超音波のダイナミック制御技術を開発

超音波のダイナミック制御技術を開発

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超音波システム研究所は、

 代数モデルを応用した、超音波の伝搬状態に関する、

  超音波(ダイナミック制御)技術を開発しました。

超音波( 38kHz 150W )
 http://youtu.be/Cwaq-HgT0gU

 http://youtu.be/yPHetxQe4H8 

カイジョー 投込振動子型超音波洗浄機 200G
http://youtu.be/q-7t5ONoBs0

http://youtu.be/6t9sGXlu8h0

http://youtu.be/1DAZXT7Yr8w

http://youtu.be/ihkYV2B7M8M

http://youtu.be/RTFbLs0laKg

http://youtu.be/vFGhmw2fGkY

今回開発した技術は、

  超音波による伝搬状態の変化を、

 時系列データの解析技術を利用して

 各種の相互作用を検出します。

各種の相互作用を考慮した制御により

  目的とする超音波の伝搬状態を実現します。

説明は、大変抽象的です

  具体的な条件(水槽、振動子、サイズ・・・)に合わせて

  超音波の伝搬状態を計測解析する必要があるため

  現状では、体系的な一般論にすることは難しいと考えています。

定在波や音響流に関する的確な対応・制御事例から

  実用的な成果が出ています

  発表し応用発展させることにしました。

参考動画

 http://youtu.be/YKsPcpNxva0

 http://youtu.be/0xdhMDVfFkE

 http://youtu.be/t9_tsNFbDZ8

 http://youtu.be/dW_q1I0x_NU

 http://youtu.be/fxOkkutnhcI

 http://youtu.be/mW2D2Uj96AA

 http://youtu.be/fzRFbO-mcCk

 http://youtu.be/DauBTAdXEs4

 http://youtu.be/4V7H50zzCsM

 http://youtu.be/M0whslvxklM

 http://youtu.be/CncGRNKpwDM

 http://youtu.be/7Cerb7vQU8A

 http://youtu.be/_vgwMhYqDmA

 http://youtu.be/gPd0AF9ryus

 http://youtu.be/agDOaja75eg

 http://youtu.be/7_CT5j8WxMg

 http://youtu.be/q4CvxWNIj78

 http://youtu.be/V3FQ8GVt2R0 

 http://youtu.be/lZ25IVWE1Q4

 http://youtu.be/vtE25iZtDTw

  http://youtu.be/U3P1TzEyFew

 http://youtu.be/9nVCrFFa8tg

 http://youtu.be/l8APR1Qpafs

  http://youtu.be/LXvjzR03TGA

  http://youtu.be/hWod0Ajk8MA

オブジェクト指向のシステム開発技術と

  音響(超音波)シミュレーション技術は

   超音波<測定・解析・制御>システムのコア技術です!!

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

参考資料

1:解析

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), ・・ 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

「非線形音響学の基礎」 鎌倉 友男 (著) 愛智出版 (1996/09)

6:その他 Web Decomp-

http://ssnt.ism.ac.jp/inets/inets.html

http://youtu.be/x9-_dIr8LkM

上記の超音波の測定・解析・コントロール技術を利用して

超音波の「管理」を行う技術・方法・・・をコンサルティング提案しています

超音波振動子の設置方法による、超音波制御技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1487

推奨する「超音波(発振機、振動子)」
http://ultrasonic-labo.com/?p=1798

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

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

超音波洗浄システムを最適化する方法
http://ultrasonic-labo.com/?p=2710

「超音波の非線形現象」を利用する技術を開発
http://ultrasonic-labo.com/?p=1328

 

新しい超音波

コンサルティング事例

超音波技術

洗浄システム(推奨)

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IMG_3505IMG_3565

超音波の統計処理(基礎解析データ)

 Ultrasonic analysis

http://youtu.be/2AD8jn-OeLc

http://youtu.be/yHe050kvbRY

http://youtu.be/ll3702qSetw

http://youtu.be/kYFW4nPivuc

http://youtu.be/y1WDzB0oS2s

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http://youtu.be/c92O7tqOktg

http://youtu.be/VOcOzyrT4uA

http://youtu.be/GeXtGWUgEhU

http://youtu.be/YoiT5_5G6l0

 

 

http://youtu.be/Oc1PiM00Z9U

http://youtu.be/XyacKifLj5s

http://youtu.be/9TBMqqN6uYs

http://youtu.be/9ulD56DvOEE

 

 

http://youtu.be/FpyIOwwRcik

http://youtu.be/0McfnEJ8wPE

http://youtu.be/zcHC8EtRatE

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

http://youtu.be/36qQsZdFwAc

http://youtu.be/biKIoMIPjgs

http://youtu.be/Lc_FAncmmYU

http://youtu.be/OjQDrZZZSTY

http://youtu.be/nKbUhi-74Yo

http://youtu.be/1l2kmihTCpg

http://youtu.be/tC1YGFOlnvA

http://youtu.be/VKu27cc9MOM

http://youtu.be/wzZB-IBi0PU

http://youtu.be/yI-g21Cq3QE

http://youtu.be/yuwr3KlyJEo

http://youtu.be/4X0VLx5sOOE

http://youtu.be/IkYrCrZyulI

http://youtu.be/uX3aoEPcwwc

http://youtu.be/sLfcmJt0GWk

http://youtu.be/DkcOIL1PKfQ

参考技術

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装置」を利用した超音波制御システム
http://ultrasonic-labo.com/?p=1996

アルミ箔の超音波分散
http://ultrasonic-labo.com/?p=5550

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

http://youtu.be/8S6yYwbAvxE

http://youtu.be/IZrZGqNm9pg

http://youtu.be/cAjyEtoZSJc

http://youtu.be/kY9YXnlw_OU

http://youtu.be/TYbhO5vvPJ0

http://youtu.be/A87YFF5UNUE

http://youtu.be/jupO6HdCY20

http://youtu.be/lS0o7t7cfyg

http://youtu.be/300mwqSPbZY

http://youtu.be/cBaGGXkaDpE

http://youtu.be/6-LD1Loosrg

http://youtu.be/YLPWuZRrEOQ

http://youtu.be/06_8qPpIebk

http://youtu.be/Rt4BnCLA8CY

http://youtu.be/Zhc1Vk4GXkI

参考動画

http://youtu.be/NAUiDzRW_DI

http://youtu.be/IsPTBNXR_5o

http://youtu.be/v74s1nTMYto

http://youtu.be/5DpD8jlUV1s

http://youtu.be/XzlVctAzJJE

http://youtu.be/cV2UabREpkk

http://youtu.be/5wtaWYYYSE4

http://youtu.be/Py7ie4nmphI

http://youtu.be/UEWOtbJQbWA

http://youtu.be/ymamfkAmXv8

http://youtu.be/-cPCodkbuBY

http://youtu.be/ZPrhgbRTn1U

http://youtu.be/ca3HBex4lw4

http://youtu.be/bBvWLe0oyGs

http://youtu.be/nJS4lakfB4Y

http://youtu.be/2KVHhAOiaEE

http://youtu.be/ucDhGgp8_ak

http://youtu.be/Q1Q_mbsvImI

超音波実験写真 Ultrasonic experiment photo

<<超音波実験写真>>

https://youtu.be/GpfIlPVBt3o

https://youtu.be/zGG5c8uHQ9A

https://youtu.be/kKwKOqFPs2Q

https://youtu.be/iw-G8AF7_Ko

https://youtu.be/WDCOuQevwnM

https://youtu.be/drMGvtgkXiE

https://youtu.be/AO88IlWeMtI

https://youtu.be/9_LnGkVJe30

https://youtu.be/fMnsMsxcxds

https://youtu.be/bKUsPoTZXtc

https://youtu.be/bw7fqvfR3SI

https://youtu.be/dGYefsBuHO0

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<<表面検査:ノウハウ動画>>

https://youtu.be/3db3wskiuus

https://youtu.be/zn5GVQHaWCE

https://youtu.be/95SQ4SJlDI4

https://youtu.be/6mhUg6-334Q

https://youtu.be/_chhrQmL3tI

https://youtu.be/a150RTuacSc

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表面検査による特徴(解析結果)を利用(評価)して
超音波の伝搬状態を目的に合わせた制御を決定することで
効果的な洗浄・加工・攪拌・・表面処理・・・が実現します

参考

対象物の振動モードに合わせた、超音波制御技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1131

オリジナル技術リスト
http://ultrasonic-labo.com/?p=10177

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超音波のダイナミック制御技術

超音波システム研究所は、
目的に合わせた効果的な超音波のダイナミック制御を実現するために、
<脱気・マイクロバブル発生液循環システム>を利用しています。

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超音波液循環技術の説明

1)超音波専用水槽(オリジナル製造方法)を使用しています
2)水槽の設置は
  1:専用部材を使用
  2:固有振動と超音波周波数・出力の最適化を行っています
3)超音波振動子は専用部材を利用して設置しています
  (専用部材により、定在波、キャビテーション、音響流の
   利用状態を制限できます)
4)脱気・マイクロバブル発生装置を使用します
   (標準的な、溶存酸素濃度は5-6mg/l)
5)水槽と超音波振動子は表面改質を行っています

上記の設定とマイクロバブルの拡散性により
均一な洗浄液の状態が実現します

均一な液中を超音波が伝搬することで
安定した超音波の状態が発生します

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この状態から
目的の超音波の効果(伝搬状態)を実現するために
液循環制御を行います
(水槽内全体に均一な音圧分布を実現して、
超音波、脱気装置、液循環ポンプ、・・の運転制御がノウハウです)

目的の超音波状態確認は音圧測定解析(超音波テスター)で行います

ポイントは
適切な超音波(周波数・出力)と液循環のバランスです
液循環の適切な流量・流速と超音波キャビテーションの設定により
超音波による音響流・加速度効果の状態をコントロールします

脱気・マイクロバブルの効果で
均一に広がる超音波の伝搬状態を利用します

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液循環により、以下の自動対応が実現しています

溶存気体は、水槽内に分布を発生させ
レンズ効果・・・の組み合わせにより、超音波が減衰します

もうひとつは
適切な液循環による効率の良い超音波照射時は、
大量の空気・・が水槽内に取り入れられても
大きな気泡となって、水槽の液面から出ていきます

しかし、超音波照射を行っていない状態で
オーバーフロー・・により
液面から空気を取り込み続けると、超音波は大きく減衰します。

この空気を入れる操作は必要です
多数の研究報告・・がありますが
液循環の無い水槽で、長時間超音波照射を行い続け
溶存気体の濃度が低下すると
音圧も低下して、キャビテーションの効果も小さくなります
(説明としては、キャビテーション核の必要性が空気を入れる理由です
液面が脱脂油や洗剤の泡・・・で覆われた場合も空気が遮断され
同様な現象になります)

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さらに、
超音波照射により、脱気は行われ
溶存気体の濃度は低下して、分布が発生します
単純な液循環では、この濃度分布は解消できません

この濃度分布の解決がマイクロバブルの効果です

脱気・マイクロバブル発生液循環が有効な理由です

注:
オリジナル装置(超音波測定解析システム:超音波テスター)による
音圧測定解析を行い
効果の確認を行っています

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以下の動画は
マイクロバブル発生液循環装置による
超音波のダイナミック制御を実現させています

<<参考動画>>

**超音波のダイナミック制御**

https://youtu.be/yr7ABJUSL9M

https://youtu.be/UZ1KRn3mWm8

https://youtu.be/_DYkIufenl8

https://youtu.be/-7zkcW0Ks34

https://youtu.be/_5oOdvid4Io

https://youtu.be/H4On0c13Wg8

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**音圧解析**

https://youtu.be/gQVXIGBWFpg

https://youtu.be/Rt4k760Rh7E

https://youtu.be/OYJeqQlQ-cI

https://youtu.be/7CdT9Eiw5ME

https://youtu.be/IGNs0BnYnig

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上記の技術により
目的の超音波利用に合わせた
水槽の構造設計や液循環位置(ポンプへの吸い込み口、吐出口)は
非常に重要ですが
目的・サイズ・洗浄液・・によりトレードオフの関係が発生する場合があり、
一般的な設定はありません
(具体的な数値は、コンサルティング対応しています)

適切な設定が実現すると
マイクロバブルは超音波作用によりナノバブルに分散します
ナノバブルによる超音波の安定性は、マイクロバブルに比べて大きく
制御がより簡単になります
(具体的な制御は、音圧測定・・・コンサルティング対応しています
洗剤の使用や撹拌・・では、
通常の洗浄とは反対の対応事例が多い傾向にあります)

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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

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

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

IMG_0408

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

の推奨システムを製造販売
http://ultrasonic-labo.com/?p=1972

「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

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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

超音波による金属・樹脂表面の表面改質技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1004

IMG_0162

超音波による「金属部品のエッジ処理」技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=2894

超音波の「音響流」制御による「表面改質技術」
http://ultrasonic-labo.com/?p=2047

「超音波の非線形現象」を目的に合わせてコントロールする技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=2843

超音波資料
http://ultrasonic-labo.com/?p=1905

20160513a
.
複数の異なる「超音波振動子」を同時に照射するシステム
http://ultrasonic-labo.com/?p=1224
.
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
.
対象物の振動モードに合わせた、超音波制御技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1131
.
オリジナル技術リスト
http://ultrasonic-labo.com/?p=10177
.
IMG_6327

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