2015年12月20日

超音波の音圧測定解析による「流水式超音波システム」を開発 NO.3

超音波の音圧測定解析による「流水式超音波システム」を開発 NO.3

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
(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(所在地:東京都八王子市)は、
 流れとかたちに関する「コンストラクタル法則」を利用した、
 「流水式超音波システム」技術を開発しました。





-今回開発したシステムの応用事例-

 特殊レンズ・ガラス部品の精密洗浄
 洗浄液、攪拌液、・・水質改善(洗浄、分子のナノ化)
 複雑な形状・線材・粉末・・・の表面処理(応力緩和)
 溶剤・洗剤・貴金属・ポリマー・・・・の化学反応制御 
 ナノレベルの攪拌・分散・洗浄・加工・・
 フィルム形状、大型パイプ形状、・・
 ・・これまでは、難しかった材料・部品の表面改質
 ・・・・・・・

超音波利用に関して
 流れの観察経験により
 音響流を直感的に
 とらえられると考えています

音響流<一般概念>
有限振幅の波が
 気体または液体内を伝播するときに、
 音響流が発生する。

音響流は、
 波のパルスの粘性損失の結果、
 自由不均一場内で生じるか、
 または
 音場内の
 障害物(洗浄物・治具・液循環)の近傍か
 あるいは
 振動物体の近傍で
 慣性損失によって生じる
 物質の一方性定常流である。




<参考>

1)振動について
ロイヤル・インスティテューション 133回「振動」より
機械工学の重要な一分野のほとんどすべてを、
ここに記述してみようと思っている
【著者】リチャード・ビジョップ 
【訳者】中山秀太郎  出版社:講談社(1981年 ブルーバックス B-471)
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/d84ac354211817300e3ef1ba76e64a8d.pdf

2)流れとかたち
 すべてのかたちの進化は
 流れをよくするという「コンストラクタル法則(constractal-law)」が支配している!
【著者】 エイドリアン・ベジャン Adrian Bejan  J. ペダー・ゼイン J. Peder Zane
【訳者】 柴田裕之 【解説者】 木村繁男  出版社:紀伊國屋書店 (2013年)

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

http://ultrasonic-labo.com/?p=1779



3)サイバネティクスはいかにしてうまれたか
【著者】 ノーバート・ウィナー 
【訳者】 鎮目恭夫  出版社:みすず書房(1956年)

・・・・・・・
絶えず移動するさざ波の塊を研究して、
 これを数学的に整理することはできないものだろうか。
・・・・・・・・

水面をすっかり記述するという
 手におえない複雑さに陥らずに、
 これらのはっきり目に見える事実を
 描き出すことができるだろうか。

波の問題は
 明らかに平均と統計の問題であり、
 この意味でそれは
 当時勉強していた、ルベーグ積分と密接に関連していた
・・・・

私は、自然そのものの中で
 自己の数学研究の言葉と問題を
 探さねばならないのだということを知るようになった。
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

こうして、サイバネティクスの立場から見れば、
 世界は一種の有機体であり、
 そのある面を変化させるためには
 あらゆる面の同一性を
 すっかり破ってしまわなければならない
 というほどぴっちり結合されたものでもなければ、
 任意の一つのことが
 他のどんなこととも同じくらいやすやすと
 起こるというほどゆるく結ばれたものでもない。
・・・・・・

・・・・・・
 理想的には、
 単振動とは遠い過去から遠い未来まで時間的に
 不変に続いている運動である。
 ある意味でそれは永遠の姿の下に存在する。

音を発したり、止めたりすることは、
 必然的にその振動数成分を変えることになる。

この変化は、小さいかもしれないが、
 全く実在のものである。

有限時間の間だけ継続する音符は
 ある帯域にわたる多くの
 単振動に分解することができる。

それらの単振動のどれか一つだけが
 存在するとみる事はできない。
 時間的に精密であることは
 音の高さがいくらかあいまいであることを意味し、
 また音の高さを精密にすれば
 必然的に時間的な区切りがつかなくなる。
・・・・・・・

・・・・・・・


上記を参考・ヒントにして
 超音波伝播現象における
 「非線形効果」を測定・利用する技術を
 流れをよくするという「コンストラクタル法則(constractal-law)」で
 整理することで、超音波利用技術にまとめています。

超音波技術(アイデア)
http://ultrasonic-labo.com/?p=7031





参考動画

https://youtu.be/8HPpoDHo2Sw

https://youtu.be/gjaR1FzrcrU

https://youtu.be/JHox3pYCX0Q

https://youtu.be/z2b1Uj3BSNw

https://youtu.be/5avHREZ312s

https://youtu.be/XqoqCOSqKCA

https://youtu.be/s-GsUqPE7-c

https://youtu.be/jfrvlcCrtdg

https://youtu.be/ZzbykzP98cI

https://youtu.be/AD-_b88jTrc

https://youtu.be/HntGZw6pc1s

https://youtu.be/0bKu0l9zJ8k

https://youtu.be/-Ql9RCOIkRM

https://youtu.be/stQOMfmY590

https://youtu.be/sHqXexqqErU




「流水式超音波システム」による超音波の効果は
  通常の超音波装置とは以下の点で大きく異なります。

  流水の(流速、流量、タイマー・・)制御により
  キャビテーションと音響流を
  幅広い範囲でコントロールできます。

  その結果、
  高い音圧レベルの高い周波数(高調波)の
  超音波伝搬状態が実現します。
  この状態は、
   以下の対応を可能にします。
   1)複雑な形状の精密洗浄
   2)分散の難しい、大きな状態からのナノ粒子の製造
   3)ガラス容器との組み合わせによる
     化学反応のコントロール
   4)短時間での表面改質(あるいは薄い材料の表面改質)
   5)その他 ・・・

  さらに、
  効率的な超音波照射を実現するとともに
  ナノバブルの発生を促進します。
  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、
  流水の制御と合わせることで
  非常に安定した超音波制御が実現します。
  (ナノバブル・キャビテーション、音響流、伝搬状態・・・について
   各種計器による、計測・解析により関係性を確認しています)




「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

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

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

超音波測定解析の推奨システム
http://ultrasonic-labo.com/?p=1972

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

洗浄セミナー(2016.3.3 金属部品の洗浄)
http://ultrasonic-labo.com/?p=2211

オリジナル超音波システムの開発技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1546

超音波洗浄システム
http://ultrasonic-labo.com/?p=7378



同じカテゴリー(超音波技術)の記事

Posted by 超音波システム研究所 at 07:16│Comments(0)超音波技術
上の画像に書かれている文字を入力して下さい
 
<ご注意>
書き込まれた内容は公開され、ブログの持ち主だけが削除できます。