2016年08月16日

超音波の測定・解析に基づいたシステム技術を開発 No.2

超音波システム研究所は、
 超音波の測定・解析に基づいて、
 対象物、超音波水槽、液循環、・・による影響(相互作用)を考慮した
 超音波の非線形現象をコントロールするシステムを
 開発(調整、改良、・・)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1)・・により、
 キャビテーション・加速度・音響流の効果を
 目的に合わせて設定する技術です。

液体を利用しない場合は
 表面弾性波の伝搬状態について
 音と超音波の組み合わせを
 オリジナル非線形共振現象(注2)の効果として
 目的に合わせて設定する技術です。
 

注1:具体的な条件に合わせた多数のノウハウがあります

 例:液循環の場合
  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。

 例:水槽の場合
  超音波振動子の特性に合わせた、設置方法により
  キャビテーション・定在波の
  伝搬周波数・音圧レベルの状態を調整します

注2:オリジナル非線形共振現象
 オリジナル発振制御により発生する高調波の発生を
 共振現象により高い振幅に実現させたことで起こる
 超音波振動の共振現象




具体的な対応手順

 1)現状の超音波伝搬状態を測定・解析する

 2)目的(対象物、サイズ・数量、材質・表面状態・・)を確認する

 3)これまでの状況を確認して
   超音波システムとしての総合評価を行う

 4)総合評価に基づいた
   問題点・改善点・・・の分析を行い
   効率的な改善方法を検討・整理・提案する

 5)改善の実施

   優先順位に合わせた、簡単な改善による変化の確認
   (超音波状態の測定解析 効果の確認)

   日常の超音波管理データの解析・評価に基づいた
   優先順位の低い大きな改善の実施タイミングを検討する
   (超音波状態の測定解析 効果の推定)

 6)超音波伝搬状態の管理方法を検討・整理・提案する

 7)継続的な改善につなげる
    測定・解析方法を検討・整理・提案する

 8)改善効果の測定・分析・・・

 上記のように
 継続的な超音波の管理により
 個別の対象物・・・に合わせた
 目的に最も効果的な超音波の状態を正確に把握することができます
(超音波加工への応用、表面処理への応用、化学反応促進への応用・・)

 
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)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ています。

注:パワー寄与率、インパルス応答・・・

 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、今回の技術を
 超音波洗浄、表面改質、化学反応実験・・・の改善技術として
 最適化のコンサルティング提案・実施対応を行っています。

<コメント>
最適化とは、分析とテスト・確認を通して、
 超音波システムを改善することであり、
 一度行えば終わりという作業ではありません。
計測・解析・改善・評価・最適化、そして再び計測というサイクルを
 何度も繰り返すことで、より良い改善に向かいます。
・・・・・・
重要なことは、
 常にパフォーマンスの改善を続けていくというプロセスを、
 「どのようにして導入していくのか(注)」ということです。

注:オリジナル製品:超音波テスターによる
  音圧測定・解析による日常管理により実現できます




参考

https://youtu.be/Rcd0wCAcJzI

https://youtu.be/BCwnJqgdCws

https://youtu.be/_4SKa5Ras4o

https://youtu.be/EOJQVQzSvhQ

https://youtu.be/yhS4WdZZ2vQ

https://youtu.be/9P6cDPILHOI

https://youtu.be/JpT9S93P4to

https://youtu.be/5hKOJkaE1mU

https://youtu.be/ZIk7QYjHz8k

https://youtu.be/0Zvb9n2yZv0

https://youtu.be/j-0mHGc4Zyo

https://youtu.be/4CNewmp48nY

https://youtu.be/RFLXx1XbNf4

https://youtu.be/zJi6dWRXClI

https://youtu.be/cMwXC8Ac6TQ

https://youtu.be/mUgKTI5bFMY

https://youtu.be/0g1ofAVUcpM

https://youtu.be/Rmt172xK9Jk

https://youtu.be/TYO3gpbVOag

https://youtu.be/R-d-fDmn758

https://youtu.be/fHVoO7-_Kuk





解析技術

1)多変量自己解析モデルによるフィードバック解析により
 安定性、低周波の振動モード変化について検討・評価を行います

2)インパルス応答特性の解析により
 各種の設定・治工具・・に関する相互作用の検討・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)、水槽、液循環・・
 問題点の検出に対する最適化検討・評価を行います

4)その他(表面弾性波の伝搬)の解析により
 対象物の特性(音響特性、数量、材質・・)に合わせた、
 洗浄・攪拌・分散・改質・・・の検討・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。
 具体的な超音波伝播周波数の状態により、
 解析の有効性を考慮する必要があるため
 すべてに適応する設定はありません。
 (事前のシミュレーション検討・確認を行っています
  具体的な装置に合わせた
   測定・解析方法を提案します)


<<超音波テスター>>

音圧測定装置(超音波テスター)の標準タイプ
http://ultrasonic-labo.com/?p=1722

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

超音波計測装置(超音波テスター)を利用した測定事例
http://ultrasonic-labo.com/?p=1685

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




見積もり資料20160808
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/c8f8a4d327b19b4dfca2838a8bdf652e.pdf

音圧解析に関する資料20160712
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/d2a25103ad3cc9e7412ba335bcf94507.pdf

自己診断方法20160808
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/b80606ed363efa65a12fd7c2c147c9e0.pdf

なぜ R を使うべきなのか?
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/0c65c97be4aba10f313a5f3b813a4186.pdf


<<超音波テスターの利用>>

超音波システムの<測定・評価・改善>技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=4968

超音波<計測・解析>事例
http://ultrasonic-labo.com/?p=1703

超音波プローブ(音圧測定・振動解析)
http://ultrasonic-labo.com/?p=1263

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

超音波振動子の改良による、超音波制御技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=9865




超音波機器の超音波伝搬状態を測定・評価する技術を開発
http://ultrasonic-labo.com/?p=1478

(超音波振動:計測・発振対応)超音波プローブの開発
http://ultrasonic-labo.com/?p=2420




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Posted by 超音波システム研究所 at 17:02│Comments(0)超音波技術
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