音圧測定・解析に基づいた、超音波のコントロール技術

音圧測定・解析に基づいた、超音波のコントロール技術
超音波システム研究所は、
多変量自己回帰モデルによるフィードバック解析技術を応用した、
超音波伝搬状態の「測定・解析・制御・評価技術」を開発しました。
.
超音波テスターと超音波発振制御プローブを利用したこれまでの
計測・解析結果(注)を、洗浄・攪拌・検査・・加工・・の効果として
整理することで、目的に適した超音波の状態を示す
新しい評価基準(パラメータ)を開発しました。

注:
非線形特性
応答特性
ゆらぎの特性
相互作用による影響

統計数理の考え方を参考に
対象物の音響特性・表面弾性波を考慮した
オリジナル測定・解析手法を開発することで
振動現象に関する、詳細な各種効果の関係性について
新しい理解を深めています。

その結果、
超音波の伝搬状態と対象物の表面について
新しい非線形パラメータが大変有効である事例を確認しています。

特に、洗浄・加工・表面処理効果に関する評価事例・・
良好な確認に基づいた、制御・改善・・・が実現しています。

<統計的な考え方について>
統計数理には、抽象的な性格と具体的な性格の二面があり、
具体的なものとの接触を通じて
抽象的な考えあるいは方法が発展させられていく、
これが統計数理の特質である


<参考>
以下のプログラムを参考にして開発・作成した
オリジナルソフト(解析システム)を
オープンソースの統計解析システム 「 R 」 で
実行・解析を行っています

生体のゆらぎとリズム コンピュータ解析入門:和田孝雄/著:講談社

赤池モデルを臨床にいかす画期的な解説書。
1/fゆらぎ解析に必須かつ難解な赤池モデルと、
臨床への応用を懇切丁寧に解説。
生体のダイナミクスに関心をもち臨床デ-タ解析に携わる
医学者・工学者待望の書

内容(「MARC」データベースより)
〈CD-ROM付き〉生体のゆらぎとリズムの時系列解析への入門。
第一線の研究者である著者が、
経験した者だけが知る様々な困難点について、
他に類例のないユニークな視点から細部の議論を展開する。

生体のゆらぎとリズム 和田孝雄著
添付されたプログラムの使用方法
*.exe 解析実行ファイル
*.for 解析プログラムファイル(フォートランのソースファイル)
*.dat 解析データファイル

インパルス応答(時間領域での伝達特性
ラプラス変換するとS領域での伝達特性)
周波数伝達関数(周波数領域での伝達特性)
AIRCV2.EXE ARV2.DAT 2変数のインパルス応答
AIRCV3.EXE ARV3.DAT 3変数のインパルス応答

多変量自己解析モデルによるフィードバック解析
ARPCV2.EXE ARV2.DAT 2変数のパワー寄与率
ARPCV3.EXE ARV3.DAT 3変数のパワー寄与率

<<超音波の音圧測定・解析>>
1)多変量自己回帰モデルによる
フィードバック解析により
超音波伝搬状態の安定性・変化について解析評価します
2)インパルス応答特性・自己相関の解析により
対象物の表面状態・・に関する解析評価を行います
3)パワー寄与率の解析により
超音波(周波数・出力)、形状、材質、測定条件・・
データの最適化に関する解析評価を行います
4)その他(表面弾性波の伝搬)の
非線形(バイスペクトル)解析により
対象物の振動モードに関する
ダイナミック特性の解析評価を行います

 

この解析方法は、
複雑な超音波振動のダイナミック特性を
時系列データの解析手法により、
超音波の測定データに適応させることで実現しています。

<<< 超音波の論理モデル >>>

物の動きを読む
http://ultrasonic-labo.com/?p=1074

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

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


<<< 音圧測定・解析 >>>

メガヘルツの超音波発振制御プローブ
http://ultrasonic-labo.com/?p=14570

メガヘルツの超音波を利用する超音波システム技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=14350

超音波プローブ
http://ultrasonic-labo.com/?p=11267

超音波プローブによる
<メガヘルツの超音波発振制御>技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1811

超音波<計測・解析>事例
http://ultrasonic-labo.com/?p=1705

超音波プローブの<発振制御>技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1590

精密測定プローブ
http://ultrasonic-labo.com/?p=11267


<<<超音波の非線形現象>>>

超音波の非線形現象をコントロールする技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=14878

メガヘルツの超音波発振制御プローブを開発
http://ultrasonic-labo.com/?p=14808

通信の数学的理論を応用した超音波制御技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1350

超音波の非線形現象(音響流)をコントロールする技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1996

超音波の非線形振動
http://ultrasonic-labo.com/?p=13908

超音波プローブによる非線形伝搬制御技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=9798

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

参考書籍

1:統計数理
1)叩いて超音波で見る―非線形効果を利用した計測
佐藤 拓宋 (著) 出版社: コロナ社 (1995/06)

2)電気系の確率と統計
佐藤 拓宋 (著)  出版社: 森北出版 (1971/01)

3)不規則信号論と動特性推定
宮川 洋 (著), 佐藤拓宋 (著), 茅 陽一 (著)
出版社: コロナ社 (1969)

4)赤池情報量規準AIC―モデリング・予測・知識発見
赤池 弘次 (著), 室田 一雄 (編さん), 土谷 隆 (編さん)
出版社: 共立出版 (2007/07)

5)ダイナミックシステムの統計的解析と制御
赤池 弘次 (著), 中川 東一郎 (著)
出版社: サイエンス社(1972)

2:シミュレーション
「波動解析と境界要素法」
福井 卓雄 小林 昭一 京都大学学術出版会 (2000/03)

3:弾性波動
「弾性波動論の基本 」 田治米 鏡二 (著) 槇書店 (1994/10)

「弾性波動論 」佐藤 泰夫 (著) 岩波書店 (1978/03)

4:流体力学
「内部流れ学と流体機械」 妹尾 泰利 (著) 養賢堂 (1973)

「流体力学 」日野 幹雄 (著) 朝倉書店 (1974/03)

「流体力学 」日野 幹雄 (著) 朝倉書店 (1992/12)

「噴流工学 」社河内敏彦(著) 森北出版(2004/03)

5:超音波
「やさしい超音波工学―拡がる新応用の開拓」
川端 昭 (編著), 高橋 貞行 (著) 一ノ瀬 昇 (著)
工業調査会 増補版 (1998/01)

6:振動
「振動について」リチャード・ビジョップ(著)講談社(1981)

7:コンストラクタル法則
「流れとかたち」エイドリアン・ベジャン(著)紀伊國屋書店 (2013)

 

新しい超音波制御技術

超音波システム研究所は、
ファインバブル(マイクロバブル)を含んだ流れを利用した
新しい超音波制御技術を開発しました。

複雑な振動状態について、
 1)線形現象と非線形現象
 2)相互作用と各種部材の音響特性
 3)音と超音波と表面弾性波
 4)低周波と高周波(高調波と低調波)
 5)発振波形と出力バランス
 6)発振制御と共振現象
・・・
上記について
音圧測定データに基づいた
統計数理モデルにより
音響流の新しい評価方法で最適化します。

超音波洗浄、加工、攪拌、・・・表面検査、・・ナノテクノロジー、・・
応用研究・・・ 様々な対応が可能です。


<<実験動画>>

https://youtu.be/1_kAdeAAt8Q

https://youtu.be/dnigNw5W8ms

https://youtu.be/5j8Qr8Wl1lg

https://youtu.be/vKtDhLHnwws

https://youtu.be/7fmEv3qhtG4

https://youtu.be/Rri1AdxkA3Q

https://youtu.be/oFe7u0WWBnQ

https://youtu.be/n3LcI-j9Sis

https://youtu.be/3Zx1D4tpGw4


<<< 超音波伝搬現象 >>>

超音波プローブによる非線形伝搬制御技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=9798

超音波の発振・制御・解析技術による部品検査技術を開発
http://ultrasonic-labo.com/?p=2104

超音波の応答特性を利用した、表面検査技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=10027

表面弾性波を利用した超音波制御技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=14311

メガヘルツの超音波を利用する超音波システム技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=14350

音と超音波の組み合わせ
http://ultrasonic-labo.com/?p=14411

超音波の非線形振動
http://ultrasonic-labo.com/?p=13908


<<< 超音波の論理モデル >>>

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

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


<<< 音圧測定・解析 >>>

オリジナル技術(音圧測定解析)
http://ultrasonic-labo.com/?p=7662

オリジナル超音波プローブ
http://ultrasonic-labo.com/?p=8163

メガヘルツの超音波発振制御プローブ
http://ultrasonic-labo.com/?p=14808

超音波の発振・制御技術を開発
http://ultrasonic-labo.com/?p=1915


<< 超音波技術 >>

超音波水槽と液循環の最適化技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=14911

マイクロバブルを利用した超音波洗浄機
http://ultrasonic-labo.com/?p=11902

超音波の非線形現象をコントロールする技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=14878

超音波洗浄器による<メガヘルツの超音波>技術を開発
http://ultrasonic-labo.com/?p=1879


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