＜＜超音波の音圧測定・解析＞＞ ultrasonic-labo 超音波システム研究所

＜＜超音波の音圧測定・解析＞＞　ultrasonic-labo　超音波システム研究所

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

 

 

反秀才

講演：「反秀才のすすめ」ー航空機開発からベンチャービジネスまでー
　　　　筑波大学　名誉教授　柘植　俊一　氏 
講演日：平成１３年７月１４日（土）於て 東工大(大岡山) 百年記念館


[講演要旨]


　秀才－受納的な理解の速い、

いわゆる頭の速い人に対して、

反秀才－頭の強い人－を定義し、

その属性について触れる。

実例として、モーツアルトに対してベートーベン、

ランダウに対してアインシュタイン、

勝海舟に対して山岡鉄舟、大鵬に対して柏戸、

などを対比させて、反秀才の特性をまず理解して頂く。


　自分の専門分野である航空・宇宙工学の中から

革新的な業績を残した反秀才の実例として、

Ｒ．Ｔ．ジョーンズの反対象翼のアイディアを紹介し、

この奇妙な将来型超音速輸送機のモデルの試験飛行をビデオで紹介する。

　すぐれた半秀才的メンタリティを持つ中小／ベンチャー企業の成功例として、

現在世界中の自動車の７割が用いて居る

オイルシールの開発を独力で行った石井孝雄氏の業績を紹介する。


　・・・



【略歴】
昭和２９年　　東京大学工学部電気工学科卒
昭和３４年　　東京大学数物系大学院航空学専門過程了　工博
昭和３５年　　防衛大学校航空工学教室　助教授
昭和４４年　　ＮＡＳＡエイムス研究所　上級研究員
昭和５４年　　筑波大学構造工学系教授
平成　７年　　定年退官　名誉教授
　　　　　　　筑波大学先端学際領域センター（ＴＡＲＡ）客員研究員

・・・・



研究者が成功する条件　柘植俊一
１） 「自信の蓄積」
２） 「不満の蓄積」
３） 「自分の将来を考える時間の余裕」
（柘植俊一著「反秀才論--NASAの研究生活から」
　読売新聞社 (1990-03-12出版)より）




＜＜　コメント　＞＞
製品開発（超音波応用製品・・）の「自信」と追及しきれない「不満」を
「時間」をかけて考え直したときに
＊＊　モデルを作成し－＞　検討し　－＞　試作実験　・・　＊＊　を
正しく基本に忠実に行うことの大切さに気がつき
基礎データ（音圧測定、溶存酸素濃度の測定・・）を採取することで、
可能性が見えてきたように思います
　　
反秀才の方法(柘植俊一)
自分で実験してみた経験から出る、
　「反秀才」の神憑かり的な直観力が物を言うのだろう。
日本の反秀才の方法（石井孝雄：日本オイルシールNOK総合技術研究所）

１）本を読むことではなく、実験装置を作ることでもなく、
シールにたずさわったことのある人を求めて
内外を問わず接近し、現場の職人たち
（頭でなく、いわば皮膚感覚でオイルシートを知っている人たち）
の言に耳を傾け、それを収録してまわった。

２）これら多くの真実らしき断片を見据えて、
その奥にある統一的メカニズムを描像することだった。

基本となった考え方
　「『要はまじめに働けばよいのだ。
　　日本人だって煎じつめるとそれだけではないか。
そして環境さえ醸成すれば
　どんな人種でも特に貧しい人なら必ず、まじめに働くのだ。』

という彼の発見した法則は普遍的である。

秀才と反秀才の違いは「ロゴス（論理）」と「パトス（情念）」で見極められる。
つまり、秀才に共通するもの「知能」の高さであり、
反秀才に共通するものが「情熱」の大きさである。


毎日一心不乱で研究する研究者など
　今の日本でそうお目にかかれるものではない。
たいていは、職場に着けばまずはお茶にし、・・・適当に・・して、後は・・する、
暇があればインターネットで・・。
自分を天才にまで自ら導く「気迫」がない！！




柘植俊一

「本来無一物、初めから独創の素質などあるはずがないので、
一切は自分の修業で創り出すのだ、
という気迫のようなものを基礎研究振興の中心に据える必要がある。
・・・あとは一人でやれ。
これは日本の古来の教育が持っていた
文化という酒倉の黴というものであろうか。」


http://youtu.be/NhqQPhFmfuU

http://youtu.be/cvYwHKjQ8YY

 

超音波振動子の設置方法

超音波振動子の設置方法

 

超音波システム研究所の提案イメージ！

超音波システム研究所の提案イメージを紹介します

超音波に対する
　様々な情報（理論や説明）がありますが

　具体的な問題について

　個別の条件に対して

　適切な＜システム＞としての

　理解に基づいた

　解析が必要だと考えています

その結果
　複雑な超音波の状況を
　適切に利用する
　現実（工学）的な方法を考えることが可能になりました

適切な超音波の利用は
　大変効果的です
　従来の10倍、100倍といった
　音圧レベルの改善が可能になります
　（　伝搬周波数の効果は
　　　　音圧以上の改良になります　）

このように
　超音波システム研究所は
　超音波の効果的な利用技術を広め
　超音波の素晴らしさを
　さらに深く追求していきたいと考えています

「超音波の非線形現象」を利用する技術 ４

「超音波の非線形現象」を利用する技術　４

「超音波の非線形現象」を利用する技術を開発

超音波システム研究所は、

オリジナルのバイスペクトル解析グラフ

（最大エントロピースペクトルアレイ法を参考にしたオリジナル手法）による、

「超音波の（高調波に関する）非線形現象」 を利用する

新しい制御技術を開発しました。

超音波の音圧測定解析データ
　http://ultrasonic-labo.com/?p=2387

「超音波の非線形現象」を利用する技術
　http://ultrasonic-labo.com/?p=1328

超音波のダイナミック特性を解析・評価する技術
　http://ultrasonic-labo.com/?p=2433

超音波の音圧測定装置（超音波テスター）資料
　http://ultrasonic-labo.com/?p=1905

超音波システム研究所
ホームページ　　http://ultrasonic-labo.com/

 

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

 

音色と超音波
http://ultrasonic-labo.com/?p=1082

 

超音波＜液循環システム・ノウハウ＞

超音波＜液循環システム・ノウハウ＞

超音波の「流れとかたち・コンストラクタル法則」

超音波の「流れとかたち・コンストラクタル法則」

超音波システム研究所は、
　流れとかたちに関する「コンストラクタル法則」を利用した、
　超音波利用技術を開発しました。

参考動画のような、川の流れを観察しています

超音波利用に関して
　流れの観察経験により
　音響流を直感的に
　とらえられると考えています

音響流＜一般概念＞
有限振幅の波が
　気体または液体内を伝播するときに、
　音響流が発生する。

音響流は、
　波のパルスの粘性損失の結果、
　自由不均一場内で生じるか、
　または
　音場内の
　障害物（洗浄物・治具・液循環）の近傍か
　あるいは
　振動物体の近傍で
　慣性損失によって生じる
　物質の一方性定常流である。

＜参考＞

１）振動について

ロイヤル・インスティテューション １３３回「振動」より
機械工学の重要な一分野のほとんどすべてを、
ここに記述してみようと思っている 
【著者】リチャード・ビジョップ　
【訳者】中山秀太郎　　出版社:講談社（1981年　ブルーバックス　Ｂ－４７１）
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/d84ac354211817300e3ef1ba76e64a8d.pdf

２）流れとかたち

　すべてのかたちの進化は
　流れをよくするという「コンストラクタル法則（constractal-law）」が支配している!

【著者】　エイドリアン・ベジャン Adrian Bejan　　J. ペダー・ゼイン J. Peder Zane
【訳者】　柴田裕之　【解説者】　木村繁男　　出版社:紀伊國屋書店 (2013年)

３）サイバネティクスはいかにしてうまれたか

【著者】　ノーバート・ウィナー　
【訳者】　鎮目恭夫　　出版社:みすず書房（1956年）

・・・・・・・
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。
・・・・・・・・

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。
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

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。
・・・・・・

・・・・・・
　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。
・・・・・・・

・・・・・・・

上記を参考・ヒントにして
　超音波伝播現象における
　「非線形効果」を測定・利用する技術を
　流れをよくするという「コンストラクタル法則（constractal-law）」で
　整理することで、超音波利用技術にまとめています。

 

参考動画＜流れの観察＞

https://youtu.be/a2vljq6dSus

https://youtu.be/yO3aHgSRVII

https://youtu.be/_4V_m5uMtcM

https://youtu.be/F0YUk0WMWls

https://youtu.be/A3yaCciamJs

https://youtu.be/hds6wxvAK3s

超音波の音圧測定解析による「流水式超音波制御技術」

（超音波テスターによる＜測定・解析・制御＞の応用技術）

超音波システム研究所は、
　超音波テスターを使用した、
　「流水式超音波システム、あるいは液循環装置・・」による
　超音波制御技術を、コンサルティング対応しています。




－システムの応用事例－

　大型部品の洗浄改善（均一な洗浄・・）
　大量部品の洗浄改善（ダメージ対応・・）
　メッキ部品の精密洗浄
　複雑な形状・線材・・の表面処理（残留応力緩和）
　各種触媒・・・・の化学反応制御
　刃物・工具の（１ミクロン以下の）ミクロなバリ取り　
　ナノレベルの攪拌・分散
　樹脂（フィルム形状・・）、金属（粉末：ＣＮＴ、鉄粉・・）、・・
　これまでは、難しかった材料・部品の表面処理（洗浄・表面改質・・）
　その他




■参考動画

https://youtu.be/w8C8gmcs094

https://youtu.be/CbSs1Qz4Z9w

https://youtu.be/WiW8LU5TgGo

https://youtu.be/bX2c8x6fgjk

https://youtu.be/_IzpjVJm0KM

https://youtu.be/F_ZrUsQA2fQ

https://youtu.be/4A7FrDL3XhU

https://youtu.be/sX_yuNmgg3k

https://youtu.be/E3fihrboGoc

https://youtu.be/VCtsGR5OYQo




ガラス容器とマイクロバブル

https://youtu.be/mGB4Fagtrtc

https://youtu.be/SlXKDm-Ylkk

https://youtu.be/Yu3OXtmLQTI

https://youtu.be/AyhPxssgM1Y

https://youtu.be/Q2sT3AEWH4Y

https://youtu.be/NDg6MU1jN9A

https://youtu.be/NIW5R5kv1O0

https://youtu.be/mGB4Fagtrtc


解析

https://youtu.be/BS3va5RgB5s

https://youtu.be/LSR4vKJxI1M

https://youtu.be/psADYt6pT20

https://youtu.be/QuPt0G9B1xM

https://youtu.be/hK4uW0O4yf0



　「流水式超音波システム」は
　　適切な間接容器・治工具との組み合わせにより
　　中性洗剤、アルコール、炭化水素・・に対しても対応可能です。
　　現在使用している超音波洗浄液に対しても
　　場合によっては利用することができます。

　「流水式超音波システム」による超音波の効果は
　　通常の超音波装置とは以下の点で大きく異なります。

　　流水の（流速、流量、タイマー・・）制御により
　　キャビテーションと音響流を
　　幅広い範囲でコントロールできます。

　　その結果、
　　高い音圧レベルの高い周波数（高調波）の
　　超音波伝搬状態が実現します。
　　この状態は、
　　　以下の対応を可能にします。
　　　１）複雑な形状の精密洗浄
　　　２）分散の難しい、大きな状態からのナノ粒子の製造
　　　３）ガラス容器との組み合わせによる
　　　　　化学反応のコントロール
　　　４）短時間での表面改質（あるいは薄い材料の表面改質）
　　　５）その他　・・・

　　さらに、
　　効率的な超音波照射を実現するとともに
　　ナノバブルの発生を促進します。
　　一定時間の超音波照射により
　　ナノバブルの量がマイクロバブルの量より多くなます。

　　その結果、
　　流水の制御と合わせることで
　　非常に安定した超音波制御が実現します。
　　（ナノバブル・キャビテーション、音響流、伝搬状態・・・について
　　　各種計器による、計測・解析により関係性を確認しています）


　様々な応用事例が発展しています。


＜＜超音波の非線形現象（音響流）＞＞

超音波の「音響流」制御による「表面改質技術」
http://ultrasonic-labo.com/?p=2047

「流水式超音波システム」
http://ultrasonic-labo.com/?p=1258

超音波の伝播現象における「音響流」を利用する技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1410

液循環ポンプによる「音響流の制御システム」
http://ultrasonic-labo.com/?p=1212

超音波＜キャビテーション・音響流＞技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=2950

間接容器と定在波による
音響流とキャビテーションのコントロール
http://ultrasonic-labo.com/?p=1471

超音波を利用した、「ナノテクノロジー」の研究・開発装置
http://ultrasonic-labo.com/?p=2195

ナノレベルの攪拌技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1066


＜＜＜超音波発振・測定・解析・評価＞＞＞

超音波プローブの＜発振制御＞技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1590

超音波プローブによる
＜メガヘルツの超音波発振制御＞技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1811

超音波＜発振制御＞技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=5267

超音波測定解析の推奨システムを製造販売
http://ultrasonic-labo.com/?p=1972

表面弾性波の利用技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=7665

通信の数学的理論
http://ultrasonic-labo.com/?p=1350

超音波と溶存酸素濃度

＜図２ 代表的な音圧とＤＯ農度（溶存酸素濃度）の関係（水の場合）＞

洗浄水槽の水面は液体と気体の境界で激しい反応が行われている

洗浄水槽の水面の激しい反応により

キャビテーションを発生するための核物質を洗浄液に取り込む作用がある

（キャビテーション核説）

超音波の発生により液中の溶存空気が除去される（脱気作用）

超音波洗浄器（26145円） Ultrasonic Cleaner

超音波洗浄器（26145円）　Ultrasonic Cleaner