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2018年2月12日月曜日
オリジナル超音波プローブの発振制御システム(超音波の非線形制御) ultrasonic-labo
超音波の非線形振動
非線形振動(発振制御、叩く、・・・)に含まれる
低周波の振動エネルギー対応(工夫)により
高い周波数の超音波が
減衰することを押さえて利用可能にしたため
低出力(10W以下)の超音波で
様々な効果を確認しています。
各種の実施結果(注)から
様々な組み合わせによる幅広い対応を提案・実施しています。
注:
1)ナノレベルの乳化・分散
2)溶剤を利用した超音波洗浄
3)超音波霧化サイズの制御
4)化学反応制御実験
5)ナノレベルの触媒の攪拌・乳化・分散
6)均一な粒子製造への応用
7)金属の表面処理
8)メガヘルツの超音波伝搬
9)精密洗浄
10)アルミダイキャストの均一化
11)各種溶剤・・・の均一化
12)その他・・・
この技術(詳細なノウハウ・・)を
コンサルティング事業として、提供(対応)しています。
非線形振動(叩く)(低周波振動:100Hz-1kHz)と
超音波(高周波:10kHz-5MHz)制御を組み合わせることで
目的に合わせた非線形現象をコントロールできます。
2018年2月11日日曜日
超音波テスター・音圧測定・解析 ultrasonic-labo
超音波システム研究所は、
多変量自己回帰モデルによるフィードバック解析技術を応用した、
「超音波の伝搬状態を測定・解析・評価する技術」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
新しい評価基準(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
統計数理の考え方を参考に
対象物の音響特性・表面弾性波を考慮した
オリジナル測定・解析手法を開発することで
振動現象に関する、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。
<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
<参考>
以下のプログラムを参考にして開発・作成した
オリジナルソフト(解析システム)を
オープンソースの統計解析システム 「 R 」 で
実行・解析を行っています
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
赤池モデルを臨床にいかす画期的な解説書。
1/fゆらぎ解析に必須かつ難解な赤池モデルと、臨床への応用を懇切丁寧に解説。
生体のダイナミクスに関心をもち臨床デ-タ解析に携わる医学者・工学者待望の書
内容(「MARC」データベースより)
〈CD-ROM付き〉生体のゆらぎとリズムの時系列解析への入門。
第一線の研究者である著者が、経験した者だけが知る様々な困難点について、
他に類例のないユニークな視点から細部の議論を展開する。
生体のゆらぎとリズム 和田孝雄著
添付されたプログラムの使用方法
*.exe 解析実行ファイル
*.for 解析プログラムファイル(フォートランのソースファイル)
*.dat 解析データファイル
インパルス応答(時間領域での伝達特性
ラプラス変換するとS領域での伝達特性)
周波数伝達関数(周波数領域での伝達特性)
AIRCV2.EXE ARV2.DAT 2変数のインパルス応答
AIRCV3.EXE ARV3.DAT 3変数のインパルス応答
多変量自己解析モデルによるフィードバック解析
ARPCV2.EXE ARV2.DAT 2変数のパワー寄与率
ARPCV3.EXE ARV3.DAT 3変数のパワー寄与率
<<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。
超音波の発振制御システム(超音波の非線形制御) 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、
金属部品の表面残留応力を緩和する技術を開発しました。
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・・)を考慮した設定により、
効果的な非線形現象を実現させる具体的な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。
この技術を
コンサルティング対応として提供しています
超音波の非線形振動 ultrasonic-labo
超音波システム研究所は、
「太鼓の形と音に関する数学」と
「超音波の伝搬現象に関する基礎実験・解析」にもとづいて、
量子力学モデルを利用した
超音波システムの応用技術を開発しました。
この技術の基本的な応用として
超音波利用の目的に合わせた、
超音波システムの合理的な設計技術・基準を実現しました。
今回開発した技術は、
超音波の発振・伝搬状態を、量子力学の縮重関数に
適応させるという抽象代数モデルにより実現させました。
これまでの開発方法とは異なり、
対象物の超音波伝搬状態に対する、
エネルギー順位(高調波の次数に対応)を
非線形現象や音(低周波の振動)・・
の摂動(バイスペクトル解析結果)としてとらえることで
システムの制御条件を決めていきます。
なお、超音波システム研究所の「超音波機器の評価技術」により、
この方法による、具体的な効果を確認しています。
応用例として
「超音波溶接」
「超音波加工」
「超音波めっき」
・・・・
としての提案実績が増えています。
超音波システム研究所 ultrasonic-labo
超音波システム研究所は、
音圧測定装置: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ています。
超音波伝搬状態の変化を
超音波テスターで測定・解析します。
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
(最大 0.01Hz から 1GHz)
*超音波発振
仕様 1Hz から 100kHz
(最大 0.1Hz から 1MHz)
*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
目的に合わせて、応用(制御)します。
超音波の発振制御システム Ultrasonic experiment
超音波システム研究所は、
超音波制御により表面弾性波を利用した、
応用技術を開発しました。
超音波とマイクロバブルによる表面改質効果により
表面処理することで
対象物の表面弾性波を
効率の高い状態で制御可能にします。
上記の具体的な技術として
水槽・治工具・・・と超音波の相互作用による
非線形現象(バイスペクトル)を
目的(洗浄、攪拌、応力緩和・・)に合わせて制御する
システム技術を開発しました。
超音波の伝搬状態の測定・解析技術を利用した結果、
高調波の制御を実現していること
非線形現象を調整できることを確認しています。
システムの音響特性を
(測定・解析・評価)確認して対応することがノウハウです
超音波の発振制御システム Ultrasonic experiment
超音波システム研究所(所在地:東京都八王子市)は、
ジェルジ・リゲティが
1960年代に用いた作曲方法(ミクロポリフォニー)を応用した
物の表面を伝搬する、新しい超音波制御技術を開発しました。
複雑な振動状態について、
1)線形現象と非線形現象を
2)相互作用と各種部材の音響特性を
3)音と超音波と表面弾性波を
音圧測定データの統計数理モデルによる解析結果に基づいた
新しい評価方法で最適化します。
超音波洗浄、加工、攪拌、・・・表面検査、・・ナノテクノロジー、・・
応用研究・・・ 様々な対応が可能です。
超音波のミクロポリフォニー
(ミクロポリフォニー:Mikropolyphonie)
ハンガリーの作曲家ジェルジ・リゲティが 1960年代に用いた作曲方法で,
多数の声部がそれぞれ細かく動きながら,
全体は一つの音響層の動きのように聞こえる多声手法。
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