モノイド圏モデルを利用した超音波制御技術

絶対数学における(モノイドの圏)モデルを利用した超音波制御技術

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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、
絶対数学における
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、具体的な方法を開発しました。

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今回開発した制御方法は、
超音波の伝搬状態を解析することで、
キャビテーションと加速度・音響流の効果に関する
非線形現象の分類技術(2014年8月)に基づいています。

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。

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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。

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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。

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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的確な解析により
キャビテーションを主体とした超音波の効果・・を
効果的に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(超音波制御BOX)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
という考え方が一歩進んだと考えています。

20090913A

参考

https://youtu.be/EqoogMuBOKY

https://youtu.be/712ciXYtGy8

https://youtu.be/QpvROvUlSeE

IMG_6315

https://youtu.be/NeoRuF6zp08

https://youtu.be/U_DFBWomww0

20100706c

https://youtu.be/tB9IzIbmusI

https://youtu.be/aOtGl0x5NJk

https://youtu.be/Qs5CSJWn1ic

IMG_6327

https://youtu.be/hGAVye8OWAc

https://youtu.be/pHAcvbcDdyw

https://youtu.be/WJAr22jQJDE

IMG_8415

https://youtu.be/qtJEj-lFETU

https://youtu.be/ivwKdFY3kPo

https://youtu.be/N4urBg_cp4o

20111219b

https://youtu.be/-0cbThcSAdk

https://youtu.be/iVVf6pTFwiQ

https://youtu.be/8CGXzrbkKbI

https://youtu.be/ZIGscMjYsWY

https://youtu.be/7iwbEgo_wy4

https://youtu.be/W3D1tXtYKM8

20100629f

https://youtu.be/zTpA0aOdQUM

https://youtu.be/QZUnv1qXJiE

https://youtu.be/_3eQYxY7pBA

https://youtu.be/WHOnCQjxZx0

https://youtu.be/bfBvJ0Z6I2o

20120512c

https://youtu.be/PgkIx3D9thY

https://youtu.be/6cq0AIETXSo

https://youtu.be/s-dMjjnz80c

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<< 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。

https://youtu.be/7h2HWuO5YTE

https://youtu.be/SMGP-bm6mYc

https://youtu.be/K0Qo1b1LE5I

https://youtu.be/S1RfHwDMbmk

https://youtu.be/j6LYhLS38eY

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https://youtu.be/MLoFgp4Jj-U

https://youtu.be/uWt7SUBk3Mg

https://youtu.be/lYb4pGheNr4

https://youtu.be/o9RxjUZNKM8

20111217a

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

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

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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

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

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

間接容器と定在波による音響流とキャビテーションのコントロール
http://ultrasonic-labo.com/?p=1471

20140614g

樹脂の音響特性>を利用した超音波システム
http://ultrasonic-labo.com/?p=7563

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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

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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

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

MVIzm155aa

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

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

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超音波発振・計測・解析システム(超音波テスター
http://ultrasonic-labo.com/?p=7662

超音波の伝搬状態を利用した部品検査技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=3842

表面弾性波の利用技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=7665

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洗浄システム推奨
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/52cc97c1a13fd294f53af526edd69990.pdf

20140614f

超音波洗浄資料(抜粋)
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/4b10b044100130815368b1dc57220eda.pdf

20140614c

新しい超音波
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/04f7d34712031a85107f74d7fd83a4cf.pdf

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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

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超音波洗浄機を改良
http://ultrasonic-labo.com/?p=1179

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

「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

 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、
絶対数学における
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、超音波制御を行った実験です。キャビテーション・音響流の変化を観察・測定・解析して確認しています。

<< 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

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

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

 
<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<<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。

<< 音圧測定・解析 >>

音圧解析の初歩
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/f98bae783ad048328016cdd7293e365a.pdf

超音波技術(R言語)
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/4e8bd13014b40d79f1ccb1f5bad9a249.pdf

非線形解析(バイスペクトル解析) 操作手順書
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/e6c5ed91e8b9414fe04c7d2f49126d5a.pdf

超音波の音圧測定解析データ
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/6a0ec3b188e1337a2e724df9ea319fbf.pdf

応答特性の解析操作
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/e73fd98084303b245a10acc030122f13.pdf

<<参考>>
音圧計見積もり資料20190930
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/1d3ed28f158a77e2811b41c99bc8c7f6.pdf

SSP仕様書verNA40抜粋
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/e38cc1cf12893769f473033b9b703a5f.pdf

参考:音圧データ(スライドショー)

https://youtu.be/e8F39Tuzvao

https://youtu.be/xuf7thOH8jc

https://youtu.be/f56IxQ595BY

https://youtu.be/VkpVp2yH70A

https://youtu.be/DRiJ09cs5GU

https://youtu.be/WzfxyP2Q41g

https://youtu.be/9YS6yVAf_qI

https://youtu.be/mZEbhigd2YM

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=12243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

超音波を利用した「振動計測技術」
http://ultrasonic-labo.com/?p=16046

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

<<超音波洗浄>>

1)超音波洗浄技術
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/8b583cdbde0e4e4e85e11d2ba5e56a0d.pdf

http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/4b10b044100130815368b1dc57220eda.pdf

2)注意事項
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/278c3eb92b11c1b8d94535811f61b6da.pdf

<< 超音波技術 >>

1)超音波攪拌装置(推奨)
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/8b22150e4b345ecbe10dfd612300047a.pdf

2)音圧計(超音波テスター 推奨)
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/1d3ed28f158a77e2811b41c99bc8c7f6.pdf

3)洗浄システム(推奨)
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/e063304164a6dc373b62b1b5dafa339c.pdf

超音波とマイクロバブルによる表面残留応力の緩和処理技術

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

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

2015年(上記の書籍発行) 以降の進展について
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/be286d705105ef8b1bc8254d3968b8ee.pdf

中小企業広島会報誌-H29.4
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/95a1e4f6f5b475a612043565e4c1e6d6.pdf

超音波利用実績の公開
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/12f72611ff69c379308e7fb9eb530c2d.pdf

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