表面弾性波を利用した超音波制御技術 ultrasonic-labo

表面弾性波を利用した超音波制御技術　ultrasonic-labo

超音波の伝搬状態をコントロールする技術

＜樹脂容器・洗浄ビーズ・ガラス＞の

　相互作用を利用した

　超音波制御技術を開発

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超音波システム研究所は、
　＊超音波システムの設計・製造技術
　＊キャビテーション・音響流の制御技術
　＊超音波の非線形現象を計測・評価する技術 を応用して

超音波の伝搬状態をコントロールする技術を開発しました。

今回開発した技術の応用事例として、
各種部品・材料の状態（空中、水中、弾性体との接触・・）
に合わせた、超音波の効果的（洗浄・改質・攪拌・化学反応促進・・・）
な利用を実現させることが可能となりました。

ポイントは

樹脂＜容器・樹脂ビーズ＞とガラス・ステンレス・・・と超音波の相互作用による

超音波の非線形現象（バイスペクトル）のコントロールです　（概要はこのページの最後）

■超音波技術

http://youtu.be/9DJG6B_UD5k

http://youtu.be/kbiTopIz8jQ

http://youtu.be/Q14AKQhQTT8

http://youtu.be/bkFl1b5K5D8

http://youtu.be/_k8605Kb89s

http://youtu.be/sRI4UIH0chE

http://youtu.be/Qyi4bB2hBTI

写真資料

http://picasaweb.google.com/ussiJP

これは、新しい方法および技術です、
今回の実施結果（注）から
樹脂容器による幅広い対応を提案・実施しています。

　注：
　　１）テフロン容器を利用したナノレベルの乳化・分散
　　２）プラスチック容器による溶剤を利用した超音波洗浄
　　３）樹脂容器の音響特性を利用した超音波霧化サイズの制御
　　４）ガラス容器との組み合わせによる化学反応制御実験
　　５）セラミックや塗料・・ナノレベルの触媒の攪拌・乳化・分散
　　６）医薬品・・への均一な粒子製造への応用
　　７）金属の表面処理
　　８）２８kHzの超音波装置による、メガヘルツの超音波伝搬
　　９）・・・

　　樹脂容器として「ペットボトル」は便利ですが
　　形状・サイズ・製造方法・・・により
　　超音波の伝搬状態が大きく異なります
　　目的に合わせて、
　　適切な容器を組み合わせて利用することがポイントです

なお、今回の技術（詳細なノウハウ・・　注：非公開）を
コンサルティング事業として、提供（対応）しています。

■参考

　http://youtu.be/tFmawu-oW7Y

　http://youtu.be/R8_TOi0VyO8

　http://youtu.be/Kh5TecejT1s

　http://youtu.be/5rWTJARBy9c

　http://youtu.be/9m2TBZv3sQk

超音波の測定・解析に基づいたシステム技術

超音波の測定・解析に基づいたシステム技術を開発

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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、・・による影響を考慮した
　超音波システムを開発・改善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・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。

注：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

具体的な対応手順

　１）現状の超音波照射状態を測定・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
　　　（超音波照射状態の測定解析　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
　　　（超音波照射状態の測定解析　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

音圧変化
http://youtu.be/Cju6S9cTZAE

パワースペクトル
http://youtu.be/UZE147Nsgvg

バイスペクトル
http://youtu.be/dHZnElHefqA

自己相関
http://youtu.be/8LN9M7GQfgQ

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

音色と超音波
　　http://ultrasonic-labo.com/?p=1082

モノイドの圏
　　http://ultrasonic-labo.com/?p=1311

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

超音波計測の特別システムをオーダーメイド対応
　http://ultrasonic-labo.com/?p=1972
　http://ultrasonic-labo.com/?p=1962
　http://ultrasonic-labo.com/?p=1953
　http://ultrasonic-labo.com/?p=1915

超音波機器の＜計測・解析・評価＞（出張）サービス
　http://ultrasonic-labo.com/?p=1934

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

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

超音波の解析動画を公開
　http://ultrasonic-labo.com/?p=1337

音圧測定装置（超音波テスター）の特別タイプを製造販売
　http://ultrasonic-labo.com/?p=1736


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

　超音波の安定性・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・・

　の最適化に関する検討・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

　対象物と目的に合わせた、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）

超音波技術１
　　http://ultrasonic-labo.com/technology

超音波コンサルティング

（音圧・振動計測対応）新型超音波プローブ

　http://ultrasonic-labo.com/?p=2420

　　

超音波テスターを利用した測定事例

　http://ultrasonic-labo.com/?p=1685

超音波テスター・標準タイプ

　http://ultrasonic-labo.com/?p=1722  

超音波テスター・特別タイプ

　http://ultrasonic-labo.com/?p=1736  

超音波＜測定・解析＞システム

　http://ultrasonic-labo.com/?p=1000  

＊超音波の解析動画を公開

　 http://ultrasonic-labo.com/?p=1337

＊超音波＜計測・解析＞事例

　 http://ultrasonic-labo.com/?p=1703

 

キャビテーションと音響流のコントロール（超音波振動子の設置技術）

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、

　超音波振動子の設置方法による、定在波の制御技術を発展させ、
　キャビテーションと加速度（音響流）の効果を
　目的に合わせてコントロールする技術を開発しました。




　上記の技術により、大きなエネルギーを必要とする
　３００－２０００リットルの液体に対して
　攪拌・霧化・洗浄・改質・加工・表面処理・・が可能となります。

－技術の応用事例－

　溶剤に対する、ナノレベルの攪拌・分散
　　（鍍金液へのカーボンナノチューブの攪拌・分散
　　　塗料へのカーボンナノチューブの攪拌・分散）

　複数の汚れによる、付着力の異なる洗浄対象に対して
　　あるいは、形状の複雑な部品の表面状態に対して
　　ダイナミックな超音波制御による洗浄。

　最も効果的な事例
　　金属・樹脂部品・ガラス・・各種材質の表面残留応力の緩和
　　（金属疲労強度の向上を始め、様々な効果を確認しています）




■超音波技術

https://youtu.be/RJ1G5HqGoPs

https://youtu.be/-xf64Db6sns

https://youtu.be/ZA5oNTT3YxY

https://youtu.be/EC1kjyKz25E

https://youtu.be/XyacKifLj5s

https://youtu.be/qkYjnDWUCl0

https://youtu.be/wNYACdlVUbA

https://youtu.be/v6ZMZs-m3p4

https://youtu.be/PEP2A2L_bAE

https://youtu.be/1AcJlZ4TcTY

https://youtu.be/ZDDcJ3d0UKw

https://youtu.be/06YHQzLwsjY

https://youtu.be/ymNmcS1KozM

https://youtu.be/nsI_l-U8VGc

https://youtu.be/V3YIlxSfmls

https://youtu.be/-vxwCfDUHhU

https://youtu.be/vn88_7o92e0

https://youtu.be/qFeAe9P1fgs

https://youtu.be/uj5IX-AjCMk

https://youtu.be/U-LTniz-rBI

https://youtu.be/sJpELK5SMU0





超音波システム（推奨）　ultrasonic-labo 

https://youtu.be/vOB85ThPFB8

https://youtu.be/gRluaCx1ifs

https://youtu.be/Ws0kO7tSsvA

https://youtu.be/h2hlbSsBIx0

https://youtu.be/ea7HcJkurs8



これは、新しい方法および技術です、
　超音波伝搬状態の解析結果から
　様々な応用事例(注）が発展しています。

　注：
　　１）乳化・分散に関する、パルスジェットの利用
　　２）化学反応促進に関する、媒体への伝搬周波数制御
　　３）表面改質に関する、高速処理
　　４）金属アドマイジング処理
　　５）加工技術への応用
　　６）精密測定・検査技術への応用


なお、今回の技術を
　コンサルティング事業として、展開・対応しています。




参考

　超音波を利用した「振動計測技術」
　http://ultrasonic-labo.com/?p=1502

　＜超音波のダイナミック制御技術＞を開発
　http://aeropres.net/release/html/5613
　
　超音波の解析動画を公開
　http://ultrasonic-labo.com/?p=1337

　超音波の伝播現象における「音響流」を利用する技術
　http://ultrasonic-labo.com/?p=1410

　ノウハウ＜超音波振動子の設置＞
　http://ultrasonic-labo.com/?p=1538

　超音波振動子の設置方法による、超音波制御技術
　http://ultrasonic-labo.com/?p=1487
　
　超音波水槽の新しい液循環システム
　http://ultrasonic-labo.com/?p=1271

　超音波洗浄機を改良する方法
　http://ultrasonic-labo.com/?p=1179

　対象物の振動モードに合わせた、超音波制御技術
　http://ultrasonic-labo.com/?p=1131

　オリジナル技術リスト
　http://ultrasonic-labo.com/?p=10177

　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

 

 

小型ポンプによる「脱気・マイクロバブル発生装置」

小型ポンプによる「脱気・マイクロバブル発生装置」

超音波システム研究所は、
　新しい小型ポンプを使用した
　超音波＜実験・研究・開発＞に適した
　脱気・マイクロバブル発生装置」を開発しました。

－今回開発したシステムの応用事例－
　ガラス製の水槽を利用した化学反応実験
　調理用機器を利用した表面改質実験
　メガネの洗浄器による洗浄実験
　各種の攪拌実験
　・・・・・・・
「脱気・マイクロバブル発生装置」による効果は
　　効率的な超音波照射を実現するとともに
　　ナノバブルの発生につながります。
　　さらに、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、
　　非常に安定した超音波照射制御を行うことができます。
　　（マイクロバブル・伝搬状態・・・の計測・解析により確認しています）