超音波の音圧測定解析システム ultrasonic-labo
超音波伝搬状態の測定解析(超音波テスター)
超音波の音圧データ解析
R(フリーソフト)の統計処理ソフトに含まれている
時系列データに関する各種解析方法を利用しています
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、
オリジナル製品(超音波テスター)による
測定(時系列)データの自己回帰モデルを
応用した解析手法で
評価・応用しています
統計数理に基づいた
実験を繰り返しながら
超音波の論理モデルを検討しています
<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
解析例
BURG法
YULE-WALKER法
HOUSEHOLDER法
GOERTZEL法・・・・・によるスペクトル解析
解析技術
1)多変量自己解析モデルによるフィードバック解析結果で
超音波の安定性・バラツキ・・について検討します
2)インパルス応答特性・自己相関の解析により
水槽・振動子・治工具・・の影響による非線形現象の検討を行います
3)パワー寄与率の解析により
超音波(周波数・出力)、水槽、液循環・・
の最適化に関する検討を行います
4)その他(表面弾性波の伝搬)の非線形(バイスペクトル)解析により
対象物に合わせた、洗浄・攪拌・分散・改質・・・
の検討を行います
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(相互作用・・)を考慮する必要があるため
すべてに適応する設定はありません。
(事前のシミュレーション検討を行っています)
<<超音波システム研究所>>
ホームページ http://ultrasonic-labo.com/
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
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
新しい超音波(測定・解析・制御)技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1454
超音波(論理モデルに関する)研究開発資料
http://ultrasonic-labo.com/?p=1716
物の動きを読む(統計数理)
http://ultrasonic-labo.com/?p=1074
超音波コンサルティング
http://ultrasonic-labo.com/?p=2187
複数の超音波プローブを利用した「測定・解析・評価」技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=3755
超音波の統計処理(基礎解析データ)
Ultrasonic analysis
http://youtu.be/2AD8jn-OeLc
http://youtu.be/yHe050kvbRY
http://youtu.be/ll3702qSetw
http://youtu.be/kYFW4nPivuc
http://youtu.be/y1WDzB0oS2s
http://youtu.be/c92O7tqOktg
http://youtu.be/VOcOzyrT4uA
http://youtu.be/GeXtGWUgEhU
http://youtu.be/YoiT5_5G6l0
超音波データの統計処理
(多変量自己回帰モデル解析)
http://youtu.be/30WSjkiBhbI
http://youtu.be/q9caJGWKkYk
http://youtu.be/utECtIBKBY4
http://youtu.be/tq53AIjyEA4
http://youtu.be/U4Dk6hSHF1E
http://youtu.be/8ln7ux4FaPk
http://youtu.be/4Idfb5VQvVA
http://youtu.be/hcQ49j2cKew
http://youtu.be/hR9bkqSNRec
http://youtu.be/xJ-nbhfEQQo
マイクロバブルを利用した、超音波洗浄・表面改質(ノウハウ) No.15
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。
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(応力緩和)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、・・
参考
弾性波動
http://youtu.be/RjuNZzAvYFs
超音波による表面改質技術の基礎資料 no.1
http://youtu.be/C4n1KiMhKlo
超音波による表面改質技術の基礎資料 no.2
http://youtu.be/_KAlDsgJcUY
超音波による表面改質技術の基礎資料 no.3
http://youtu.be/cwn8P5vokRw
超音波による表面改質技術の基礎資料 no.6
http://youtu.be/7FMQA50Z1jQ
超音波による表面改質技術の基礎資料 no.7
http://youtu.be/1UtmMFq5S4Q
超音波による表面改質技術の基礎資料 no.9
http://youtu.be/Ifh7vC7mJnc
低温焼入れ
http://youtu.be/A3GoJozHA64
残留応力分布
http://youtu.be/MX6oNNIlfBA
プロセス解析と制御
http://youtu.be/Cgi5FUoKZhw
http://youtu.be/4WaNI4VWAMk
http://youtu.be/zkt6Hqodda0
http://youtu.be/KZTcg7guXkM
http://youtu.be/mJxnXEn9qUY
http://youtu.be/Ket9m_4F0Y4
超音波による表面改質技術の基礎
(発振制御)
http://youtu.be/jrDkf6zO7SM
(マイクロバブル)
http://youtu.be/hLNxRvfORBI
(金属疲労)
http://youtu.be/r4BRGPPIA88
超音波の応用(表面改質)
http://youtu.be/PaLIOruT6JQ
超音波振動子の表面改質効果を利用した「超音波制御」
http://youtu.be/S82LxMEnyzA
超音波による表面改質技術
http://youtu.be/bjz_QX2Do08
http://youtu.be/_6_NP1yDvIg
<<事例>>
表面改質効果(水槽、振動子)
http://youtu.be/oQSJfYnuz_4
http://youtu.be/bMvpEcDtLdI
http://youtu.be/gdfeKyv2ljM
http://youtu.be/5IaYSwGk2Mc
http://youtu.be/556NJ56C6mA
http://youtu.be/YlLZAEzwUms
http://youtu.be/X13NljWUNfo
http://youtu.be/6wAz35MX6Wc
水槽の表面改質
http://youtu.be/uM9Let1GKFk
http://youtu.be/ibjyXfYdqqs
http://youtu.be/3_iX5sugFyo
http://youtu.be/HE-HhvAZsAU
http://youtu.be/6ID4IrZ1hnA
表面改質した超音波洗浄器
http://youtu.be/WPw5bbr2JFk
http://youtu.be/685E9w_Gg1M
http://youtu.be/JCnvtpfqbCM
http://youtu.be/h4_ks6xL_qs
http://youtu.be/ouraH1EGF8E
http://youtu.be/3CW_ag5QD2I
http://youtu.be/Q2lgp76O72c
自動車用ステンレス配管の表面改質
http://youtu.be/zTr3FP4rd5s
http://youtu.be/Ma1OrwSLotc
http://youtu.be/zgErCi07Y1U
http://youtu.be/0QdwVDg-ESU
http://youtu.be/CBe_C8KY4JY
超音波とマイクロバブルによる、
ステンレス部品の表面改質処置
http://youtu.be/cwVjFcSqay4
http://youtu.be/lvb086PQgSs
http://youtu.be/XqowR0Y3ku0
http://youtu.be/MhFleV2_H6M
http://youtu.be/yqGaMc4Ye-I
http://youtu.be/83Ww1VXBjZY
http://youtu.be/6QK8iNs_2xo
その他
http://youtu.be/QPI1rQF0XE0
http://youtu.be/cF6LxdCk-ZM
http://youtu.be/UlR8nQVaeNU
http://youtu.be/AIVqj_yI_rM
http://youtu.be/zmD1C3YQVEQ
http://youtu.be/8d3HWESGHP8
http://youtu.be/VVY3HpWUBi4
http://youtu.be/RFLXx1XbNf4
http://youtu.be/a3Yn5-S-NA8
http://youtu.be/Q1Yq42hs5go
http://youtu.be/zhqC3_w0TXA
http://youtu.be/yU1VjyoqBCU
http://youtu.be/xrQdlLFYbvk
http://youtu.be/8iOztANIEas
http://youtu.be/Zh7EBAPSRGw
表面改質・検査技術(音圧測定・解析)
http://youtu.be/zPhz9T-rcjw
http://youtu.be/kc47GvsBZjI
http://youtu.be/fQzJOnerEyo
http://youtu.be/-hxuUUwGCPk
http://youtu.be/LwRQOgaLcgo
http://youtu.be/gsBsyRFK07U
http://youtu.be/EVH-yFi60PQ
http://youtu.be/v4JsYueoqFA
http://youtu.be/WC-N0Cnk1oM
http://youtu.be/ZinIKCQL86I
http://youtu.be/pbTg0Xy4_u4
http://youtu.be/GrFzk8lZ-lU
http://youtu.be/_7wT2_sxQbc
http://youtu.be/6ohlk6OfONE
http://youtu.be/ypefQVq5By0
http://youtu.be/M1c1upTRhHQ
http://youtu.be/uFH_8rWJUR0
http://youtu.be/iRIUPfA9BLw
http://youtu.be/njF9ZuyMgOk
http://youtu.be/EsWbJiXGSUc
http://youtu.be/WC-N0Cnk1oM
http://youtu.be/WvcabHD0n7k
超音波コンサルティング::表面改質
http://youtu.be/0-G-CYRN3j0
超音波による「表面改質(応力緩和)」技術
http://youtu.be/H-QiBHBJWGQ
超音波(表面改質に関する)研究開発資料の公開
http://youtu.be/7u4pWtfrBsQ
超音波による金属・樹脂表面の表面改質技術
http://youtu.be/kyhKYqQRUV4
超音波専用水槽の設計・製造技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1439
超音波による金属・樹脂の表面改質技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1004
超音波の「音響流」制御による「表面改質技術」
http://ultrasonic-labo.com/?p=2047
「超音波の非線形現象」を目的に合わせてコントロールする技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=2843
洗浄システム(推奨)
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/52cc97c1a13fd294f53af526edd69990.pdf
超音波システム研究所は、
超音波の制御を効率行うことができる
<<脱気マイクロバブル発生液循環装置>>の製造・開発方法・・を
コンサルティング対応しています。
<<脱気マイクロバブル発生液循環装置>>
1)ポンプの吸い込み側を絞ることで、キャビテーションを発生させます。
2)キャビテーションにより溶存気体の気泡が発生します。
上記が脱気液循環装置の状態です
3)溶存気体の濃度が低下すると
キャビテーションによる溶存気体の気泡サイズが小さくなります。
4)適切な液循環により、20μ以下のマイクロバブルが発生します。
上記が脱気マイクロバブル発生液循環装置の状態です。
5)上記の脱気マイクロバブル発生液循環装置に対して
超音波を照射すると
マイクロバブルを超音波が分散・粉砕して
マイクロバブルの測定を行うと
ナノバブルの分布量がマイクロバブルの分布量より多くなります
上記の状態が、超音波を安定して制御可能にした状態です。
超音波液循環技術の説明
1)超音波専用水槽(オリジナル製造方法)を使用しています。
(材質は、樹脂・ステンレス・ガラス・・対応可能です)
2)水槽の設置は
1:専用部材を使用
2:固有振動と超音波周波数・出力の最適化を行っています。
(水槽の音響特性に合わせた対応を実施します)
3)超音波振動子は専用部材を利用して設置しています
(専用部材により、定在波、キャビテーション、音響流の
利用状態を制限できます)
4)脱気・マイクロバブル発生装置を使用します。
(標準的な、溶存酸素濃度は5-6mg/l)
5)水槽と超音波振動子は表面改質を行っています。
上記の設定とマイクロバブルの拡散性により
均一な洗浄液の状態が実現します。
均一な液中を超音波が伝搬することで
安定した超音波の状態が発生します。
この状態から
目的の超音波の効果(伝搬状態)を実現するために
液循環制御を行います
(水槽内全体に均一な音圧分布を実現して、
超音波、脱気装置、液循環ポンプ、・・の運転制御がノウハウです)
目的の超音波状態確認は音圧測定解析(超音波テスター)で行います。
ポイントは
適切な超音波(周波数・出力)と液循環のバランスです
液循環の適切な流量・流速と超音波キャビテーションの設定により
超音波による音響流・加速度効果の状態をコントロールします。
マイクロバブルの効果で
均一に広がる超音波の伝搬状態を利用します。
液循環により、以下の自動対応が実現しています。
溶存気体は、水槽内に分布を発生させ
レンズ効果・・・の組み合わせにより、超音波が減衰します。
適切な液循環による効率の良い超音波照射時は、
大量の空気・・が水槽内に取り入れられても
大きな気泡となって、水槽の液面から出ていきます。
しかし、超音波照射を行っていない状態で
オーバーフロー・・により
液面から空気を取り込み続けると、超音波は大きく減衰します。
この空気を取り入れる操作は必要です
多数の研究報告・・がありますが
液循環の無い水槽で、長時間超音波照射を行い続け
溶存気体の濃度が低下すると
音圧も低下して、キャビテーションの効果も小さくなります。
(説明としては、キャビテーション核の必要性が空気を入れる理由です
液面が脱脂油や洗剤の泡・・・で覆われた場合も空気が遮断され
同様な現象になります)
さらに、
超音波照射により、脱気は行われ
溶存気体の濃度は低下して、分布が発生します
単純な液循環では、この濃度分布は解消できません。
この濃度分布の解決がマイクロバブルの効果です。
脱気・マイクロバブル発生液循環が有効な理由です。
注:
オリジナル装置(超音波測定解析システム:超音波テスター)による
音圧測定解析を行い
効果の確認を行っています。
上記の液循環状態に対して
超音波プローブによるメガヘルツの超音波発振制御を行うことで
超音波の非線形現象が幅広い周波数帯で発生するとともに
ダイナミックな超音波の変化を実現します。
気体の流量・流速分布・・・を適切に設定することで
目的に合わせた、非線形現象を発生させることができます。
<脱気・マイクロバブル発生液循環システム>による非線形制御技術
<<キャビテーションのコントロール>>
超音波システム研究所は、
目的に合わせた効果的な超音波のダイナミック制御を実現する、
<脱気・マイクロバブル発生液循環システム>に関して
メガヘルツの超音波発振制御とのくみあわせにより
超音波の非線形現象をコントロールする技術を開発しました。
<音響流とキャビテーションのバランスを最適化する>
1)洗浄液が淀まない洗浄水槽を使用する
2)強度について、特別に弱い部分のない洗浄水槽を使用する
3)洗浄液の分布を均一にする(Do濃度、液温、流速 等)
4)振動子の上面の洗浄液の流れを調節する
(流量・流速・バラツキをコントロールする)
5)超音波の周波数と出力にあわせた液循環を行う
6)機械設計としての洗浄水槽の強度は超音波周波数に対して設定する
7)洗浄水槽の製造方法を明確にして、超音波の水槽による減衰レベルを設定する
8)流体に対する洗浄水槽の特性を明確にする(例 コーナー部の設計)
9)超音波の周波数・出力に対する洗浄水槽の特性を明確にする
(振動子・振動板の位置と水槽の関係を調整する
洗浄水槽の超音波伝播特性を明確にする)
10)洗浄システムとしての制御構造などとの最適化を行う
以上のパラメータを念頭に超音波洗浄を検討する(あるいは、現状の洗浄を見直す)
コメント
音響流とキャビテーションは相反する現象だと考えています
しかし、どちらかをなくすことは大変難しいため
バランスを調整し、最適化することが重要だと考えています
以下基礎実験の様子です
https://youtu.be/KhKXK7Vb1aE
https://youtu.be/x2TdvfNQyC0
https://youtu.be/APeBPGrTfyo
https://youtu.be/jr7Et9a4UGk
マイクロバブルによる
超音波(キャビテーションと音響流)の
ダイナミック制御・非線形制御
<<超音波のコントロール>>
https://youtu.be/6gybSXPve6Q
https://youtu.be/C_OlyJaNalA
https://youtu.be/qGroVi0e-v0
https://youtu.be/DAe-y5gBg5g
https://youtu.be/whBptXgKXw4
https://youtu.be/ldQEUnsNuqs
***
https://youtu.be/TTuBQfIfCXc
https://youtu.be/YYfNRD5d-cM
https://youtu.be/5of576CFU98
https://youtu.be/urn_O9wFfwc
https://youtu.be/WSSW_YfkP4o
***
https://youtu.be/tfgjVX-59Pc
https://youtu.be/O_gENQbGQF4
https://youtu.be/OLc6B0pZOVM
https://youtu.be/HrQX4A8SI68
https://youtu.be/Es7aEoreklk
https://youtu.be/YsA9lQz3z68
脱気マイクロバブル発生液循環装置
http://ultrasonic-labo.com/?p=14443
「脱気・マイクロバブル発生装置」を利用した超音波システム
http://ultrasonic-labo.com/?p=1996
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
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
YouTubeに、
超音波に関する実験動画を投稿しています。


超音波実験 Ultrasonic experiment
1:キャビテーションと音響流の制御技術
2:超音波専用水槽の製造、液循環制御技術
3:間接容器・治工具の設計・応用技術
4:マイクロバブル・ナノバブルの応用技術
5:超音波の測定・解析・評価技術
上記に関する「超音波実験」動画を投稿しています。


<<超音波実験動画>>
https://youtu.be/8zUVXbUGN70
https://youtu.be/sOZKlDA57no
https://youtu.be/W35dx9ufJ1k
https://youtu.be/KssLM9P-LBw
https://youtu.be/LHg0xXcFFfw
https://youtu.be/q2vSZMZokQQ
https://youtu.be/lCgUtTwETZY
https://youtu.be/-ifkMhhEdSM
https://youtu.be/dujYXcjyXPc
https://youtu.be/QCBMFrY1HoM
https://youtu.be/11v4P6sT6qk
https://youtu.be/w63LHzrkXuQ
https://youtu.be/beu5N-xQZKE
https://youtu.be/TSSPcicGufc
https://youtu.be/GRREOzYlK2k
https://youtu.be/VhVuxeiBFm4
https://youtu.be/Y5O1AvGsOYo
https://youtu.be/aVezNMBwSto
https://youtu.be/Qkvx_IHoaKg
https://youtu.be/B5EKD6GOTC0
https://youtu.be/uLl9jGNFjfo
https://youtu.be/4C0KcXWmgK4
https://youtu.be/V075SXwdwME
https://youtu.be/E4I0GtMsF6A
https://youtu.be/Be1NvYdJqYQ


***
https://youtu.be/3oftgxaGPLg
https://youtu.be/y9HHTXbTlYo
https://youtu.be/Dhx0KAu22YQ
https://youtu.be/uAp6jDNEv40
https://youtu.be/cjxaZhMFDWk
https://youtu.be/H8HmhepSzlc
https://youtu.be/sex8kLqQhvw
https://youtu.be/w3yQ8YNAn-A
https://youtu.be/v-F6jaaBhG8
https://youtu.be/pFf81BRhm-o
https://youtu.be/Qaiu2-45HlU
https://youtu.be/M4dYcWjJsNM
https://youtu.be/CaszeRR1cTM
https://youtu.be/e4iyIhHRXdE
https://youtu.be/MknOZ7ERZpY
https://youtu.be/l3lbVwFZHys
https://youtu.be/2c8sT-ycV78
https://youtu.be/lmUZnEYwIJM




参考技術
YouTube::投稿動画1
http://ultrasonic-labo.com/?p=1584
YouTube::投稿動画2
http://ultrasonic-labo.com/?p=3722
YouTube::投稿動画・写真
http://ultrasonic-labo.com/?p=11803
超音波コンサルティング
http://ultrasonic-labo.com/?p=1852
超音波コンサルティング
http://ultrasonic-labo.com/?p=2187
超音波測定解析の推奨システム(超音波テスター)
http://ultrasonic-labo.com/?p=1972
超音波専用水槽の設計・製造技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1439
超音波<キャビテーション・音響流>制御技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=2950
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






■ガラス容器内の液体を伝搬する超音波