岡本太郎 太陽の塔
(超音波テスターによる<測定・解析・制御>の応用技術)
超音波システム研究所(所在地:東京都八王子市)は、
小型ポンプを利用した液循環により
超音波(音響流)の伝搬状態をダイナミックに制御する
「流水式超音波(音響流)制御技術」を開発しました。
超音波テスターによる
流れと超音波の複雑な変化を、
水槽・液体(マイクロバブル)・超音波振動子・・・
の相互作用を含めた音圧解析により
利用目的に合わせて、
音響流の変化をコントロールするシステム技術です。
実用的には、
現状の液循環装置について
ON/OFF制御(あるいは流量・流速・・・の制御)を
装置の設置状態、対象物を含めた表面弾性波を考慮して
各種相互作用・振動モードを最適化する方法です。
特に、ポンプの特性を利用して、
液体と気体を交互に循環させる・・・により
新しい超音波・マイクロバブルの効果を実現しています。
ナノレベルの応用では、
「流水式超音波システム」として
20メガヘルツまでの周波数変化を含めた
「超音波シャワー」による
効率の高い超音波利用が実現しています。
-今回開発したシステムの応用実施事例-
オゾンと超音波の組み合わせ技術
低出力(50W以下)による5mサイズの水槽への超音波伝搬
ガラス・レンズ部品の精密洗浄(超音波シャワー技術)
複雑な形状・線材・真空部品・・・の表面改質(共振現象の制御技術)
溶剤・洗剤・・・・の化学反応(超音波と流れによる攪拌)
ナノレベルの粉末・塗料・触媒・・・攪拌・分散(表面弾性波の制御技術)
マイクロレベルの金属エッジ部のバリ取り
めっき・コーティング・表面処理・・・
・・・・・・・
上記の技術は、音圧(非線形現象)測定・解析に基づいて、
表面弾性波と流体の流れに関して
ダイナミック制御を実現させる
新しい超音波システムの開発方法です。
興味のある方は、メールでお問い合わせください
■参考動画
https://youtu.be/Nv9ufCPgW2g
https://youtu.be/cY3FKtWVc8Y
https://youtu.be/dMSSqMv3dCM
https://youtu.be/Ic5GEjFIx9U
https://youtu.be/b338wdQGUB0
https://youtu.be/1rzRdMlOpL0
https://youtu.be/6qEcZiFg2F8
https://youtu.be/Nf7hwQeLotc
https://youtu.be/jCSAjRQKjqg
https://youtu.be/LoxWrX_p_Cs
https://youtu.be/Oh7ct4Ylb2Q
https://youtu.be/gW92as0JaLo
「流水式超音波システム」は
中性洗剤、アルコール・・・に対しても利用可能です。
現在利用している洗剤、溶剤、洗浄液・・・に対しても
場合によっては利用することができます。
「流水式超音波システム」による効果は
効率的な超音波照射を実現するとともに
マイクロバブル・ナノバブルの発生を促進します。
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(音響流)制御を行うことができます。
(超音波伝搬状態の計測・解析により確認しています)
「流水式超音波システム」
http://ultrasonic-labo.com/?p=1258
小型ポンプによる「音響流の制御技術」
http://ultrasonic-labo.com/?p=7500
液循環ポンプによる 「音響流の制御システム」
http://ultrasonic-labo.com/?p=1212
超音波の組み合わせ制御技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=7277
小型超音波振動子による「超音波伝播制御」技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1602
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
3種類の異なる周波数の「超音波振動子」を利用する技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=3815
ジャグリング定理を応用した「超音波制御」
http://ultrasonic-labo.com/?p=1753
「非線形超音波照射技術」
「非線形超音波照射技術」
従来の説明では、不安定な・不確定な現象として
効率よく利用されていなかった
超音波の非線形性に関する
具体的な利用方法を紹介します
科学的な解析や検討は
液体・気体・弾性体・・の状態が複雑に関係するため
大変難しいと考えます
しかし、工学的な技術としての利用に関しては
超音波の非線形性現象を認識して、
その効果を利用することが可能です
もっとも単純な例は
超音波水槽における、ガラス容器の利用です
あるいは、強いキャビテーションの利用です
注:すべて経験的に取り組むと
複雑さにより非効率で不安定な方法になりがちです
十分な論理的なモデルを
計測・解析に基づいて構成し、検討を深めることが必要だと考えています
特に、不確定な部分も
(非線形性による影響も含んだ)ブラックボックスとして
技術開発されることを提案します
( 詳細は超音波システム研究所にお問い合わせください
40kHzの超音波とガラスの組み合わせにより
100kHz以上の
超音波伝搬現象を利用することが可能になります
ポイントが「超音波の非線形性利用技術です」 )
以下 「新しい超音波技術」を紹介します
超音波に対する
物の作用として
<反射> <屈折> <透過>
液循環などの
流体の影響による
<音響流との相互作用>
環境の条件・変化による
<液温の上昇>
<溶存気体の濃度変化>
<室温・湿度の変化>
<・>・・
上記の各種パラメータを考慮した
適切な超音波利用を可能にする
技術を開発しました
ポイントは
キャビテーション、加速度、音響流による
(対象物への)
伝搬状態のバランスを調整することです
この技術には
超音波の計測・解析ノウハウを含め
様々な技術が重なり合っています
これを
超音波シミュレーションを利用して開発した
「非線形超音波照射技術」 と考えます
参考 http://ultrasonic-labo.com/?p=1328
参考 http://ultrasonic-labo.com/?p=1471
参考 http://ultrasonic-labo.com/?p=1410
超音波の伝播現象における「音響流」を測定する技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1197
超音波システム研究所
ホームページ http://ultrasonic-labo.com/
参考書::超音波とマイクロバブルによる表面改質(応力緩和)技術