超音波の音圧測定解析データを公開

超音波の音圧測定解析データを公開

（超音波の測定・解析に関するシステム検討・評価技術）

超音波システム研究所は、
　超音波の伝搬状態に関する
　音圧測定データを解析する技術を公開しています

解析の特徴
　１）多変量自己回帰モデルによるフィードバック解析

　２）インパルス応答特性の利用

　
　３）パワー寄与率による相互作用の評価
　４）自己相関、バイスペクトル解析による非線形現象の評価

　
　６）その他

この解析方法は、
　複雑な超音波振動のダイナミック特性を
　時系列データの解析手法により、
　超音波の測定データに適応させることで実現しています。

具体的な超音波伝播周波数の状態により、
　解析の有効性を考慮する必要があるため
　すべてに適応するパラメーター設定はありません。
　（事前のシミュレーションで、条件検討を行っています）

＜＜音圧解析結果スライド＞＞

https://youtu.be/5-RGK0gLEPM

https://youtu.be/VIG1uDgF2hw

https://youtu.be/pB6hiI1f8ag

https://youtu.be/HXlt-yuy1Zw

https://youtu.be/yB0s2YlyNEI

https://youtu.be/H8xoaYEieDw

https://youtu.be/YqoExW2Ufl4

＜＜スライド＞＞

https://youtu.be/VmHACUJQC1M

https://youtu.be/Id4v8EHYD9E

https://youtu.be/qyowMza4ucw

https://youtu.be/cJxNWzsBys8

https://youtu.be/R29vxB8akHo

https://youtu.be/PU3clCowTR8

https://youtu.be/pTQB0J5dlzU

https://youtu.be/U10w_0jyDgU

https://youtu.be/nXVLzUMYzRM

https://youtu.be/PdnWKu-XCps

https://youtu.be/7KaKK_k6RTo

https://youtu.be/60aT9-boPF0

＜＜音圧測定動画＞＞

https://youtu.be/YpvWc0SAbio

https://youtu.be/R57J5YS_nRU

https://youtu.be/QZ1zl-6qoyo

https://youtu.be/CrIbCOS9D0s

https://youtu.be/ntRwg7XluP0

https://youtu.be/PoLgUhzZPU0

https://youtu.be/D4HyK5u8XW8

＜＜音圧測定動画＞＞

https://youtu.be/CDuMwwSjrms

https://youtu.be/-M0W2V9IcG4

https://youtu.be/F_Yq1IUQBz4

https://youtu.be/a-2iLkuG54E

＜＜音圧解析動画＞＞

https://youtu.be/KwOYzrOSABc

https://youtu.be/nHK_JCCGSM4

https://youtu.be/0ajqY1s6_uo

https://youtu.be/wEOJrR9tQxE

https://youtu.be/rQ5iYzB9F28

https://youtu.be/8dahDQnI2wE

オリジナル超音波システム

４種類の超音波振動子を利用する技術

超音波システム研究所（所在地：東京都八王子市）は、
シャノンのジャグリング定理を応用した「超音波制御」方法と
脱気マイクロバブル発生液循環技術を組み合わせることで
４種類の超音波振動子を目的に合わせて発振制御する方法を開発しました。




この技術を、コンサルティング提案・実施対応しています。

超音波照射による現象を 安定して効率よく利用するためには

超音波発振機や振動子以外の条件に関する 検討や開発も必要です

水槽や液循環・・・の影響も大きいのですが

現在使用中の超音波を効率用利用するための

単純ですが大きな改善が可能な

アイデアと方法を紹介します

（　具体例や実績は多数あります

　２０ｃｃ－２５００リットルまで対応実績があります　）





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

省エネルギーにもなります、
　広く普及させたいと考えています 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）

詳細については「　超音波システム研究所　」にお問い合わせください

単純ですが、個別の要因（水槽、伝搬対象物、・・）により適切な設定が必要です

＜制御について＞

各種データの時系列変化の様子を解析・評価して、
時間で移動するボールのジャグリング状態に相当する
超音波伝搬現象の「サイクル」と、「影響範囲」を見つけます

この関係性からボールＮ個のジャグリング状態を設定して制御を行うと、
システムの状態に適した制御となり、効率の高い超音波システムとなります





＜＜　シャノンのジャグリング定理の応用　＞＞

注：JUGGLING THEOREM proposed by Claude E. Shannon


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）

＜＜　応用　＞＞

F　：　超音波の発振・出力時間
D　：　液循環ポンプの運転時間
H　：　基本サイクル（キャビテーション・加速度のピークの発生する）
V　：　脱気（マイクロバブル発生液循環）装置の運転時間
N　：　超音波（発振）周波数の異なる振動子の数


ポイント（ノウハウ）は、非線形現象の発生状態を
　対象物による相互作用を考慮した
　測定解析評価に基づいて、コントロールすることです。





参考動画

＜＜超音波仕様＞＞
ＵＳ１：：　２８ｋＨｚ　３００Ｗ
ＵＳ２：：　３８ｋＨｚ　１５０Ｗ
ＵＳ３：：　４０ｋＨｚ　　５０Ｗ
ＵＳ４：：　７２ｋＨｚ　３００Ｗ

https://youtu.be/g3SNN20V6h0

https://youtu.be/ZbjtiRRntyw

https://youtu.be/nsI_l-U8VGc

https://youtu.be/YrhDgeBvNck

https://youtu.be/JQDLgm4bhVo

https://youtu.be/kJimRKtVLOc

https://youtu.be/bJLIeCfkWL4

https://youtu.be/BL45TMypcCk

https://youtu.be/vOI5OwVrHdw

https://youtu.be/4yDWkFaHXg8

https://youtu.be/H8MHc39Pcss

https://youtu.be/Q3mrTxtf2dw

https://youtu.be/K0SVv2Fld1g




https://youtu.be/N94Ak5aQ_R8

https://youtu.be/JzssZp5gvnk

https://youtu.be/N6Yi1x9_Vpo

https://youtu.be/EsNjMuHp_fY

https://youtu.be/K0i0sqjURz4

https://youtu.be/txhSNKOFaNg

https://youtu.be/8qzySt0DCus

https://youtu.be/YQSCdMiffps

https://youtu.be/6jhM3F_SpWM

https://youtu.be/aUtlXHtCgIQ

https://youtu.be/kfOlkUcIe58

https://youtu.be/BfSJ9KKhTHY

https://youtu.be/lUKSSY3kLxc

https://youtu.be/x2qwFliYy7Q

https://youtu.be/AoFuNAIrzp8

https://youtu.be/17IQGHmKKAo

https://youtu.be/WoC0K7R-9jY





参考

超音波振動子を、超音波の利用目的に合わせて制御する方法
http://ultrasonic-labo.com/?p=9888

超音波制御装置（制御ＢＯＸ）
http://ultrasonic-labo.com/?p=4906

シャノンのジャグリング定理を応用した「超音波制御」方法
http://ultrasonic-labo.com/?p=1753

超音波振動子の設置方法による、超音波制御技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1487

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

超音波とマイクロバブルによる表面改質（応力緩和）技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=5413

脱気マイクロバブル発生液循環システム追加の出張サービス
http://ultrasonic-labo.com/?p=2906

超音波洗浄機の＜計測・解析・評価＞（出張）サービス
http://ultrasonic-labo.com/?p=1934

超音波資料
http://ultrasonic-labo.com/?p=1905

超音波洗浄機を改良
http://ultrasonic-labo.com/?p=1179

超音波＜計測・解析＞事例
http://ultrasonic-labo.com/?p=1705

＜樹脂の音響特性＞を利用した超音波システム
http://ultrasonic-labo.com/?p=7563

流れと音と形の観察：コンストラクタル法則
http://ultrasonic-labo.com/?p=7302

 

 

オリジナル超音波システム

超音波のミクロポリフォニー（新しい超音波制御技術）

超音波システム研究所は、
ジェルジ・リゲティが
1960年代に用いた作曲方法（ミクロポリフォニー）を応用した
新しい超音波制御技術を開発しました。

複雑な振動状態について、
１）線形現象と非線形現象を
２）相互作用と各種部材の音響特性を
音圧測定データの統計数理モデルによる解析結果に基づいた
新しい評価方法で最適化します。

超音波洗浄、加工、攪拌、・・・表面検査、・・ナノテクノロジー、・・
応用研究・・・　様々な対応が可能です。

超音波のミクロポリフォニー

ミクロポリフォニー：Mikropolyphonie

ハンガリーの作曲家ジェルジ・リゲティが 1960年代に用いた作曲方法で，
多数の声部がそれぞれ細かく動きながら，
全体は一つの音響層の動きのように聞こえる多声手法。

「アトモスフェール」 ジェルジ・リゲティ作曲
Ligeti Atmospheres

https://youtu.be/mgvn3fII6M8

https://youtu.be/wIZG1IcpR-4

https://youtu.be/1AgAy-k-xcc

Hannigan & GSO – LIGETI Mysteries of the Macabre

https://youtu.be/sFFpzip-SZk

https://youtu.be/w0Tvj83xqDw

Aventures

https://youtu.be/Nso8hPgjB_E

Mysteries of the macabre：Alicia Amo, soprano

https://youtu.be/eMGyn5vcUlM

Koloratursopran

https://youtu.be/BkRRc9RPbGU

ミクロポリフォニーを超音波制御に応用した実験を行っています

https://youtu.be/l6pYo437bpc

https://youtu.be/l0ed-oOxIyM

https://youtu.be/qG9AyqSeQ2E

https://youtu.be/vybJDE5nFBg

https://youtu.be/-Gj2g4yokv0

https://youtu.be/HiyP-G25qXE

https://youtu.be/raX-s9j8UXg

超音波プローブによる非線形伝搬制御技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=9798

超音波の発振・制御・解析技術による部品検査技術を開発
http://ultrasonic-labo.com/?p=2104

超音波の応答特性を利用した、表面検査技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=10027

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

参考動画

制御技術の参考になった音楽（暫時的位相変換プロセス）

スティーヴ・ライヒ:作曲,

Four Organs

https://youtu.be/TYqs3NHCrlE

Music for 18 Musicians

https://youtu.be/ZXJWO2FQ16c

https://youtu.be/PMsYuFrKUQ8

Pendulum Music

https://youtu.be/fU6qDeJPT-w

Drumming

https://youtu.be/doJk4yPwJDk

Pendulum Music

https://youtu.be/fU6qDeJPT-w

It’s Gonna Rain
https://youtu.be/vugqRAX7xQE

テヒリーム

https://youtu.be/JbyrPhOzC24

https://youtu.be/q6I1Qp8DR0c

ルチアーノ・ベリオ:作曲
「シンフォニア」
https://youtu.be/9YU-V2C4ryU

Folk songs
https://youtu.be/Q_DpEaKsFm4

アントワヌ・ボイハー作曲

https://youtu.be/KnK5LaEDBig

https://youtu.be/8AA1VA4mcH0

上記の音楽を参考にした超音波実験

https://youtu.be/SgVElVXELTg

https://youtu.be/E09-DsvPmi8

https://youtu.be/662qDjHObJY

https://youtu.be/LSGiQkbQvRE

https://youtu.be/d03MB3Q7V-E

https://youtu.be/FqcWL3WLnAY

https://youtu.be/wGy5YLa_fUA

https://youtu.be/QTSIVX6EIlU

https://youtu.be/st6ld6AKZOs

https://youtu.be/GRAeL4RRkJo

https://youtu.be/2yP3vmcPNr0

https://youtu.be/6QzzOBAwrR0

https://youtu.be/9QZWoj4l0Nw

https://youtu.be/vR6QUejZq2Y

https://youtu.be/n17IEainsOI

https://youtu.be/QFGW1l_A9cc

https://youtu.be/2bFW_mf-rv8

https://youtu.be/hyKzJYjfMJY

＊＊＊

https://youtu.be/pHXi3H9T3Dk

https://youtu.be/iwq7x1f4lFs

https://youtu.be/EUNpvMCJhDc

オリジナル技術（音圧測定解析）
http://ultrasonic-labo.com/?p=7662

＜＜＜　超音波の論理モデル　＞＞＞

代数モデル
http://ultrasonic-labo.com/?p=1311

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

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

物の動きを読む
http://ultrasonic-labo.com/?p=1074

超音波の洗浄・攪拌・加工に関する「論理モデル」
http://ultrasonic-labo.com/?p=3963

樹脂・金属・セラミック・ガラス・・の表面改質に関する書籍
http://ultrasonic-labo.com/?p=7530

超音波資料
http://ultrasonic-labo.com/?p=1905

＜＜＜　音圧測定・解析　＞＞＞

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

超音波＜計測・解析＞事例
http://ultrasonic-labo.com/?p=1705

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

オリジナル超音波システムの開発技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1546

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

精密測定プローブ
http://ultrasonic-labo.com/?p=11267

空中超音波の伝搬状態を評価する技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1552

超音波プローブによる表面改質技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1962

＜＜＜　キャビテーション・音響流　＞＞＞

超音波キャビテーションの観察・制御技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=10013

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=2462

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

超音波洗浄機の＜計測・解析・評価＞サービス
http://ultrasonic-labo.com/?p=1934

超音波機器の超音波伝搬状態を測定・評価する技術を開発
http://ultrasonic-labo.com/?p=1478

オリジナル超音波技術によるビジネス対応
http://ultrasonic-labo.com/?p=9232

オリジナル技術リスト
http://ultrasonic-labo.com/?p=10177

 

 

超音波専用水槽

超音波専用水槽

超音波システム研究所

 

水の特性

水自身の動く能力

















・・・・
産業革命以前に、
　水の主な機能は生命過程の支持だった。

今やその主な機能は科学技術に奉仕することである。

水自身の動く能力はほぼ完全に無視されている。

自然の循環は律動的運動の要素としてその力を啓示している。

ジョン・ウィルクス


こういったことも
　経験としては適合事例があります
　完全に無視するわけにはいかないと考えています

 

 

超音波の発振制御システム ultrasonic-labo

超音波の発振制御システム　ultrasonic-labo

オリジナル超音波システム

＜衝撃波＞




＜衝撃波＞
「これは、空気中の波（音波）が非分散、
つまり高音も低音も同じ速さで伝わるのに、
水面波は低周波の音がより速く伝わる（これを分散という）のに起因している。

土用波のくる頃沖へ出ると
大きなうねりが小さな漣（さざなみ）をどんどん追い越して岸辺へ寄せることで、
これもどなたも知っておられることである。」
（柘植俊一のエッセイ　より）
・・・・・・・・・・・・・・・・

このことは、
高周波を利用して低周波が発生する
超音波洗浄における新しい方法のヒントになると思います




音場（洗浄物・音響流・放射体・気泡）の条件に
噴流や淀みによる
複雑な多数の周波数を同時に発生させないほうが
効果がある場合の
洗浄の実状を説明する
重要なパラメータになるのではないかと考えています

＜アイデアの概要＞
気泡の近傍で形成される
ミクロ流を
適切に自己組織化することで
安定した洗浄力のある
音響流が構成できるのではないかと言うアイデアです






















超音波のダイナミック制御技術を開発
http://ultrasonic-labo.com/?p=2015

オリジナル技術（液循環）
http://ultrasonic-labo.com/?p=7658

＜超音波のダイナミックシステム：液循環制御技術＞
http://ultrasonic-labo.com/?p=7425

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

液循環による超音波の非線形制御技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1428

超音波制御装置（制御ＢＯＸ）
http://ultrasonic-labo.com/?p=4906

シャノンのジャグリング定理を応用した
「超音波制御」方法
http://ultrasonic-labo.com/?p=1753

脱気マイクロバブル発生液循環システム追加の出張サービス
http://ultrasonic-labo.com/?p=2906

 

 

超音波実験写真

 

 

現状の超音波洗浄機を改良する方法－Ｎｏ．２

現状の超音波洗浄機を改良する方法－Ｎｏ．２

＜樹脂容器の音響特性＞を利用した超音波システム

＜樹脂容器の音響特性＞を利用した超音波システム

超音波システム研究所は、
　＊超音波振動子の設置による制御技術
　＊定在波の制御技術
　＊音響流の計測技術 ・・・を応用して
　＜樹脂容器の音響特性＞を利用した
　　超音波システムを開発しました。

 

今回開発した技術の応用事例として、
各種部品・材料の洗浄・攪拌・化学反応促進・・・について、
超音波の非線形現象をコントロールすることが可能となりました。

これは、新しい方法および技術です、
今回の実施結果（注）から
樹脂容器の音響特性による
金属容器では難しい超音波伝搬現象を提案・実施しています。

注：
１）テフロン容器を利用した乳化・分散
２）プラスチック容器による溶剤を利用した超音波洗浄
３）樹脂容器の音響特性を利用した超音波霧化サイズの制御
４）ガラス容器との組み合わせによる化学反応制御実験
５）セラミックや塗料・・ナノレベルの触媒の攪拌・乳化・分散
６）医薬品・・への均一な粒子製造への応用
７）ナノレベルのバリ取り
８）超音波の非線形現象に関する制御
・・・・

樹脂容器として「ペットボトル」は便利ですが
形状・サイズ・製造方法・・・により
超音波の伝搬状態が大きく異なります
目的に合わせて、適切な容器を利用することがポイントです

 

上記の技術について
「超音波コンサルティング」対応しています

■超音波技術

https://youtu.be/HoFzQ57y-Xo

https://youtu.be/n_hB77_TgOA

https://youtu.be/gE4oRfYxxaM

https://youtu.be/FZoDuDSValQ

 

https://youtu.be/h0SKr95UvwI

https://youtu.be/383g9vVIyTg

https://youtu.be/xQ2Igu1i9KY

https://youtu.be/28acT7p-uVk

https://youtu.be/CTujdC7rOrA

 

https://youtu.be/MbHrA9HHVVI

https://youtu.be/M8o6IXw9G38

https://youtu.be/8q03vheL6Qs

 

https://youtu.be/_XStFBIQUts

https://youtu.be/nMpFaygTzUA

https://youtu.be/p8Ae9auSjkY

https://youtu.be/hi_DY70SFZI

＜樹脂容器の音響特性＞を利用した超音波システム
http://ultrasonic-labo.com/?p=7563

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「音圧測定装置（超音波テスター）」の特別タイプ
http://ultrasonic-labo.com/?p=1736

 

 

超音波「音圧測定装置（超音波テスター）」の標準タイプ
http://ultrasonic-labo.com/?p=1722

超音波振動子の設置方法による、
超音波制御技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1487

超音波洗浄ラインの超音波伝搬特性を
解析・評価する技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=2878