超音波データの統計数理（R言語・環境による解析・評価）－－自己相関・バイスペクトル・インパルス応答・パワー寄与率－－（超音波システム研究所）
水槽内に２種類の超音波振動子を設置しています
循環ポンプとオーバーフローにより
＜振動子の下部を通して＞液循環を行っています
振動子の下部から
マイクロバブル・気泡・・が発生している様子が確認できます
超音波の効率的な利用には重要な技術です
＜超音波水槽の液循環について＞
水槽の上部液を（循環ポンプの吸い込み部に）取り込み、
水槽下部に（ポンプの吐出）液を吐出します
上下の液の分布（温度分布、溶存気体濃度分布、・・）を改善するために、
単純な一定流量の条件のもとで
水槽内に、３次元的な均一化を行うための
具体的な水槽・装置に合わせた、最適位置があります
実際に液循環動作と、計測・解析による確認を行い、
超音波照射条件としての
「液体の均一化を行います」
この状態に設定した後は
超音波利用の目的に合わせて
キャビテーション効果、加速度効果、・・・を
コントロールするために
水槽と超音波（周波数・出力・・）に合わせた
次の設定を行います
１）水槽や振動子の設置方法
２）液循環の設定方法（流量、タイマー制御、・・）
３）超音波制御・・・
以上の工程の後で
最後に
超音波の伝搬状態測定として
１日（あるいは３－８時間）の連続測定により
安定性の確認を行います
注：季節（気圧）変化・・・による対処は
測定管理の中で、流量調整で実現できます
これまでの装置・・の対策に比べ
現状の装置を最大限利用した、
最適な、改善・改良が実現します
具体的には
超音波の音圧が高く（利用効率が高く）安定します
（ 水槽設計ノウハウについて
理想的には
黄金比（近似値1:1.618）を利用して設計します
洗浄効果のある水槽には
1:1.8～1:4の比率が沢山あります ）
超音波システム研究所
ホームページ http://ultrasonic-labo.com/
超音波装置の最適化技術をコンサルティング提供
http://ultrasonic-labo.com/?p=1401
超音波水槽の新しい液循環システム
http://ultrasonic-labo.com/?p=1271
現状の超音波装置を改善する方法
http://ultrasonic-labo.com/?p=1323
超音波加湿器（１．７MHz）の音圧測定実験ーー超音波の非線形現象のコントロール技術開発ーー（超音波システム研究所）
ファインバブルを利用した＜超音波システム＞ーー脱気ファインバブル発生液循環ーー（超音波システム研究所）
オリジナル超音波プローブによる、エージング処理ーー表面残留応力の緩和・均一化ーー（超音波システム研究所）
超音波プローブを利用した超音波制御システム Ultrasonic-labo
超音波（振動子）の音響特性を考慮した制御技術 ultrasonic-labo
超音波システム研究所は、
超音波（振動子）の音響特性を考慮した
目的に合わせた超音波（音響流）制御技術を開発しました。
推奨システム概要
１：超音波とマイクロバブルによる表面改質処理を行った
２種類の超音波振動子（標準タイプ ３８ｋＨｚ，７２ｋＨｚ)
２：超音波とマイクロバブルによる表面改質処理を行った
超音波専用水槽(標準タイプ 内側寸法：500*310*340mm)
３：脱気・マイクロバブル発生液循環システム
４：制御ＢＯＸによる、超音波出力と液循環の最適化制御システム
５：超音波テスターによる、音圧管理システム
超音波
MIRAE ULTRASONIC TECH. CO
１）精密洗浄シリーズ（72KHz 300W）
株式会社カイジョー
２）投込振動子型超音波洗浄機 ２００G （38kHz 150W)
注意：水槽・振動子・治工具については、エージング処理により
音響特性の調整対応処理が可能です
＊特徴
超音波専用水槽による効果的な装置です
効率の高い超音波利用により
通常の水槽では強度・耐久性が不十分です
洗浄・攪拌・表面改質・・・対象物と目的により
２種類の超音波（振動子）を組み合わせて制御します
推奨タイプの組み合わせは
３８ｋHz、７２ｋHzの状態です
（主要周波数の実測値事例 ３３．７ｋHz ７１．４ｋHz
水槽により数値は大きく変化します）
洗浄・攪拌・表面改質・・・対象物と目的により
２種類の超音波（振動子）
１：３８ｋHz、７０ｋHz
２：２５ｋHz、３８ｋHz
３：２４ｋHz、６８ｋHz
４：３３ｋHz、２８ｋHz
５：３３ｋHz、４０ｋHz
６：３３ｋHz、７１ｋHz
・・・・・
様々な、組み合わせと
使用（制御）方法を提案しています
ポイントは
超音波の正確な発振周波数の測定・解析・確認と
解析と超音波利用目的に基づいて、
対象物・装置・治工具・・・の音響特性を考慮した
超音波伝搬状態を実現させる
以下の技術です
１）マイクロバブルを利用した、専用水槽内の「液体」の均一化
２）超音波の非線形現象（音響流）制御としての「液循環」
３）超音波の発振制御（注）
注）シャノンのジャグリング定理を応用した「超音波制御」方法
治工具と各種の制御により、超音波照射状態を適正に設定することで、
キャビテーションと加速度（音響流）の効果を、
目的に合わせた状態にコントロールできます。
－システムの応用事例－
ガラス製の水槽を利用した精密洗浄
間接容器を利用した表面改質
ナノレベルの攪拌・乳化・分散・粉砕
各種の化学反応処理
メッキ液・コーティング液の開発
ナノ粒子の製造
複雑な形状へのコーティング・・表面処理
表面の残留応力の緩和処理
水の改質（ラジカル化）
表面弾性波を利用した目的のサイズの霧化
・・・・・・・
補足
２種類の超音波振動子を利用するかわりに
１台の超音波振動子の発振制御、
あるいは液循環制御との組み合わせにより
１台の超音波でも対応可能ですが、
調整・制御は難しくなります
メガヘルツの超音波発振制御システムーーフィードバック解析技術を応用した、超音波の音圧測定解析装置ーー（超音波システム研究所）
超音波の非線形現象を制御する技術ーーオリジナル超音波プローブによる発振制御ーー（超音波システム研究所）
