超音波研究に関する実験動画 ultrasonic-labo
オリジナル超音波実験：超音波テスター Ultrasonic tester
超音波実験 Ultrasonic experiment ＜超音波システム研究所 ultrasonic-labo＞
＜樹脂容器＞を利用した超音波
超音波システム研究所は、
＊超音波システムの設計・製造技術
＊キャビテーション・音響流の制御技術
＊超音波の非線形現象を計測・評価する技術 を応用して
＜樹脂容器・洗浄ビーズ・・・＞を利用した
超音波の伝搬状態をコントロールする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、
各種部品・材料の状態（空中、水中、弾性体との接触・・）
に合わせた、超音波の効果的（洗浄・改質・攪拌・化学反応促進・・・）
な利用を実現させることが可能となりました。
超音波実験 Ultrasonic experiment ＜超音波システム研究所 ultrasonic-labo＞
超音波（振動子）の音響特性を考慮した制御技術 ultrasonic-labo
超音波システム研究所は、
超音波（振動子）の音響特性を考慮した
目的に合わせた超音波（音響流）制御技術を開発しました。
推奨システム概要
１：超音波とマイクロバブルによる表面改質処理を行った
２種類の超音波振動子（標準タイプ ３８ｋＨｚ，７２ｋＨｚ)
２：超音波とマイクロバブルによる表面改質処理を行った
超音波専用水槽(標準タイプ 内側寸法：500*310*340mm)
３：脱気・マイクロバブル発生液循環システム
４：制御ＢＯＸによる、超音波出力と液循環の最適化制御システム
５：超音波テスターによる、音圧管理システム
超音波
MIRAE ULTRASONIC TECH. CO
１）精密洗浄シリーズ（72KHz 300W）
株式会社カイジョー
２）投込振動子型超音波洗浄機 ２００G （38kHz 150W)
注意：水槽・振動子・治工具については、エージング処理により
音響特性の調整対応処理が可能です
＊特徴
超音波専用水槽による効果的な装置です
効率の高い超音波利用により
通常の水槽では強度・耐久性が不十分です
洗浄・攪拌・表面改質・・・対象と目的により
２種類の超音波（振動子）を組み合わせて制御します
推奨タイプの組み合わせは
３８ｋHz、７２ｋHzの状態です
（主要周波数の実測値事例 ３３．７ｋHz ７１．４ｋHz
水槽により数値は大きく変化します）
洗浄・攪拌・表面改質・・・対象と目的により
２種類の超音波（振動子）
１：３８ｋHz、７０ｋHz
２：２５ｋHz、３８ｋHz
３：２４ｋHz、６８ｋHz
４：３３ｋHz、２８ｋHz
５：３３ｋHz、４０ｋHz
６：３３ｋHz、７１ｋHz
・・・・・
様々な、組み合わせと
使用（制御）方法を提案しています
ポイントは
超音波の正確な発振周波数の測定・解析・確認と
解析と超音波利用目的に基づいて、
対象物・装置・治工具・・・の音響特性を考慮した
超音波伝搬状態を実現させる
以下の技術です
１）マイクロバブルを利用した、専用水槽内の「液体」の均一化
２）超音波の非線形現象（音響流）制御としての「液循環」
３）超音波の発振制御（注）
注）シャノンのジャグリング定理を応用した「超音波制御」方法
http://ultrasonic-labo.com/?p=1753
治工具と各種の制御により、超音波照射状態を適正に設定することで、
キャビテーションと加速度（音響流）の効果を、
目的に合わせた状態にコントロールできます。
－システムの応用事例－
ガラス製の水槽を利用した精密洗浄
間接容器を利用した表面改質
ナノレベルの攪拌・乳化・分散・粉砕
各種の化学反応処理
メッキ液・コーティング液の開発
ナノ粒子の製造
複雑な形状へのコーティング・・表面処理
表面の残留応力の緩和処理
水の改質（ラジカル化）
表面弾性波を利用した目的のサイズの霧化
・・・・・・・
補足
２種類の超音波振動子を利用するかわりに
１台の超音波振動子の発振制御、
あるいは液循環制御との組み合わせにより
１台の超音波でも対応可能ですが、
調整・制御は難しくなります
オリジナル超音波実験：表面弾性波の測定・解析 ultrasonic-labo
超音波システム研究所（所在地：東京都八王子市）は、
オリジナル製品：超音波テスターを利用した
超音波の音圧「測定解析データ」を公開しました。
＜＜超音波の音圧測定・解析＞＞
１）多変量自己回帰モデルによる
フィードバック解析により
超音波の安定性・変化について検討・評価します
（多くの超音波洗浄装置は、この点に問題があります）
２）インパルス応答特性・自己相関の解析により
水槽・振動子・治工具・・に関する検討・評価を行います
（超音波加工における最重要パラメータです）
３）パワー寄与率の解析により
超音波（周波数・出力）、水槽、液循環・・
の最適化に関する検討・評価を行います
（量産対応の装置では、この検討が重要です）
４）その他（表面弾性波の伝搬）の
非線形（バイスペクトル）解析により
対象物に合わせた、洗浄・攪拌・分散・改質・・・
の検討・評価を行います
（ナノテクノロジーの応用を含め
超音波利用方法の研究開発には必要です）
この解析方法は、
複雑な超音波振動のダイナミック特性を
時系列データの解析手法により、
超音波の測定データに適応させることで実現しています。
（これまでの経験や実績とは異なる考え方になる場合が多く
説明や打ち合わせに時間がかかる部分ですが
超音波に関する複雑な事象を考えると
キャビテーションや音響流で説明するといった方法では
例外的な事例が多すぎると判断して
弾性波動と機械振動に関する技術を利用して検討しています）
具体的な超音波伝播周波数の状態により、
解析の有効性を考慮する必要があるため
すべてに適応する測定条件設定はありません。
（装置に合わせた、事前のシミュレーション検討を行っています）
この解析により、洗浄以外に
超音波加工、攪拌、化学反応、表面処理・・・
対象物に合わせた超音波利用を実現しています
（非常に効果があります、興味のある方はメールでお問い合わせください）
音圧測定解析データ（スライドショー）
超音波実験 Ultrasonic experiment ＜超音波システム研究所 ultrasonic-labo＞
超音波実験 Ultrasonic experiment ＜超音波システム研究所 ultrasonic-labo＞
