超音波実験no.３４９
新しい超音波利用の研究開発を行っています
超音波（伝搬状態）測定・解析に特化した、
＜＜ 超音波コンサルティング ＞＞を提供します
超音波の非線形性現象を認識して、
その効果を利用しています。
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超音波システム研究所
ホームページ http://ultrasonic-labo.com/
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Ultrasonic technique know-how no.５
The propagation state of an ultrasonic wave is measured.
超音波の伝搬状態を計測しています
It is in the irradiation state by two kinds of ultrasonic waves (28kHz 72kHz).
2種類の超音波（２８ｋHz ７２ｋHz）による照射状態です
超音波伝搬信号 Ｎｏ．４２
パソコン・超音波振動子・オシロスコープ・Japanino・・・
を利用した計測制御技術に関する、
超音波実験での「超音波伝搬信号」です
超音波制御技術＜ガラス容器＞ Ultrasonic technique 「glass container」
間接容器と液循環制御により、
超音波（キャビテーション）と音響流を「適正に設定・制御」できます。
その結果、目的に合わせた超音波の状態が実現できます。
ポイント１
各種容器の音響特性の計測による特徴の確認がノウハウです。
ポイント２
容器と循環液と空気の境界の設定がノウハウです。
超音波の伝搬状態を幅広く設定・制御し、安定した利用が可能になります
各種のパラメータに関する詳細な設定は
超音波の利用目的により異なりますので
興味のある方は超音波システム研究所にお問い合わせください
An indirect container and liquid circulation control,
It can carry out they "are a setup and control properly" of an ultrasonic wave (cavitation) and the sound flow.
As a result, the state of the ultrasonic wave united with the purpose is realizable.
超音波による表面改質技術の基礎資料 ｎｏ．２
超音波による表面改質技術の研究開発を行う上で
参考にした資料・実験・研究を紹介します
（上記の応用技術による製品化）
＊マイクロバブルと超音波による金属・樹脂の表面改質システム
（超音波振動子、水槽にも適用できます）
＊定在波の制御システム
＊脱気・マイクロバブル発生装置と超音波によるナノバブルの発生・利用システム
＊超音波の測定データに関する解析システム
非常に幅広い対応が可能なシステムになっています
目的に対して超音波をコントロールすることで
付加価値が生まれます
（例 新しい表面の生成、均一な表面の化学反応 等 ）
新しい超音波の応用開発が可能！
目的に合わせた超音波の制御が可能なシステム
＜＜超音波システム研究＞＞
複数の超音波振動子を制御するシステム技術
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）
複数の異なる「超音波振動子」を同時に照射する技術
超音波（伝搬状態）測定・解析に特化した、
＜＜ 超音波コンサルティング ＞＞を提供します
超音波の非線形性現象を認識して、
その効果を利用しています。
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超音波＜測定・解析＞システム（テスター２０１２）no.２４
超音波プローブによる測定システムです。
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）として検出出来ます。
検出データをフィードバック解析することにより
超音波の非線形現象（音響流）やキャビテーション効果を
グラフにより確認できるようにしたシステムです。
超音波システム研究所
資料（超音波システム研究所）
＜洗浄の概要＞
洗浄とは、洗浄物から汚れを除去すること
＜超音波洗浄＞
定義１（一般的な超音波洗浄）
超音波洗浄とは、洗浄液中に超音波を照射し、発生する衝撃波で洗浄物から汚れを除去
すること
定義２（理想的な超音波洗浄）
超音波洗浄とは、汚れが除去された被着体の表面性が満足される状態になるようにすること
定義３（超音波洗浄の原理）
超音波洗浄には、物理作用と化学作用による2種類の要素がある
物理作用はキャビテーションあるいは水の流速（加速度）により洗浄を行うこと
化学作用は水や洗浄液の化学反応を促進させることで洗浄を行うこと
効果のある洗浄の条件
効果のある洗浄とは
汚れのある洗浄物の界面擬集エネルギーに打ち勝つ超音波エネルギー
を界面に与えることで汚れが除去されること
汚れのない洗浄物の表面擬集エネルギーよりも小さい超音波エネルギー
を界面に与えることで洗浄物にダメージを与えないこと
条件
１） 1年の中で、季節変化の影響による洗浄効果の変化を最小限にする
２） 1日の中で、時間経過の影響による洗浄効果の変化を最小限にする
３） 洗浄液の変化による洗浄効果の変化を最小限にする
４） 除去した汚れの再付着量を最小限にする
５） 洗浄液・洗浄物・洗浄治具・洗浄水槽・超音波 等の最適化により洗浄効率を高くする
＝超音波伝搬の利用に関するノウハウ＝
１） カルノー・サイクルの経緯のように
技術の進歩が科学の進歩を促進する。
（科学と技術の工学的な関係）
こういった関係が「超音波の利用」には必要(注）な気がします
注：実用や応用には多くのパラメータの適切なバランス感覚が必要
特に、設計を考慮に入れた観察が行えるようになるための
経験と直感の訓練により本質的な発見やアイデアが生まれると思います
コメント：
実用と言う制約と、興味深い現象の中から、適切な開発・設計を行うことは
開発者の人間性によるところが大変大きいと思います
諦めずに、粘り強く努力する根拠には、「困難を乗り越える喜び」と
それを理解してくれる「第三者（歴史的、あるいは競合者、理解者」があると考えています
２）ワットの蒸気機関の改良のように
１） 原理的事柄を研究する （超音波の原理を研究する）
２）ニューコメンの機関を参考に、改良して効率を上げる （プラントの制御を参考にする）
３）弁の開閉をピストンに連動させて交互に蒸気を供給する （ジャグリングのような連動を検討する）
４）遊星歯車機構を実用化する （新しい脱気マイクロバブル構造を検討する）
５）速度調整を行う （実験と調整を繰り返す）
コメント：
この経過には大変深い検討と試行錯誤の背景を感じます
実用を目的としているため、幅広く・確実に効果を出すための方法になっていると思います
現在では各分野の研究を幅広く理解することが難しいので、経験に基づいた直感と共同研究が大変重要だと思います
今後、超音波の利用が進み大きな発展が実現するために検討を続けたいとおもいます
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