超音波システム研究所 supersonic technology
超音波とマイクロバブルを水槽内で制御する技術を応用して、
金属や樹脂部品の表面の残留応力を均質化できる
「表面処理技術」を開発した。
超音波洗浄機の、ステンレス製超音波水槽・超音波振動子に対しても、
強度や音響特性に合わせた、超音波とマイクロバブルの制御により
表面改質処理を実現することで、
超音波の伝搬効率・寿命を大きく改善している。
金属部品の熱処理や樹脂部品の成型、
あるいは3Dプリンターによる製造により
表面の状態は、応力の不均一な分布状態で、
金属疲労やコーティングのムラの発生原因となっている。
これまでの、
超音波とマイクロバブルによる洗浄効果に対する実績・評価から
ネジの谷部、樹脂レンズ・・・に対して
大きな表面改質効果が出ている。
具体的な対象物に対する、
表面を伝搬する超音波振動の測定解析から
水槽内で、超音波周波数をダイナミックに制御するこで、
金属部品・樹脂部品に加えてガラスなど幅広い素材を対象に、
表面全体を目的に合わせて均質化処理できる技術を開発した。
この、超音波とマイクロバブルによる
表面の非線形振動現象のコントロールで、
満足できる新しい表面処理技術として有効と判断。
超音波洗浄装置を持つ企業などに対して、
技術ノウハウのコンサルティング対応を実施している。
注1:マイクロバブルは超音波作用によりナノバブルに分散します
注2:表面弾性波の発振・測定・解析は、
オリジナル製品:超音波「音圧測定装置(超音波テスター)」で行います。
参考動画
http://youtu.be/igRorfb6Otc
http://youtu.be/b_a7-dywsRw
http://youtu.be/Ifh7vC7mJnc
http://youtu.be/KNwr1Ju5Zf8
http://youtu.be/wNYACdlVUbA
http://youtu.be/jFkrWd2Tcec
http://youtu.be/iILYiKQUIzg
http://youtu.be/KajMlWX6hu4
http://youtu.be/T5lMmIxebSo
http://youtu.be/W3MJYiv2OuA
http://youtu.be/WargIi6wjn8
http://youtu.be/YH8uTzQYlO0
http://youtu.be/swRAhiHDpT0
http://youtu.be/hLNxRvfORBI
http://youtu.be/QbwPHEBi-zQ
http://youtu.be/g3MK52oNzuo
http://youtu.be/8UHdDDMPUFI
http://youtu.be/Ma1OrwSLotc
http://youtu.be/kVrjeXHiK6A
http://youtu.be/uM9Let1GKFk
http://youtu.be/Qq6kcdwWKlA
http://youtu.be/RckjAFvxdOQ
http://youtu.be/4Ur_TgolsgE
http://youtu.be/khii8rLzbqA
http://youtu.be/J03PpjYQKfI
http://youtu.be/QrpbWjdoe30
http://youtu.be/bljZbSr3dKE
http://youtu.be/BUTCgNxuPQE
http://youtu.be/_ISvWeQLky0
「脱気・マイクロバブル発生装置」を利用した超音波制御システム
http://ultrasonic-labo.com/?p=1996
超音波とマイクロバブルによる表面改質(応力緩和)技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=5413
超音波による金属・樹脂表面の表面改質技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1004
超音波資料を公開・販売
http://ultrasonic-labo.com/?p=1765
樹脂・金属の表面改質に関する書籍
http://ultrasonic-labo.com/?p=7530
超音波技術<ガラス容器>
超音波技術<ガラス容器>
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。
ポイント1
各種容器の音響特性の計測による特徴の確認がノウハウです。
ポイント2
容器と循環液と空気の境界の設定がノウハウです。
参考
ガラス・水・空気の流れ・動きと、
各境界の設定が
<制御パラメータ>です
超音波システム研究所
ホームページ http://ultrasonic-labo.com/
複数の異なる「超音波振動子」を同時に照射するシステム
複数の異なる「超音波振動子」を
同時に照射するシステム
超音波システム研究所は、
複数の異なる周波数の「超音波振動子」を利用する
超音波システムを設計・製造・販売・コンサルティング対応します。
本システムは 異なる超音波周波数の振動子による
定在波の制御により、キャビテーションと加速度の効果を
具体的な伝搬周波数のスペクトルとして変化させるという
制御を可能にした装置です。
周波数28+72kHz、出力200Wの超音波照射で、
1ミクロンの分散効果を実現させることも
周波数28+40kHz、出力280Wの超音波照射で、
ダメージを発生させずに洗浄することも可能です。
オリジナルの超音波伝搬状態の測定・解析技術により、
振動子の組み合わせによる制御状態が実現することを確認しています。
型番「USW-28・72S」<推奨>
(28kHz 72kHz の超音波振動子を制御するタイプ)
型番「USW-40・72S」
(40kHz 72kHz の超音波振動子を制御するタイプ)
型番「USW-28・40S」
(28kHz 40kHz の超音波振動子を制御するタイプ)
■参考動画
これは、新しい超音波技術であり、
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・・・
に大きな特徴的な固有の操作技術として、
コンサルティングにおいて利用・発展対応しています。
原理の論理的な説明と
具体的な方法(技術)について
コンサルティング対応させていただきます。
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
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
多田英之(ただ ひでゆき)
1950年、東京大学工学部建築学科卒業。
51年、(株)日建設計に入社。
業務室長、設計部長、技師長を経て76年、福岡大学工学部建築学科教授に就任。
79年から免震構造の開発に専念。
退官後の95年、(株)日本免震研究センター設立し代表を務める。
一貫して構造設計を専門とし、建築構造物の実大実権を数多く実施。
代表作品に神戸銀行東京支店、神戸ポートタワー、新居浜西火力発電所、PL大平和記念塔など。
2005年、日本建築学会大賞を受賞。
多田
堅くて大きいものが揺れるとはどういうことなのか。
50年前の発想はもう辞めて、これからは揺れるとはどういうことかを動的に考える必要があるだろう。
世の中変わってきたから考え方も変えないといけない。
私は日本は談合国家だと思っているが、耐震構造もその談合でいくのか、
それとも科学技術の正解から組み立てていくのか。
今の免震構造は私が徹底的に研究し、追究したものを勝手に変えたコピー商品に思えて仕方ない。
このまま放っておくと免震構造も死んでしまうのではないかと危惧している。
私は免震装置は100年後、200年後も劣化しない材料を考えてやっている。
設計屋というのはそこまで考えてやるものだ。
免震構造にすれば震度7以上の地震が来ても大丈夫だといえる。
ただし、コピーはそうはいかない。
多田
耐震構造に限らず世の中このままでいいのか、とことん調べるべきだ。
例えば3・11の東京電力福島原子力発電所の水素爆発。
この原因も徹底的に調べるべきだ。
中央自動車道の笹子トンネルにしてもしかり。
どこでどう壊れて被害が広がったのか、分からないことは分かるまで追究する姿勢が弱くなっている。
最後に、私は建築をやっていて良かったと思う。それは自然が相手だからだ。
http://kinin.com/tada90/forum/
・歯ブラシや歯磨き粉のテレビ・コマーシャルが典型的な例だが、
今の世の中には「わかっていること」と「わかっていないこと」、
「確かなこと」と「確かでないこと」をいい加減につなぎ合わせた素人だましが平気でまかり通っている。
建築の世界も、その例外ではない。
・私は「二秒免震、三秒免震には存在意義が無い」と言おうとしているわけではない。
二秒免震には二秒免震なりの、三秒免震には三秒免震の存在意義がある。
しかし、四秒免震と二秒、三秒免震との違いは歴然としている。
「本物」と「まがいもの」は、同じ「免震」でも、まったく非なるものである。
「免震」はいかにあるべきか――。
それを今ここで見つめ直し、はっきりと認識する必要がある。
<参考>
1)振動について
ロイヤル・インスティテューション 133回「振動」より
機械工学の重要な一分野のほとんどすべてを、
ここに記述してみようと思っている
【著者】リチャード・ビジョップ
【訳者】中山秀太郎 出版社:講談社(1981年 ブルーバックス B-471)
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/d84ac354211817300e3ef1ba76e64a8d.pdf
2)流れとかたち
すべてのかたちの進化は
流れをよくするという「コンストラクタル法則(constractal-law)」が支配している!
【著者】 エイドリアン・ベジャン Adrian Bejan J. ペダー・ゼイン J. Peder Zane
【訳者】 柴田裕之 【解説者】 木村繁男 出版社:紀伊國屋書店 (2013年)
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
流れと音と形の観察:コンストラクタル法則
http://ultrasonic-labo.com/?p=7302
3)サイバネティクスはいかにしてうまれたか
【著者】 ノーバート・ウィナー
【訳者】 鎮目恭夫 出版社:みすず書房(1956年)
・・・・・・・
絶えず移動するさざ波の塊を研究して、
これを数学的に整理することはできないものだろうか。
・・・・・・・・
水面をすっかり記述するという
手におえない複雑さに陥らずに、
これらのはっきり目に見える事実を
描き出すことができるだろうか。
波の問題は
明らかに平均と統計の問題であり、
この意味でそれは
当時勉強していた、ルベーグ積分と密接に関連していた
・・・・
私は、自然そのものの中で
自己の数学研究の言葉と問題を
探さねばならないのだということを知るようになった。
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
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。
・・・・・・
・・・・・・
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。
・・・・・・・
・・・・・・・
上記を参考・ヒントにして
超音波伝播現象における
「非線形効果」を測定・利用する技術を
流れをよくするという「コンストラクタル法則(constractal-law)」で
整理することで、超音波利用技術にまとめています。
超音波技術(アイデア)
http://ultrasonic-labo.com/?p=7031
参考動画<流れの観察>
https://youtu.be/X39ZeTh8hDY
https://youtu.be/0JQJ4ehll_4
https://youtu.be/9tRq0EC2n4c
https://youtu.be/dsjxbQ_Hbdg
https://youtu.be/LVlFvp08Dhc
https://youtu.be/IyBYD6qi224
https://youtu.be/HeAxQF3FiCs
https://youtu.be/1mbQjeMTPP0
https://youtu.be/YK1C_fkq2hg
https://youtu.be/p3OQa7YN7cg
https://youtu.be/X_vCLBI81Uo
https://youtu.be/dlM-NVSUdaU
https://youtu.be/D_DJ04g1pnQ
https://youtu.be/jtbG7Wp0oNk
https://youtu.be/O2icOc4BUco
https://youtu.be/6vxzfqPec5g
注:
くりかえし
超音波と
流体の変化(流れ、渦、波・・)を
観察して
イメージを修正しながら
音響流に関する論理モデルを考え続けます
1年ぐらい経過してくると
渦の動きが見えてきます
そこから
ぼんやりと、洗浄物に対する
音響流の影響がわかります
参考
超音波とマイクロバブルによる表面改質(応力緩和)技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=5413
樹脂・金属・セラミック・ガラス・・の表面改質に関する書籍
http://ultrasonic-labo.com/?p=7530
1)カルノー・熱機関の研究
REFLEXIONS SUR LA PUISSANCE MOTRICE DU FEU ET SUR LES
MACHINES PROPRES A DEVELOPPER CETTE PUISSANCE
著者 サヂ・カルノー 訳者 広重徹
株式会社 みすず書房
2)機械振動論 (1960年)
デン・ハルトック (著), 谷口 修 (翻訳), 藤井 澄二 (翻訳)
単行本: 484ページ
出版社: コロナ社; 改訂版 (1960)
3)金属の疲れと設計 (機械工学大系)
河本実[ほか]著
単行本: 318ページ
出版社: コロナ社 1882.7
4)内部流れ学と流体機械
妹尾泰利 (著)
単行本: 261ページ
出版社: 養賢堂 (1988/01)
<<超音波システム研究所>>
ホームページ
http://ultrasonic-labo.com/
超音波洗浄システムの製造販売
http://ultrasonic-labo.com/?p=7378
超音波専用水槽の設計・製造技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1439
「脱気・マイクロバブル発生装置」を利用した超音波制御システム
http://ultrasonic-labo.com/?p=1996
脱気マイクロバブル発生液循環システム追加の出張サービス
http://ultrasonic-labo.com/?p=2906
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
表面弾性波の利用技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=7665
通信の数学的理論
http://ultrasonic-labo.com/?p=1350
超音波(論理モデルに関する)研究開発資料
http://ultrasonic-labo.com/?p=1716
物の動きを読む(統計数理)
http://ultrasonic-labo.com/?p=1074
オリジナル超音波技術によるビジネス対応
http://ultrasonic-labo.com/?p=9232
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
脱気・マイクロバブル発生液循環
脱気・マイクロバブル発生液循環
(超音波制御技術)
この動画は
通常、オーバーフロー・・による流れで
空気が大量に水槽に入り、
超音波が大きく減衰するという現象が
起きない状態を紹介しています
ポイントは
適切な超音波照射状態です
均一に広がった超音波の伝搬状態でないと
溶存気体は、水槽内に分布を発生させ
レンズ効果・・・で、減衰します
もうひとつは
適切な超音波照射時は、大量な空気・・に入っても
この動画のように、大きな気泡となって
水槽の液面から出ていきます
従って、超音波照射を行っていない状態で
大量にオーバーフローを行い続けると減衰します。
しかし、この空気を入れる操作は必要です
多数の研究報告・・がありますが
液循環の無い水槽で、長時間超音波照射を行い続け
溶存気体の濃度が低下すると
音圧も低下して、キャビテーションの効果も小さくなります
(説明としては、キャビテーション核の必要性が空気を入れる理由です)
超音波照射により、脱気は行われ
溶存気体の濃度は低下して、分布が発生します
単純な液循環では、この濃度分布は解消できません
マイクロバブルの効果です
脱気・マイクロバブル発生液循環が有効な理由です
超音波システム研究所
脱気マイクロバブル発生液循環システム no.10
超音波を効率よく利用するための
「液循環装置」です
目的に合わせた
液循環制御により
超音波の状態をコントロールできます
***********************
超音波システム研究所
ホームページ http://ultrasonic-labo.com/
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超音波伝搬状態の測定データを
バイスペクトル解析することで、
超音波振動が伝搬する現象に関する分類方法を開発しました。
今回開発した分類に関する方法は、
超音波の伝搬状態に関する
主要となる周波数(パワースペクトル)の
ダイナミック特性(非線形現象の変化)により
線形・非線形の共振効果を推定します。
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つのタイプに分類することができました。
1:線形型
2:非線形型
3:ミックス型
4:変動型
上記の各タイプに基づいた装置開発・制御設定・・・
成功事例が多数あります。
特に、
安定性・変化の状態・・・に関して
周波数成分による詳細な分類により、
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。
さらに、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。
その他の応用事例
超音波洗浄機の評価、超音波振動子の評価、・・・
超音波加工・溶接・曲げ・・・振動現象の制御
超音波による化学反応促進・抑制(例 めっき)処理
表面を伝搬する超音波振動の特性による表面検査・表面処理
液体・気体・弾性体(粉末・・)に対する
超音波(攪拌・乳化・分散・粉砕・表面の均一化・・・・)処理
その他
この分類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です。
抽象的ですが
超音波の伝搬状態を計測解析するなかで
定在波に関する的確な対応・制御事例から
時間経過とともに変化する状態を捉えるために
「導来関手」とスペクトルシーケンスの関係を
線形・非線形の共振効果に対応した
複体の変化により分類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(例 超音波制御システム)として対応しています。
応用技術として
非線形性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」
という考え方が一歩進んだと考えています。
なお、今回の技術をコンサルティング事業として、
展開・対応しています。