超音波＜制御＞技術
マイクロバブルを発生させる
液循環システムを利用した超音波実験
超音波と液循環の設定・変化・変動を利用しています。
対象に合わせた、超音波・液循環制御により、
超音波の伝搬状態をコントロールしています。
＜ 超音波システム研究所 ＞
超音波洗浄機実験 Ultrasonic cleaning machine experiment
＜音響流＞を利用した超音波システムno.４２
＜音響流＞を利用した超音波システム
超音波（キャビテーション）と
音響流を
適正に設定することで、
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＞＞
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超音波測定・解析システム
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振動子( 圧電素子 300kHz-5MHz )を利用した振動計測
新しい超音波計測システムの測定です。
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り解析して
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
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オリジナル超音波プローブの「発振・制御」技術 ultrasonic-labo
超音波洗浄器の利用技術
（超音波の本質を把握して利用するために）
超音波システム研究所は、
超音波のキャビテーション制御技術を応用した、
表面改質技術を超音波洗浄器に適応させる方法を公開しています。
基礎実験動画（ノウハウ）
洗浄器（５０ｋＨｚ １０Ｗ）
洗浄器（４２ｋＨｚ ２６Ｗ）
アルミ箔の超音波分散
http://ultrasonic-labo.com/?p=5550
超音波攪拌（乳化・分散・粉砕）技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=3920
磁性・磁気と超音波（Ultrasonic and magnetic）
http://ultrasonic-labo.com/?p=3896
超音波技術（多変量自己回帰モデルによるフィードバック解析） ultrasonic-labo
超音波システム研究所は、
多変量自己回帰モデルによるフィードバック解析技術を応用した、
「超音波の伝搬状態を測定・解析・評価する技術」を開発しました。
超音波テスターを利用したこれまでの
計測・解析・結果（注）を時系列に整理することで
目的に適した超音波の状態を示す
新しい評価基準（パラメータ）になることを確認しました。
注：
非線形特性
応答特性
ゆらぎの特性
相互作用による影響
統計数理の考え方を参考に
対象物の音響特性・表面弾性波を考慮した
オリジナル測定・解析手法を開発することで
振動現象に関する、詳細な各種効果の関係性について
新しい理解を深めています。
その結果、
超音波の伝搬状態と対象物の表面について
新しい非線形パラメータが大変有効である事例を確認しています。
特に、洗浄・加工・表面処理効果に関する評価事例・・
良好な確認に基づいた、制御・改善・・・が実現しています。
＜統計的な考え方について＞
統計数理には、抽象的な性格と具体的な性格の二面があり、
具体的なものとの接触を通じて
抽象的な考えあるいは方法が発展させられていく、
これが統計数理の特質である
＜参考＞
以下のプログラムを参考にして開発・作成した
オリジナルソフト（解析システム）を
オープンソースの統計解析システム 「 Ｒ 」 で
実行・解析を行っています
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
赤池モデルを臨床にいかす画期的な解説書。
１／ｆゆらぎ解析に必須かつ難解な赤池モデルと、臨床への応用を懇切丁寧に解説。
生体のダイナミクスに関心をもち臨床デ－タ解析に携わる医学者・工学者待望の書
内容（「MARC」データベースより）
〈CD-ROM付き〉生体のゆらぎとリズムの時系列解析への入門。
第一線の研究者である著者が、経験した者だけが知る様々な困難点について、
他に類例のないユニークな視点から細部の議論を展開する。
生体のゆらぎとリズム 和田孝雄著
添付されたプログラムの使用方法
*.exe 解析実行ファイル
*.for 解析プログラムファイル（フォートランのソースファイル）
*.dat 解析データファイル
インパルス応答（時間領域での伝達特性
ラプラス変換するとＳ領域での伝達特性）
周波数伝達関数（周波数領域での伝達特性）
AIRCV2.EXE ARV2.DAT ２変数のインパルス応答
AIRCV3.EXE ARV3.DAT ３変数のインパルス応答
多変量自己解析モデルによるフィードバック解析
ARPCV2.EXE ARV2.DAT ２変数のパワー寄与率
ARPCV3.EXE ARV3.DAT ３変数のパワー寄与率
＜＜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
超音波伝搬状態の安定性・変化について解析評価します
２）インパルス応答特性・自己相関の解析により
対象物の表面状態・・に関する解析評価を行います
３）パワー寄与率の解析により
超音波（周波数・出力）、形状、材質、測定条件・・
データの最適化に関する解析評価を行います
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
対象物の振動モードに関する
ダイナミック特性の解析評価を行います
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。
超音波専用水槽の設計・製造技術を開発
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超音波システム研究所は、
超音波の伝搬状態に関する計測・解析技術を応用して、
超音波専用水槽の設計・製造技術を開発しました。
＜＜１台の超音波振動子を使用＞＞
超音波制御しやすい液循環
今回開発した技術により
２０ｃｍから３００ｃｍの超音波専用水槽に対して、
超音波洗浄や表面改質・・・に適した
超音波の利用効率、キャビテーション、加速度変化、
対象物への伝搬状態・・・を簡単に制御出来るようになりました。
従来の水槽（あるいは振動子）設計や製造においては
音響特性に対する考慮が十分でないために、
超音波振動による「共振・干渉・減衰」による
不均一で不安定な超音波利用になる傾向があります。
その結果、特に、
超音波の寿命・水槽のトラブル・・・が起きます。
超音波システム研究所の設計技術は、
現状の水槽・振動子・・に対しても
問題点を検出し
改善・改良を行うことができます。
適切な設計・改善（治工具の追加や液循環・・・）による効果は
効率的な超音波の伝搬現現象により、
ステンレスや樹脂・・・の表面が改質効果を生みます。
超音波制御により、出力は、最適化され
小さい出力で高い音圧や幅広い超音波周波数の伝搬を実現します。
マイクロバブルの利用
これは、新しい水槽の設計・製造技術（注）と表面処理技術であり、
非常に大きな成果であることを、以下のように確認しています。
超音波の伝搬状態（出力・音圧・伝搬周波数・・・高調波・・非線形性・・相互作用・・）を
音圧データの自己回帰モデルによるフィードバック解析で、確認しています。
注：有限会社 共伸テクニカル様のオリジナル製造方法を採用しています
なお、今回の方法ならびに技術ノウハウを
コンサルティング事業として、 展開しています。
洗浄システム（推奨）
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）
１： ３８ｋHz、７０ｋHz
２： ２５ｋHz、３８ｋHz
３： ２４ｋHz、６８ｋHz
４： ３３ｋHz、２８ｋHz
５： ３３ｋHz、４０ｋHz
６： ３３ｋHz、７１ｋHz
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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
目的の対象に合わせた超音波伝搬状態を実現させる
専用水槽内の「液体の均一化」と「液循環」です
＜＜２台の超音波振動子を使用＞＞
セミナー（超音波洗浄 東京・大井町：2018.4.27）
洗浄・超音波の基礎から学ぶ、超音波洗浄の活用技術とトラブル対策
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超音波システム研究所は、
下記の通り超音波セミナーを行います。
タイトル
「 洗浄・超音波の基礎から学ぶ、
超音波洗浄の活用技術とトラブル対策」
講師 超音波システム研究所 代表 斉木 和幸
日時 ２０１８年４月２７日（金）１０：３０～１６：３０
主催 サイエンス＆テクノロジー株式会社
http://www.science-t.com/
受講料(税込)
48,600円 ( S&T会員受講料 46,170円 )
定価：本体45,000円＋税3,600円
会員：本体42,750円＋税3,420円
【キャンペーン！2名同時申込みで1名分無料
（１名あたり定価半額の24,300円）】
※2名様ともS&T会員登録をしていただいた場合に限ります。
資料・昼食付
会場 【東京】品川区大井町 きゅりあん ４階 第2特別講習室
〒140-0011
東京都品川区東大井5-18-1
＜ＪＲ（京浜東北線）＞
●「大井町駅」（中央改札）より徒歩１分
＜東急大井町線＞
●「大井町駅」より徒歩３分
＜りんかい線＞
●「大井町駅」（Ａ１出口）より徒歩３分
詳細 https://www.science-t.com/st/cont/id/28307
＜プログラム＞
１．洗浄の基礎知識
1.1 洗浄の目的と原理
1.2 洗浄のエネルギー
1.2.1 汚れと付着力
1.2.2 洗浄と表面エネルギー
1.3 洗浄の方法
1.3.1 物理作用
1.3.2 化学作用
1.3.3 マイクロバブル
1.4 一般的な洗浄プロセス
1.5 洗浄液（洗剤、溶剤…）
1.6 洗浄効果の確認・評価方法
1.7 洗浄システムの具体例
２．音圧データの測定解析に基づいた問題と改善策
2.1 液体、気体、固体が化学反応した汚れには、
キャビテーションの変化が有効
2.2 ナノレベルの精密な洗浄には、
複数の異なる超音波周波数による音響流制御が有効
2.3 再付着には、超音波シャワー・洗浄液の流れの見直しが有効
2.4 洗浄プロセスの効率改善には、
隣接する水槽間の相互作用を確認・解析することが必要
2.5 部品の隙間に入ったメッキ液の洗浄には、
洗浄物の音響特性に合わせた揺動操作が有効
2.6 超音波が大きく減衰する洗浄液を使用する場合は、
水槽の設置・治工具の工夫が必要
３．洗浄で使われる超音波
3.1超音波の利用ノウハウ
3.1.1 設置
3.1.2 マイクロバブル発生システム
3.1.3 液循環
3.2 超音波振動の伝搬現象
3.2.1 液体
3.2.2 気体
3.2.3 弾性体
3.3 キャビテーションと音響流
3.3.1 測定
3.3.2 解析
3.3.3 評価
3.3.4 具体例
４．洗浄の問題解決テクニック（ トラブルシューティング）
4.1 大型部品（軸・フレーム…）の洗浄
4.2 洗浄バレルを使用した洗浄
4.3 大量の部品洗浄
4.4 洗剤・溶剤を利用した洗浄
4.5 複雑な形状の部品洗浄
4.6 その他 （線材、素材、粉末、アルミ、セラミックス…）
□質疑応答□ 
＜趣旨＞
製造工程にとって重要な洗浄。
機械加工の工程や表面処理の工程など、
製品への付加価値レベルの向上に伴い、
洗浄技術は大変重視されるようになりました。
しかし、現状の洗浄状況は、
ＩＴ技術・３Ｄプリンター・ナノテクノロジーの普及などと比べると
大きな改善・変化が起きていません。
洗浄後の汚れが再付着する状況や
洗浄物の違いによる洗浄状態のバラツキ、乾燥後のしみの発生など、
性能を低下させる原因やクレームになる事例は多く、
洗浄工程の考え方や改善方法等は、非常に重要な事項だと言えます。
本セミナーでは、
洗浄のメカニズムや基本的な知識についてわかり易く解説するとともに、
講師の長年におよぶ洗浄実験から得られた洗浄のテクニック
（水槽設計・製造、マイクロバブルの利用、
キャビテーションと音響流の最適化技術、
洗浄中の表面弾性波測定技術…）や
トラブルシューティング、
アルミ部品・大型材料の表面処理事例等について紹介します。
参考動画
超音波洗浄機
https://youtu.be/XU5AqGpcdy8
https://youtu.be/WXc_T1hjXK4
https://youtu.be/UvX9dgYqbk4
https://youtu.be/UJZw4c7i3Ic
https://youtu.be/DKY81b6HEAI
https://youtu.be/SoUiTVCmE2g
