脱気装置を利用しないで超音波の減衰を小さくする方法

脱気装置を利用しないで
超音波の減衰を小さくする方法

１） 洗浄液が淀まない洗浄水槽を使用する

２） 機械構造としての強度について、
　　　特別に弱い部分のない洗浄水槽を使用する

３） 洗浄液の分布を均一にする
　　（Ｄｏ濃度、液温、流速　等）

４） 振動子の一部に
　　　集中して洗浄液がぶつかるようにする

５） 超音波の周波数と出力にあわせた液循環を行う

６） 以下の手順に従って操作する
　　　　　６－１）液循環をすべて停止する
　　　　　６－２）振動子に流す液循環の開始と
　　　　　　　　　超音波の発振を同時にする
　　　　　６－３）高い音圧が発生しない場合は、
　　　　　　　　　振動子に流す液循環を停止して
　　　　　　　　　超音波の発振を２－３回繰り返す
　　　　（繰り返す場合、
　　　　　水面が出来るだけ静止状態になってから行う）

　　　　　６－４）超音波による
　　　　　　　　　高い音圧が実現してから、
　　　　　　　　　本格的な液循環を開始する

注：
上記の１，２）は洗浄水槽、　
　　　３）は洗浄液、
　　　４，５）は液の流れ、　
　　　６）は制御に対する取り組みです、

　　　これらの関係バランスが最適化された場合に
　　　効率的な超音波の状態が起こります

　　均一で高い音圧の発生理由については、
　　音響流とキャビテーションを
　　効率的なバランスで利用することから
　　起こっていると考えます

（私は音響流とキャビテーションの
　バランスを最適化するために
　液循環の経路と流量の調節を行いました）

これまでの実験で、
上記の方法による技術を確立しました、

　このような研究により
　本当に新しい
　固有の目的に適した超音波の利用（洗浄）方法が
　検討できると考えています

最近の具体的な応用例
　分散装置
　化学反応装置
　気体の空中振動測定装置
　・・・・

量子力学と代数幾何を利用して

超音波振動子の設計

 

量子力学と代数幾何を利用して
超音波を工学的に見直す
　　　（超音波の哲学を追求するために！）

基本的な特性を正しく理解（認識）することがベースです！
分散・非分散や減衰特性などは適応する材料や流体により変わります
さらに各種の境界部分になるとどうなっているのかわかりません

よく見て考えるしかないとおもいます
よく見て考えることが
新しい利用方法になるとおもいます

そのときに、量子力学を少し勉強しておいたほうが
考える効率が高くなるように考えています！！！

超音波の安定した使用が可能になった現状では
次のステップとして解析による新たな展開が必要だと考えました

本格的な、熱・流体・音波の性質としての超音波を追求するときだと思い
数学的なステツプを応用して
「ホモロジー代数」を主体とした新しい手法を試してみたいと研究しています

そこで、複数の論理を共有化した開発に
工学的な固有の個人に依存した方法があるように感じています

追記１
複雑な流体の現象に、超音波の性質を当てはめていく作業が
面白い可能性を生み出しています
蒸気（熱を持った湿った空気）の複雑さは新しい可能性が本当に大きいと思います

追記２
０．自分の問題を持つ意識
１．自分の問題を持つこと
　　問題を見つける
　　問題を生み出す
２．自分の問題を認識する
　　問題そのものの把握・理解
３．検討の継続
４．集中したり忘れたりしている状態でも
　　無意識に考えている
・・・
上記のすべてが、同時にあるように思います
ですから問題を表記するには単語や名詞の羅列が適切なように感じます
補足としては「矢印」や「色」などの利用もあるとおもいます

 

 

第１５回 超音波技術の説明＜超音波洗浄の問題＞

超音波システム研究所

 

＜現状の問題＞

１）　洗浄条件（洗浄物や汚れ）により目的が異なるため

        一般論を利用できない場合がある

同じ材質の同様な汚れでも、

加工方法・製造方法に対する違いにより、汚れの付着状態

が異なり洗浄システムは変わってくる場合がある

２）  超音波メーカの問題

超音波メーカは音圧を中心とした単純な測定値を

洗浄効果に結びつけて提案しているものが多い

超音波メーカは規模（資本、売り上げ、社員数　等）が小さく、

超音波の基礎事項について幅広く研究することは難しい

例　ロシアの超音波資料を十分に活用しているメーカは少ない

３）　製造方法・材料　等の技術進歩により

     洗浄の対象が常に大きく変化している

適切な洗浄を行うためには、

最先端の工学的な技術（機械工学・電気工学・物理学・化学　等）

に対する理解と応用（工夫）が必要である

 

４）　ＩＴ技術に対する取り組みの遅れがある

特に、制御方法と制御による効果の確認技術が大きく遅れている

５）    各メーカ独自の技術に対して

適切な超音波洗浄システムを提案するためには

複合技術を追求していく必要がある

例

固有技術が特殊研磨技術の場合

　　　問題は洗剤や超音波に対する洗浄効果が不明であること

固有技術がオリジナル洗剤の場合

    問題は超音波による化学反応の影響が不明であること

固有技術が高いレベルの機械加工技術の場合　　

問題は高い加工レベルにより

汚れの付着力が強くなる傾向にあること

 

　以上　　第１４回　超音波技術の説明

上記の内容について
　　興味のある方はメールで連絡してください
　　超音波システム研究所

 

第１４回 超音波技術の説明

超音波システム研究所

 

第１４回　超音波技術の説明

アルミ部品に取り付けた超音波振動子を利用して

超音波の伝搬状態を測定している様子です

アルミ部品を水中にすべて入れた状態と

一部を入れた状態の違いを検出している様子です

解析結果により

洗浄物の一部を水中に入れる洗浄方法として

応用発展させています

ポイントは

　伝搬状態に関するダイナミック特性を把握することです

　以上　　第１４回　超音波技術の説明

 

 

第１６回 超音波技術の説明＜論理モデルの作成について＞

＜論理モデルの作成について＞

＜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洗浄理論）
D2=経験的知識（これまでの洗浄結果）
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洗浄装置・洗浄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ます

５－１）「論理モデル作成事項（効果的な超音波洗浄技術について）」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

 　以上　　第１６回　超音波技術の説明

 

 

 

超音波技術＜川の流れの観察＞

超音波技術＜川の流れの観察＞

 

超音波技術の説明＜川の流れの観察＞

・・・・・・・・・

絶えず移動するさざ波の塊を研究して、

これを数学的に整理することはできないものだろうか。

そもそも数学の最高の使命は無秩序の中に

秩序を発見することではないのか。

波はあるときは高くうねって泡のまだらを乗せ、

またあるときはほとんど目に見えぬさざ波となる。

ときどき波の波長はインチで測れる位になったかと思うと、

再び幾ヤードにもなるのであった。

いったいどういう言葉を使ったら

水面をすっかり記述するという手におえない複雑さに陥らずに、

これらのはっきり目に見える事実を描き出すことができるだろうか。

波の問題は

　明らかに平均と統計の問題であり、

　この意味でそれは

　当時勉強していた、ルベーグ積分と密接に関連していた・・・・

　　　　　私は、自然そのものの中で

　自己の数学研究の言葉と問題を

　探さねばならないのだということを知るようになった。

　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

　　ノーバート・ウィナー著　「サイバネティクスはいかにして生まれたか」　より


発明（ＩＮＶＥＮＴＩＯＮ）
－（ノーバート・ウィナー）　みすず書房　１９９４

・・・発明は、職人の段階へ達するまでは完了しない。

・・革新の過程における真に重要な一歩は、
少なくとも多くの場合には、
知的風土の変化そのものに他ならず、
それはしばしば産業的利用に数十年も先立つ。

＜＜＜　個性的な科学者は、その本性上、
自分の真価に対する報酬は金銭にではなく　

　　　　自由にあると考えねばならない　　＞＞＞　　

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超音波システム研究所
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超音波専用水槽の測定解析

超音波専用水槽の測定解析技術の応用例を紹介します

＜＜コメント＞＞

　現状では、多くの場合、超音波「発振機・振動子」よりも

　超音波水槽と液循環の見直しで、

　超音波の利用状態を大きく改善できます

　　

　　　超音波メーカの違いを効果的に利用するためには

　　　測定解析により、振動子の特徴を明確にする必要があります

　　　キャビテーション・加速度を
　　　　目的に合わせて利用する必要があります

　　　超音波振動子の特徴（注）に合わせた

　　　　液循環・冶工具・対象物

　　　　　　　　　　のバランスが重要になります



　　　注：振動素子のタイプによる、
　　　　　超音波振動の違いは論理的にはないのですが

　　　　　実際には、異なる特徴により
　　　　　　キャビテーション・加速度の変化が異なります

　　　　　電気ひずみ、磁気ひずみ、水晶発振・・・の特徴を

　　　　　＜測定・解析＞することで、
　　　　　　キャビテーション・加速度を調整できます

　　　　　具体的な事例があります

　　　　　詳細は超音波システム研究所にメールでお問い合わせください

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　　超音波システム研究所　
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超音波システムの技術－３

超音波システムの技術－３

 

２種類の超音波を適正に設定することで、
キャビテーションと音響流を、
目的に合わせた状態にコントロールできます

目的に合わせた超音波の効果を
効率よく安定した状態で利用できる「超音波システム」
（複数の異なる周波数の振動子を同時に出力して使用）

上記の工夫により

　ガラス容器内の液体には

　８００ｋHzの超音波周波数の伝搬状態が実現しています

　（オリジナルの測定解析技術により確認しています）

　結果としても

　ガラス容器内の分散状態は

　　通常の５００ｋHz以下のキャビテーション効果とは

　　大きく異なる結果としても確認しています

詳細まメールでお問い合わせください

 

 

治具と流量変化による効果

超音波洗浄

 

治具と流量変化による効果

　治具の形状により音響流の変化は自然に発生します

　　　適切な治具形状は大きな洗浄効果となります

　　　適切な治具形状は超音波の周波数・出力・水槽により変わります

 

 

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超音波装置の最適化技術をコンサルティング提供
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超音波洗浄に＜統計的な考え方＞を利用した「評価技術」

超音波洗浄に＜統計的な考え方＞を利用した「評価技術」

現実の問題処理・経験の蓄積

第22 回京都賞記念ワークショップ 基礎科学部門
　「統計的推論とモデリング」　赤池弘次 より抜粋


・・・・
　この式は、情報量I(Q:P)が真の分布QとモデルPの平均対数尤度の差であることを示し、
　ある人が、観測値x に関するモデルP の対数尤度logP(x)をP のQ への近さの測定値と
　して繰り返し利用すれば、その平均が情報量を定義する量に収斂することを示す。この
　ことは、真の分布がその人だけに固有のものであっても、logP(x)はP の良さを判断する
　量として彼にとっては合理的な選択であることを示す。
　更に、真の分布が社会的にただ一つに決まるという場合には、多くの人に繰り返し利用
　される場合の平均は同じ量に素早く収斂するであろう。
　これは対数尤度の間主観性（注：補足）を説
　明するものであり、これが対数尤度に基づく統計的推論に一種の客観性を与えるとみな
　される(2)。この見方から、情報量I(Q:P)を、モデルP の質を評価する規準、すなわち情
　報量規準とみなすことができる。

注：補足
「相手の立場になって考えてみる」＝「間主観性」
　それは、「間主観性」と呼ばれているものです。
　英語では「インター・サブジェクティヴ」です。
　国と国のあいだの関係、つまり国際は、英語で「インター・ナショナル」ですよね？
　それと同じで、間主観性は、まさに主観と主観のあいだの関係を意味します。
　（中略）
　間主観性というのは、ようするに、「相手の立場になって考えてみる」というだけのことなのです。

　統計的推論は何らかのモデルを利用して実行される。モデリングの仕事は心身の働きに
　よって遂行される知的な活動であり、対象のイメージを心に抱くことから始まる。この
　ようなイメージは、関連する客観的知識、経験的知識、および観測データの蓄積と適切
　な使用がなくては得られない。
　この場合には、必ずしも数学的表現で記述されない、あるいは計算機で取り扱えない状
　況でのイメージやモデルの構築を効果的に指導する原理の展開が必要である。

　筆者の見方によれば、
　このような研究の素材は
　　現実の問題処理の経験の蓄積によってのみ獲得される

＜イメージとモデルの関係＞
　ロダンは別の話で、これを
　裏付けるかのように、時間的動きのイメージを生み出す要領として、体の各部の刻々の
　形の接続によって動きを表現することを説明している。これを動きのモデリングの立場
　から見ると、イメージ構成の基本要素が、対象の各部の「安定な静止状態からの逐次的
　変位の系列」によって与えられることを示すものと見ることができる。一瞬の姿をこの
　基本的要素の繋がりに分解して捉えることにより、初めて動きの解読が実現し、動きの
　内容の把握と伝達が可能になる。これは優れた芸術的活動に見られる、高度に知的な情
　報処理の実態である。