2016年12月26日月曜日
小型脱気マイクロバブル発生液循環装置 超音波システム研究所 ultrasonic-labo
YouTubeに投稿した動画の数が、５７０００に達しました
（超音波システム研究に関する動画・写真を投稿しています）
2016年12月25日日曜日
2016年12月24日土曜日
2016年12月19日月曜日
＜メガヘルツの超音波＞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、
液中に対象物を入れた水槽内での表面検査技術を開発しました。
超音波プローブの発振制御による
「音圧・振動」測定・解析技術を応用した、方法です。
目的・対象物・・・に合わせた
超音波プローブの開発対応による、
コンサルティングを行っています。
新しい超音波発振制御技術です。
液中内の対象物の音響特性に合わせた、
超音波（の伝搬状態）の変化（ダイナミック特性）を利用することで
様々な特徴を検出することが可能です。
特に、発振・受信の組み合わせによる
応答特性を利用した
部品検査や小さい部品の精密洗浄に関して、
超音波振動の新しい利用が可能になる基本技術です。
液体と弾性体に伝搬する超音波のダイナミック特性を
測定・解析・評価に基づいた
論理モデルを構成・修正しながら検討することで
超音波の伝搬特性を、目的に合わせて効果的に利用した
様々な応用が可能です。
超音波プローブの概略仕様
発振・測定範囲 ０．０１Ｈｚ～２０ＭＨｚ
コード長さ １０ｃｍ～
対象材質 ステンレス、樹脂、セラミック、ガラス・・・
対象の音響特性を、目的に合わせて、最適化します。
2016年12月14日水曜日
2016年12月12日月曜日
超音波実験 Ultrasonic experiment
（超音波システム研究に関する動画・スライドを投稿しています）
超音波システム研究に関する、各種技術の紹介
洗浄・攪拌・表面改質・化学反応促進・・・
空中超音波・シミュレーション・計測装置・・・
・・・実験・研究・開発・システム・・・・
・・・・・・・
各種の動画・スライドショーを
YouTubeに投稿しています。
小型超音波振動子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 ultrasonic-labo）
超音波システム研究所は、
小型超音波振動子（４０ｋＨｚ ５０Ｗ）に関して、
超音波＜制御＞技術を応用した、
１－１５ＭＨｚの
超音波伝搬状態を利用可能にする 超音波技術を開発しました。
小型超音波振動子の音響特性を
樹脂材料の取り付けにより調整することで
メガヘルツの超音波制御・・・を可能にした新しい技術です。
表面弾性波の利用により、
超音波の伝搬状態が複雑になりますが、
洗浄・加工・攪拌・・・対象物は、
水槽よりも大きなサイズでも対応可能です。
弾性波動に関する工学的（実験・技術）な視点と
流れや変化を取り入れた、新しい超音波モデルにより
応用技術（注）として開発しました。
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
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対応しています。
2016年12月11日日曜日
実験パラメータのシミュレーションシステム （超音波システム研究所 ultrasonic-labo）
超音波システム研究所は、
＊複数の異なる周波数の振動子の「同時照射」技術
＊代数モデルを利用した「定在波の制御」技術
＊時系列データのフィードバック解析による「超音波測定・解析」技術
＊超音波測定プローブの設計・開発技術
＊ＡＩ技術
（遺伝的アルゴリズム、ベイズ統計、情報量基準、・・
オブジェクト指向、数式処理言語・・によるプログラミング）
上記の技術を組み合わせることで
超音波伝搬実験に関する「シミュレーション」技術を開発しました。
このシミュレーション結果をもとに、
実験に対するパラメータ設定と
解析レベルと方法を決定しています。
この技術の応用事例として、
超音波の発振周波数に対する、
対象物への伝搬状態を明確に計測・確認できるようになりました。
特に、複数の超音波振動子を利用する場合には
発振の順序、出力変化の方法、水槽内の液面の振動・・に関する
各種（時間の経過による特性の変化・・）の問題に、
＜相互作用の影響＞・・・を把握することで
効率良く対処することが可能になりました。
その結果
４０ｋHzの超音波振動子を使用した
２ＭＨｚの超音波伝搬状態の実現が簡単になり
洗浄・改質・攪拌・・・様々な実績につながっています。
2016年12月10日土曜日
2016年12月9日金曜日
＜脱気・マイクロバブル発生液循環システム＞による非線形制御技術 （超音波システム研究所 ultrasonic-labo）
超音波システム研究所は、
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、
＜脱気・マイクロバブル発生液循環システム＞に関して
メガヘルツの超音波発振制御とのくみあわせにより
超音波の非線形現象をコントロールする技術を開発しました。
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。
（材質は、樹脂・ステンレス・ガラス・・対応可能です）
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。
（水槽の音響特性に合わせた対応を実施します）
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。
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。
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。
この空気を取り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。
上記の液循環状態に対して
超音波プローブによるメガヘルツの超音波発振制御を行うことで
超音波の非線形現象が幅広い周波数帯で発生するとともに
ダイナミックな超音波の変化を実現します。
気体の流量・流速分布・・・を適切に設定することで
目的に合わせた、非線形現象を発生させることができます。
2016年12月5日月曜日
2016年12月4日日曜日
オリジナル超音波実験 （超音波システム研究所 ultrasonic-labo）
超音波＜応用＞実験 Supersonic wave experiment
ものの表面を伝搬する表面弾性波の＜応用＞実験を行っています。
The surface acoustic wave is used.
表面を伝搬する超音波
ものの表面を伝搬する弾性波に関しての
実験・検討を行っています
測定データについて
弾性波動を考慮した解析で、
各種の振動状態の特徴として検出・評価します。
ポイント
実験は「統計的な見方」を重視しています
2016年12月2日金曜日
2016年12月1日木曜日
音圧データの解析 （超音波システム研究所 ultrasonic-labo）
超音波システム研究所は、
超音波利用に関して、
＜統計的な考え方＞を利用した
効果的な「測定・解析・評価方法」に関する技術を開発しています。
＜統計的な考え方について＞
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
超音波の研究について
「キャビテーションの効果を安定させるには統計的な見方が不可欠」
＜モデルについて＞
モデルは対象に関する理解、予測、制御等を
効果的に進めることを目的として構築されます。
正確なモデルの構築は難しく、
常に対象の複雑さを適当に"丸めた"形の表現で検討を進めます。
その意味で、
モデルの構成あるいは構築の過程は統計的思考が必要です。
＜モデルと現状のシステムとの関係性について＞
( 考察する場合の注意事項 )
１）先入観や経験は正しくないことがあると考える必要があります
２）モデルの本質を考えるためには、
圏論（注）を利用することが有効だと考えています
（実際に応用化学や量子論などで積極的に利用されています）
注：圏論は、数学的構造とその間の関係を抽象的に扱う数学理論
＜論理モデルの作成について＞
（情報量基準を利用して）
１）各種の基礎技術（注）に基づいて、対象に関する、
D1=客観的知識（学術的論理に裏付けられた理論）
D2=経験的知識（これまでの結果）
D3=観測データ（現実の状態）
からなる 「情報データ群 」、DS＝(D1,D2,D3) を明確に認識し
その組織的利用から複数のモデル案を作成する
２）統計的思考法を、
情報データ群（DS）の構成と、
それに基づくモデルの提案と検証の繰り返し
によって情報獲得を実現する思考法と捉える
３） AIC の利用により、
様々なモデルの比較を行い、最適なモデルを決定する
４） 作成したモデルに基づいて
超音波装置・システムを構築する
５） 時間と効率を考え、
以下のように対応することを提案しています
５－１）「論理モデル作成事項」を考慮して
「直感によるモデル」を作成し複数の人が検討する
５－２）実状のデータや新たな情報によりモデルを修正・検討する
５－３）検討メンバーが合意できるモデルにより
装置やシステムの具体的打ち合わせに入る
上記の参考資料
１）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
２）生体のゆらぎとリズム コンピュータ解析入門
：和田孝雄/著：講談社
登録:
投稿 (Atom)
