川の流れの観察・実験 No.２９０

川の流れの観察・実験　No.２９０

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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

 

超音波利用に関して

  ノーバート・ウィナーの視点を持ちながら

　流れの観察経験（注）により
　音響流を直感的に
　とらえられると考えています

注：くりかえし
　　超音波と
　　流体の変化（流れ、渦、波・・）を
　　観察して　　
　　イメージを修正しながら
　　音響流に関する論理モデルを考え続けます

　　1年ぐらい経過してくると
　　ぼんやりと、洗浄物に対する
　　音響流の影響がわかります

　　対処を繰り返すと
　　音響流に対する対象物固有の現象が
　　流れを見て感じるようになります

　　現在は、次にステップとして
　　　非線形性を含めた
　　　各種要因の寄与率を
　　　とらえたいと考えています

 

超音波システム研究所
ホームページ　　http://ultrasonic-labo.com/
ホームページ　　http://www.green.dti.ne.jp/aabccdx/

超音波装置の最適化技術をコンサルティング提供
http://ultrasonic-labo.com/?p=1401

超音波水槽の新しい液循環システム
http://ultrasonic-labo.com/?p=1271

現状の超音波装置を改善する方法
http://ultrasonic-labo.com/?p=1323

 

 

超音波システム研究所 超音波洗浄技術 no.１９

超音波システム研究所　超音波洗浄技術　no.１９

超音波洗浄技術

この動画のように
飼育用の水槽セットを利用した
超音波洗浄を行うと
高いレベルの洗浄が実現します

小さい部品の精密洗浄には大変効果的です

ろ過の工夫と
ガラス水槽の設定を調整すると
（７２ｋＨｚの超音波振動子の利用で）
５００ｋＨｚ以上の
半導体・・・と同様な精密洗浄が実現します

理由の一つが
飼育用の経験がろ過構造に取り入れられていて
液循環が良好です

つまり、非常に効果的なろ過が実現しているため
再付着・・・の問題が小さいことで洗浄効果があります

オーバーフローの量と、水槽の液量・・・の設計バランスが用と考えます

提案としては
通常の洗浄後、この様な洗浄をもう一度行うことで
高いレベルの洗浄、良好な表面による付加価値に発展すると考えています

コメント
超音波洗浄は
洗浄された製品を
さらにレベルアップするような
高いレベルの洗浄に特徴があると考えます

大きな汚れがあると
攪拌・分散・乳化により
洗浄との関係は
トレードオフになります

この場合は
超音波を補助的に使用することが最適だと考えます

洗浄主体の具体例：　洗剤・溶剤　　流水・噴流　　化学反応　　揺動　・・

Ultra　Sonic wave System Institute
Ultrasonic Cavitation Control.
Ultrasonic Sound Flow water effect.

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超音波システムの技術ＮＯ．３

超音波システムの技術ＮＯ．３

 

超音波（キャビテーション）と
　音響流を
　適正に設定することで、
　目的に合わせた超音波の状態が実現できます

この流れ落ちる水に
上下から２種類の超音波が伝搬することと

流れの変化による
超音波の加速度効果で

洗浄、攪拌、改質・・・に有効は利用方法となります

上部の超音波洗浄器（４２ｋHz　３５W）の高さと
流れ落ちる水量・流速を
設定することで

キャビテーションの効果と
加速度の効果を制御しています

タイマー制御により
効果の状態を変化させながら
超音波サイクルを設定する方法を提案しています

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超音波「システム技術」

超音波「システム技術」

超音波「システム技術」
　１：専用水槽の開発技術
　２：超音波振動子の改良技術
　３：超音波伝搬状態の測定技術
　４：超音波（音響流）制御技術

　上記の技術により、効率的な定在波の制御を行っています

この動画の状態は
均一で安定した超音波（一定の範囲のパワースペクトルの変化）照射状態です

洗浄・攪拌・改質・加工・・・に利用する場合には
対象物の影響（相互作用・・・）を考慮した
変化（制御）が必要です

変化により、加速度や音響流の効果は大変大きくなります

キャビテーションを利用した場合に関しては
ある程度、経験・目視・・・での対応も可能性がありますが

加速度や音響流の利用に関しては
測定解析が必要です

しかし、測定解析により
有効な超音波の状態を把握することで
日常管理における、超音波利用の管理ポイントが簡単になります

超音波システム研究所
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デジタルカメラによるキャビテーション写真

デジタルカメラによるキャビテーション写真

 

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
　超音波水槽の、日常管理に関する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
　管理・記録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。

　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。

応用技術として
　「超音波の伝搬状態や、水槽・容器・治工具・超音波の評価技術」
　　としても利用可能です。

注意
　シャッター速度は　１／２０００秒以下が条件となります
　２８ｋHzの超音波の場合は　１／３０００秒が推奨値です

　強い空中超音波をカメラに照射すると
　　センサー部が故障することがあります（注意してください）

デジタルカメラによるキャビテーションの写真を利用した超音波制御技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1461

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超音波実験 Ultrasonic experiment ガラス容器

超音波実験　Ultrasonic experiment　ガラス容器

超音波実験　Ultrasonic experiment

１：キャビテーションの制御技術
２：液循環の技術
３：治工具の利用技術
４：マイクロバブルの利用技術
５：超音波の計測技術

　上記に関する「超音波実験」を紹介します。

　＜＜超音波システム研究所＞＞

Ultrasonic experiment

Control technology of cavitation

 Technology of liquid circulation

 Use of technology and tools

 Use of micro-bubble technology

 I will introduce the document "ultrasound experiment" about the above.

　Ultrasonic measurement and analysis techniques

 Ultrasonic　System Laboratory 

超音波システム研究所
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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
http://ultrasonic-labo.com/?p=1401

超音波水槽の新しい液循環システム
http://ultrasonic-labo.com/?p=1271

現状の超音波装置を改善する方法
http://ultrasonic-labo.com/?p=1323

複雑に変化する超音波の状態について、
  非線形性の解析技術によるダイナミック特性の制御により
　各種粉末の攪拌・分散・移動・・に対処します。

対象物の特徴・材質・数量・治工具・・・により
　個別の具体的な技術になります。

 

 

システムの振動について Ｎｏ．２

システムの振動について　Ｎｏ．２

＜システムの振動について　Ｎｏ．２＞　

自動搬送等のロボットの制御について最近では以下の事項があります

Ａ）安い材料で軽量にするため部品の剛性が弱い

Ｂ）海外で組み立てるため、組み立てのバラツキがある

Ｃ）　Ａ・Ｂの問題を制御で対応処理する

ＣＰＵの性能により、あるところまでは改善できますが
根本的な解決には、
「制御することで発生する振動の影響」を考慮した解析が必要です

実際のロボット制御では、
統計モデルに基づいた予測と制御を行い対応しているものもあります

但し、各部品の剛性バランスが悪い場合は、
しばらく動作させてデータ採取とモデル作成を個別に行うような仕様になっています

超音波の振動を検討する場合にも同様なことがいえます

つまり、超音波自身による影響を考慮した制御が必要です

大変難しいことではないのですが、
技術者があまり取り組まないジャンルの
「　統計数理解析　」です

これまでの経験をもとにから実験や改良を行うのではなく、
複雑な現象を統計モデルに基づいて解析することで
最も重要な問題点が浮かび上がってきます

（理由は現象が複雑すぎるので単純化によるリスクが大きく
データに基づいて行うほうが良いと言うことです

間違いのない自信のある経験で確実に改良できるのであれば
統計処理を加えることで普遍性が追加される可能性があります

経験として、私は、低周波の振動モードと
高周波のモードを同時に把握することは大変難しいと思います　）

特に推奨させていただくのが

ダイナミックシステムの統計的解析と制御

 ：赤池 弘次/共著中川 東一郎/共著：サイエンス社

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

です

（多くの現場で時系列データを採取していても、解析が単純であることが多く
結果につながっていません、ノウハウとしてコンピュータの進歩により大変進歩している
最新の時系列データの解析方法（書店では経済学のコーナー等にあります）を
学習して身につけることを提示します

注：自己回帰性を考慮した制御を行うと実験に再現性が高くなり、改良がしやすくなります

オリジナル製品：超音波テスターにはこのような解析を取り入れて製品化しています

 参考
　http://ultrasonic-labo.com/?p=1173
　http://ultrasonic-labo.com/?p=1000
　http://ultrasonic-labo.com/?p=1557

　http://www.green.dti.ne.jp/aabccdx/page055system.html
　http://www.green.dti.ne.jp/aabccdx/page043.html

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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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現状の超音波装置を改善する方法
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超音波による金属・樹脂表面の改質技術

超音波による金属・樹脂表面の改質技術

超音波による金属・樹脂表面の改質技術

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、
 
超音波専用水槽による表面付近の残留応力を緩和する技術を開発しました。
 
今回開発した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、
 
効果的な超音波照射条件・・・を実現させる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。

詳細　　http://ultrasonic-labo.com/?p=1004

超音波システム研究所
ホームページ　　http://ultrasonic-labo.com/
ホームページ　　http://www.green.dti.ne.jp/aabccdx/

＜超音波製品＞　　http://www.green.dti.ne.jp/aabccdx/20111112.pdf

超音波ノウハウ　　http://www.green.dti.ne.jp/aabccdx/20111113.pdf

超音波基礎資料　　http://www.green.dti.ne.jp/aabccdx/20111114.pdf

 

 

超音波による金属・樹脂の表面改質技術

超音波による金属・樹脂の表面改質技術

超音波による金属・樹脂表面の表面改質技術
－－超音波とマイクロバブルによる表面改質（応力緩和）技術－－

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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、
 超音波のキャビテーション制御技術を応用して、
 超音波専用水槽による表面改質技術を開発いたしました。

 今回開発した表面改質技術による効果を確認する方法として
　超音波の伝搬状態の測定・解析技術を利用した結果、
　金属部品、樹脂部品、粉体部材、・・・の各種に対して
　幅広い効果が確認できました。

 この技術を
　コンサルティング対応として提供します

 これは、新しい超音波による表面処理技術であり、
 　音響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・・・
 　に大きな特徴的な固有の操作技術として、
 　　利用・発展できると考えています。

超音波とマイクロバブルを利用した
　表面処理技術をコンサルティング対応として
　以下の事項を提供します

　１：原理の説明
　２：具体的な装置の説明（必要であれば設計・製造）
　３：操作方法・作業ノウハウの説明
　４：新しい超音波利用技術の説明

実績・事例
　１：超音波水槽の表面改質
　２：超音波振動子の表面改質
　３：金属部品の表面改質
　　　　板金部品、ネジやボルト、・・・
　４：樹脂部品の表面改質
　　　　レンズ、コーティング・塗装部品、・・

超音波システム研究所
ホームページ　　http://ultrasonic-labo.com/
ホームページ　　http://www.green.dti.ne.jp/aabccdx/

超音波による表面改質技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1527

超音波による金属・樹脂の表面改質技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1004

表面改質技術を超音波洗浄器に適応
http://ultrasonic-labo.com/?p=1060

 

超音波の応用（表面改質）

超音波の応用（表面改質）

超音波による金属・樹脂表面の表面改質技術

音響特性を考慮した製法で制作しますので、超音波の伝搬状態が変わります

シンプルで幅広い応用が可能な新しい超音波システム

キャビテーションと加速度の効果を適切にバランスさせた超音波

目的に対して超音波をコントロールすることで
付加価値が生まれます
（例　新しい表面の生成、均一な表面の化学反応　等　）

新しい超音波の応用モデルの開発が可能！

目的に合わせた超音波の制御が可能なシステム

超音波の伝搬効率・液循環の効率が従来とは全く異なります
　これまでにない超音波の利用が可能です
＜＜樹脂部品の表面改質にも大きな効果があります＞＞

超音波の研究について
 脱気マイクロバブル発生装置による
　液循環現象に対して
「キャビテーションの効果を安定させるための統計的な見方」
　で、解析・検討を行った結果
　水中内に超音波のソリトン（孤立波）の発生現象を確認しました

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超音波による金属・樹脂表面の表面改質技術
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