超音波の音圧測定解析に基づいた 「流水式超音波システム」技術

超音波の音圧測定解析に基づいた 「流水式超音波システム」技術 （超音波テスターによる＜測定・解析・評価・制御＞の応用技術） 2024/03/28 超音波システム研究所 超音波システム研究所は、 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」技術を応用しています。 －流水式超音波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 J. ペダー・ゼイン 【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。 ・・・・・・ https://youtu.be/fEqVlKd7xgg https://youtu.be/vTvoMKErJfo ・・・・・・ 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。 ・・・・・・・ https://youtu.be/0scAKKW3ClA https://youtu.be/gR85ak0KkFc ・・・・・・・

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。 超音波の音圧測定・解析に基づいたビジネス対応 http://ultrasonic-labo.com/?p=7031 超音波の音圧測定解析による「流水式超音波システム」 http://ultrasonic-labo.com/?p=9762

「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 各種計測・解析により関係性・効果・・・を確認しています）

音響流（超音波）制御技術 http://ultrasonic-labo.com/?p=1258 シャノンのジャグリング定理を応用した「メガヘルツの超音波制御」方法 http://ultrasonic-labo.com/?p=1996 音響流とキャビテーションのコントロール技術 http://ultrasonic-labo.com/?p=1471 小型ポンプによる「音響流の制御技術」 http://ultrasonic-labo.com/?p=7500

ファインバブル（マイクロバブル）を利用した超音波洗浄機 http://ultrasonic-labo.com/?p=2906 超音波装置（設計・製造・・）のコンサルティング対応 http://ultrasonic-labo.com/?p=7378 ノウハウ＜超音波振動子の設置、脱気・マイクロバブル発生液循環＞ http://ultrasonic-labo.com/?p=1538 洗浄システム（推奨） http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/52cc97c1a13fd294f53af526edd69990.pdf 超音波洗浄資料（抜粋） http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/4b10b044100130815368b1dc57220eda.pdf 超音波の伝搬特性 １）振動モードの検出（自己相関の変化） ２）非線形現象の検出（バイスペクトルの変化） ３）応答特性の検出（インパルス応答の解析） ４）相互作用の検出（パワー寄与率の解析） 超音波「音圧測定解析装置（超音波テスターＮＡ）」 http://ultrasonic-labo.com/?p=1722 超音波発振制御システム（２０ＭＨｚ） http://ultrasonic-labo.com/?p=18817 超音波システム（音圧測定解析、発振制御）の利用技術 http://ultrasonic-labo.com/?p=16477

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