(HD) Opera - Verdi - Aida - Triumphal March - Lund International Choral Festival 2010 - Sweden

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抽象数学における、スペクトル系列を利用した超音波制御技術

抽象数学における、スペクトル系列を利用した超音波制御技術

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、
抽象数学（圏論）における
Ｍｏｎｏｉｄ（モノイドの圏）モデルとして、開発しました。

このアイデアに基づいて、
　超音波制御を行う、具体的な方法を
　結び目図式のスペクトル系列として、開発しました。

今回開発した制御方法は、
　超音波の音圧データを
　自己回帰モデルでフィードバック解析することで、
　キャビテーションと音響流の効果に関する
　非線形現象の分類技術（高調波、低調化）を発展させました。


これまでのデータ解析から
　効果的な利用方法を
　以下のような
　４つのタイプに分類してダイナミックに制御します。

　１：キャビテーション主体型
　２：音響流主体型
　３：ミックス型
　４：変動型

　上記の各タイプについて
　　安定性・変化の状態・・・に関して
　　詳細な分類・調整により、
　　目的と効果に対する、効率のよい
　　各種条件の設定・調整が可能になりました。

　特に、洗浄に関しては
　　汚れの特性やバラツキに関する情報が得られにくいため
　　このような分類・解析をベースに実験確認することで
　　効果的な超音波制御が、実現します。


　この分類・制御の本質的なアイデアは、
　超音波による定在波の特徴を、
　抽象代数学の「導来関手」に適応させるということと、
　非線形現象の特徴を、
　Ｍｏｎｏｉｄ（モノイドの圏）モデルに適応させるということです。

　今回、複雑な超音波の変化を
　結び目図式から得られるスペクトル系列として表現することで
　時間経過で変わっていく、不安定な超音波の状態を
　目的に合わせて、コントロールできるようになりました。

　抽象的ですが
　超音波の伝搬状態を計測解析するなかで
　定在波と音響流に関する的確な解析により
　キャビテーションを主体とした超音波の効果・・を
　効果的にコントロールできる事例が増えたことから
　公表することにしました。


なお、超音波システム研究所の「非線形制御技術」は、
　この方法による、
　具体的な技術（流水式超音波、超音波シャワー）として対応しています。

応用技術として
　非線形現象の発生状態に関する研究開発を進めています。
　「超音波利用の最も大きな効果が、非線形状態の変化にある」
　　という考え方が、さらに一歩進んだと考えています。



＜＜　超音波のＭｏｎｏｉｄ（モノイドの圏）モデル　＞＞

基本的な超音波発振による現象全体をＲｉｎｇ（環の圏）として、
キャビテーション・・による（発振周波数を主体とした）現象を
　「アーベル群の圏」
加速度・音響流・・による（伝搬周波数の変化を主体とした）現象を
　「Ｍｏｎｏｉｄ（０元をもつ乗法の一元体）」
とするモデルを開発しました。


＜＜　超音波の三角化されたカテゴリーモデルによる制御　＞＞

キャビテーションと音響流による現象について
三角化された加法的カテゴリーモデルにより
制御パラメータ（流れ・表面弾性波、出力・パワー、周波数・発振）を
スペクトル系列のコホモロジーで、最適化します。

散歩 東京都 八王子市 小宮公園 ultrasonic-labo

散歩　

東京都　

八王子市　

小宮公園



散歩しながら
　様々な観察から
　超音波について
　考えています

樹木の形、環境の音、風や鳥・・・・
　大変面白いと感じます



発明的創造の心理学について
（ＴＲＩＺ、ハイパーソニック・エフェクト、 ・・・）
http://ultrasonic-labo.com/?p=1944

超音波洗浄機の「流れとかたち・コンストラクタル法則」
http://ultrasonic-labo.com/?p=1779

 

超音波システム研究所

超音波技術資料を公開

超音波の音圧測定装置（超音波テスター）資料を公開　Ｎｏ．２

超音波システム研究所は、
ホームページから
各種資料がダウンロードできるように公開しました。

超音波とファインバブルによる超音波洗浄技術

非線形現象の制御

超音波洗浄201702a

 

 

洗浄ノウハウ （超音波システム研究所 ultrasonic-labo）

洗浄ノウハウ
（１）．超音波専用水槽
（２）．間接水槽・治工具の設計開発方法
（３）．複数（2種類、3種類）の異なる超音波振動子による制御
（４）．大型水槽を使用した洗浄装置
（５）．超音波を利用した洗剤の製造方法
（６）．超音波とマイクロバブルによる表面改質方法
（７）．流水式超音波洗浄（超音波シャワー）
（８）．ナノレベルの乳化・分散・粉砕
（９）．音圧測定解析（表面検査）

 

 

超音波システム研究所

＜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。

■超音波技術

http://youtu.be/BndYUtQqslA

http://youtu.be/n8vMoUkeRJM

http://youtu.be/dmBkqIe3TgI

http://youtu.be/29Nac5-WPPk

＜超音波の非線形現象＞

＜超音波の非線形現象＞



http://youtu.be/YpBnUcywcuo

http://youtu.be/1HAlGrExgrI

http://youtu.be/YIZV9msoboY

http://youtu.be/qE82LkRVrXg

http://youtu.be/g32vuF5jpos

http://youtu.be/4K0mBLdJZQ8

http://youtu.be/pD5oJIvtHxI

http://youtu.be/CTcy0meZ6kc

http://youtu.be/rcY-hA7KHY8

http://youtu.be/mXwbPsDNVQA

http://youtu.be/kuj_g8K_d-o

http://youtu.be/4K0mBLdJZQ8




＜音響流＞

http://youtu.be/qlH7DXs6NRg

http://youtu.be/MirKGJeWfq0

http://youtu.be/fNlZqH8GKi8

http://youtu.be/ikCylW5nRos

http://youtu.be/Q7_8C4N7WkM

http://youtu.be/jPaBDaD5A2k

http://youtu.be/WriCogfsdYk

http://youtu.be/IUxByhyXawU

http://youtu.be/_cjOX848QSE

http://youtu.be/3R6IclTwdjE

http://youtu.be/OUMBL4Fh3c0



＜超音波・音響流シャワー＞

http://youtu.be/xb0CU7L4jmo

http://youtu.be/KEuq1Le3Iqs

http://youtu.be/FogBTQQDUW4

http://youtu.be/tTUuW9QmT1o

http://youtu.be/OkWch8lRGBE

http://youtu.be/WywLi3Nq1Uw

http://youtu.be/sYyhpeqttIs

http://youtu.be/4cfuNsde2dE

http://youtu.be/rLqEL9CWvn0

http://youtu.be/p6qCtGRZDwg

http://youtu.be/UF5kbEhJuyE



＜超音波伝搬・音響特性＞

http://youtu.be/BUqP3RNaV4w

http://youtu.be/vcpykFTLeWc

http://youtu.be/yOjVap6gLJs

http://youtu.be/B2GMt9S74P8

http://youtu.be/FH3EpWWYZPY

http://youtu.be/j3ePFLasIGo

http://youtu.be/ECLgfy_Bvv4

http://youtu.be/luR-JujcrHg

http://youtu.be/OJnkU_J4WXk

http://youtu.be/2SDyM3Gu3rI

http://youtu.be/YAyVYgrDhEU

http://youtu.be/voNnsW8kWyE

http://youtu.be/ohzY3lIRccc

http://youtu.be/2Oi7fV3u3wU

http://youtu.be/wlaOH4Gf6N8

http://youtu.be/OeEJ_tkl-RA

http://youtu.be/VVPiFPw4NeY

http://youtu.be/6odgjRrUYlY

http://youtu.be/v6WV5e3Frnw

http://youtu.be/tnX3qxy0pto




＜超音波制御＞

http://youtu.be/VZcafHICzrc

http://youtu.be/XPx5F0iGWpI

http://youtu.be/fVvnNOGRad4

http://youtu.be/HbVqZltG4uo

http://youtu.be/D3y2ApZKtWQ

http://youtu.be/V582myY0cm4



＜音響流・基礎実験＞

http://youtu.be/WRI1TC-miJw

http://youtu.be/YJ3WgDK6uac

http://youtu.be/84Na7G2a4MA

http://youtu.be/Q45d3U2f1Eo

http://youtu.be/A2P6MuZ0esw

http://youtu.be/skGkK8-LEns

http://youtu.be/UeYjIIow5hI

http://youtu.be/P4x0eyyvxXs

http://youtu.be/y5RGdFxQrqg

http://youtu.be/zDjqHi-USG8

http://youtu.be/_j6nA8pT3YI

http://youtu.be/qQjt-Fsyxww

http://youtu.be/whOOhl_Dc0w

http://youtu.be/qgG0_u8rdwk

http://youtu.be/87F9DTd_CBw

http://youtu.be/f5G7jarGARA

http://youtu.be/tdW1ix5yzrQ

http://youtu.be/QTn388CoscI

http://youtu.be/dKDe8AKTlVQ

http://youtu.be/brOcHbgHGNU

http://youtu.be/UnU_-Ev9NiI

http://youtu.be/8jL0rr4nBl4

http://youtu.be/kPgj2GhgJl4

http://youtu.be/RabCvv5IHKs

http://youtu.be/uLDcgwAjpMM

http://youtu.be/RabCvv5IHKs

http://youtu.be/rIsXLzEELjY

http://youtu.be/2uQfLf-wrjs

http://youtu.be/_gqgmWk5Xns

http://youtu.be/cDcNsCl1qv8



＜＜参考＞＞

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

太陽の塔

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