超音波システム研究に関する動画・写真
キャビテーションの発生とエロージョンについて
自動車エンジンの燃焼技術を参考にすると、
振動子の表面の液の流れが
淀むところでエロージョンが発生することが考えられます
従って、適度な流れを振動子の表面に起こすことで対策は可能です
この流れのコントロール要因に
水自身の動く能力（水の律動的状態）が関係しているように考えています
７層のカスケードはリズム過程群を認知している。
各々の水槽は、流体の流れとなる律動だけではなく、
三次元のリズムをも導く。
水のレベルは水槽の中で上昇下降を繰り返している。
水はそれぞれで律動的拍動状態にある。
７層のカスケードと水の律動
自動車エンジンの燃焼技術を参考にすると、
振動子の表面の液の流れが
淀むところでエロージョンが発生することが考えられます
従って、適度な流れを振動子の表面に起こすことで対策は可能です
この流れのコントロール要因に
水自身の動く能力（水の律動的状態）が関係しているように考えています
７層のカスケードはリズム過程群を認知している。
各々の水槽は、流体の流れとなる律動だけではなく、
三次元のリズムをも導く。
水のレベルは水槽の中で上昇下降を繰り返している。
水はそれぞれで律動的拍動状態にある。
７層のカスケードと水の律動
＜＜＜ 非線形超音波伝搬現象 ＞＞＞
キャビテーションと音響流の働きは微妙で、
これを把握しなければ思うような振動現象を実現できないのが超音波洗浄の実態です。
しかし、超音波の発振周波数の音圧レベルを調整しているだけでは
洗浄効果の改善にはつながりません。
洗浄効果の働きに関係するイメージとして、
音響流（非線形現象）があります。
ところが、これらのイメージは洗浄セミナー・・では説明しないことが多く、
超音波発振周波数の音圧レベルを上昇させることばかりになります。
ここで頭を冷やして、
音響流がどうして洗浄効果につながるのかを考えなくてはなりません。
始めに答えを書きます。非線形現象が発生しているのです。
何を言っているのか？と感じるでしょう。
これには条件があり、非線形現象を継続するのです。
難しい理由として、「非線形現象は単調な制御により無くなってしまいます」。
単調な（ＯＮＯＦＦ制御：ＯＮの時間とＯＦＦの時間が同じ）
液循環ポンプや超音波の制御では共振現象により
低周波の発生あるいは騒音問題に発展してしまいます。
時間経過に伴う音圧データの変化を
時系列データの統計解析手法で解析・確認しながら
各種制御の設定を実現すると
安定した非線形現象（複雑な変化）を
目的に合わせてコントロールできます。
次の問題として、より高いレベルの洗浄に関しては、
メガヘルツの超音波制御を追加して
高い音圧レベルで、高い周波数（高調波）の
非線形超音波伝搬現象を実現させることです
＜＜ 水槽と超音波出力 ＞＞
これまでの話では、非線形現象としての超音波の動きは捉え切れていません。
非線形現象を発生させるためには、単調な超音波の制御を止める。
このために、水槽、液体、振動子・・による音響特性・相互作用を測定解析して、
低周波の共振現象を抑える。
この説明は何となく分かる気がしますが、
非線形現象と洗浄液（流体）の繋がりがはっきりしていないのです。
前回の話は、水槽の強度バランスを改善することで、
高調波（非線形現象）の発生が起きやすくなります。
このような水槽を利用して、
適切な液循環を実現することができれば、
非線形現象の減衰（低周波モードの発生）は、問題になりません。
非線形振動に対する液循環、
あるいは超音波振動により発生する音響流の発生現象がありますから、
これはかなりの難問です。
水槽のサイズ、洗浄液の量、超音波振動子の最大出力、・・
個別の振動現象を測定することと
相互作用としての振動（音圧）測定解析に基づいて
実験的に、音響流を最適化する以外に方法はありません。
そこで、まず超音波出力に注目すると、
脱気水（３－５ｍｇ／ｌ程度）を使用して、
液循環を行わない状態で、超音波照射を行います。
この時、水槽の音圧（振動モード）を測定することで、
水槽強度と超音波出力の関係が分かります。
高調波の発生状況は、水槽の強度が十分であることを示していますが、
低周波（サブハーモニック）の発生は、
出力を下げて使用する必要性を示しています。
さらに、音圧データの変化から
水槽構造に問題があると、
水槽の固有振動モードによる共振現象を確認することができます。
この場合も、出力を下げて使用することになります。
（水槽構造を変更する必要性を示しています）
この観察結果から、
「右肩を背骨に引き付け、右腕を内側に回す」動きで、
広背筋による引き戻しの準備態勢に入ることが確認できます
（単に肩を右に回すだけではこの体勢には入りません）。
音圧データについて詳細な（非線形現象に関する）解析確認を行うことで、
水槽に対する、超音波出力の適正範囲が確認できます。
多くの事例として、
強度バランスの悪い水槽に対する、高い超音波出力の設定が、
騒音（低周波の共振現象）を発生させ
洗浄効果に大きなバラツキを発生させている原因です。
音圧の高い、強いキャビテーションが洗浄効果を改善すると思いこんできた人には、
すぐには納得できないが、洗浄効果の確認・・により、新鮮な体験になります。
オリジナル超音波プローブによる「流水式超音波技術」 ultrasonic-labo
（超音波テスターによる＜測定・解析・制御＞の応用技術）
超音波システム研究所（所在地：東京都八王子市）は、
小型ポンプを利用した液循環により
超音波（音響流）の伝搬状態をダイナミックに制御する
「流水式超音波（音響流）制御技術」を開発しました。
超音波テスターによる
流れと超音波の複雑な変化を、
水槽・液体（マイクロバブル）・超音波振動子・・・
の相互作用を含めた音圧解析により
利用目的に合わせて、
音響流の変化をコントロールするシステム技術です。
実用的には、
現状の液循環装置について
ＯＮ／ＯＦＦ制御（あるいは流量・流速・・・の制御）を
装置の設置状態、対象物を含めた表面弾性波を考慮して
各種相互作用・振動モードを最適化する方法です。
特に、超音波プローブの特性を利用して、
ホース・チューブ・パイプ・・・に超音波プローブを取り付けることで
内部を流れる液体に超音波伝搬制御が可能なり
新しい超音波・マイクロバブルの効果を実現しています。
ナノレベルの応用では、
「流水式超音波システム」として
１００メガヘルツまでの周波数変化を含めた
「超音波シャワー」による
効率の高い超音波利用が実現しています。
－今回開発したシステムの応用実施事例－
オゾンと超音波の組み合わせ技術
低出力（５０Ｗ以下）による５ｍサイズの水槽への超音波伝搬
ガラス・レンズ部品の精密洗浄（超音波シャワー技術）
複雑な形状・線材・真空部品・・・の表面改質（共振現象の制御技術）
溶剤・洗剤・・・・の化学反応（超音波と流れによる攪拌）
ナノレベルの粉末・塗料・触媒・・・攪拌・分散（表面弾性波の制御技術）
マイクロレベルの金属エッジ部のバリ取り
めっき・コーティング・表面処理・・・
・・・・・・・
上記の技術は、音圧（非線形現象）測定・解析に基づいて、
表面弾性波と流体の流れに関して
ダイナミック制御を実現させる
新しい超音波システムの開発方法です。
興味のある方は、メールでお問い合わせください
■参考
https://youtu.be/bGT4Lw-KRvE
https://youtu.be/xLczyCZGPe0
https://youtu.be/pbdnCRSm0Ak
https://youtu.be/GGqT1Tdy1YU
https://youtu.be/vPSZ73Xw1FU
https://youtu.be/4zb85ugNPT0
https://youtu.be/XbcdVzgSfQY
https://youtu.be/VN6kFn3W-fI
https://youtu.be/lfJjwhcSKHI
https://youtu.be/F_fHnKSiAQU
https://youtu.be/ct8jf92ysHQ
https://youtu.be/LUgwtBilXt4
https://youtu.be/btay-wB9_Mo
https://youtu.be/9XJLKyKPA2U
https://youtu.be/CxuAev_y09Q
https://youtu.be/vD2gCtspRIQ
https://youtu.be/J6FGiOdlgpo
https://youtu.be/z0I1e4yxI10
https://youtu.be/SYfm78FsQOQ
https://youtu.be/dG2H7Kh4qdk
https://youtu.be/GGqT1Tdy1YU
https://youtu.be/7XsKtI12aNU
https://youtu.be/mzrr_tpeoiI
https://youtu.be/f-lsYMKgxMc
https://youtu.be/p7X57IEJosg
https://youtu.be/hIHjbLvp3yM
https://youtu.be/AtA3AVvZm9Y
＊＊＊
https://youtu.be/Gwpwga426Tg
https://youtu.be/7GjtAip4l28
https://youtu.be/ro0Xt80FXR8
https://youtu.be/9uqOXUE_1To
https://youtu.be/FmljuM5sqqo
https://youtu.be/zKLOaPDmscY
https://youtu.be/0QnD6TOvlP8
https://youtu.be/kKXMAqDpkOU
https://youtu.be/6lElTrBGPcY
https://youtu.be/AIFRnVCQD1Q
https://youtu.be/bqWLnv3bf-A
＊＊
https://youtu.be/ZeGxFQ-uRv8
https://youtu.be/TD0pqavngIM
https://youtu.be/dbQd7OQzfPM
https://youtu.be/kGVRYvpblXU
https://youtu.be/__FMfzCaNfM
https://youtu.be/7OtU5gOg3fg
「流水式超音波システム」は
現在利用している洗剤、溶剤、洗浄液
・・・に対しても利用することができます。
「流水式超音波システム」による効果は
効率的な超音波照射
（物理作用、化学作用、相互作用）を実現するとともに
マイクロバブル・ナノバブルの発生を促進します。
さらに、一定時間の超音波照射により
ナノバブルの量がマイクロバブルの量より多くなることで
安定した超音波の利用（音響流制御）を実現します。
（超音波伝搬状態の計測・解析により確認しています）
「流水式超音波システム」
http://ultrasonic-labo.com/?p=1258
小型ポンプによる「音響流の制御技術」
http://ultrasonic-labo.com/?p=7500
液循環ポンプによる 「音響流の制御システム」
http://ultrasonic-labo.com/?p=1212
非線形振動現象をコントロールする超音波技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=15147
メガヘルツの超音波発振制御プローブを利用した実験動画
http://ultrasonic-labo.com/?p=15065
音圧測定・解析に基づいた、超音波のコントロール技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=15028
超音波洗浄器（ 液循環ノウハウ ） Ultrasonic Cleaner
