超音波状態の制御技術ＮＯ．２

超音波状態の制御技術ＮＯ．２


音響流
一般概念
有限振幅の波が気体または液体内を伝播するときは、音響流が発生する。
音響流は、波のパルスの粘性損失の結果、自由不均一場内で生じるか、
または音場内の障害物（洗浄物・治具・液循環）の近傍か
あるいは振動物体の近傍で慣性損失によって生じる物質の一方性定常流である。
音響流は、大多数の超音波加工工程、なによりもまず浄化、乾燥、乳化、燃焼、
抽出過程での重要な強化因子であり、媒体内の熱交換と物質交換を著しく促進する。
加工工程での音響流の作用効果は、それらの速度と寸法因子によって決まる。


コメント
　ナノテクノロジーに代表されるように
音響流に関する技術は製造方法を大きく変える場合があります

　洗浄を検討する場合、
製造方法を理解し対応することで効率の高い洗浄が可能になると考えます

　そこで、音響流に対する正しい認識を持つことは大切だと思い、
　一般概念を提示しました

　音響流とキャビテーションや加速度による洗浄効果との関係は
非線形音響学を応用すると　説明の糸口が見つかるように思います

（　洗浄実態の説明は大変難しく、
現実的にはほとんどが古い簡易モデルで行われています　）　

注１： 非線形音響学「線形理論に立脚した従来の音響理論と，
　　　流体力学で取り扱うような強い衝撃波理論を補完する橋渡し的存在である」

注２：音響流の影響として

　　　１）加速度の変化は、液全体の広がり方や流れに関係する

　　　２）高周波の音響流はＯＨラジカルの反応と思われる現象がある
　　　　　（化学反応の促進に関係する）

　　　３）従来のパラメータ（音圧）は大きくバラツク　あるいは
　　　　　音圧値のバラツキが洗浄効果に比例する傾向がある

　　　このような事項に加え、洗浄物の大きさ・形状・材質により洗浄効果が
　　　変化しますので、音響流の効果を単純に評価することは出来ません
　　　しかし、音響流には適切な利用により
　　　　　液全体の利用と化学反応の促進を大きく改善できる事例があります
　　　　　今後、もっともっと注目されてよい現象（あるいはテーマ）だと思います

超音波照射実験 no.17

超音波照射実験　no.17



超音波照射実験

マイクロバブルを発生させる
液循環システムを利用した超音波実験
超音波と液循環の設定・変化・変動を利用しています。
対象に合わせた、超音波・液循環制御により、
　超音波の伝搬状態をコントロールしています。
　＜　超音波システム研究所　＞

超音波計測技術ｎｏ．１０

超音波計測技術ｎｏ．１０


（振動子２．５ＭＨｚを利用した振動計測）
　新しい超音波計測システムの測定状態です。
　測定データを弾性波動を考慮した解析で、
　各種の振動状態を検出します。
　＜　超音波システム研究所　＞

超音波測定技術

超音波測定技術



超音波測定技術

振動子　１．６ＭＨｚ 、２．５ＭＨｚを利用した振動計測
　新しい超音波計測システムの測定状態です。
　測定データを弾性波動を考慮した解析で、
　各種の振動状態を検出します。

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解析して
評価・応用しています

目的に応じた利用方法が可能です
　例1：超音波水槽内の音圧管理
　例2：超音波洗浄機の超音波周波数の確認
　例3：洗浄対象物（材質、数量、治工具・・）
　　　　　による超音波の伝搬状態の確認
　例4：超音波攪拌における超音波条件の設定
　・・・・・・・・・