2016年7月31日日曜日
2016年7月30日土曜日
2016年7月29日金曜日
2016年7月28日木曜日
超音波の音圧測定 （超音波システム研究所 ultrasonic-labo）
超音波システム研究所は、
オリジナル装置：超音波テスターを利用した
超音波制御技術に関する実験動画を公開しました。
超音波伝搬状態の変化を
超音波テスターで測定・解析して
目的に合わせた超音波制御を行っています。
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。
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、
各種の音響特性として検出します。
2016年7月27日水曜日
2016年7月24日日曜日
音と超音波の組み合わせを利用した超音波制御技術 （超音波システム研究所 ultrasonic-labo）
超音波システム研究所は、
＊超音波システムの設計・製造技術
＊キャビテーション・音響流の制御技術
＊超音波の計測・解析・評価技術・・・・
上記の技術を応用して
＜音と超音波の組み合わせ＞を利用した
超音波伝搬状態（非線形共振現象）の制御技術を開発しました。
注：オリジナル非線形共振現象
オリジナル発振制御により発生する高調波の発生を
共振現象により高い振幅に実現させたことで起こる
超音波振動の共振現象
今回開発した技術の応用事例として、
各種部品・材料の状態（空中、水中、弾性体との接触・・）
に合わせた、超音波の効果的（洗浄・改質・攪拌・化学反応促進・・・）
な利用を実現させることが可能となりました。
超音波「音圧測定装置（超音波テスター）」
＜統計的な考え方について＞
統計数理は以下のように考えられています
統計的な物の見方というのは、
１）我々がどのように自分が持っている知識や情報を利用しようとするのか
と言うことに関係する（すなわち、主観的な発想に基づいている）
２）具体的な経験・知識に基づいた心の枠組みで考える（すなわち、具体的である）
３）物事の量的な特性に対するいろいろな考え方が豊かになっていく展開
（すなわち、抽象的である）
まとめ
統計数理には、抽象的な性格と具体的な性格の二面があり、
具体的なものとの接触を通じて
抽象的な考えあるいは方法が発展させられていく、
これが統計数理の特質である
超音波洗浄にとっては、
目的に適した表面の実現が問題で、
単純な洗浄評価よりは更に詳しく
利用目的における評価・トラブル・・・の
安定性・ばらつきが問題になります。
この場合は目標を目指しての一回の洗浄プロセスの効果として
その関連データを測り、その散らばり（分布）について確率を求めます。
対象の中で特定の特性を持つ物の数を表す数値は
古くから統計と呼ばれて来ています。
そこで、多数の結果の中で一定の値
（正確にはその近傍の値）が現れる確率を検討する方法を
統計的な見方と呼びます。
超音波洗浄の改善・効果を考える場合には、
洗浄の結果・評価（数値化）の方向と
効果（不具合やトラブル・・の改善）についての統計的な検討が必要になります。
ここまでの話は常識的なものですが、
ここから更に一歩踏み込んで洗浄の動き自体の検討に進みます。
この場合は、効果的な洗浄事例に従ったりして
その結果を統計的に確認するという方法だけではなく、
洗浄を生み出す条件＜洗浄物・数量・洗浄時間・・・＞と
超音波の動きの構造＜音圧・変化・キャビテーション・・・＞を
数値・図形・・・で捉えることが必要になります。
ところが、洗浄を生み出すシステムの仕組みは、
社会の仕組みのように無数の部分の繋がりで出来上がっています。
この複雑なシステムの動きを、
その構成部分の動きの総和として捉えようとするのが統計的な見方です。
この場合、最終的には超音波の洗浄物への動きを生み出すための
単純化したイメージが必要になります。
このイメージの構築の基本要素は、超音波の仕組みの知識と、
これまで強調して来た最終的な超音波洗浄に関する動きの目的意識です。
これらによって試行錯誤的にイメージの改善を進めることになります。
こんな面倒な話は聞きたくもないと思うかも知れませんが、
「天は自らを助けるものを助ける」と言うように、
超音波洗浄は人から教えられるものだけでは不十分で、
自分で考えて仕上げることが不可欠です。
その場合に「統計的な見方の有効利用」が成功へのキーワードになります。
超音波制御技術に関する「参考書籍」
Reference books
＜＜参考書籍＞＞
１：解析
１）叩いて超音波で見る―非線形効果を利用した計測
佐藤 拓宋 (著) 出版社: コロナ社 (1995/06)
２）電気系の確率と統計
佐藤 拓宋 (著) 出版社: 森北出版 (1971/01)
３）不規則信号論と動特性推定
宮川 洋 (著), 佐藤拓宋 (著), 茅 陽一 (著)
出版社: コロナ社 (1969)
４）赤池情報量規準AIC―モデリング・予測・知識発見
赤池 弘次 (著), 室田 一雄 (編さん), 土谷 隆 (編さん)
出版社: 共立出版 (2007/07)
５）ダイナミックシステムの統計的解析と制御
赤池 弘次 (著), 中川 東一郎 (著)
出版社: サイエンス社(1972)
２：シミュレーション
波動解析と境界要素法
福井 卓雄 小林 昭一 京都大学学術出版会 (2000/03)
３：弾性波動
「弾性波動論の基本 」 田治米 鏡二 (著) 槇書店 (1994/10)
「弾性波動論 」佐藤 泰夫 (著) 岩波書店 (1978/03)
４：流体力学
「内部流れ学と流体機械」 妹尾 泰利 (著) 養賢堂 (1973)
「流体力学 」日野 幹雄 (著) 朝倉書店 (1974/03)
「流体力学 」日野 幹雄 (著) 朝倉書店 (1992/12)
「噴流工学 」社河内敏彦(著) 森北出版（2004/03)
５：超音波
「やさしい超音波工学―拡がる新応用の開拓」
川端 昭 (編著), 高橋 貞行 (著) 一ノ瀬 昇 (著)
工業調査会 増補版 (1998/01)
上記を参考・ヒントにして
超音波伝播現象における
「音響流」を測定・利用する技術を研究しています。
流れとかたち・コンストラクタル法則 （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、
流れとかたちに関する「コンストラクタル法則」を利用した、
超音波利用技術を開発しました。
動画のような、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。
2016年7月23日土曜日
2016年7月22日金曜日
オリジナル超音波実験 （超音波システム研究所 ultrasonic-labo）
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。
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、
各種の音響特性として検出します。
メガヘルツの超音波発振制御技術（Ultrasonic experiment）
超音波システム研究所（所在地：東京都八王子市）は、
＜樹脂容器の音響特性＞を利用した制御技術を応用した
超音波の応用方法をコンサルティング対応しています。
新しいプラスチック（エンジニアリングプラスチック・・）の特性は
超音波やマイクロバブルの組み合わせにより
様々な応用を可能にしています。
詳細は、企業秘密・・になるため公開されていませんが
樹脂と超音波による
洗浄・加工・化学反応・攪拌・・・による成果は非常に多い状況です
＜超音波のダイナミックシステム：液循環制御技術＞
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、
超音波伝搬媒体（液体・気体・弾性体：例 洗浄液）の伝搬状態と
超音波伝搬対象（液体・気体・弾性体：例 洗浄物）の伝搬状態について
音圧（時系列）データに関する各種解析を行い
統計モデルによる関係性の解析理論に基づいて
超音波＜ダイナミック特性を考慮した制御＞技術を開発しました。
上記の理論を
流れに関するモデルで整理したところ
これまでの結果を含め、最適なモデルを発見しました。
超音波洗浄、超音波加工、超音波攪拌、・・・について
実績を増やす中で、超音波伝搬に関する非線形現象を
目的に合わせてコントロールできる
実用的な制御を可能にしました。
（この技術をベースに、コンサルティング対応します）
2016年7月21日木曜日
2016年7月20日水曜日
流れとかたち・コンストラクタル法則 （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、
流れとかたちに関する「コンストラクタル法則」を利用した、
超音波利用（非線形現象の制御）技術を開発しました。
参考動画のような、川の流れの観察をヒントに開発しました。
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。
2016年7月19日火曜日
2016年7月18日月曜日
2016年7月17日日曜日
2016年7月16日土曜日
2016年7月15日金曜日
三次元非定常圧縮性粘性流れ（超音波実験）
「三次元非定常圧縮性粘性流れは
流体力学が対象とする
すべてを包括する
一般的な流れで、
教育課程では
このメニューに
衝撃波を含めた
非線形が意地悪く現象を支配する
様々の流れを見せる必要がある」
上記の考え方に強く同意します
超音波の洗浄を理解して
検討するためには
流体力学（三次元非定常圧縮性粘性流れ）を
正しく学習することが重要だと思います
特に、
騒音と音圧の広がりを考慮した
水槽構造を設計するためには
「流れ」の理解が無ければ
数値が決定できないと思います
そのための参考実験の様子です
超音波システム研究所
散歩と読書（岡潔・多変数関数論の建設）ultrasonic-labo
散歩と読書（数学）ultrasonic-labo
散歩
東京都 八王子市 小宮公園
東京都 八王子市 小宮公園
読書
岡潔・多変数関数論の建設
大沢健夫
現代数学社 2014年10月
大沢健夫
現代数学社 2014年10月
コホモロジーのこころ
加藤五郎
岩波書店 2003年
加藤五郎
岩波書店 2003年
2016年7月14日木曜日
＜超音波のダイナミックシステム：液循環制御技術＞
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、
超音波伝搬媒体（液体・気体・弾性体：例 洗浄液）の伝搬状態と
超音波伝搬対象（液体・気体・弾性体：例 洗浄物）の伝搬状態について
音圧（時系列）データに関する各種解析を行い
統計モデルによる関係性の解析理論に基づいて
超音波＜ダイナミック特性を考慮した制御＞技術を開発しました。
上記の理論を
流れに関するモデルで整理したところ
これまでの結果を含め、最適なモデルを発見しました。
超音波洗浄、超音波加工、超音波攪拌、・・・について
実績を増やす中で、超音波伝搬に関する非線形現象を
目的に合わせてコントロールできる
実用的な制御を可能にしました。
（この技術をベースに、コンサルティング対応します）
2016年7月13日水曜日
2016年7月12日火曜日
2016年7月11日月曜日
2016年7月7日木曜日
2016年7月6日水曜日
2016年7月5日火曜日
2016年7月3日日曜日
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）
－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
・・・・・・・
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）
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
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