流れとかたち・コンストラクタル法則
線香の火 中谷宇吉郎 青空文庫朗読【ゆっくり音声】
しかし千差万別の条件の差を超越して、
普遍的に言えることが少くも一つはあるように思われる。
それは、研究者として成熟した人は、線香の火を消さなかった人である。
超音波<攪拌> Ultrasonic wave<churning>
超音波の非線形現象をコントロールする技術
超音波システム研究所は、
メガヘルツの超音波発振制御プローブの開発製造技術を応用して、
「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。
超音波伝搬状態の測定・解析・評価技術に基づいた、
オリジナル非線形共振現象(注1)の制御による、
精密洗浄・加工・攪拌・検査・・への新しい応用技術です。
注1:オリジナル非線形共振現象
オリジナル発振制御により発生する高調波の発生を
共振現象により高い振幅に実現させたことで起こる
超音波振動の共振現象
各種材料の音響特性(表面弾性波)を効率よく利用するために
表面の残留応力分布の緩和処理を効率よく実現できます。
弾性波動に関する工学的(実験・技術)な視点と
抽象代数学の超音波モデルにより
非線形現象の応用方法として
オリジナル発振制御方法(注2)を開発しました。
注2:オリジナル発振制御方法
2種類の超音波発振を行います
一つは、スイープ発振制御を行います
もう一つは、パルス発振制御を行います
詳細な設定は、目的・対象物・治工具・・
システムとしての振動系から論理モデルに基づいて設定します
(動作確認により微調整を行い、使用経過の中で
より良い状態に発展させていきます
詳細な制御設定は、使用者によるノウハウとなります)
ポイントは
超音波素子表面の表面弾性波利用技術です、
対象物の条件・・・により
超音波の伝搬特性を確認(注3)することで、
オリジナル非線形共振現象として
過渡超音応力波(注4)に対処することが重要です
注3:超音波の伝搬特性
非線形特性
応答特性
ゆらぎの特性
相互作用による影響
注4:過渡超音応力波
変化する系における、ダイナミック加振と応答特性の確認
時間経過による、減衰特性、相互作用の変化を確認
上記に基づいた、過渡超音応力波の解析評価
様々な分野への利用が可能になると考え
各種コンサルティングにおいて提案しています。
コンサルティング内容
1)超音波の非線形現象をコントロールする技術の説明
2)超音波の非線形現象をコントロールする方法の説明
3)超音波の非線形現象をコントロールする技術の応用方法の説明
4)その他(具体的な超音波装置への適用)
5)デモンストレーションによる説明
・・・・・
詳細に興味のある方は
超音波システム研究所にメールでお問い合わせください。
音圧測定装置:超音波テスターを利用した実験動画 ultrasonic-labo
超音波の音圧測定・解析(バイスペクトル解析・・)することで、
「超音波の(高調波の発生・・に関する)非線形現象」を
<液循環によりコントロールする技術>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、
超音波の非線形伝搬現象を
目的(洗浄、撹拌、改質、化学反応・・)に合わせて
管理することが可能になります。
これは、液循環ポンプを
超音波と水槽に合わせてタイマー制御することと
別途ポンプを追加することで
複雑(ダイナミック)な液循環を実現するという方法です。
さらに、間接容器・治工具・・と組み合わせることで、
定在波・キャビテーション・加速度(音響流)の効果を
大きく変化させることが可能になります。
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、
洗浄、攪拌、表面改質、化学反応・・・
表面状態に関する効果的な
非線形現象の事例を多数確認しています。
■参考動画
http://youtu.be/s8ZhNOgcllo
http://youtu.be/Qpur8V-lPOg
http://youtu.be/KDXCVkf547M
http://youtu.be/tLeGMNmwkjw
http://youtu.be/PeM1tlBizbo
http://youtu.be/EYOvNawh_-Y
http://youtu.be/AdGnhduMTn8
http://youtu.be/545UQKqB8XA
http://youtu.be/fL8-M5OYtEg
http://youtu.be/QKquJM4gtHw
http://youtu.be/pPNwqIvJjJk
http://youtu.be/uK9pAoA2L0A
http://youtu.be/vN0pzd2SeJ4
http://youtu.be/BDzOyHijl74
http://youtu.be/m9G4hAekDEE
http://youtu.be/LsHbLzhDtjc
これは、新しい超音波計測・解析・制御技術であり、
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、
100kg以上の材料からナノレベルの粉末まで
各種対象の操作技術として、実用化しています。
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、展開しています。
**考え方について**
(シャノン)通信の数学的理論」より
メッセージの統計的性質は
情報源の特徴によって
完全に定まる
という部分を
超音波伝搬状態の統計的性質は
対象物の特徴によって
完全に定まる
と、考え応用(注)しています
注:洗浄効果の確認、部品検査、・・・
参考:超音波測定(音圧測定・解析・評価)
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
超音波<計測・解析>事例
http://ultrasonic-labo.com/?p=1705
「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
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
液循環ポンプによる 「音響流の制御システム」
http://ultrasonic-labo.com/?p=1212
「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
ジャグリング定理を応用した「超音波制御」
http://ultrasonic-labo.com/?p=1753
対象物の表面を伝搬する表面弾性波の測定解析に基づいた最適化技術
超音波システム研究所は、
超音波の非線形性に関する「測定・解析・制御」技術を応用した、
対象物の表面を伝搬する表面弾性波の
ダイナミック特性を解析・評価する技術により、
洗浄物・治工具・超音波振動子・水槽・液循環・・に関する、
相互作用を<目的に合わせて最適化>する技術を開発しました。
超音波発振制御プローブ、超音波テスターを利用したこれまでの
発振・計測・解析により
各種の関係性・応答特性(注)を検討することで
超音波利用に関する出力の最適化技術として開発しました。
注:パワー寄与率、インパルス応答・・・
超音波の測定・解析に関して
サンプリング時間・・・の設定は
オリジナルのシミュレーション技術を利用しています
なお、今回の技術を
超音波システムの出力制御の最適化技術として
コンサルティング対応しています。
超音波水槽に超音波振動子(振動板)を1台使用する場合には
<超音波>と<水槽>と<液循環>のバランスによる
最適な出力状態を測定解析し、提案します。
超音波水槽に複数の超音波振動子(振動板)を使用する場合には
各超音波出力の関係性を測定解析し、
最適化した出力方法・・・を提案します。
従来は、最大出力で使用する傾向が強いと思いますが
水槽の強度・構造・・・洗浄物・付着した汚れ・・・により
出力を適切に抑えることで
効果的な超音波の伝搬状態を実現させることができます
(具体例として、出力が水槽の振動と騒音になる傾向があります
振動子と水槽の側面からの反射・・・に関する相互作用は重要です
共振やうねりによる効率の低下を避けるために出力の最適化が必要です)
< 超音波洗浄機の音圧測定システム(超音波テスター) >
システム概要
1.価格 15万円(最少仕様)
2.内容
パソコンへのインストールセット USBメモリー 1個
(音圧測定マニュアル、解析ソフト、説明書・・・)
超音波洗浄機の音圧測定用超音波プローブ 1本
デジタルオシロスコープ 2ch 1台
注:パソコンに各種ソフトをインストールして使用します
注:上記の写真は 汎用プローブ(黒)が追加されています(販売実績が最も多いタイプです)
3.特徴(標準的な仕様の場合)
*測定(解析)周波数の範囲
仕様 0.1Hz から 10MHz
部品検査用の場合、測定範囲は、さらに広がります
*24時間の連続測定が可能
*任意の2点を同時測定
*測定結果をグラフで表示
*時系列データの解析ソフトを添付
必要な場合には、(追加費用で)出張説明対応も可能です
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
目的に合わせた特殊超音波プローブを開発・製造対応します
<<参考動画>>
超音波技術<ガラス容器>no.32
間接容器の音響特性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>