川の流れの観察・実験 No.６６

川の流れの観察・実験　No.６６


川の流れを観察しています
To observe the flow of the river




三木成夫
『人間生命の誕生』より　
・・・
われわれの日常を振り返りますと、
このような慾と不安に駆り立てられた時の呼吸には、
全くリズムというものがない。

大抵は息を凝らし、さらには息を殺しております。

これに対して、平常心の時には呼吸のリズムがあります。

これこそ、古生代の昔からえんえんと続いてきたリズムです。

それは、始めにお話しました、あの波打際の、
ザザーッと寄せて、そしてサァーッと引いて行く、あのリズムです。

それこそ宇宙的なリズムではないでしょうか。

お釈迦様の呼吸の教えはこのことではないかと思っております。

コメント
　私は、人が生きて物事を考えるうえで最も重要な視点だと感じました
　最近は、リズムのずれが大きくなっていると思います
（　音波の伝播における、非線形現象を検討するために
　　「宇宙的なリズム」をテーマにすることが
　　「執念・気合」として必要ではないか
　　と考えています　）

追記

学問は勝負事ではない。しかし、やはり気合が大切である。
学問は芸術とも違う。しかし、気塊が肝要なことに変わりは無い。
要するに学問することそれ自身が執念です。
（湯川秀樹）

コメント
　物事を深め、探求していくときには「執念・気合」といったものが
　その人間に強く意識されていることに対して
　「創造の奥深さ」を考えさせられます
　もっと、「執念・気合」の強さが必要な気がします

＜＜超音波測定技術002＞＞

＜＜超音波測定技術002＞＞


振動子　１．６ＭＨｚ 、２．５ＭＨｚを利用した振動計測
　新しい超音波計測システムの測定状態です。
　測定データを弾性波動を考慮した解析で、
　各種の振動状態を検出します。

複雑に変化する超音波の利用状態を、
音圧や周波数だけで評価しないで
「音色」を考慮するために、
時系列データの自己回帰モデルにより解析して
評価・応用しています

目的に応じた利用方法が可能です
　例1：超音波水槽内の音圧管理
　例2：超音波洗浄機の超音波周波数の確認
　例3：洗浄対象物（材質、数量、治工具・・）
　　　　　による超音波の伝搬状態の確認
　例4：超音波攪拌における超音波条件の設定
　・・・・・・・・・

超音波の利用において
　　「　
　　　　目の前の
　　　　現実の問題をもとに
　　　　自分で考えて
　　　　強い思いによる
　　　　自分の理論を組み立て
　　　　実験することが
　　　　大切だ
　　　」
（　研究開発に対して、現在持っている、私の考え方　）

＜＜超音波測定技術001＞＞

＜＜超音波測定技術001＞＞


振動子　１．６ＭＨｚ 、２．５ＭＨｚを利用した振動計測
　新しい超音波計測システムの測定状態です。
　測定データを弾性波動を考慮した解析で、
　各種の振動状態を検出します。

複雑に変化する超音波の利用状態を、
音圧や周波数だけで評価しないで
「音色」を考慮するために、
時系列データの自己回帰モデルにより解析して
評価・応用しています

目的に応じた利用方法が可能です
　例1：超音波水槽内の音圧管理
　例2：超音波洗浄機の超音波周波数の確認
　例3：洗浄対象物（材質、数量、治工具・・）　
　　　　による超音波の伝搬状態の確認
　例4：超音波攪拌における超音波条件の設定
　・・・・・・・・・


超音波の周波数について

超音波の周波数について
各種の構造や反応に対して、適切な周波数があります
的確に検討するためには、沢山の周波数が必要ですが
現状では出来ません
電圧素子の量産からくる制限が大きな理由ですが
周波数の違いは大変な違いを生み出します
５－２０ｋＨｚ（数パーセント）の違いで
全く異なる結果になることも珍しくありません


周波数を効率的に考えるヒント
物事を波として捉えるために
参考
波として考えた時、
「空中に放たれたボールが放物線を描いて曲がる」
ような現象はどう考えればよいか？

１：古典力学的に考える
　　位置エネルギーの高い方から
　　低い方へ「力」が働くことで「落ちる」。

２：シュレーディンガー方程式から考える
　　位置エネルギーが大きいところでは
　　運動エネルギーが小さくなる。
　　つまり「高いところでは波長が長くなる」
　　従って、波が進むと、「落ちる」方向へ曲がって行く。

コメント
どうしても、日常の物事は古典力学的に考える習慣が
身についてしまっているように感じますが
もっと（正確にと言う意味を含めて）
「重力で考えるのではなく」、
「物質の波長」で考える
ようにして、思考の新たな展開をすると、
水中の音波と洗浄対象物の
波長に関する問題や応用が見えてきます



補足
シュレディンガーの波動方程式は、
"物質波”という考えに基づいて構成されています。
その波動とは通常の波動ではなく、確率波です。


（規格化をして、
波動関数の絶対値の２乗が確率密度となる。
連続関数となる。発散しない。　等　）

そして、その自乗は粒子の確率分布を表し、量子はそのどこかに
“点”として存在していることになります。

以上により、シュレディンガーの波動方程式は確率微分方程式です。

確率微分方程式を解くことは難しいのですが、


（伊藤型として書き下すことで）

伊藤の公式により解けるようになっています
この公式は、デリバティブ、
殊にオプション金融商品の開発・普及・改良に必要不可欠な、
大変に重要な公式です。
Ｅｘｃｅｌを利用して簡単に解くことが出来ます。

ここで私が補足したかったことは、
量子力学と金融商品が
確率微分方程式でつながっているように、

量子力学と超音波が

波動方程式でつながっているので

積極的に量子力学や金融工学に対しても関心を持ち、
微分方程式や考え方を
具体的・工学的に応用・利用していくことが大切だと言うことです

Ultrasonic Sound Flow water effect ＮＯ．１０

Ultrasonic Sound Flow water effect ＮＯ．１０


Ultrasonic Cavitation Control.
超音波の非線形性現象を利用しています。
＜＜超音波システム研究所＞＞

ガラス容器を利用した超音波制御技術

ガラス容器を利用した超音波制御技術


超音波システム
　７２ｋＨｚ　２２０Ｗ
　ガラス容器を利用した超音波制御技術
　＜Ultrasonic Cavitation Control ＞

新しい超音波システムの制御 （ジャグリング制御）

新しい超音波システムの制御を紹介します

この制御は簡単で、非常に効率が高いので是非利用してください

特許申請は行いません

（インターネットで公開し類似の特許が登録されないようにしています）

問い合わせは「　超音波システム研究所　」にお願いします





＜新しい超音波システムの制御 ！！＞

＜＜　シャノンのジャグリング定理の応用　＞＞



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）



上記のシャノンの定理を超音波システムに応用（適用）します



ポイント

システムを

「時間で移動するボールのジャグリング状態」

として捉えることが重要です



　トレードオフの関係にあるパラメータを

　　適切にバランス運転することを可能にします



　通信の理論を考えたシャノンが

　　ジャグリングの理論を考えた理由も

　　そこにあるように思います



注１）情報量基準を用いた時系列データの

　　　多変量自己回帰モデルによる解析

注２）新しい発想ですので、

　　　特許による制約等はありません、

　　　自由に応用発展させてください



　１５００リットル以上の水槽でも、

　２種類の周波数による
（合計）５００ワット以下の出力で

　制御により安定した強い均一な状態を実現しました



　簡単な実験で確認してください、

　溶存酸素濃度の絶対値は問題でありません、



　バランスをとればどの様な状態

　（天候や水槽等の環境）でも

　水槽全体に超音波が広がります



　不思議なくらい再現性と安定性がありますので

　実験で確認することを提案します



制御により安定した強い均一な状態を実現します

特許申請は行いません

自由に発展させてください

簡単で大変有効です、現状の超音波システムへの応用（問題解決）も可能です

（希望があればデモンストレーションを行います）

超音波の解析シミュレーションを紹介しますno.2

超音波の解析シミュレーションを紹介しますno.2


ものの表面を伝搬する弾性波に関しての
実験に対する事前検討シミュレーションです
この結果をもとに、実験・解析を行っています
＜＜超音波システム研究所＞＞




「超音波システムの検討」と言うことを考えた場合、

　システムに対する認識は大変重要な項目となります

　システム論において「オートポイエーシス」の考え方は、

　「ホメオスタシス」
　「自己組織化」を乗り越える第三世代のシステム論と言われています

　オートポイエーシスの特徴は次の４点です。

　自律性 　個体性 　境界の自己決定 　入力と出力の不在

　直接応用するのではなく、

　理解して取り込むことで

　「超音波システム」として
　（　例　洗浄ソリューション　）

　適切なシステムが構成できると思います
（　個人的には
　　現状の洗浄システムそのものが「オートポイエーシス」であるために
　　諸問題が発生しているとさえ思います　）

　システム認識は何事においても必要な事柄だと思いますので、

　関心をもって検討しつづけることが大切だと思います