小型超音波振動子による「超音波システム」
小型超音波振動子を使用した
超音波＜実験・研究・開発＞に適した
超音波システムを開発しました。
超音波振動子：４０ｋＨｚ ５０Ｗ
－今回開発したシステムの応用事例－
ガラス製の水槽を利用した化学反応実験
調理用機器を利用した表面改質実験
「揺動ユニット」と組み合わせて利用した洗浄実験
各種の攪拌実験
・・・・・・・
小型超音波振動子は
各種の実験容器に直接入れることが可能になります。
現在利用している超音波装置に対しても
場合によっては追加投入することができます。
これらの組み合わせによる効果は
伝搬状態の計測・解析により確認しています。
様々な応用事例が発展しています。
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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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超音波の新しい「分散制御技術」
＊複数の異なる周波数の振動子の「同時照射」技術
＊代数モデルを利用した「定在波のシュミレーション」技術
＊振動子の固定方法による「定在波の制御」技術
＊時系列データのフィードバック解析による「超音波測定・解析」技術
＊液循環に関する「ダイナミックシステム」の統計処理技術
上記の技術を組み合わせることで
超音波による新しい分散制御技術を開発しました。
今回開発した技術の応用事例として、
複数の異なる、形状・サイズ・硬度・音響特性・・・の
組み合わせによる分散対象を効率良く分散させることが可能になりました。
特に、
超音波の発振周波数に対する、
対象物への伝搬周波数（キャビテーションと音響流の効果）を
明確に制御できるようになりました。
非常に単純な事項ですが
ノウハウとして詳細はコンサルティング対応させていただきます
複数の超音波振動子を利用する場合は
発振の順序、出力変化の方法、水槽内の液面の振動・・に関する
各種（時間の経過による特性の変化・・）の問題に、
＜相互作用の影響＞をグラフとして、把握することが重要です。
その結果
４０ｋHzの超音波振動子を使用した
２００－３００ｋHzの超音波による
キャビテーションや音響流の効果を利用できます。
超音波・洗浄・改質・攪拌・・・様々な実績につながっています。
これは、超音波に対する新しい視点です、
今回の実施結果から
対象物と超音波振動子の周波数の関係よりも
システムの超音波振動による相互作用の影響が
大変大きいことを確認しています。
超音波の伝搬状態を有効に利用するためには
相互作用による伝搬周波数の状態を検出して
最適化（制御）することが重要だと考えています。
コンサルティング事業としては、
２種類の超音波振動子の同時照射を使用するシステムを
主体として展開しています。
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中央線
中央線
八王子
浅川
＜システムの振動について Ｎｏ．２＞
自動搬送等のロボットの制御について最近では以下の事項があります
Ａ）安い材料で軽量にするため部品の剛性が弱い
Ｂ）海外で組み立てるため、組み立てのバラツキがある
Ｃ） Ａ・Ｂの問題を制御で対応処理する
ＣＰＵの性能により、あるところまでは改善できますが
根本的な解決には、
「制御することで発生する振動の影響」を考慮した解析が必要です
実際のロボット制御では、
統計モデルに基づいた予測と制御を行い対応しているものもあります
但し、各部品の剛性バランスが悪い場合は、
しばらく動作させてデータ採取とモデル作成を個別に行うような仕様になっています
超音波の振動を検討する場合にも同様なことがいえます
つまり、超音波自身による影響を考慮した制御が必要です
大変難しいことではないのですが、技術者があまり取り組まないジャンルの
「 統計数理解析 」です
これまでの経験をもとにから実験や改良を行うのではなく、
複雑な現象を統計モデルに基づいて解析することで
最も重要な問題点が浮かび上がってきます
（ 理由は現象が複雑すぎるので単純化によるリスクが大きく
データに基づいて行うほうが良いと言うことです
間違いのない自信のある経験で確実に改良できるのであれば
統計処理を加えることで普遍性が追加される可能性があります
経験として、私は、低周波の振動モードと高周波のモードを
同時に把握することは大変難しいと思います ）
特に推奨させていただくのが
１） ダイナミックシステムの統計的解析と制御
：赤池 弘次/共著中川 東一郎/共著：サイエンス社
２） 生体のゆらぎとリズム コンピュータ解析入門
：和田 孝雄/著：講談社です
（ 多くの現場で時系列データを採取していても、解析が単純であることが多く
結果につながっていません、ノウハウとしてコンピュータの進歩により大変進歩している
最新の時系列データの解析方法（書店では経済学のコーナー等にあります）を
学習して身につけることを提示します
注：自己回帰性を考慮した制御を行うと実験に再現性が多くなり、改良がしやすくなります
超音波技術＜ガラス容器＞ no.５０
間接容器の音響特性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。
＜＜超音波システム研究所 http://ultrasonic-labo.com/ ＞＞
超音波実験写真 Ultrasonic experiment photo no.３４
超音波実験写真
１：キャビテーションの制御技術
２：液循環の技術
３：治工具の利用技術
４：マイクロバブルの利用技術
上記に関する「超音波実験写真」資料を紹介します。
＜＜超音波システム研究所＞＞
Ultrasonic experiment photo
Control technology of cavitation
Technology of liquid circulation
Use of technology and tools
Use of micro-bubble technology
I will introduce the document "ultrasound photo experiment" about the above.
Ultrasonic System Laboratory
新しい超音波洗浄技術
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＜攪拌＞技術２９
超音波と容器の変化・変動を利用しています。
対象に合わせた、超音波制御により、＜乳化・分散＞が実現しました。
（対処に２０－８００ｋHzの超音波伝搬周波数を実現）
＜ 超音波システム研究所 ＞
超音波システム研究所（脱気マイクロバブル）no.２６０
脱気マイクロバブル発生装置
音響流制御
キャビテーション制御
超音波伝搬状態の計測・解析
「超音波攪拌技術」を応用した、洗剤・洗浄液の開発技術
「超音波攪拌技術」を利用した
超音波洗浄を効果的に行う洗剤・洗浄液の製造技術を開発しました。
今回開発した技術は
具体的な洗浄対象物の構造・材質に合わせ、
洗剤・溶剤が汚れに、強い音圧で接触することを可能にする
超音波洗浄専用の洗剤の製造方法に関するものです。
超音波に対する
定在波やキャビテーションの制御技術をはじめ
間接容器に対する伝播制御技術・・・により
適切な洗剤・溶剤・・・の攪拌を行います。
これまでは、洗剤の効果と超音波の効果が
トレードオフの関係にあることが多かったのですが
この技術により
洗剤と超音波の効果を相乗効果を含めて
大変効率的に利用可能になりました。
オリジナルの超音波伝搬状態の測定・解析技術により、
洗浄効果の評価・・・・多数のノウハウ・・・を確認しています。
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