＜Supersonic wave system＞: 11月 2019

2019年11月30日土曜日

2019年11月29日金曜日

2019年11月28日木曜日

2019年11月27日水曜日

メガヘルツの超音波発振制御プローブを利用した実験動画　ultrasonic-labo

超音波システム研究所は、超音波伝搬状態に関する
測定・解析・評価に基づいた
超音波＜洗浄・攪拌・・＞システムの
解析・設計・製造技術を開発しました。

１：対象物（洗浄物・・）の音響特性測定・解析

２：音響特性に基づいた、水槽・振動子の設計
（必要に応じて
　複数の異なる周波数の超音波振動子の選択
　あるいは、
　メガヘルツの超音波発振制御プローブの採用・・）

３：対象物に対する超音波出力の最適化

４：超音波出力に合わせた、
　　ファインバブルの液循環システムを設計

５：上記に基づいた、水槽・治工具の設計

６：ファインバブルと超音波を利用した製造
（ファインバブルと超音波によるエージング処理
　　表面残留応力の緩和処理）

７：超音波テスター（音圧測定解析システム）による
　７－１：超音波振動子、水槽、治工具の確認
　７－２：超音波制御・出力、液循環制御、・・最適化
　７－３：洗浄液の非線形現象の確認
　７－４：洗浄物の超音波伝搬状態の確認

８：各種制御パラメータの微調整
　８－１：超音波出力
　８－２：超音波のＯＮ／ＯＦＦ制御時間
　８－３：ファインバブル発生液循環システム
　　　＊液循環量の設定
　　　＊液循環のＯＮ／ＯＦＦ制御時間

メガヘルツの超音波発振制御プローブを利用した実験動画　ultrasonic-labo

2019年11月25日月曜日

超音波実験　ultrasonic-labo

2019年11月22日金曜日

メガヘルツの超音波発振制御プローブを利用した実験データ　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
　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。

2019年11月21日木曜日

超音波実験　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」方法と

オリジナル超音波発振プローブの製造技術を組み合わせることで

複数の異なる周波数の超音波を目的（洗浄、加工、攪拌、検査、・・）

に合わせて制御する方法を開発しました。

この技術を、コンサルティング提案・実施対応しています。

超音波伝搬現象を安定して効率よく利用するためには

超音波の伝搬特性として、発振機や振動子以外の条件に関する

検討や開発も必要です

発振波形や制御条件を検討することで

新しい超音波の効果を発見できます

新しい超音波現象を目的に合わせて利用することで

効率の高い超音波利用が実現します

特に、ナノレベルの超音波技術での実績が増えています

＜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１の発振・出力時間

D　：　ベースとなる超音波２の運転時間

H　：　基本サイクル（音響流の流れを数値化したパラメータ）

V　：　低周波振動（液循環・揺動）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

ポイント（ノウハウ）は、非線形現象の発生状態を

　対象物による相互作用を考慮した

　測定解析評価に基づいて、コントロールすることです。

超音波実験　ultrasonic-labo

超音波システム研究所は、
　メガヘルツの超音波発振制御プローブを利用した
　超音波制御技術に関する実験動画を公開しています。

メガヘルツの超音波発振制御プローブ：概略仕様
　測定範囲　０．０１Ｈｚ～１００ＭＨｚ
　発振範囲　０．１ｋＨｚ～１０ＭＨｚ
　材質　ステンレス、ＬＣＰ樹脂、シリコン、テフロン、ガラス・・・
　発振機器　例　ファンクションジェネレータ

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。