超音波システム研究所

超音波の新しい利用に関するブログです

超音波システム研究に関する動画

2019-05-06 21:16:16 | 超音波システム研究所2011

超音波システム研究に関する動画

<< 超音波の非線形現象 >>

超音波洗浄効果の高い装置は、キャビテーションを考慮した洗浄水槽を使用して
 音響流の効果を最適化した振動子・振動板を設置します。

普通の超音波洗浄機は、洗浄物により
 様々な、キャビテーション・音響流が発生します。

どうしても、目に見える、あるいは聞こえる範囲での状態評価に集中します。

ところが、ソ連の超音波に関する書籍
 「超音波工学と応用技術」ベ.ア.アグラナート/[他]共著には、
 「超音波洗浄について、最も重要(効果的)な要因は、音響流である」
 と言うことが記載されています。

音響流に関して以下のような説明がありますが、
 測定・解析・評価については、はっきりしません。

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は、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。

音響流は、
 大多数の超音波加工工程、浄化、乾燥、乳化、燃焼、抽出・・・過程での
 重要な強化因子であり、媒体内の熱交換と物質交換を著しく促進する。

加工工程での音響流の作用効果は、それらの速度と寸法因子によって決まる。


こうなると、キャビテーションと音響流の議論になり、対応が難しくなります。

そこで、キャビテーション・音響流の影響として
 複雑な超音波の音圧変化を統計解析することを考えます。

簡単な実験として、
 超音波洗浄器で、液循環がある場合と無い場合の違いを調べます。

ここで、液循環量の変化に合わせて、超音波による音圧変化の様子を観察・測定します。

測定した、音圧データを検討・解析(自己相関・バイスペクトル)することで
 超音波における非線形現象をはっきり確認できます。

「超音波工学と応用技術」ベ.ア.アグラナート/[他]共著には、
「流体が振動する現象は非線型理論の集積です」と指摘しています。

従って、超音波の音圧測定・解析・評価により、非線形現象を確認することは
 超音波の効果的な利用に発展できることになります。

 


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超音波技術<音響流制御> NO.50

2019-05-06 19:55:46 | 超音波システム研究所2011

超音波技術<音響流制御> NO.50




間接容器と液循環制御により、
 超音波(キャビテーション)と
 音響流を「適正に設定・制御」できます。
 その結果、
 目的に合わせた超音波の状態が実現できます。
<<超音波システム研究所>>


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超音波技術<ガラス容器>

2019-05-06 19:51:33 | 超音波システム研究所2011

超音波技術<ガラス容器>

超音波とガラス容器

この動画のポイント

1)ガラス容器が一つの場合
  容器の固定方法(液循環で約0.5-1cmの振幅で揺れる程度)
  液面に対する容器の位置(液量に合わせ、定在波を有効に利用するため)

2)複数のガラス容器を利用する場合
  水槽とガラス容器の、反射・屈折・透過を適切に利用
  ガラス同士の相互作用を利用
  (ガラス同士の相互作用は、大きなうねりの発生につながる傾向があります
   低周波の振動モードにより超音波の音圧レベルが低くなります
   対象物に合わせて、低周波の振動利用レベルを設定します)

 

 


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超音波システム研究所

2019-05-06 19:48:51 | 超音波システム研究所2011

<ステンレス配管>を利用した超音波技術




http://youtu.be/zgErCi07Y1U

http://youtu.be/Ma1OrwSLotc


超音波システム研究所は、
 超音波振動子の設置方法による、定在波の制御技術を応用して
 <ステンレス配管>を利用した
  超音波(攪拌・霧化・洗浄・表面改質)技術を開発しました。

今回開発した技術の応用事例として、
特に、( 従来は大きな長い水槽が必要でしたが、 )
 ステンレス配管の内部に長い部材を入れることで、
 各種部品・材料の洗浄・化学反応促進・表面改質・・について、
 効率良くキャビテーションの効果を実現させることが可能となりました。




Ultrasonic System Laboratory 

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

 

 

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<超音波計測データの統計解析>

2019-05-06 19:47:41 | 超音波システム研究所2011

<超音波計測データの統計解析>

超音波システム研究所は、
定在波の制御技術を応用した、
超音波伝播現象における「ゆらぎ」を測定・利用する技術を開発しました。


今回開発した技術により
 複数の異なる周波数の「超音波振動子」を利用する場合、
 高調波による超音波の伝搬状態を検出・制御することが可能になります

 従って、適切・あるいは有効な周波数の組み合わせ・・を確認できます

 これは、洗浄・表面改質・化学反応の促進・・・に対して
  効果的な伝搬状態を検出・確認出来る、ということで大変有効です

 さらに、定在波の制御を組み合わせることにより、
 キャビテーションと加速度の効果を
 目的に合わせて変化・安定させる方法について、
 具体的な設定・治工具・・の条件が明確になりました


 オリジナルの超音波伝搬状態の測定・解析技術により、
 各種部品・・・の、表面状態に関する効果的な
 表面の改質とともに
 表面状態の「ゆらぎ」に関しても検出事例を多数確認しています。


■参考
(サイバネティクスはいかにしてうまれたか
  ノーバート・ウィナー著 みすず書房 1956年 より)

 ・・・・・・
 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。
 ・・・・・・・

 ・・・・・・・
 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。
 ・・・・・・・

 http://youtu.be/pdIed-GVsb4

 http://youtu.be/sKDa6sQ6f1Q
 
 http://youtu.be/2BWTi0OM0mI

これは、新しい超音波解析技術であり、
 超音波のダイナミック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、各種操作の解析技術として、
  利用・発展できると考えています。

特に、ナノレベルの分散・攪拌への応用により
 付加価値の高い技術に発展すると考えています。


なお、今回の方法ならびに技術ノウハウを
 コンサルティング事業として、
 展開することを計画しています。


参考動画
 
 http://youtu.be/VMvijP757uw

 http://youtu.be/uF_sun8BXek

 http://youtu.be/zzqzHGJWV5w

 http://youtu.be/MHphBdYRvBc

 http://youtu.be/qgK7jVriKD4

 http://youtu.be/52p3wqhh6ok




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小型超音波振動子による「超音波伝播制御」技術

2019-05-06 17:56:49 | 超音波システム研究所2011

小型超音波振動子による「超音波伝播制御」技術

小型超音波振動子( 40kHz  50W )を使用した
 超音波<実験・研究・開発>に適した
 超音波「超音波伝播制御」技術を開発しました。


この技術は、これまでに開発した
 液体・気体・固体(弾性体)に関する
 超音波の相互作用を研究した
 以下の技術の組み合わせにより実現しました

 *複数の異なる周波数の振動子の「同時照射」技術
 *間接容器の利用に関する「弾性波動」の応用技術
 *振動子の固定方法による「定在波の制御」技術
 *「超音波の非線形現象」を利用する技術
 *時系列データのフィードバック解析による「超音波測定・解析」技術
 *液循環に関する「ダイナミックシステム」の統計処理技術
 *対象物の接合状態に合わせた、超音波溶着技術
 *空中超音波の伝搬状態を評価する技術
 *通信の数学的理論を応用した超音波制御技術
 *「もの」の表面を伝搬する超音波の応用技術


上記の技術を
 (2011年12月06日に開発した)
 超音波のMonoid(モノイドの圏)モデル(注)
  として整理・発展させています。

<注>:
 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・・による(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。

 水中以外への対応のため
 表面弾性波を含めた、振動現象全体にモデルを拡張しています。


-今回開発したシステムの応用事例-
 ガラス製の水槽を利用した化学反応実験に適した治工具の開発
 調理用機器を利用した表面改質専用用具の開発
 「揺動ユニット」と組み合わせて利用するための専用部品の開発
 各種の超音波攪拌専用用具の開発
 ・・・・・・・


■参考動画

 http://youtu.be/VVY3HpWUBi4

 http://youtu.be/5euSTcb3FqE

 http://youtu.be/1JpCnNnGQ70

 http://youtu.be/jxdjclhd2tw

 http://youtu.be/TrmJO4Elfkg

 http://youtu.be/HXZ7FKBrd-4

 http://youtu.be/ixQ1S5BuhRs

 http://youtu.be/C7iIOKka9sc


 小型超音波振動子は
  各種の実験容器に直接入れることが可能になります。
  現在利用している超音波装置に対しても
   場合によっては追加投入することができます。

 これらの組み合わせによる効果は
  伝搬状態の計測・解析により確認しています。


 様々な応用事例が発展しています。


コンサルティング(超音波システム研究所)として、
 展開する予定です。

 これまでの開発技術に比べて、
  大変広い範囲の応用・利用が可能です。
  (医療、生物・・・への利用に関しても
    超音波利用の新しい効果的な利用方法になると考えます)

 特に、超音波利用に関する治工具は
  液体・気体・個体に対する関係性を十分に考慮する必要があります
  適切な、治工具の開発・利用は
   超音波の目的に合わせた効果を実現します。
 

超音波システム装置は
有限会社 共伸テクニカル様との技術提携により実現しています
  http://www.kyo-tec.com/index.html

揺動ユニット制御による
  超音波(キャビテーション・加速度・音響流)システムは
 株式会社 ワザワ様との技術提携により実現しています
  http://www.wazawa.co.jp/



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<超音波のダイナミックシステム> Ultrasonic-Laboratory

2019-05-06 17:20:00 | 超音波システム研究所2011

<超音波のダイナミックシステム> Ultrasonic-Laboratory

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

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

 


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オリジナル超音波実験 Ultrasonic experiment

2019-05-06 17:19:13 | 超音波システム研究所2011

オリジナル超音波実験 Ultrasonic experiment


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超音波システム研究に関する動画・写真

2019-05-06 15:47:57 | 超音波システム研究所2011

超音波システム研究に関する動画・写真


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超音波システム研究に関する動画・写真

2019-05-06 15:46:39 | 超音波システム研究所2011

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