空中超音波のコントロールシステム ultrasonic-labo
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、
抽象数学（圏論）における
Ｍｏｎｏｉｄ（モノイドの圏）モデルとして、開発しました。
このアイデアに基づいて、
超音波制御を行う、具体的な方法を
結び目図式のスペクトル系列として、開発しました。
今回開発した制御方法は、
複数の超音波の発振制御により、
キャビテーションと音響流の効果に関する
非線形現象（音圧データのバイスペクトル）を
目的に合わせてダイナミックに変化させる
（コントロール）する方法を開発しました。
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つのタイプに分類してダイナミックに制御します。
１：キャビテーション主体型
２：音響流主体型
３：ミックス型
４：変動型
上記の各タイプについて
安定性・変化の状態・・・に関して
詳細な分類・調整により、
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。
特に、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・解析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。
この分類・制御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と、
非線形現象の特徴を、
Ｍｏｎｏｉｄ（モノイドの圏）モデルに適応させるということです。
今回、複雑な超音波の変化を
結び目図式から得られるスペクトル系列として表現することで
時間経過で変わっていく、不安定な超音波の状態を
目的に合わせて、コントロール（再現）できるようになりました。
抽象的ですが
超音波の伝搬状態を計測解析するなかで
定在波と音響流に関する明確な特性により
キャビテーションを主体とした超音波の効果・・を
効率良くコントロールできる事例が増えたことから
公表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（流水式超音波、超音波シャワー）として対応しています。
応用技術として
非線形現象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、さらに一歩進んだと考えています。
＜＜ 超音波のＭｏｎｏｉｄ（モノイドの圏）モデル ＞＞
基本的な超音波発振による現象全体をＲｉｎｇ（環の圏）として、
キャビテーション・・による（発振周波数を主体とした）現象を
「アーベル群の圏」
加速度・音響流・・による（伝搬周波数の変化を主体とした）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。
＜＜ 超音波の三角化されたカテゴリーモデルによる制御 ＞＞
キャビテーションと音響流による現象について
三角化された加法的カテゴリーモデルにより
制御パラメータ（流れ・表面弾性波、出力・パワー、周波数・発振）を
スペクトル系列のコホモロジーで、最適化します。
参考
https://youtu.be/FSITWbs88qg
https://youtu.be/FSITWbs88qg
https://youtu.be/R2RWsqm3da4
https://youtu.be/NyvQS3bk5XA
https://youtu.be/ELl4lUEqfxo
https://youtu.be/BJS-bYo2Z5k
https://youtu.be/o4Td8JdkIPc
https://youtu.be/fALT_igFFc4
https://youtu.be/c23Y7TkpSzE
https://youtu.be/c23Y7TkpSzE
https://youtu.be/AUmO6JnwCsE
https://youtu.be/AUmO6JnwCsE
https://youtu.be/BsrTMaJ6pnM
https://youtu.be/bQyegy0fOcY
https://youtu.be/DQFnJAdljpU
https://youtu.be/nGZFLdzgECw
https://youtu.be/N1aj-vfm5Ps
https://youtu.be/YxDoETEZ7HU
https://youtu.be/vYlI_YjzT54
超音波技術（多変量自己回帰モデルによるフィードバック解析）
http://ultrasonic-labo.com/?p=12202
モノイド圏モデルを利用した超音波制御技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=9692
超音波の洗浄・攪拌・加工に関する「論理モデル」
http://ultrasonic-labo.com/?p=3963
代数モデル
http://ultrasonic-labo.com/?p=1311
数学的理論
http://ultrasonic-labo.com/?p=1350
音色と超音波
http://ultrasonic-labo.com/?p=1082
物の動きを読む
http://ultrasonic-labo.com/?p=1074
３種類の異なる周波数の「超音波振動子」を利用する技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=3815
２種類の異なる「超音波振動子」を同時に照射するシステム
http://ultrasonic-labo.com/?p=2450
オリジナル超音波システムの開発技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1546
超音波資料
http://ultrasonic-labo.com/?p=1905
超音波（論理モデルに関する）研究開発資料
http://ultrasonic-labo.com/?p=1716
音圧測定に基づいた「超音波洗浄資料」の無料提供
http://ultrasonic-labo.com/?p=3829
コンサルティング対応として
上記のモデルを適切に設定することで
以下の技術を実現します。
１）ジャグリング定理を応用した「超音波制御」技術
２）音色と超音波・音と超音波の組み合わせ制御技術
３）「脱気・マイクロバブル発生装置」の利用技術
４）超音波機器の＜計測・解析・評価＞技術
超音波コンサルティング
http://ultrasonic-labo.com/?p=2187
超音波コンサルティング
http://ultrasonic-labo.com/?p=2295
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
超音波システム研究所は、
超音波テスターによる＜音圧測定・解析技術＞を利用した、
＜＜表面弾性波の計測・制御技術＞＞を開発しました。
■超音波技術
http://youtu.be/o1VgKBuBE4o
http://youtu.be/4hA112G8Yao
http://youtu.be/dU_ciN97TsI
http://youtu.be/42Elyjlhkvw
http://youtu.be/w-y2V6X9Ngs
http://youtu.be/_W_hFL6A__Y
http://youtu.be/fBjU4YHZr3c
http://youtu.be/29qSXEDnfok
http://youtu.be/M8LAhjL9liY
http://youtu.be/jh9FoerObOk
http://youtu.be/4wRT3Qz-oj4
http://youtu.be/S32b4R1RsTw
http://youtu.be/Wi0YDyWe6v4
http://youtu.be/K4NbCDjAbrk
http://youtu.be/5tRVNlUMnZg
http://youtu.be/cr908ptzYVw
http://youtu.be/KKEzxZQwKu0
http://youtu.be/U9tyMIuWqKs
http://youtu.be/KPGjhuskPgI
http://youtu.be/HXCbMjp7AC4
http://youtu.be/BiZT2fpwq7I
http://youtu.be/D0VDiUI8P9I
http://youtu.be/XHoKFgTeUzk
http://youtu.be/kcZnothAOyw
http://youtu.be/EcXQGaGjWQA
http://youtu.be/1A6LFW2kq14
http://youtu.be/duQ02yjHngE
http://youtu.be/z1HC-FI0jzw
http://youtu.be/Brf4Wv5rCmM
http://youtu.be/00oqUmDZF-M
http://youtu.be/skDaNrZOVbA
http://youtu.be/1SbyNlRIhEA
http://youtu.be/X_eyN0_7AF4
http://youtu.be/rzJ-l7XpA7M
http://youtu.be/qOjEQbr5hWU
http://youtu.be/Lv8UFuPGzSA
http://youtu.be/5pXf-iCYtWQ
具体例１：
ステンレス・・・各種配管の伝播速度の計測
具体例２：
表面の伝播データ分析による
表面状態や形状による伝搬特性を検出し
表面弾性波による内部に対する特徴を推測する
（コンクリートやダイキャスト・・・の内部状態検出）
具体例３：
各種材料のコーティング状態に関する
超音波伝搬特性としての均一性の検査
具体例４：
超音波加工への応用
・・・・・
複雑に変化する表面弾性波の受信データを、
時間や電圧レベルで、単純に評価しません。
「弾性体に対する伝播状態」を考慮するために、
時系列データの自己回帰モデルを作成し、
バイスペクトル解析・・・で、評価・応用しています
なお、今回の技術をコンサルティング事業として、
対応・展開しています。
超音波の発振制御技術と
受信データの分析技術の組み合わせにより
幅広い応用が実現しています
複数の超音波プローブを利用した「測定・解析・評価」技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=3755
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
新しい超音波（測定・解析・制御）技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1454
発明的創造の心理学について
http://ultrasonic-labo.com/?p=1944
超音波（論理モデルに関する）研究開発資料
http://ultrasonic-labo.com/?p=1716
通信の数学的理論
http://ultrasonic-labo.com/?p=1350
音色と超音波
http://ultrasonic-labo.com/?p=1082
モノイドの圏
http://ultrasonic-labo.com/?p=1311
物の動きを読む
http://ultrasonic-labo.com/?p=1074
超音波コンサルティング
http://ultrasonic-labo.com/?p=2187
＜＜表面弾性波の計測・制御技術＞＞を開発しました。
■超音波技術
http://youtu.be/o1VgKBuBE4o
http://youtu.be/4hA112G8Yao
http://youtu.be/dU_ciN97TsI
http://youtu.be/42Elyjlhkvw
http://youtu.be/w-y2V6X9Ngs
http://youtu.be/_W_hFL6A__Y
http://youtu.be/fBjU4YHZr3c
http://youtu.be/29qSXEDnfok
http://youtu.be/M8LAhjL9liY
http://youtu.be/jh9FoerObOk
http://youtu.be/4wRT3Qz-oj4
http://youtu.be/S32b4R1RsTw
http://youtu.be/Wi0YDyWe6v4
http://youtu.be/K4NbCDjAbrk
http://youtu.be/5tRVNlUMnZg
http://youtu.be/cr908ptzYVw
http://youtu.be/KKEzxZQwKu0
http://youtu.be/U9tyMIuWqKs
http://youtu.be/KPGjhuskPgI
http://youtu.be/HXCbMjp7AC4
http://youtu.be/BiZT2fpwq7I
http://youtu.be/D0VDiUI8P9I
http://youtu.be/XHoKFgTeUzk
http://youtu.be/kcZnothAOyw
http://youtu.be/EcXQGaGjWQA
http://youtu.be/1A6LFW2kq14
http://youtu.be/duQ02yjHngE
http://youtu.be/z1HC-FI0jzw
http://youtu.be/Brf4Wv5rCmM
http://youtu.be/00oqUmDZF-M
http://youtu.be/skDaNrZOVbA
http://youtu.be/1SbyNlRIhEA
http://youtu.be/X_eyN0_7AF4
http://youtu.be/rzJ-l7XpA7M
http://youtu.be/qOjEQbr5hWU
http://youtu.be/Lv8UFuPGzSA
http://youtu.be/5pXf-iCYtWQ
具体例１：
ステンレス・・・各種配管の伝播速度の計測
具体例２：
表面の伝播データ分析による
表面状態や形状による伝搬特性を検出し
表面弾性波による内部に対する特徴を推測する
（コンクリートやダイキャスト・・・の内部状態検出）
具体例３：
各種材料のコーティング状態に関する
超音波伝搬特性としての均一性の検査
具体例４：
超音波加工への応用
・・・・・
複雑に変化する表面弾性波の受信データを、
時間や電圧レベルで、単純に評価しません。
「弾性体に対する伝播状態」を考慮するために、
時系列データの自己回帰モデルを作成し、
バイスペクトル解析・・・で、評価・応用しています
なお、今回の技術をコンサルティング事業として、
対応・展開しています。
超音波の発振制御技術と
受信データの分析技術の組み合わせにより
幅広い応用が実現しています
複数の超音波プローブを利用した「測定・解析・評価」技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=3755
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
新しい超音波（測定・解析・制御）技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1454
発明的創造の心理学について
http://ultrasonic-labo.com/?p=1944
超音波（論理モデルに関する）研究開発資料
http://ultrasonic-labo.com/?p=1716
通信の数学的理論
http://ultrasonic-labo.com/?p=1350
音色と超音波
http://ultrasonic-labo.com/?p=1082
モノイドの圏
http://ultrasonic-labo.com/?p=1311
物の動きを読む
http://ultrasonic-labo.com/?p=1074
超音波コンサルティング
http://ultrasonic-labo.com/?p=2187
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
（超音波の測定・解析に基づいた制御システムを開発）
超音波システム研究所は、
超音波水槽内の液体に伝搬する
超音波の状態を測定・解析する技術を応用して、
水槽の構造・強度・製造条件・・・による影響と
液循環の状態を
目的に合わせた超音波の伝搬状態に
設定・制御する技術を開発しました。
この技術は、
複雑な超音波振動のダイナミック特性（注１）を
各種の関係性について解析・評価することで、
循環ポンプの設定方法（注２）により、
キャビテーションと加速度の効果を
目的に合わせて設定する技術です。
注１：超音波システム研究所のオリジナル技術
「音色」を考慮した「超音波発振制御」技術を利用しています
参考 http://ultrasonic-labo.com/?p=1082
注２：水槽と循環液と空気の
境界の関係性に関する設定がノウハウです。
オーバーフロー構造になっていない水槽でも対応可能です。
具体的な対応として
現状の水槽による、超音波の伝搬状態を
目的とするキャビテーション・加速度の効果を最適にする
パワースペクトルとして設定・制御することができます。
超音波テスターを利用した計測・解析により
各種の関係性・応答特性（注３）を検討することで
超音波の各種相互作用の検出により実現しました。
注３：パワー寄与率、インパルス応答・・・
参考 http://ultrasonic-labo.com/?p=1142
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
超音波システムの液循環方法の改良技術として
コンサルティング対応します。
超音波水槽の構造・大きさと
超音波（周波数、出力、台数・・）に合わせた
＜超音波＞と＜水槽＞と＜液循環＞のバランスによる
超音波の最適な出力状態を測定・解析データとともに
提案・改良・報告します。
本来は、水槽の新規製作、新規設置、新規超音波の固定、・・・
が最もよいのですが、
現実的には、現状の改良として
液循環ポンプの追加改良で実現させることが
これまでの事例から
費用と効果の最適化になると判断して
提案しています。
必要性と要望により
新規設計・開発にも対応します。
オリジナル超音波（超音波テスター・超音波発振制御プローブ） ultrasonic-labo
オリジナル超音波実験 超音波システム研究所 ultrasonic-labo
