2015年12月21日のブログ記事一覧-超音波システム研究所

水槽内に３種類の超音波振動子を設置しています　ultrasonic-labo

2015-12-21 18:04:28 | 超音波システム研究所２０１１

水槽内に３種類の超音波振動子を設置しています　ultrasonic-labo

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

型番「ＵＳＷ－２８・７２S」＜推奨＞
　（２８ｋHz　７２ｋHz　の超音波振動子を制御するタイプ）

型番「ＵＳＷ－４０・７２S」
　（４０ｋHz　７２ｋHz　の超音波振動子を制御するタイプ
　　　　高い周波数を優先して利用する場合向き）

型番「ＵＳＷ－２８・４０S」
　（２８ｋHz　４０ｋHz　の超音波振動子を制御するタイプ
　　　　キャビテーションを優先して利用する場合向き）

＜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

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

超音波による表面弾性波の制御技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=5609

超音波水槽の新しい液循環システム
http://ultrasonic-labo.com/?p=1271

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

超音波テスターＮＡ（推奨タイプ）
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/06d8809b57609380ea2fdcc654dfda68.pdf

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

超音波洗浄＜基礎実験＞　Ultrasonic cleaning 「basic experiment」

2015-12-21 18:03:09 | 超音波システム研究所２０１１

超音波洗浄＜基礎実験＞　Ultrasonic cleaning 「basic experiment」

新しい超音波評価パラメータによる評価技術を開発

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超音波システム研究所（所在地：東京都八王子市、代表：斉木）は、
超音波＜定在波を利用した制御＞技術を
＜統計的な考え方＞を利用した「洗浄評価方法」に関する技術と
組み合わせることで、
新しい超音波の評価パラメータを開発しました。

この技術は代数学のコホモロジーを超音波現象に応用したものです。
超音波制御による伝搬状態の変化が
一つの完全列（超音波伝搬圏の複体）に相当する状態のように
論理モデルをイメージ・構成しています。

コホモロジーによるモデルを液体の状態（Ker）と
反射・屈折・透過の状態（Im）により構成し、
超音波の利用において効率の良い状態の範囲を
スペクトルシーケンスの特徴として明らかにしたい
と考え検討している中で、
一つの評価パラメータを検出しました。

洗浄効果や攪拌に関する結果との整合性や
超音波管理における有効な管理項目として応用しています。

2011年に実施対応してから、成功事例が増えています。

詳細に興味のある方は
　超音波システム研究所にメールでお問い合わせください。

抽象代数学によるモデルの扱いは
　有効ですが一般的な説明が難しいため省略します。

目的に応じた利用方法が可能です

特に
　複数の異なる周波数の超音波振動子を利用するシステムの場合
　超音波の評価をどのように行うかということは
　大変重要な事項です。

今回開発した、パラメータの確認により
　効率的に超音波の状態を評価することができます。

研究・開発を含め
　超音波の利用には大きな力になると考えています。

＜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

参考
ダイナミックシステムの統計的解析と制御
　：赤池弘次/共著中川東一郎/共著：サイエンス社

物の動きを読む
　http://ultrasonic-labo.com/?p=1074

参考
　http://youtu.be/dxz8peuqXZE

　http://youtu.be/xyY_UnRhMoM

　http://youtu.be/AUOnw_PH-U0

　https://youtu.be/i9U70e6fflc

　https://youtu.be/aI7QvqGvat4

　https://youtu.be/INtZxdh3ajY

　https://youtu.be/RHrJgW6V52Y

　https://youtu.be/Z5fdvTRqZhQ

　https://youtu.be/v_Mr-BvXN3k

　https://youtu.be/IliPDbrV5R8

　https://youtu.be/mMxFVrO4aqg

　https://youtu.be/LXvjzR03TGA

写真資料
　http://picasaweb.google.com/ussiJP

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

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

通信の数学的理論
http://ultrasonic-labo.com/?p=1350

超音波制御実験　Ultrasonic control experiment　（超音波システム研究所　ultrasonic-labo）

2015-12-21 18:01:27 | 超音波システム研究所２０１１

超音波制御実験　Ultrasonic control experiment　

（超音波システム研究所　ultrasonic-labo）

　＜　金属部品の洗浄（実践）セミナー　＞

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
超音波システム研究所（所在地：東京都八王子市、代表：斉木）は、
下記の通り超音波セミナーを行います。

タイトル
「金属部品の洗浄（実践）セミナー」

講師　超音波システム研究所　代表　　斉木　和幸

日時　２０１６年３月３日（木）１０：００～１７：００

会場　大阪府工業協会　研修室（本町セントラルビル）

住所: 大阪市中央区本町4-2-5 地下鉄「本町」駅⑧番出口よりすぐ

受講料（税込）

　　　１名につき
会員企業の方 24,840円 (消費税1,840円を含む)
非会員企業の方 30,240円 (消費税2,240円を含む)

主催：公益社団法人　大阪府工業協会

申し込み　http://www.opmia.or.jp/seminar/

ものづくりにとって欠かせない洗浄。

機械加工の工程やめっきの工程など、製品に付加価値を生む
　その前後の工程に目が向けられること多く、洗浄は軽視される傾向にあります。

しかし、洗浄後の汚れ再付着や製品間のバラツキ、乾燥後のしみ発生などで
　クレームになったという事例は多くあり、非常に重要な工程と言えます。

本セミナーでは洗浄のメカニズムについて詳しく解説するともに、
　講師の洗浄実績から得れたのテクニックについて具体例を紹介します。

　洗浄セミナー（２０１６．３．３　金属部品の洗浄）
　http://ultrasonic-labo.com/?p=2211

＜＜概要＞＞

■ プログラム

１洗浄の基礎知識

〔１〕洗浄の目的と原理
〔２〕洗浄のエネルギー汚れと付着力、洗浄と表面エネルギー
〔３〕洗浄の方法物理作用、化学反応など・・・
〔４〕一般的な洗浄プロセス
〔５〕色々な洗浄液（洗剤、溶剤、・・・）
〔６〕洗浄効果の確認方法
〔７〕リンス、乾燥工程の基礎知識

２洗浄の問題点と改善策

　〔１〕よくある問題とは
　〔２〕問題の原因について
　〔３〕対策を講じる

３　洗浄の問題解決のテクニック

〔１〕液体、気体、固体が化学反応した汚れには、キャビテーションの変化が有効
〔２〕ナノレベルの精密な洗浄には、複数の異なる振動現象が有効
〔３〕再付着には、シャワー・洗浄液の流れの見直しが有効
〔４〕洗浄プロセスの効率改善には、隣接する水槽間の相互作用を確認・解析することが必要
〔５〕部品の隙間に入ったメッキ液の洗浄には、洗浄物の振動特性に合わせた揺動操作が有効
〔６〕共振現象が起きる場合は、液循環制御と治工具の工夫が必要

４　洗浄で使われる超音波の基礎

〔１〕超音波とは何か？
〔２〕超音波の伝搬について水中、空気中、弾性体中
〔３〕キャビテーション、加速度、音響流とは何か？

デモンストレーション
　１）金属部品の表面を伝搬する振動観察
　２）マイクロバブルを利用した洗浄
　３）シャワー洗浄方法

５洗浄工程の管理方法

〔１〕季節や時間、洗浄物の数量変化、治工具の変更など要因が変動する時の管理方法
〔２〕対象物の変化（加工方法や素材の材質変更など）に対する管理方法
〔３〕洗浄液の管理方法液交換の目安は？コストダウンにつながる液管理
〔４〕フィルターの利用と管理方法

６　その他、知っておきたい洗浄の知識

〔１〕新規工程立ち上げ時の注意事項（洗浄装置開発ノウハウ）
〔２〕最近の環境法規制について
〔３〕マイクロバブル、ナノバブルの利用（液循環ノウハウ）
〔４〕流水（シャワー、噴流（ジェット）・・・）の利用（洗浄ノウハウ）

■ 講師の言葉

洗浄に関する現象は大変複雑です

単純に資料を読んで把握するだけでは
　有効な結果を出すことは難しいと思います

したがって、
　経験と論理的な学習をつみかさめる必要があります

私のこれまでの経験（洗浄実験2000回）に基づいた実践的なセミナーです

現象をミクロに解析すると
　水槽の構造や媒体の流れといった事柄の影響を取り込むことが難しく

マクロに扱うと
　小さな汚れに関する、物理・化学作用は無視（平均化）されてしまいます

この複雑な状況により、
　長い間さまざまな説明が行われています

しかし、ＩＴ技術の進歩により
　各種関係性の解析技術の進歩と
　低価格の各種計測機器が使用可能になることで
　洗浄レベルの評価、洗浄システムの評価が実現できるようになりました

特に、洗浄物の音響（振動）特性と液循環の制御により
　目的に合わせた、効率的な洗浄が可能になります。

このような現状で
　洗浄を検討するための基本事項と
　応用のための実績のある具体的方法を
　事例とともに説明します

これまでの常識や一般論とは異なる部分もありますが
　すべて実際に洗浄効果として採用（実績のある）方法です

これからも各種の工夫や新しい技術を組み合わせることで
　さらに効率の高い洗浄が可能だと考えています

また、本デモンストレーションに限り、
　写真・動画撮影を許可いたしますので、是非職場の方と共有し、
　実際の業務にお役立ていただければ幸いです。

参考

問題解決の具体的な事例

（コンサルティング事例より抜粋　http://ultrasonic-labo.com/results　）

洗浄の工夫事例

１）流れる水に超音波を伝搬させ、シャワー洗浄する
２）オーバーフロー水槽にフィルターを浮かせて水面に浮かぶ
　　汚れ・油の流れを利用する
３）プラスチックレンズに対してダメージを与えない
　　キャビテーションを減衰させた超音波照射を行う
４）付着力が強い汚れに対して超音波照射のインパクトの瞬間を利用する
５）平面形状の振動しやすい対象に対して、振動モードを変化させる
　　固定方法・治工具・液循環制御を利用する
６）加工油と防錆油の目的に合わせ２種類の超音波周波数により
　　分解と化学反応をコントロールする
７）配管・パイプ・・の内部に、共振しない音圧の高い超音波を伝搬させて
　　非線形現象により洗浄効果を出す
８）複雑で細かい形状の部分に対して、２周波の超音波制御で対応する
９）大量の洗浄物に対して、最大の汚れのレベルとバラツキを測定して
　　液循環と超音波の制御設定を調整する
１０）・・・・

参考（洗浄実験動画）

マイクロバブル発生液循環

https://youtu.be/wwhI7pMTreg

https://youtu.be/7FrbxMtr93M

https://youtu.be/KdDrD-L8ICw

流水式超音波洗浄

https://youtu.be/yZDY_lqEr_Y

https://youtu.be/jJqkbjOuJlI

https://youtu.be/w8C8gmcs094

https://youtu.be/Gwpwga426Tg

https://youtu.be/C5AN6zTY7p4

https://youtu.be/gEycQ8NSwIo

超音波洗浄

https://youtu.be/t7ss4zuww1A

https://youtu.be/kdmwwhoB3cY

https://youtu.be/kdmwwhoB3cY

https://youtu.be/ggQP3VloeLk

https://youtu.be/IMdVcGLvdRU

https://youtu.be/ovek5tBw0rg

https://youtu.be/Vf8BnMbG8Q0

https://youtu.be/T6SMk4NJrdA

https://youtu.be/bl_FyfV-FM0

https://youtu.be/cq_JCx59gAA

https://youtu.be/zllLqP9AFH0

https://youtu.be/5uRvb9gBzeY

https://youtu.be/5YXCwz066RY

https://youtu.be/xxMI4zsEf0M

https://youtu.be/HQ0OnOBaEn8

https://youtu.be/juNQ-pkCInA

https://youtu.be/P6DRGV-_AJY

https://youtu.be/1HglPbjxdYY

https://youtu.be/4uUWImacft8

https://youtu.be/IAjBhAjflEE

https://youtu.be/lcC8-jdl7Ps

https://youtu.be/d_o9CIv1bL0

https://youtu.be/mmhEqgmvAeg

https://youtu.be/RS7XJ5TsT4g

https://youtu.be/_kEpVtppz1E

https://youtu.be/ephCTWgy2mM

https://youtu.be/tAWiLJsWRzM

https://youtu.be/5JGRVrIBySI

https://youtu.be/yq53flgCSd8

超音波水槽の新しい液循環システム
　http://ultrasonic-labo.com/?p=1271

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

超音波による「金属部品のエッジ処理」技術
　http://ultrasonic-labo.com/?p=2894

デジタルカメラによる
　キャビテーションの写真を利用した超音波制御技術
　http://ultrasonic-labo.com/?p=1461

超音波を利用した、「ナノテクノロジー」の研究・開発装置
　http://ultrasonic-labo.com/?p=2195

超音波洗浄＜基礎実験＞　Ultrasonic cleaning 「basic experiment」

2015-12-21 17:55:50 | 超音波システム研究所２０１１

超音波洗浄＜基礎実験＞　Ultrasonic cleaning 「basic experiment」

（超音波の測定・解析に基づいたシステム技術を開発）

超音波システム研究所は、
　超音波水槽の構造・強度・製造条件・・・による影響と
　水槽内の液体の循環方法を適切に設定することで
　超音波の伝搬状態を制御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）により、
　キャビテーションと加速度の効果を
　目的に合わせて設定する技術です。

注：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。

具体的な対応として
　現状の水槽による、超音波を減衰させる問題点を
　液循環ポンプの設定により
　対策するということができます。

　
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ました。

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
　超音波システムの液循環方法の改良技術として
　コンサルティング提案させていただく予定です。

超音波水槽の構造・大きさと
　超音波（周波数、出力、台数・・）に合わせた
　＜超音波＞と＜水槽＞と＜液循環＞のバランスによる
　超音波の最適な出力状態を測定・解析データとともに
　提案・改良・報告させていただきます

本来は、水槽の新規製作、新規設置、新規超音波の固定、・・・
　が最もよいのですが、
　現実的には、現状の改良として
　液循環ポンプの追加改良で実現させることが
　これまでの事例から
　費用と効果の最適化になると判断して
　提案さえていただくことにしました。

必要性と要望により
　新規設計・開発にも対応します。

参考
　http://youtu.be/d8KCwC-xUYU

　http://youtu.be/9wWQ51FWzWw

　http://youtu.be/Ri8m3ekrYcs

　https://youtu.be/T7LhrzOTthk

超音波実験　Ultrasonic experiment　（超音波システム研究所　ultrasonic-labo）

2015-12-21 17:54:07 | 超音波システム研究所２０１１

超音波実験　Ultrasonic experiment　（超音波システム研究所　ultrasonic-labo）

その他

https://youtu.be/steqYUSnKmw

https://youtu.be/IkWh_UA4HZI

https://youtu.be/ZTW_Y8ezKeQ

https://youtu.be/xzpdo1QSaIA

https://youtu.be/XKjQ0TJra1Y

https://youtu.be/OMdfxXdeF4o

https://youtu.be/GY-FhJ1_Dlg

https://youtu.be/amZn0Gva1Pw

https://youtu.be/5Fnjqlm4h_M

https://youtu.be/QNflHJIvp-o

https://youtu.be/AXZbbM_W4dw

https://youtu.be/S8oDegJW9Og

https://youtu.be/9Tpy0E3JbSw

https://youtu.be/iBgMvNttK3U

https://youtu.be/Z9a1onVQCwM

https://youtu.be/HOF7jal27EQ

超音波霧化

https://youtu.be/JY1m32gA8Xg

https://youtu.be/1Ght0OFkrSU

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

＜＜＜超音波発振・測定・解析・評価＞＞＞

超音波プローブの＜発振制御＞技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1590

超音波プローブによる
＜メガヘルツの超音波発振制御＞技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1811

超音波＜発振制御＞技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=5267

超音波実験　Ultrasonic experiment　（超音波システム研究所　ultrasonic-labo）

2015-12-21 17:52:47 | 超音波システム研究所２０１１

超音波実験　Ultrasonic experiment　（超音波システム研究所　ultrasonic-labo）

超音波システム研究所（所在地：東京都八王子市）は、
　超音波振動子と
　ファンクションジェネレータを利用した、
　超音波発振制御技術による、
　超音波システムを製作する技術を開発しました。

新しい超音波の応用技術です。
　超音波振動子の構成に合わせた、超音波発振制御技術です。
　超音波の送受信データの測定解析評価に基づいて、
　弾性波動を考慮した解析で、
　目的に合わせた、超音波の伝搬状態を実現します。
　
変動する振動状態（モード）を利用する
　ダイナミックシステムとしての、応用装置（システム）開発も可能です。

ポイントとしては、
　複雑に変化する超音波の利用状態を、
　音圧や周波数だけで評価しないで
　「音色」を考慮するために、
　時系列データの自己回帰モデルにより（非線形現象を）解析して
　評価・応用することです。

目的に応じた利用方法が可能です

　例1：ナノレベル粉末の表面処理・撹拌
　　　（金、銀、・・・）

　例2：マイクロレベルの液量に対する化学反応
　　　（洗剤、溶剤、・・・）

　例3：接触部分への超音波伝搬
　　　（部品検査、表面検査、・・・）
　　　　　　
　例4：金属加工状態への超音波伝播

　例5：メガヘルツの超音波洗浄

　例6：工具・刃物・・の先端処理

　・・・・・・・・・

上記の技術について
「超音波コンサルティング」対応します

参考動画

https://youtu.be/ed1CLzvS2sw

https://youtu.be/fGdTVWw_Ge4

https://youtu.be/JJnJ2Y2TQLw

https://youtu.be/Gk_TS2N4CsM

超音波実験　Ultrasonic experiment　（超音波システム研究所　ultrasonic-labo）

2015-12-21 17:51:27 | 超音波システム研究所２０１１

超音波実験　Ultrasonic experiment　（超音波システム研究所　ultrasonic-labo）

超音波実験　Ultrasonic experiment　（超音波システム研究所　ultrasonic-labo）

2015-12-21 17:49:36 | 超音波システム研究所２０１１

超音波実験　Ultrasonic experiment　（超音波システム研究所　ultrasonic-labo）

超音波システム研究所（所在地：東京都八王子市）は、
　目的に合わせた効果的な超音波制御を実現するために、
　＜脱気・マイクロバブル発生液循環システム＞を
　効果的に利用する技術を開発しています。

超音波液循環技術の説明

１）超音波専用水槽（オリジナル製造方法）を使用しています
２）水槽の設置は
　　１：専用部材を使用
　　２：固有振動と超音波周波数・出力の最適化を行っています
３）超音波振動子は専用部材を利用して設置しています
　　（専用部材により、定在波、キャビテーション、音響流の
　　　利用状態を制限できます）
４）脱気・マイクロバブル発生装置を使用します
　　　（標準的な、溶存酸素濃度は５－６ｍｇ／ｌ）
５）水槽と超音波振動子は表面改質を行っています

上記の設定とマイクロバブルの拡散性により
均一な洗浄液の状態が実現します

均一な液中を超音波が伝搬することで
安定した超音波の状態が発生します

この状態から
目的の超音波の効果（伝搬状態）を実現するために
液循環制御を行います
（水槽内全体に均一な音圧分布を実現して、
　超音波、脱気装置、液循環ポンプ、・・の運転制御がノウハウです）

目的の超音波状態確認は、
　オリジナル装置：超音波測定解析システム（超音波テスター）で行います

ポイントは
適切な超音波（周波数・出力）と液循環の制御（あるいはバランス）です
液循環の適切な流量・流速と超音波キャビテーションの設定により
超音波による音響流・加速度効果の状態をコントロールします

脱気・マイクロバブルの効果で
均一に広がる超音波の伝搬状態を利用します

液循環により、以下の自動対応が実現しています

溶存気体は、水槽内に分布を発生させ
レンズ効果・・・の組み合わせにより、超音波が減衰します

もうひとつは
適切な液循環による効率の良い超音波照射時は、
大量の空気・・が水槽内に取り入れられても
大きな気泡となって、水槽の液面から出ていきます

しかし、超音波照射を行っていない状態で
オーバーフロー・・により
液面から空気を取り込み続けると、超音波は大きく減衰します。

この空気を入れる操作は必要です
多数の研究報告・・がありますが
液循環の無い水槽で、長時間超音波照射を行い続け
溶存気体の濃度が低下すると
音圧も低下して、キャビテーションの効果も小さくなります
（説明としては、キャビテーション核の必要性が空気を入れる理由です
　液面が脱脂油や洗剤の泡・・・で覆われた場合も空気が遮断され
　同様な現象になります）

さらに、
超音波照射により、脱気は行われ
溶存気体の濃度は低下して、分布が発生します
単純な液循環では、この濃度分布は解消できません

この濃度分布の解決がマイクロバブルの効果です

脱気・マイクロバブル発生液循環が有効な理由です

以下の動画は
マイクロバブル発生液循環装置による
超音波のダイナミック制御を実現させています

＜＜参考動画＞＞

https://youtu.be/Sx_W1CvM3xM

https://youtu.be/LSy6xwJdcVg

https://youtu.be/s4Iau9lwj1k

https://youtu.be/qfs1b18GeD4

https://youtu.be/jJqkbjOuJlI

Supersonic wave experiment　ものの表面を伝搬する表面弾性波

2015-12-21 12:28:08 | 超音波システム研究所２０１１

Supersonic wave experiment　ものの表面を伝搬する表面弾性波

超音波システムの技術ＮＯ．６９

2015-12-21 11:22:35 | 超音波システム研究所２０１１

超音波システムの技術ＮＯ．６９

２種類の超音波を適正に設定することで、
キャビテーションと音響流を、
目的に合わせた状態にコントロールできます

＜＜超音波システム研究所＞＞
ホームページ　　http://ultrasonic-labo.com/

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