間接容器と定在波による「超音波制御技術」no.2
超音波（定在波）の制御技術を応用して、
間接容器を利用した、新しい超音波制御技術を開発しました。
今回開発した技術は、
超音波の定在波を利用して、
間接容器の音響特性と組み合わせることで、
超音波機器の発振周波数とは異なる、
幅広い超音波の伝搬周波数の特性を利用可能にした技術です。
４０ｋＨｚの超音波振動子を使用して、
１００－２００ｋＨｚの超音波の効果が実現できます。
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、
具体的な効果を＜数値化・グラフ化＞することで確認しています。
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超音波システム研究所
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Ｍｏｎｏｉｄ（モノイドの圏）を利用した超音波モデル No.4
超音波システム研究所は、
超音波の非線形性に関する現象を含めた状態を、
絶対数学における
Ｍｏｎｏｉｄ（モノイドの圏）を利用したモデルを開発しました。
このアイデアのベースとなった実験です。
キャビテーションの変化を観察して考えました。
＜間接容器＞＜専用水槽＞＜液循環＞と超音波 no.57
＜間接容器＞＜専用水槽＞＜液循環＞と超音波
この各種技術を適切に組み合わせることで、
表面改質、洗浄、化学反応促進、乳化分散・・・
の適応技術として提案しています。
＜＜超音波システム研究所＞＞
ステンレス容器の特徴（音響特性・・）や
容器の位置・変化・・・
すべて、超音波の伝搬状態に対する
パラメーターです
関係性と特徴に合わせてコントロールする技術が有効です
最大のポイントは「計測・解析」技術だと考えています
特に、関係性の解析により
効果的なパラメータを選定する方法が重要です
超音波システム研究所
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超音波の伝播現象における「音響流」を測定する技術
超音波の伝播現象における「音響流」を測定する技術を開発
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超音波システム研究所（所在地：神奈川県相模原市）は、
定在波の測定・解析・制御技術を応用した、
超音波伝播現象における「音響流」を測定・制御する技術を開発しました。
今回開発した技術により
複数の異なる周波数の「超音波振動子」を利用する場合、
高調波による超音波の伝搬状態を検出・制御することが可能になります
従って、（目的に対して）有効な超音波伝搬状態
（パワースペクトルのダイナミック特性(注））を測定・解析できます
注：音響流に対する、超音波システム研究所のオリジナルパラメータです
これは、洗浄・表面改質・化学反応の促進・・・に対して
効果的な伝搬状態を検出・確認出来る、ということで大変有効です
さらに、定在波の制御を組み合わせることにより、
キャビテーションと加速度の効果を
目的に合わせて変化・安定化させる方法について、
具体的な設定・治工具・・の条件が明確になりました
オリジナルの超音波伝搬状態の測定・解析技術により、
各種部品・・・の、表面状態に関する効果的な
表面の改質とともに
表面状態の「音響流による変化・・」に関しても
検査機能として検出事例を多数確認しています。
■参考：技術の背景
（サイバネティクスはいかにしてうまれたか
ノーバート・ウィナー著 みすず書房 1956年 より）
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理想的には、単振動とは遠い過去から遠い未来まで時間的に
不変に続いている運動である。
ある意味でそれは永遠の姿の下に存在する。
音を発したり、止めたりすることは、
必然的にその振動数成分を変えることになる。
この変化は、小さいかもしれないが、
全く実在のものである。
有限時間の間だけ継続する音符はある帯域にわたる多くの
単振動に分解することができる。
それらの単振動のどれか一つだけが存在するとみる事はできない。
時間的に精密であることは
音の高さがいくらかあいまいであることを意味し、
また音の高さを精密にすれば必然的に時間的な区切りがつかなくなる。
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・・・・・・・
こうして、サイバネティクスの立場から見れば、
世界は一種の有機体であり、そのある面を変化させるためには
あらゆる面の同一性をすっかり破ってしまわなければならない
というほどぴっちり結合されたものでもなければ、
任意の一つのことが他のどんなこととも同じくらいやすやすと
起こるというほどゆるく結ばれたものでもない。
・・・・・・・
■動画
http://youtu.be/sKDa6sQ6f1Q
http://youtu.be/2BWTi0OM0mI
これは、新しい超音波解析技術であり、
超音波のダイナミック特性による一般的な効果を含め
新素材の開発、攪拌、分散、洗浄、化学反応実験・・・
に、各種操作の解析手法・制御パラメーターとして、
利用・応用できると考えています。
特に、ナノレベルの分散・攪拌への応用により
付加価値の高い技術に発展すると考えています。
なお、今回の方法ならびに技術ノウハウを
コンサルティング事業として、
展開することを計画しています。
【本件に関するお問合せ先】
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Supersonic wave experiment no.37
超音波＜応用＞実験
ものの表面を伝搬する表面弾性波の応用開発を行っています。
＜ 超音波システム研究所 ＞
The surface acoustic wave is used.
超音波の伝搬解析
超音波伝搬状態の測定データを解析する方法です
＊＊時系列データの情報量基準を利用した統計処理により
効果的な解析を行うことが可能になります＊＊
＜解析手順＞
（ スペクトル解析 ）
＊ データの解析用ファイル作成を実行する
＊ 解析用ファイルが作成される
＊ 解析用ファイルに対してＡＲモデル解析（情報量基準を利用）を実行する
＊ ＡＲモデル解析結果を結果ファイルに保存する
＊ 保存された結果ファイルを統計処理する
（「パワースペクトル」結果の各ファイルデータを
平均値、バラツキ、・・・計算して
総合評価を行う ）
＊ 以上を一括（バッチ処理）で行う
ステンレス、ガラス、・・に対して振動子を取り付けて
超音波の伝搬状態を測定します
液体や気体に対する超音波の伝搬以上に
弾性波動は複雑ですが、
対象とする製品や部品にどのような超音波が、
どのように作用しているのかどうか
ということを知ることは重要です
改善や改良・・・のポイントがすぐに見つかります
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超音波システム研究所
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川の流れの観察・実験 No.２６４
川の流れを観察しています
To observe the flow of the river
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電車と川 ＜観察＞ No.８
電車の通過による
振動・音の変化を観察しています。
川の流れの影響が興味深い状態です
キャビテーションの写真を利用した超音波制御技術
超音波システム研究所は、
デジタルカメラによるキャビテーションを撮影する方法を利用して
超音波伝搬状態の、コントロール技術を開発しました。
今回開発した技術は、
超音波の状態を、デジタルカメラによるキャビテーション写真により
対象物（洗浄、攪拌、改質・・・）に対する
コントロールパラメータとして利用可能にするという方法です。
これまでの数値化やグラフとは異なる
水槽や液循環に関しても幅広く確認することが可能です。
特に、超音波分散効果に関するキャビテーションの影響や
複雑な形状の洗浄部に対する音響流の効果・・・について確認できます
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