超音波システム研究に関する動画・写真
超音波プローブの発振制御による振動評価技術 ultrasonic-labo
超音波プローブの発振制御による振動評価技術 ultrasonic-labo
小型魚群探知機の信号を超音波プローブで受信(超音波プローブ実験)
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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
水槽と超音波出力の話の次は、
液循環と超音波制御の話、というのが自然の流れですが、
制御に関心が集中し、水槽構造・製造方法により、
超音波の状態は大きく変わることを忘れてしまう危険が増大します。
そこで、まず大切な最適化に関する論理をざっと眺めておくことにします。
超音波システム研究所は、
シャノンのジャグリング定理を応用した「超音波制御」方法を開発し
コンサルティング提案・実施対応を行っています。
超音波照射による振動現象を 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
相互作用を考慮した検討や開発が必要です。
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-4000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(出力・流量・時間・・・)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
(「サイクル」「影響範囲」をうまく説明する言葉が見つかりません)
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
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 : 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
単調な設定(ON時間、OFF時間を同じにする・・)では、
各種の振動モードに共振する状態が重なり
低周波の大きなうねりが発生します。
この状態になると、音圧は高いのですが洗浄効果につながりません。
(脱脂洗浄の場合、均一に油分をコーティングした状態になります)
洗浄効果を改善するためには、振動の非線形性が必要です。
そのためには、超音波の周波数や水槽サイズに対して
共振現象を連続的に発生させない時間設定が重要です。
(確実に設定を行うためには解析が必要ですが
洗浄効果と液面の目視観察でも慣れてくるとわかります)
これに対して、思い付きの設定は能率が悪く、危険が一杯です。
新しい設定を試す時には、
洗浄効果の評価、超音波の観察、その他の働きを観察することで
振動現象に関する超音波洗浄システムを把握出来たと感じるするまで、
詳細な条件設定に対する洗浄実験は避けるべきでしょう。
論理と経験の積み重ねが必要です。
超音波テスター(音圧測定解析システム)による、
ガラス容器内の液体を伝搬する超音波実験を公開しました。
超音波伝搬状態の変化を
音圧データの統計解析(応答特性)により評価しています。
今回開発した技術は、以下の応用事例があります
1)表面検査(応力、キズ、表面処理状態など)
2)乳化・分散状態の評価
3)部分の組み付け・結合状態の評価
4)ガラス容器に合わせた超音波周波数・出力の選定
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■ガラス容器内の液体を伝搬する超音波
http://youtu.be/vcCQTNTm_WA
http://youtu.be/wZ4F8s6uZow
http://youtu.be/7e03R53aOGo
http://youtu.be/qXSeLSGqoPY
http://youtu.be/RG0o5QsFPv8
http://youtu.be/XoFFqns71IM
http://youtu.be/q0A4WFtB_Kg
http://youtu.be/wcwqE7KT_Ak
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http://youtu.be/EXVMZMZf2ws
http://youtu.be/Ag1y19spbhE
http://youtu.be/Y401hjoLvBs
http://youtu.be/0KrO-YGy-bg
http://youtu.be/4dHVGa5BniM
http://youtu.be/0CQ1yVqYohs
http://youtu.be/e2T9GFlodL0
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http://youtu.be/E_jcBENgyMs
http://youtu.be/ylUggeo8C4g
http://youtu.be/JxK-cQAKVVw
http://youtu.be/N6BbEBkwC2A
http://youtu.be/ese7uGJTbkU
http://youtu.be/tWycGTR9p68
http://youtu.be/r_HSvf3Wbp4
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http://youtu.be/-mOIAA83Ctw
http://youtu.be/S8L1Z9msx9w
http://youtu.be/0MsaSC875vc
http://youtu.be/cEjSOCyZRhI
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これは、新しい方法および技術です、
今回の非線形性に関する解析結果から
様々な応用事例(注)が発展しています。
注:
1)超音波洗浄における洗浄物に対する効果的な超音波制御
2)表面改質における効率的な応力緩和制御
3)超音波攪拌における最適化制御
4)・・・・
超音波システム(超音波洗浄機)の測定・評価・改善技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=4968
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
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超音波計測の特別システムをオーダーメイド対応
http://ultrasonic-labo.com/?p=1972
http://ultrasonic-labo.com/?p=1962
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複数の超音波プローブを利用した「測定・解析・評価」技術
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新しい超音波(測定・解析・制御)技術
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超音波機器の<計測・解析・評価>
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超音波システムの測定・評価・改善技術
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