超音波システム研究所
最終更新日:2023-11-19 14:24:40.0
超音波システム(2種類の超音波振動子を発振制御)1.00
基本情報超音波システム(2種類の超音波振動子を発振制御)
超音波とファインバブル(マイクロバブル)による洗浄装置
超音波水槽に複数の超音波振動子(振動板)を使用する場合には
各超音波出力の関係性を測定解析し、
最適化した出力方法・・・を提案します。
従来は、最大出力で使用する傾向が強いと思いますが
水槽の強度・構造・・・洗浄物・付着した汚れ・・・により
出力を適切に抑えることで
効果的な超音波の伝搬状態を実現させることができます
具体例
*水槽の問題
オーバーフロー構造の修正・追加
設置方法の変更
設置場所(床面)の修正
水槽の表面処理(超音波とマイクロバブルによる応力緩和処理)
*洗浄液
マイクロバブル発生液循環システムの追加
液循環の設定条件により
キャビテーションと音響流を最適化する
*超音波
複数の異なる周波数の超音波を制御して使用する
振動子の設置方法を変更
液循環と超音波振動子のONOFF制御により
キャビテーションと音響流を最適化する
*洗浄
洗浄条件(洗浄物、汚れ、・・・)における変動範囲の確認
洗浄目的(洗浄レベル、不良率、・・)の確認
洗浄評価方法の確認
音圧測定解析に基づいた、超音波システム開発コンサルティング1
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、
対象(弾性体、液体、気体)を伝搬する超音波振動の
ダイナミック特性を解析・評価する技術により、
洗浄物・治工具・超音波振動子・水槽・液循環・・に関する、
相互作用を<目的に合わせて最適化>する技術を開発しました。
超音波発振制御プローブ、超音波テスターを利用したこれまでの
発振・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
超音波利用に関する出力の最適化技術として開発しました。
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
この技術を
超音波システム(洗浄、攪拌、加工・・・)の最適化技術として
コンサルティング対応しています。
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超音波洗浄機の設計・製造・開発コンサルティング
超音波システム研究所は、
超音波の伝搬状態に関する計測・解析技術を応用して、
超音波専用水槽の設計・製造技術を開発しました。
今回開発した技術により
水槽の最大長さ:3cm(液量5cc)~
600cm(液量8000リットル)の
超音波専用水槽に対して、
超音波洗浄や表面改質・・・に適した
超音波の利用効率、キャビテーションと音響流のダイナミック制御、
対象物への伝搬状態・・・を利用目的に合わせて実現出来ます。
従来の水槽(あるいは振動子)設計や製造においては
音響特性に対する考慮が十分でないために、
振動の干渉・減衰による不均一・不安定な事象により
超音波の寿命・水槽のトラブル・・・が起きやすい傾向があります。
この技術は、
現状の水槽・振動子・・に対しても
問題点(洗浄液の各種分布、水槽・振動子の設置方法)を検出し
改善・改良を行うことができます。
ーー提供ノウハウーー
0)装置の設計・製造方法
1)超音波のONOFF制御
2)液循環のONOFF制御
3)最適化ノウハウの提供
4)メガヘルツ超音波の利用方法
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超音波の非線形スイープ発振制御技術
超音波システム研究所(所在地:東京都八王子市)は、
表面弾性波の非線形振動現象を利用した
新しい超音波の非線形スイープ発振制御技術を開発しました。
複雑な振動状態について、
1)線形現象と非線形現象
2)相互作用と各種部材の音響特性
3)音と超音波と表面弾性波
4)低周波と高周波(高調波と低調波)
5)発振波形と出力バランス
6)発振制御と共振現象
・・・
上記について
音圧測定データに基づいた
統計数理モデルにより
表面弾性波の新しい評価方法で最適化します。
超音波洗浄、加工、攪拌、・・・表面検査、・・ナノテクノロジー、・・
応用研究・・・ 様々な対応が可能です。
超音波の伝搬特性
1)振動モードの検出(自己相関の変化)
2)非線形現象の検出(バイスペクトルの変化)
3)応答特性の検出(インパルス応答特性の解析)
4)相互作用の検出(パワー寄与率の解析)
注:「R」フリーな統計処理言語かつ環境
autcor:自己相関の解析関数
bispec:バイスペクトルの解析関数
mulmar:インパルス応答の解析関数
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超音波とファインバブルのダイナミック制御による表面処理技術
<<脱気ファインバブル発生液循環装置>>
1)ポンプの吸い込み側を絞ることで、キャビテーションを発生させる。
2)キャビテーションにより溶存気体の気泡が発生する。
上記が脱気液循環装置の状態。
3)溶存気体の濃度が低下すると
キャビテーションによる溶存気体の気泡サイズが小さくなる。
4)適切な液循環により、
20μ以下のファインバブルが発生する。
上記が脱気マイクロバブル発生液循環装置の状態。
5)上記の脱気ファインバブル発生液循環装置に対して
超音波を照射すると
ファインバブルを超音波が分散・粉砕して
ファインバブルの測定を行うと
ウルトラファインバブルの分布量がファインバブルの分布量より多くなる
上記の状態が、超音波を安定して制御可能にした状態。
6)超音波を安定して制御可能な状態に対して
オリジナル製品:メガヘルツの超音波発振制御プローブにより
メガヘルツ(1-20MHz)の超音波を発振制御する。
音圧レベルの制御方法は、液循環とメガヘルツの超音波の
オリジナル非線形共振現象をコントロールすることで
効果的なダイナミック状態に設定・制御する。
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超音波洗浄機の改良技術(コンサルティング対応)
現状の超音波洗浄機を改良する方法
(超音波水槽と液循環の最適化技術を開発)
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。
特に精密な、ナノレベルの洗浄に対しては
メガヘルツの超音波発振プローブによる発振制御の追加対応を
提案実施対応します
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<樹脂>を利用した超音波技術のコンサルティング対応
超音波システム研究所は、
<樹脂の音響特性>を利用した
メガヘルツの超音波伝搬制御技術を開発しました。
具体的な利用に関してコンサルティング対応しています。
樹脂(テフロン、塩ビ、LCP、・・)の特性は
一般的に超音波を減衰すると考えられています。
材質・形状・・の超音波伝搬特性に合わせた各種の設定により、
メガヘルツの超音波を効率よく伝搬制御することが可能になります。
詳細は、具体的な対象により異なる設定になるため
単純に説明できませんが
樹脂とメガヘルツの超音波による
洗浄・加工・化学反応・攪拌・・・による
新しい成果が増えています。
これは、新しい方法および技術です、
これまでの実施結果から
樹脂の様々な音響特性は、
金属・ガラス・・では難しい超音波の非線形伝搬現象を実現しています。
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取扱会社 超音波システム(2種類の超音波振動子を発振制御)
2008. 8 超音波システム研究所 設立 ・・・ 2012. 1 超音波計測・解析システム(超音波テスターNA)製造販売開始 ・・・・ 2022. 7 非線形現象を利用した、洗浄・攪拌技術を開発 2022.12 超音波の非線形現象を評価する技術を開発 2023. 1 共振現象と非線形現象の最適化技術を開発 2023. 2 超音波技術開発に関する西田幾多郎モデルを開発 2023. 6 超音波の非線形振動現象に基づいた最適化技術を開発 2023. 6 超音波プローブの製造方法を開発 2023. 8 抽象数学における、スペクトル系列を利用した、超音波制御技術を開発 2023. 8 スイープ発振とパルス発振の組み合わせ技術を開発 2023. 9 100MHz以上の超音波伝搬制御技術を開発 2023.10 メガヘルツの超音波めっき(特許出願) 2023.11 非線形現象の制御技術を開発 2024. 1 超音波振動の相互作用を測定解析評価する技術を開発 2024. 2 メガヘルツ超音波による表面処理技術を開発 2024. 4 共振現象と非線形現象の最適化技術を開発
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