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

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 ultrasonic-labo

2021-02-19 17:48:39 | 超音波システム研究所2011
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 ultrasonic-labo


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」方法と
オリジナル超音波発振プローブの製造技術を組み合わせることで
複数の異なる周波数の超音波を目的(洗浄、加工、攪拌、検査、・・)
に合わせて制御する方法を開発しました。

この技術を、コンサルティング提案・実施対応しています。

超音波伝搬現象を 安定して効率よく利用するためには
超音波の伝搬特性として、発振機や振動子以外の条件に関する
検討や開発も必要です

発振波形や制御条件を検討することで
新しい超音波の効果を発見できます
新しい超音波現象を目的に合わせて利用することで
効率の高い超音波利用が実現します

特に、ナノレベルの超音波技術での実績が増えています


<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

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


<< シャノンのジャグリング定理の応用 >>

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1の発振・出力時間
D : ベースとなる超音波2の運転時間
H : 基本サイクル(音響流の流れを数値化したパラメータ)
V : 低周波振動(液循環・揺動)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


ポイント(ノウハウ)は、非線形現象の発生状態を
 対象物による相互作用を考慮した
 測定解析評価に基づいて、コントロールすることです。



  • X
  • Facebookでシェアする
  • はてなブックマークに追加する
  • LINEでシェアする

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 ultrasonic-labo

2021-02-19 17:47:19 | 超音波システム研究所2011
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 ultrasonic-labo


超音波システム研究所は、
 *超音波伝搬状態の測定技術(オリジナル製品:超音波テスター)
 *超音波伝搬状態の解析技術(時系列データの非線形解析システム)
 *超音波伝搬状態の最適化技術(音と超音波の最適化処理)
 *表面弾性波の制御技術
 ・・・・
 上記の技術を応用して

 <音と超音波の組み合わせ>を利用した
  超音波(非線形共振現象)の制御技術を開発・応用しています。

注: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


今回開発した技術の応用事例として、
 各種部品・材料の状態(空中、水中、弾性体との接触・・)
 に合わせた、超音波の効果的(洗浄・改質・攪拌・化学反応促進・・・)
 な利用を実現させています。


  • X
  • Facebookでシェアする
  • はてなブックマークに追加する
  • LINEでシェアする

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 ultrasonic-labo

2021-02-19 17:37:27 | 超音波システム研究所2011
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 ultrasonic-labo


超音波システム研究所は、超音波伝搬状態に関する
測定・解析・評価に基づいた
超音波<洗浄・攪拌・・>システムの
解析・設計・製造技術を開発しました。


1:対象物(洗浄物・・)の音響特性測定・解析

2:音響特性に基づいた、水槽・振動子の設計
(必要に応じて
 複数の異なる周波数の超音波振動子の選択
 あるいは、
 メガヘルツの超音波発振制御プローブの採用・・)

3:対象物に対する超音波出力の最適化

4:超音波出力に合わせた、
  ファインバブルの液循環システムを設計

5:上記に基づいた、水槽・治工具の設計

6:ファインバブルと超音波を利用した製造
(ファインバブルと超音波によるエージング処理
  表面残留応力の緩和処理)

7:超音波テスター(音圧測定解析システム)による
 7-1:超音波振動子、水槽、治工具の確認
 7-2:超音波制御・出力、液循環制御、・・最適化
 7-3:洗浄液の非線形現象の確認
 7-4:洗浄物の超音波伝搬状態の確認

8:各種制御パラメータの微調整
 8-1:超音波出力
 8-2:超音波のON/OFF制御時間
 8-3:ファインバブル発生液循環システム
   *液循環量の設定
   *液循環のON/OFF制御時間



  • X
  • Facebookでシェアする
  • はてなブックマークに追加する
  • LINEでシェアする

超音波プローブの「発振・制御」技術を利用した「超音波実験」 ultrasonic-labo

2021-02-19 15:41:09 | 超音波システム研究所2011
超音波プローブの「発振・制御」技術を利用した「超音波実験」 ultrasonic-labo


  • X
  • Facebookでシェアする
  • はてなブックマークに追加する
  • LINEでシェアする

メガヘルツの非線形振動現象をコントロールする超音波発振制御技術 ultrasonic-labo

2021-02-19 15:41:08 | 超音波システム研究所2011
メガヘルツの非線形振動現象をコントロールする超音波発振制御技術 ultrasonic-labo


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、
「非線形振動現象をコントロールする超音波制御技術」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)の制御技術です。

精密洗浄・加工・攪拌・検査・表面処理・・・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、
 表面の残留応力分布の緩和処理が簡単に実現できます。

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)を応用発展しました。

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。



  • X
  • Facebookでシェアする
  • はてなブックマークに追加する
  • LINEでシェアする

超音波実験 ultrasonic-labo

2021-02-19 15:29:03 | 超音波システム研究所2011
超音波実験 ultrasonic-labo


  • X
  • Facebookでシェアする
  • はてなブックマークに追加する
  • LINEでシェアする

オリジナル超音波実験 超音波システム研究所 ultrasonic-labo

2021-02-19 15:24:59 | 超音波システム研究所2011
オリジナル超音波実験 超音波システム研究所 ultrasonic-labo


  • X
  • Facebookでシェアする
  • はてなブックマークに追加する
  • LINEでシェアする

超音波実験 ultrasonic-labo

2021-02-19 15:24:04 | 超音波システム研究所2011
超音波実験 ultrasonic-labo


  • X
  • Facebookでシェアする
  • はてなブックマークに追加する
  • LINEでシェアする

オリジナル超音波実験 超音波システム研究所 ultrasonic-labo

2021-02-19 15:24:03 | 超音波システム研究所2011
オリジナル超音波実験 超音波システム研究所 ultrasonic-labo


  • X
  • Facebookでシェアする
  • はてなブックマークに追加する
  • LINEでシェアする

超音波プローブの「発振・制御」技術を利用した「超音波実験」 ultrasonic-labo

2021-02-19 15:19:17 | 超音波システム研究所2011
超音波プローブの「発振・制御」技術を利用した「超音波実験」 ultrasonic-labo


  • X
  • Facebookでシェアする
  • はてなブックマークに追加する
  • LINEでシェアする