超音波測定・解析システム

超音波測定・解析システム



新しい超音波計測のシステム技術です。
　測定したデータについて、弾性波動を考慮した解析で、
　各種の振動状態（モード）として検出します。

複雑に変化する超音波の利用状態を、
　音圧や周波数だけで評価しないで
　「音色」を考慮するために、
　時系列データの自己回帰モデルにより解析して
　評価・応用しています

目的に応じた利用方法が可能です

　例1：超音波水槽内の音圧管理

　例2：超音波洗浄機の超音波周波数の確認

　例3：洗浄対象物（材質、数量、治工具・・）
　　　　　による超音波の伝搬状態の確認

　例4：超音波攪拌における超音波条件の設定

　・・・・・・・・・

超音波実験no.３１４

超音波実験no.３１４



新しい超音波利用の研究開発を行っています

超音波実験- Ultrasonic Iron Powder -1

超音波実験- Ultrasonic Iron Powder -1



＜夢のようなアイデアについて＞

１）ソリトンの非線形相互作用は混沌を導かずに、
　　逆にある条件の元で、自発的に自己組織化された形を生じる。

２）超音波による波は、複数の波が重なり合ってできたのではなく、
　　初期の状態を維持した
　　ソリトンの自己集中によって生じるものだとも考えられる。

上記の１）２）を
　西田幾多郎の以下の言葉で解釈・消化したいと考えています

そのことにより、
　基本的な性質による超音波の利用が可能になると言うアイデアです

「われわれの最も平凡な日常の生活が
　　何であるかを最も深くつかむことによって

　最も深い哲学が生まれるのである

　学問はひっきょうLIFEのためなり。

　LIFEが第一等のことなり。LIFEなき学問は無用なり。」

コメント
（現代のものづくりには
　もっと深い哲学が必要ではないかと言う強い思いがあります）

実際に、新しいシステムや装置を開発する場合に、
「ソフトウェアのオブジェクト」
　・機械構造
　・機械要素・・・からの限定はあります。

そして、開発者・設計者の主観による限定もあります。

個人や装置のこれまでの
　経験や経緯（歴史）に基づいて統一することが、

　開発であるように感じています。

従って、この過程から創造が生まれているように思います。

ひとつの例ですが、

　smalltalk等のコンピュータ環境が

「言語であり、環境であり、オブジェクトであり、クラスであり、・・」

　と言うことを統一してSqueakとなり
　　さらに新しく展開している状況があると思います。

Ultrasonic experiment

Ultrasonic experiment



この技術を発展させて
　　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 Ultrasonic System ＞＞

超音波洗浄器にガラス容器を入れる・・・

超音波洗浄器にガラス容器を入れる・・・



超音波洗浄器にガラス容器を入れることで
　超音波の伝搬状態が
容器により変化する実験結果を紹介します

注：
　このような結果になる　ガラス容器は
　　力学構造上の特徴と
　　容器の材質としてのガラスの特徴が　影響しています

＜＜超音波システム研究所＞＞



小平邦彦の数学

超音波技術を発展させる
（複雑で難しいものを論理的に考え抜く）ために

１）数学の重要性を理解する

２）数学への取り組みを実施する

３）数学を応用した新しい超音波の利用を進める

と言うことが必要ではないかと考えています

そこで、「数学者（小平邦彦）」の
　数学に対する資料・記事を
　　参考のために提示します

小平邦彦『幾何のおもしろさ』
　岩波書店（数学入門シリーズ）、1985年

・・・・・
また、十八世紀およびそれ以前においては、
　ユークリッド幾何が
　ただ一つの公理的に構成された理論体系であった。

　だから私は子供に公理的構成の考えを教える材料は
　ユークリッド幾何に限ると思うのである。

近年ユークリッド平面幾何は
　数学の初等教育からほとんど追放されてしまったが、
　それによって失われたものは
　普通に考えられているよりも
　はるかに大きいのではないかと思う。

昔われわれは平面幾何で論理を学んだんですが、
　幾何でないと論理を教えてもだめなんじゃないかしら。

　代数なんか材料にして論理を教えようと思っても
　材料があんまり単純でしょう。

・・・・・・

小平「
　　わからない証明を繰り返しノートに写してしまうと、
　　自然にわかってわかってくるようである。

　　現在の数学の初等・中等教育では
　　まずわからせることが大切で、
　　わからない証明を丸暗記させるなどもっての外、
　　ということになっているが、
　　果たしてそうか疑問である　」

コメント
　超音波の利用においても
　　複雑な現象を自然にわかってくるような
　　方法として

　　１）繰り返し基礎実験を行う

　　２）超音波の長時間（長期間）観察を行う

　　このようなことが
　　大切なように感じます

超音波照射実験 no.18

超音波照射実験　no.18



超音波照射実験

マイクロバブルを発生させる
液循環システムを利用した超音波実験
超音波と液循環の設定・変化・変動を利用しています。
対象に合わせた、超音波・液循環制御により、
　超音波の伝搬状態をコントロールしています。
　＜　超音波システム研究所　＞

超音波実験no.３１３

超音波実験no.３１３



新しい超音波利用の研究開発を行っています



朝永振一郎
『物理学とは何だろうか』上・下
1979 岩波新書

このときカルノーは蒸気エンジンのかわりに

ピストンのついた空気エンジンを構想するのだが、

そこで「熱だめ」や「ピストンをじわじわと動かす」

という段階が必要になる。



ボルツマンが狙ったことは、

確率論と力学の関係をはっきりさせたいという、

その一点に尽きる、



もしボルツマンが長生きしていたら、

ボルツマンが時代をまとめる科学を構築したかもしれない




コメント
　上記の全体的な思考は
　　強い「直感と意志」から生まれていると感じます


「直感と意志」　西田幾多郎:著
私は昔、プロチノスが自然が物を創造することは直観することであり、
万物は一者の直観を求めると云つた直観の意義を、
最能く明にし得るものは、我々の自覚であると思ふ。

自覚に於ては、我が我を対象として知るのであり、
知ることは働くことであり、創造することである、
而して此の知るといふことの外に我の存在はない。
．．．．．．．．．
併し作用が作用の立場に於て反省せられた時、
時は更に高次的な立場に於て包容せられて意志発展の過程となる。
而して乍用の乍用自身が自覚し、創造的となる時、
意志は意志自身の実在性を失つて一つの直観となる。

而してかゝる直観を無限に統一するものが一者である、
一者は直観の直観でなければならぬ。

超音波測定技術ＮＯ．３６

超音波測定技術ＮＯ．３６



複雑に変化する超音波の利用状態を、
音圧や周波数だけで評価しないで
「音色」を考慮するために、
時系列データの自己回帰モデルにより解析して
評価・応用しています
＜＜超音波システム研究所＞＞

超音波実験no.３１２

超音波実験no.３１２



新しい超音波利用の研究開発を行っています

超音波振動子の表面を伝搬する超音波実験 no.３

超音波振動子の表面を伝搬する超音波実験　no.３




超音波振動子の表面を伝搬する超音波実験

超音波振動子の表面を伝搬する弾性波に関しての
実験・検討を行っています
データの解析（自己回帰モデルによるフィードバック解析）により、
表面の特徴を検出します
＜＜超音波システム研究所＞＞



超音波伝搬状態の測定

超音波伝搬状態の測定

「

　振動子（１．６ＭＨｚ、２．５ＭＨｚ）と

　デジタルオシロスコープ（５０ＭＨｚ、１００ＭＨｚ）を使用して



　統計処理（多変量自己回帰モデル解析）により



　超音波の伝搬状態・利用効率を測定する

　」

　このことにより

　　超音波伝搬状態と利用効率に対して、

　　超音波利用の目的が適切かどうかが確認できるので

　　改善・改良が可能になる



注０：上記の測定は、超音波システム研究所独自の方法です(注１）

　　従来のポイントによる測定ではなく

　　時系列データ群としての解析を行うことで

　　複雑な伝搬状態に関する

　　解析・検討を行うことが可能になりました



注１：独自の測定により、超音波の新しい側面が見えてきました

　　　超音波の利用効率は目的に対して飛躍的に高くなります

現在応用を検討・開発・実施している項目は以下のとおりです

　超音波洗浄システム

　超音波乳化分散システム

　超音波表面改質システム

　超音波化学反応促進システム

振動子や弾性波動の伝搬用具（ステンレス、ガラス　など）を変えることで、

より詳しい解析が可能になります

超音波システムの視点から、

安定した超音波の利用方法をご提案します！