超音波による表面改質技術を開発

超音波による表面改質技術を開発

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超音波システム研究所は、

液中で行う表面改質技術に加え、

新たに、空中で行う表面改質技術を開発しました。

超音波の溶着制御技術を応用して、

超音波専用治工具による新しい表面改質技術を開発しました。

今回開発した表面改質技術による効果を確認する方法として

超音波の伝搬状態の測定・解析技術を利用した結果、

金属部品、樹脂部品、粉体部材、・・・の各種に対して

幅広い効果が確認できました。

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。

http://youtu.be/2jjzINlDqcA

http://youtu.be/_dhWOsoIFVM

http://youtu.be/LeXYcPFlMVs

http://youtu.be/26gCQsMMiwE

http://youtu.be/qLFii21fAUs

http://youtu.be/8pZHF5M0j-8

http://youtu.be/bhCmOkbH2sw

http://youtu.be/kkzEVPZ_2kY

http://youtu.be/ihBH3coQPqA

http://youtu.be/hbJiY3aqu2Q

http://youtu.be/vtDcz2Mj_h4

http://youtu.be/IWGj6_9D_yk

http://youtu.be/4HDdz2xbptg

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。

http://youtu.be/XrcFiHlR43Y

http://youtu.be/GIWQNuymOws

http://youtu.be/aWwMNRDI9o4

http://youtu.be/Y5ZAYzUsKu8

 

表面改質技術

http://ultrasonic-labo.com/?p=1004

 

 

参考

１）超音波洗浄器（基礎実験・確認）

超音波洗浄器の利用技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1318

超音波洗浄器の利用技術　Ｎｏ．２
http://ultrasonic-labo.com/?p=1060

超音波洗浄器(42kHz)による＜メガヘルツの超音波洗浄＞技術を開発
http://ultrasonic-labo.com/?p=1879

２）超音波利用（応用技術・ノウハウ）

超音波振動子の設置方法による、超音波制御技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1487

推奨する「超音波（発振機、振動子）」
http://ultrasonic-labo.com/?p=1798

超音波専用水槽の設計・製造技術を開発
http://ultrasonic-labo.com/?p=1439

超音波のダイナミック制御技術を開発
http://ultrasonic-labo.com/?p=2015

超音波洗浄システムを最適化する方法
http://ultrasonic-labo.com/?p=2710

「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

３）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

 

超音波伝搬実験に関する「シミュレーション」技術を開発

超音波伝搬実験に関する「シミュレーション」技術を開発

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超音波システム研究所は、

 　＊複数の異なる周波数の振動子の「同時照射」技術

 　＊代数モデルを利用した「定在波の制御」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

　＊超音波測定プローブの設計・開発技術

上記の技術を開発する中で

超音波伝搬実験に関する「シミュレーション」技術を開発しました。

このシミュレーション結果をもとに、

実験に対するパラメータ設定と

解析レベルと方法を決定しています。

この技術の応用事例として、

超音波の発振周波数に対する、

対象物への伝搬状態を明確に計測・確認できるようになりました。

特に、複数の超音波振動子を利用する場合には

発振の順序、出力変化の方法、水槽内の液面の振動・・に関する

各種（時間の経過による特性の変化・・）の問題に、

＜相互作用の影響＞・・・を把握することで

効率良く対処することが可能になりました。

その結果

４０ｋHzの超音波振動子を使用した

２ＭＨｚの超音波利用が簡単になり

洗浄・改質・攪拌・・・様々な実績につながっています。

■超音波シミュレーション技術

http://youtu.be/kBgtC303pJY

http://youtu.be/Qu21YJH4wiQ

http://youtu.be/I1nxD4COzOc

http://youtu.be/X6v5kglHSEs

http://youtu.be/2LHKUa_W91c

http://youtu.be/zzjk9lMWmNU

http://youtu.be/dZ11QcSdCJo

http://youtu.be/jDgD4-sZY10

http://youtu.be/Algb5t7Kqpg

http://youtu.be/7oz6EdJEjp0

http://youtu.be/m6a9nuScnoQ

これは、超音波に対する新しい視点です、

今回の実施結果から

対象物と超音波振動子の伝搬状態について、

音圧レベルや伝播周波数の値よりも

システム全体の超音波振動による相互作用の影響が

大変大きいことを確認しています。

超音波の伝搬状態を有効に利用するためには

相互作用による伝搬周波数の状態変化を検出することが

重要だと考えています。

なお、今回の技術を

２種類の異なる周波数の

 　超音波振動子（同時照射）に適応すると

 　液循環制御により

 　大変簡単に伝搬周波数の制御が実施できます。

コンサルティング事業としては、

２種類の超音波振動子の同時照射を使用するシステムを

主体として展開しています。

 

 

 

 

 

 

 

 

参考

１）超音波洗浄器（基礎実験・確認）

超音波洗浄器の利用技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1318

超音波洗浄器の利用技術　Ｎｏ．２
http://ultrasonic-labo.com/?p=1060

 

メガヘルツの超音波を利用する超音波システム技術

メガヘルツの超音波を利用する超音波システム技術

https://youtu.be/AahBqQltFkk

https://youtu.be/k1q3cgHZMTU

https://youtu.be/D7pNU9O9eDM

 

https://youtu.be/c05g4oRMgrg

https://youtu.be/ke5JDPE1sdE

https://youtu.be/iOsAR6wDuU4

https://youtu.be/kZhvs-4m51U

https://youtu.be/FUx7iVaN9nM

https://youtu.be/uHCKQebd2QQ

 

https://youtu.be/zXVtbY7tNzw

https://youtu.be/Y-oy518TVus

https://youtu.be/6s-Em_Wid2c

https://youtu.be/GEfDSuRPIWc

 

＊＊＊

https://youtu.be/Ms1pYAHxPXk

.

https://youtu.be/2HEck32ShLY

.

https://youtu.be/3zPTez6MB34

.

https://youtu.be/xrTxQzzRBGU

.

https://youtu.be/2wiX1ZXAlH4

.

 

https://youtu.be/a-7bstCNxL0

https://youtu.be/Tg46n06cF7s

https://youtu.be/daOH3w9RW1w

https://youtu.be/q5oO6tZEurs

https://youtu.be/jY5GZOibwYQ

https://youtu.be/anzjEncDWGc

 

＊＊＊

https://youtu.be/jvbLq2SVHpw

https://youtu.be/bBuKqGs0HvY

https://youtu.be/Z77AhLbViT4

https://youtu.be/XEyKDouPvPs

https://youtu.be/89m_IvfcKHk

https://youtu.be/pmOEKM5Jk9U

https://youtu.be/bBcSdDBhEeU

https://youtu.be/EYOEdW1n0c0

https://youtu.be/KaabUELcvqU

 

参考（投稿）

https://youtu.be/X-uQlMV-_GA

https://youtu.be/y-vTsoE2jx8

https://youtu.be/C0WkqdZbfko

https://youtu.be/z92UmQbYSf8

https://youtu.be/eFc1wD01jDg

https://youtu.be/sBWS8Yqtv1Q

https://youtu.be/VBx0yn8yt1o

https://youtu.be/576VPD7qs9M

https://youtu.be/o0uMzJLPacs

https://youtu.be/-AuxAztiH30

＊＊＊

https://youtu.be/2z0X5Qbh5HY

https://youtu.be/bafOlEvn1tI

https://youtu.be/7KIFqLPrKts

https://youtu.be/FPK26TpErXM

 

メガヘルツの超音波発振制御プローブの製造技術

メガヘルツの超音波発振制御プローブの製造技術

超音波システム研究所は、
オリジナル製品：超音波テスターの利用実績から
音響特性を考慮した
メガヘルツの超音波発振制御プローブの製造技術を開発しました。

 

  .

 超音波プローブ開発に関する新しい技術です。
測定・発振・制御に合わせた、
超音波（の伝搬状態）が利用できます。

特に、発振・受信の組み合わせによる
応答特性（相互作用）を利用した
オリジナル非線形共振現象（注１）の

制御技術により、
超音波の新しい利用実績

（洗浄、加工、攪拌・・）が増えています。

.

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

 

  .

 概略仕様
測定範囲　０．０１Ｈｚ～１００ＭＨｚ
発振範囲　０．１ｋＨｚ～１０ＭＨｚ
材質　ステンレス、ＬＣＰ樹脂、

シリコン、テフロン、ガラス・・・
（材質・サイズ・構造・・・

 音響特性に合わせた対応が可能です）

参考（基礎実験）以下の動画は、

製造したプローブの
音響特性を確認・検査している様子です。

 

 

 https://youtu.be/5FcCP733Dmc

https://youtu.be/zgayNFFxwpM

https://youtu.be/_uKyGJ1l8lI

https://youtu.be/6aw1_qzVOjQ

https://youtu.be/zj-ZtNw5an0

https://youtu.be/2R2yi0r2wxw

https://youtu.be/CKhCA5Nw158

 

 

 https://youtu.be/dfKAjHdOyZE

https://youtu.be/b5KX8z8L0wQ

https://youtu.be/hVN8bnsfW0c

https://youtu.be/dyN8kJa9NuA

https://youtu.be/_XWqXPtHRVc

https://youtu.be/Uoew5BitNYc

＊＊＊

  

https://youtu.be/1xO6WlsSPys

https://youtu.be/GQQZgdGKD34

https://youtu.be/Fc8U_Kj4CV4

https://youtu.be/X88msj2AZew

https://youtu.be/ARm4ZqEZSq0

 

 

 https://youtu.be/71bFrrPrx7Y

https://youtu.be/Lumjla32Vg4

https://youtu.be/fttQAfCPbpg

https://youtu.be/fXNnxX5E5XE

https://youtu.be/V6Rk5Z8k9Po

https://youtu.be/pSoe2u34PLo

  .

メガヘルツの超音波発振制御プローブによる超音波制御

https://youtu.be/i7NUfxv0lhQ

https://youtu.be/QBCW69T1-co

https://youtu.be/8CMqZFd70sA

https://youtu.be/CnT8lTw3cqs

https://youtu.be/ZfZJ3yS7m-s

https://youtu.be/9H74hfQImpY

https://youtu.be/cDRyAPFt_Ek

 

＜＜超音波の音圧測定・解析＞＞

１）多変量自己回帰モデルによる
フィードバック解析により
超音波伝搬状態の安定性・変化について解析評価します

２）インパルス応答特性・自己相関の解析により
対象物の表面状態・・に関する解析評価を行います

３）パワー寄与率の解析により
超音波（周波数・出力）、形状、材質、測定条件・・
データの最適化に関する解析評価を行います

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
対象物の振動モードに関する
ダイナミック特性の解析評価を行います

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。

  

 .

メガヘルツの超音波発振制御プローブを利用した実験動画
http://ultrasonic-labo.com/?p=15065

.

非線形振動現象をコントロールする超音波技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=15147

.

超音波出力の最適化技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=15226

.

オリジナル超音波プローブ
http://ultrasonic-labo.com/?p=8163

.

精密測定プローブ
http://ultrasonic-labo.com/?p=11267

超音波の応答特性を利用した、

表面検査技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=10465

 

 

  

超音波プローブによる
＜メガヘルツの超音波発振制御＞技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1811

.

超音波＜発振制御＞技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=5267

.

超音波プローブによる

非線形伝搬制御技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=9798

.

音と超音波の組み合わせによる、

超音波システム
http://ultrasonic-labo.com/?p=7706

.

オリジナル超音波プローブによる

「流水式超音波技術」
http://ultrasonic-labo.com/?p=15189

 

  

音圧測定・解析に基づいた、

超音波のコントロール技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=15028

超音波の非線形現象を

コントロールする技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=14878

.

超音波の音圧測定に関する

「精密プローブの製作」技術を開発
http://ultrasonic-labo.com/?p=2989

.

 

超音波の代数モデルによる制御技術

超音波の代数モデルによる制御技術を開発

超音波の代数モデルによる制御技術を開発

（　キャビテーションによる現象をＭｏｎｏｉｄとする

　　Ｍｏｎｏｉｄ（モノイドの圏）モデルを応用）

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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、

絶対数学における

Ｍｏｎｏｉｄ（モノイドの圏）を利用したモデルにより

制御する技術を開発しました。

基本的な超音波照射による現象全体をＲｉｎｇ（環の圏）として、

キャビテーションによる現象をアーベル群の圏

加速度による現象を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。

 

数学における、環の複雑さを

アーベル群とＭｏｎｏｉｄに区別して関係性を調べる方法を

次のように超音波現象に対応させました。

アーベル群：加法に関する演算をキャビテーション現象に対応させます

Ｍｏｎｏｉｄ：乗法に関する演算を加速度現象に対応させます。

超音波テスターを利用した

これまでの 計測・解析結果を

Ｍｏｎｏｉｄモデルに適応させたところ

拡大された、現実の現象に応用できること（注）が多数あり、

本格的な論理モデルとして開発・応用しました。

注：特に非線形性現象の相互作用

しかし、現実の現象は変化する各種の要因があるため

Ｍｏｎｏｉｄを基本にして

これまでの代数モデル（スペクトルシーケンス）として

検討発展させることで

今後、より実用的な論理モデルに発展できると考えています。

ここで提示したいことは

このモデルの正しさではなく

超音波のような複雑な現象に対する取り組みに

最新の数学を論理モデルとして利用することで

本質的な特徴が検出しやすくなるという考え方です。

実験・検討・確認することで

効率の高い超音波利用が可能になると確信しています。

超音波現象に関する基本的な論理モデルの一つとして

超音波システム研究所は

Ｍｏｎｏｉｄｏモデルを考えました。

上図：超音波の非線形性を解析・制御に「代数モデルを」利用した事例

今後、応用モデルとして

タングルの圏とスペクトルシーケンス・・・

といった発展を考え、

新しい超音波の制御技術として研究予定です。

これは具体的な応用・対応がすぐにできる方法ですので

コンサルティングとして提案・対応していきます

（詳細なノウハウについて説明します）

参考

http://youtu.be/XSlOtUceJzk

http://youtu.be/zBto99bvDds

http://youtu.be/KhCdfcN6oDk

http://youtu.be/hQdJZhR9Bxw

 

 

超音波洗浄器

超音波洗浄器

 

＜キャビテーションの観察＞技術

ガラス容器と液循環と超音波の最適化により
目的に合わせた超音波の伝搬状態を実現させています

超音波＜制御＞技術を利用して、
　キャビテーションのダイナミック特性を観察しています。

Ultrasonic Cavitation Control

超音波システム研究所

 

超音波発振制御 ultrasonic-labo

超音波発振制御　ultrasonic-labo

メガヘルツの超音波発振制御プローブ ultrasonic-labo

メガヘルツの超音波発振制御プローブ　ultrasonic-labo

超音波（基礎実験）no.123

超音波（基礎実験）no.123

水槽を含めた、各種容器の音響特性・液循環の効果を利用して、
　表面改質、洗浄、化学反応促進、乳化、分散・・・　　
　の適応技術として提案させていただいています。
＜＜超音波システム研究所＞＞

 

超音波洗浄器による＜メガヘルツの超音波＞技術 （超音波システム研究所 ultrasonic-labo）

超音波洗浄器による＜メガヘルツの超音波＞技術　（超音波システム研究所　ultrasonic-labo）