キャビテーションと音響流の論理モデル

キャビテーションと音響流の論理モデル

理想的には、高い音圧のキャビテーションが、高い周波数(高調波)の音響流を発生させると言うことが考えられるのですが、通常では考えられない状態のような気がします。

ところが、均一で強度バランスの良い水槽を製造して設置による音圧の減衰を押さえる工夫を実施すると、超音波によるエージング効果・・により一定期間の使用が経過すると、高い音圧のキャビテーションと高い周波数の音響流が生み出されるのです。

さて、超音波洗浄に関して各種制御による、超音波のコントロールが重要であるという説明を読んだ記憶があります。

確かに、安定した音響流の発生が実現できるように思えます。

超音波洗浄器で簡単な実験を行って見ます。
(超音波のON/OFF制御、あるいは液循環のON/OFF制御)

そこで、音圧データを解析(非線形現象の解析:バイスペクトル)しながら超音波の出力・ON/OFF、液循環・流量ON/OFF制御設定を(洗浄効果の評価に基づいて)最適化することで、高い音圧レベルによる高い周波数(高調波)の超音波伝搬状態が実現できました。

洗浄効果(目的)に合わせた、非線形現象を発生させる制御条件を考えられる、論理モデルが重要だということになります。

超音波洗浄技術としては、「流体が振動する非線型現象をコントロールする」と言うことになります。

詳細は、うまく説明できないのですが、超音波システム研究所は、抽象代数学のコホモロジーと圏論を利用してキャビテーションと音響流の論理モデルを考え、コンサルティング対応時に使用しています。

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斉木 和幸
超音波システム研究所は、超音波の非線形性に関する「測定・解析・制御」技術を応用した、超音波の<解析・評価>方法(システム)を開発しました。この技術を利用した超音波機器(洗浄機、攪拌装置・・・)の<音圧計測・解析・評価>(出張)サービスを行っています。

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