超音波水槽のダイナミック液循環システム

超音波水槽のダイナミック液循環システム
(超音波水槽と液循環の最適化技術を開発)
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
( 音色と超音波
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。

ミクロ流の自己組織化について
脱気・曝気・超音波・水槽表面の弾性波動・・・により
音響流のコントロールが可能になりました。
( 超音波キャビテーションの観察・制御技術
参照 http://ultrasonic-labo.com/?p=10013 )


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・・・
( 超音波の<ダイナミック特性を考慮した制御>技術を開発
参照 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、この技術を
超音波システムの液循環方法の改良技術として
コンサルティング提案・実施対応しています。

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(制御)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・実施しています。

ポイント
液循環制御について
水槽内の液体を、数学のトポロジーに於ける
3次元空間での、3次元多様体の断面としてとらえます
この3次元多様体の移動・動きを論理モデルとしてとらえ
流体のコントロールに応用します
具体的なイメージとしては
球体の裏返し現象を、平行移動のポンプと、
回転移動のポンプの組み合わせで、
実用化(注)します

注: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
http://ultrasonic-labo.com/?p=1753

詳細について、興味の去る方はメールでお問い合わせください

<<参考>>

基礎実験動画

https://youtu.be/fTecaFsZwoc

https://youtu.be/XTmpUcYj_to

https://youtu.be/nWy1f5SP_Kw

球の裏返し方
https://youtu.be/SLQEIDeZSmQ

Jeff Weeks: “Shape of Space” – Aalto University MathArt Colloquium
https://youtu.be/j3BlLo1QfmU

Hypertwist: 2-sided Mobius strips and mirror universes
https://youtu.be/6-4SCQpingg

<<超音波技術>>

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

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

超音波水槽の新しい液循環システム
http://ultrasonic-labo.com/?p=1271

現状の超音波装置を改善する方法
http://ultrasonic-labo.com/?p=1323

液循環による超音波の非線形制御技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1428

超音波制御装置(制御BOX)
http://ultrasonic-labo.com/?p=4906

.

脱気マイクロバブル発生液循環装置
http://ultrasonic-labo.com/?p=14443

「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
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

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

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

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

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

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

統計的な考え方を利用した超音波
http://ultrasonic-labo.com/?p=12202

<<論理モデル>>超音波技術(アイデア)
http://ultrasonic-labo.com/?p=7031表面弾性波の利用技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=7665

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

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

発明的創造の心理学について
(TRIZ、ハイパーソニック・エフェクト、 ・・・)
http://ultrasonic-labo.com/?p=1944


 
小型ポンプを利用した「流水式超音波制御技術」を開発
(超音波テスターによる<測定・解析・制御>の応用技術)超音波システム研究所は、
小型ポンプを利用した液循環により
超音波(音響流)の伝搬状態をダイナミックに制御する
「流水式超音波(音響流)制御技術」を開発しました。超音波テスターによる
流れと超音波の複雑な変化を、
水槽・液体(マイクロバブル)・超音波振動子・・・
の相互作用を含めた音圧解析により
利用目的に合わせて、
音響流の変化をコントロールするシステム技術です。実用的には、
現状の液循環装置について
ON/OFF制御(あるいは流量・流速・・・の制御)を
装置の設置状態、対象物を含めた表面弾性波を考慮して
各種相互作用・振動モードを最適化する方法です。特に、ポンプの特性を利用して、
液体と気体を交互に循環させる・・・により
新しい超音波・マイクロバブルの効果を実現しています。ナノレベルの応用では、
「流水式超音波システム」として
20メガヘルツまでの周波数変化を含めた
「超音波シャワー」による
効率の高い超音波利用が実現しています。

-今回開発したシステムの応用実施事例-オゾンと超音波の組み合わせ技術

低出力(50W以下)による5mサイズの水槽への超音波伝搬

ガラス・レンズ部品の精密洗浄(超音波シャワー技術)

複雑な形状・線材・真空部品・・・の表面改質(共振現象の制御技術)

溶剤・洗剤・・・・の化学反応(超音波と流れによる攪拌)

ナノレベルの粉末・塗料・触媒・・・攪拌・分散(表面弾性波の制御技術)

マイクロレベルの金属エッジ部のバリ取り

めっき・コーティング・表面処理・・・

・・・・・・・

上記の技術は、音圧(非線形現象)測定・解析に基づいて、
表面弾性波と流体の流れに関して
ダイナミック制御を実現させる
新しい超音波システムの開発方法です。

興味のある方は、メールでお問い合わせください

https://youtu.be/v1m7IVMIcjI

https://youtu.be/DOb3-t8dz3A

https://youtu.be/3tkv8Qqa2jM

https://youtu.be/dkXcZWX7WXw

https://youtu.be/imd50UtdCno

https://youtu.be/uL7Z1Rxbx6A

https://youtu.be/PQSZHXLex9c

「流水式超音波システム」は
中性洗剤、アルコール・・・に対しても利用可能です。

現在利用している洗剤、溶剤、洗浄液・・・に対しても
場合によっては利用することができます。

「流水式超音波システム」による効果は
効率的な超音波照射を実現するとともに
マイクロバブル・ナノバブルの発生を促進します。

さらに、一定時間の超音波照射により
ナノバブルの量がマイクロバブルの量より多くなます。

その結果、
非常に安定した超音波(音響流)制御を行うことができます。
(超音波伝搬状態の計測・解析により確認しています)

「流水式超音波システム」
http://ultrasonic-labo.com/?p=1258

小型ポンプによる「音響流の制御技術」
http://ultrasonic-labo.com/?p=7500

液循環ポンプによる 「音響流の制御システム」
http://ultrasonic-labo.com/?p=1212

超音波の組み合わせ制御技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=7277

小型超音波振動子による「超音波伝播制御」技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1602

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

超音波について
http://ultrasonic-labo.com/?p=15233

音圧測定解析に基づいた、超音波洗浄機
http://ultrasonic-labo.com/?p=2149

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

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

超音波利用実績の公開
http://ultrasonic-labo.com/?p=13404

 

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