超音波実験no.３６２

超音波実験no.３６２



超音波水槽の改良

水槽や容器の伝搬効率を推定する方法を利用して

＜独自の水槽改良＞を行います



超音波システム研究所の測定値を基準にして

改良を行い、超音波利用効率の良い状態にできます



この結果により、目的とする超音波の利用に適した

伝搬状態が実現できます



このような水槽の条件を考慮すると、

水槽の製造方法が大きな要因であることがわかります



＜補足＞

実際には超音波照射による確認により、

明確な改良を行います



しかし、超音波を照射しなくても測定・解析だけでも

水槽に問題がある場合は、問題点を検出することができます



この技術の説明にはたくさんの実験結果が必要ですので省略します



結果としては、

「改良すると時間的な特性が大きく変わります」

各種の工夫も大切ですが

現状の超音波利用では

ベースとなる水槽が最も重要だと思います



注：水槽の改良技術を応用していくと
まだまだ超音波の利用効率が上がると考えます

注：水槽の改良には個別の対応が必要です、
詳細は超音波システム研究所に問い合わせてください。



　水槽を改良することによる効果を解析した結果

　パワースペクトルの特性から

　高周波が幅広く伝搬していることがわかりました



これは

　高価な高周波の超音波を利用しなくても

　低価格の低周波の使用でも、さまざまな目的に対して

　幅広い超音波を利用することが可能になることを示す

　重要な結果だと考えています



　個別の水槽に対して対応させていただきます

（詳細は超音波システム研究所に問い合わせてください）

セミナー：超音波＜攪拌＞技術

超音波＜攪拌＞技術


■「超音波攪拌技術の基礎と応用」　

対　　　　象： 関連部門若手担当者

開催予定日時：
２０１１ 年 １０月 １１日　(火)
　１０：３０～１７：３０

会　　　　場：研修室
（東京・西新宿：小田急新宿第一生命ビル２２Ｆ）

定　　　　員：２５名　（研修室）

主催：　株式会社日本テクノセンター

このセミナーで

　「超音波振動子の設置方法による、
定在波の制御ノウハウ」を公開します


http://www.green.dti.ne.jp/aabccdx/page011.html

http://www.j-techno.co.jp/


■プログラム



　１）超音波の基礎１

　　ａ．水中の超音波

　　ｂ．空中の超音波

　　ｃ．弾性体の超音波



　２）超音波の基礎２

　　ａ．キャビテーション効果

　　ｂ．加速度（音響流）効果



　３）デモンストレーション１

　　　（超音波洗浄器とデジタルカメラによる）

　　ａ．キャビテーションの観察

　　ｂ．キャビテーション効果の確認　



　４）超音波攪拌のメカニズム１

　　ａ．超音波伝搬現象の概要

　　ｂ．超音波照射

　　ｃ．攪拌・乳化・分散の方法



　５）超音波攪拌のメカニズム２

　　ａ．現状の問題

　　ｂ．問題の整理

　　ｃ．対処方法について　



　６）超音波攪拌のメカニズム３

　　ａ．超音波制御による攪拌

　　ｂ．超音波攪拌の論理モデル

　　ｃ．超音波伝搬状態の解析



　７）デモンストレーション２

　　　（超音波洗浄器とデジタルオシロスコープによる）

　　ａ．加速度（音響流）の確認

　　ｂ．加速度（音響流）効果の解析



　８）具体的な応用例

　　ａ．超音波装置

　　ｂ．対象物と攪拌容器

　　ｃ．冶工具と音響流



　９）新しい超音波＜攪拌・乳化・分散＞制御

　　ａ．ガラス容器の音響特性を利用した非線形超音波技術

　　ｂ．食品・医療分野への応用（細胞、血液、・・・）

　　ｃ．新素材開発への応用（カーボン（ＣＮＴ）や鉄粉の分散・・）

　　ｄ．化学研究開発への応用（発光現象の利用・・）



１０）複数の超音波（周波数）を利用した攪拌システム

　　ａ．ロシアの金属材料製造事例の紹介

　　（間接容器の組み合わせ技術による分散技術

　　　これは、本セミナーで初めて説明します

　　　ロシアの技術を応用発展させたオリジナル方法です）

　　　

　　ｂ．ノウハウを含めた応用例を紹介します

　　（ナノレベルの分散事例、表面均一化（改質）の事例、・・）



１１）超音波導入における注意点

　　ａ．超音波の効果（キャビテーション、加速度）

　　　　　に対する超音波装置の発振周波数と出力について

ｂ．水槽の構造・設置方法の問題

　　ｃ．環境と液循環の問題

　　ｄ．超音波の取り扱いに関する問題（保守・メンテナンス）





■講師の言葉：



　超音波を利用した攪拌は、幅広く利用されていますが、多数の問題があります。

　ナノレベルの攪拌に対する、最大の問題は、

　対象物の物性に合わせた適切なキャビテーションの

　制御（超音波照射）を行うことが、難しいことです。



　対象物の物性に合わせて

　　キャビテーションをコントロールすることと

　　加速度の効果により全体に攪拌効果を広げることを

　　超音波の伝搬現象として適切に行うためには、

　

　目的とする超音波の適切な状態を

　　明確にして制御する必要があります。



　これまでに、

　超音波の伝搬状態を、

　対象物に対する弾性波動としてとらえることで

　計測・解析してきました。



　その結果、

　　超音波の特性を利用した、

　　攪拌対象物に合わせた超音波制御技術による

　　攪拌に成功しました。



　具体的な技術として、本セミナーでは

　　超音波の特性と攪拌に対する

　　安定した再現性のある超音波攪拌が実現できる

　　技術について、超音波の基礎から説明します。



今回特に、超音波分散に必要な、

　「間接容器の組み合わせ技術」

　　について、初めて説明します。



・講義で得られる知識を実務に活かせる、分野、部門等について



研究開発部門

　新素材の開発（攪拌・乳化・分散技術の利用、不純物の除去、・・）

　触媒の開発（化学反応の促進技術の利用、発光現象の利用、・・）

　コーティング、塗料・・の表面処理（均一な表面の利用・・）

　医薬品・食品に対する新しい攪拌システム



製造部門

　攪拌（均一な攪拌技術、目的に合わせた超音波の検討・設定方法）

　洗浄・表面改質（ナノレベルの洗浄、均一な表面・残留応力の緩和、・・）

　省エネ（ＡＣ１００Ｖ電源で１００Ｗ以下の電力による効果的な超音波利用・・）

　加工油（オリジナル油の製造、分散したＣＮＴの添加・・・）

　洗剤（オリジナル洗剤の製造、添加材の乳化・・・）

　粉末の分散（表面積の拡大・・・）

超音波システム研究所 Ultra Sonic wave System Institute no.２２３

超音波システム研究所　Ultra Sonic wave System Institute　no.２２３


超音波測定・解析システム


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です。
　測定したデータについて、弾性波動を考慮した解析で、
　各種の振動状態（モード）として検出します。

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る
バイスペクトル解析を行い、
　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
　・・・・・・・・・

注意

　現状の、解析ツールを使用することで
　　十分な状態把握はできると考えています。

　　非線形性に関する解析ソフトは
　　有効で効果的ですが、
　　弾性波動と時系列データの統計処理につて
　　理解することが必要です。

超音波制御技術＜ガラス容器＞

超音波制御技術＜ガラス容器＞


超音波の利用に関して
　液循環を効果的に利用する技術を紹介します

　１）音響特性に関して伝搬効率の高い金属表面処理を水槽に行います

　２）液循環の流量・流速の制御可能な構造・システムを採用します

超音波システムの技術 no.112

超音波システムの技術 no.112


複数の振動子を使用する超音波システム

目的に合わせた超音波の効果を
効率よく安定した状態で利用できる
（複数の異なる周波数の振動子を
　　同時に出力して使用する）
「超音波システム」として　
　ご提案（設計・製造・販売・コンサルティング）させていただきます

超音波振動子の設置方法による、定在波の制御技術の利用により
　制御幅が大きく広がりました


型番「ＵＳＷ－２８・７２S」＜推奨＞
　（２８ｋHz　７２ｋHz　の超音波振動子を制御するタイプ）

型番「ＵＳＷ－４０・７２S」
　（４０ｋHz　７２ｋHz　の超音波振動子を制御するタイプ）

型番「ＵＳＷ－２８・４０S」
　（２８ｋHz　４０ｋHz　の超音波振動子を制御するタイプ）

お問い合わせはメールでお願いします
**************************************
超音波システム研究所
　 http://www.green.dti.ne.jp/aabccdx/
**************************************
注：効果の例（超音波制御）として
　　２００－４００ｋHzの高調波による洗浄・攪拌事例があります