発してきました。
今回、この技術を、
超音波を利用する様々な関係者の方に
広く普及させたいと考え
コンサルティング、セミナー・・・により
公開・説明していくことにしました。
これまでの超音波関連技術に加え
超音波の変化を、抽象代数の圏論やコホモロジーの
スペクトルシーケンスに適応させるといった
オリジナル方法を利用して表現するために
論理的な説明はできませんが、
各種の具体的な相談に対して
具体的な技術をアドバイス・コンサルティングします。
これは、超音波システム研究所の「超音波テスター」による、
音圧測定解析の有効性を示す典型的な事項だと考えています。
2016年5月30日月曜日
2016年5月28日土曜日
2016年5月27日金曜日
2016年5月26日木曜日
2016年5月25日水曜日
2016年5月24日火曜日
2016年5月22日日曜日
2016年5月20日金曜日
超音波の応答特性を利用した、表面検査技術 （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。
2016年5月17日火曜日
2016年5月16日月曜日
2016年5月15日日曜日
2016年5月14日土曜日
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、
目的に合わせた効果的な超音波のダイナミック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
注：
オリジナル装置（超音波測定解析システム：超音波テスター）による
音圧測定解析を行い
効果の確認を行っています
この動画は
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
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