超音波の発振制御実験 （超音波システム研究所 ultrasonic-labo）
超音波システム研究所は、
オリジナル製品：超音波プローブの「発振・制御」技術を利用した
部品検査、精密洗浄、ナノ分散、化学反応実験・・・・に関して、
新しい「超音波＜発振・制御＞システム」を開発しました。
目的に合わせたオリジナル超音波プローブによる応用技術です。
超音波の音圧データを測定・解析・評価することで
効果的な超音波の発振・制御が実現できるシステムです。
特に、複数の発振・制御を組み合わせにることで
高い音圧レベルや、非線形現象による高い周波数について
コントロールできます。
部品の接続状態や表面についての検査や
非常に小さい部品の精密洗浄・・・に関して、
超音波振動の新しい利用方法として提案しています。
超音波プローブは
利用目的を確認した「オーダーメード対応」しています。
超音波プローブによる＜発振制御＞技術 Ultrasonic experiment
超音波システム研究所は、
オリジナル製品：超音波テスター専用プローブに関する、
超音波＜発振制御＞技術を応用した、
１－２０ＭＨｚの
超音波伝搬状態を利用可能にする制御技術を開発しました。
超音波を利用した
表面処理、部品検査・・・への新しい応用技術です。
超音波振動子（圧電素子）と
治工具による
超音波伝搬に関する
相互作用を考慮した制御技術の応用です。
弾性波動に関する工学的（実験・技術）な視点と
抽象代数学の超音波モデルにより
応用方法として開発しました。
様々な分野への利用が可能になると考えています
各種コンサルティングにおいて提案していきます。
オリジナル超音波プローブの「発振・制御」技術 ultrasonic-labo
超音波システム研究所は、
２種類の超音波プローブ（圧電素子）と
ファンクションジェネレータを利用して、
超音波発振制御技術による、
超音波の非線形現象をコントロールする技術を開発しました。
マイクロバブルを利用した超音波洗浄機
超音波システム研究所は、
超音波の伝搬現象に関する測定・解析・評価技術に基づいて、
超音波加工、攪拌、化学反応・・にも利用可能な、
マイクロバブルを利用した超音波洗浄機を開発しました。
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)
あるいは
MIRAE ULTRASONIC TECH. CO
３）精密洗浄シリーズ（28KHz 300W）
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・・・対象と目的による
２種類の超音波（振動子）の組み合わせ事例
１：３８ｋHz、７０ｋHz
２：２５ｋHz、３８ｋHz
３：２４ｋHz、６８ｋHz
４：３３ｋHz、２８ｋHz
５：３３ｋHz、４０ｋHz
６：３３ｋHz、７１ｋHz
・・・・・
・・・・・
特殊樹脂を利用した
メガヘルツの超音波の利用事例
１１： ２８ｋHz、 １ＭHｚ
１２： ２８ｋHz、 ３ＭHｚ
１３： ２８ｋHz、 ５ＭHｚ
１４： ３８ｋHz、 １ＭHｚ
１５： ３８ｋHz、 ３ＭHｚ
１６： ３８ｋHz、 ５ＭHｚ
・・・
・・・
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
超音波＜発振制御＞実験 （超音波システム研究所 ultrasonic-labo）
超音波システム研究所は、
充電式超音波洗浄器（５０ｋＨｚ）と
治工具（樹脂容器、ガラス容器、ステンレス容器・・）を利用した
超音波制御技術に関する実験動画を公開しました。
超音波伝搬状態の変化を
超音波テスターで測定・解析しています。
音圧測定装置：超音波テスターの特徴（標準的な仕様の場合）
＊測定（解析）周波数の範囲
仕様 ０．１Ｈｚ から １０ＭＨｚ
＊超音波発振
仕様 １Ｈｚ から １００ｋＨｚ
＊表面の振動計測が可能
＊24時間の連続測定が可能
＊任意の２点を同時測定
＊測定結果をグラフで表示
＊時系列データの解析ソフトを添付
超音波プローブによる測定・解析システムです。
測定したデータについて、
位置や状態と、弾性波動を考慮した解析で、
各種の音響特性として検出します。
