推奨＜超音波システム＞

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





参考動画

＜＜２台の超音波振動子を使用＞＞

https://youtu.be/mj2qozAsxYI

https://youtu.be/FoiFjTOc4_M

https://youtu.be/kHHodqwkHWc

https://youtu.be/yMEnOVfokCE

https://youtu.be/Dclc1_YC8e4

https://youtu.be/cQgObLJMqUg

https://youtu.be/06YHQzLwsjY

https://youtu.be/IiVCgcLKzMo

https://youtu.be/8Sbs7zLgGZc

https://youtu.be/7QlolY5V4is

https://youtu.be/5jyPAAt-iNs

https://youtu.be/_MBaG5iBXvY

https://youtu.be/pPTVknKWG8o


＜＜１台の超音波振動子を使用＞＞

https://youtu.be/0FTuo5ZGm7o

https://youtu.be/y2C5tLSldJs

https://youtu.be/qFeAe9P1fgs

https://youtu.be/XU5AqGpcdy8

https://youtu.be/LMZtdLObq8g

https://youtu.be/cF6LxdCk-ZM




洗浄システム（推奨）
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/52cc97c1a13fd294f53af526edd69990.pdf

超音波測定解析の推奨システムを製造販売
http://ultrasonic-labo.com/?p=1972

超音波洗浄システムの製造販売
http://ultrasonic-labo.com/?p=7378

超音波専用水槽の設計・製造技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1439

「脱気・マイクロバブル発生装置」を利用した超音波制御システム
http://ultrasonic-labo.com/?p=1996

超音波制御装置（制御ＢＯＸ）
http://ultrasonic-labo.com/?p=4906

「超音波の非線形現象」を目的に合わせてコントロールする技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=2843

超音波の「音響流」制御による「表面改質技術」
http://ultrasonic-labo.com/?p=2047




樹脂・金属の表面改質に関する書籍
http://ultrasonic-labo.com/?p=7530

超音波振動子の設置方法による、超音波制御技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1487

超音波洗浄機を改良
http://ultrasonic-labo.com/?p=1179

超音波洗浄機の＜計測・解析・評価＞（出張）サービス
http://ultrasonic-labo.com/?p=1934

超音波＜計測・解析＞事例
http://ultrasonic-labo.com/?p=1705

＜樹脂の音響特性＞を利用した超音波システム
http://ultrasonic-labo.com/?p=7563

流れと音と形の観察：コンストラクタル法則
http://ultrasonic-labo.com/?p=7302

 

 

水槽内に２種類の超音波振動子を設置しています

水槽内に２種類の超音波振動子を設置しています

水槽内に２種類の超音波振動子を設置しています
２種類の超音波振動子（２８ｋHz　７２ｋHz）を動作させた状態です

 

超音波実験（圧電素子）

超音波実験（圧電素子）

超音波振動子（圧電素子　超音波スピーカー）と発振回路を利用しています

発振回路は
　大人の科学のふろくです（オープンソースハードウェア　ＪＡＰＡＮＩＮＯ）

新しい超音波利用の研究開発を行っています
キャビテーションの観察！！

超音波システム研究所は、
　＊複数の異なる周波数の振動子の「同時照射」技術
　＊間接容器の利用に関する「弾性波動」の応用技術
　＊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
　　対象物に合わせた、超音波分散技術を開発しました。

Ultrasonic　System Laboratory

超音波システム研究所

 

超音波の非線形振動 ultrasonic-labo

超音波の非線形振動　ultrasonic-labo

超音波システム研究所

超音波システム研究所は、
　目的に合わせた効果的な超音波のダイナミック制御を実現するために、
　＜脱気・マイクロバブル発生液循環システム＞を利用しています。




超音波液循環技術の説明

１）超音波専用水槽（オリジナル製造方法）を使用しています
２）水槽の設置は
　　１：専用部材を使用
　　２：固有振動と超音波周波数・出力の最適化を行っています
３）超音波振動子は専用部材を利用して設置しています
　　（専用部材により、定在波、キャビテーション、音響流の
　　　利用状態を制限できます）
４）脱気・マイクロバブル発生装置を使用します
　　　（標準的な、溶存酸素濃度は５－６ｍｇ／ｌ）
５）水槽と超音波振動子は超音波による表面改質を行っています

上記の設定とマイクロバブルの拡散性により
均一な洗浄液の状態が実現します

均一な液中を超音波が伝搬することで
安定した超音波の状態が発生します

この状態から
目的の超音波の効果（伝搬状態）を実現するために
液循環による非線形現象の制御を行います
（水槽内全体に均一な音圧分布を実現して、
　超音波、脱気装置、液循環ポンプ、・・の
　設置・運転・・・制御がノウハウです）

目的の超音波状態確認は音圧測定解析（超音波テスター）で行います




ポイントは
適切な超音波（周波数・出力）と液循環のバランスです
液循環の適切な流量・流速と超音波キャビテーションの設定により
超音波による音響流・加速度効果の状態をコントロールします

脱気・マイクロバブルの効果で
均一に広がる超音波の伝搬状態を利用します

液循環により、以下の自動対応が実現しています

溶存気体は、水槽内に分布を発生させ
レンズ効果・・・の組み合わせにより、超音波が減衰します

もうひとつは
適切な液循環による効率の良い超音波照射時は、
大量の空気・・が水槽内に取り入れられても
大きな気泡となって、水槽の液面から出ていきます

しかし、超音波照射を行っていない状態で
オーバーフロー・・により
液面から空気を取り込み続けると、超音波は大きく減衰します。

この空気を入れる操作は必要です
多数の研究報告・・がありますが
液循環の無い水槽で、長時間超音波照射を行い続け
溶存気体の濃度が低下すると
音圧も低下して、キャビテーションの効果も小さくなります
（説明としては、キャビテーション核の必要性が空気を入れる理由です
　液面が脱脂油や洗剤の泡・・・で覆われた場合も空気が遮断され
　同様な現象になります）

さらに、
超音波照射により、脱気は行われ
溶存気体の濃度は低下して、分布が発生します
単純な液循環では、この濃度分布は解消できません

この濃度分布の解決がマイクロバブルの効果です

脱気・マイクロバブル発生液循環が有効な理由です

注：
オリジナル装置（超音波測定解析システム：超音波テスター）による
音圧測定解析を行い
効果の確認を行っています


様々な分野への利用が可能になると考え
　各種コンサルティングにおいて提案・実施しています。




参考動画

「キャビテーションと音響流」のダイナミック制御

https://youtu.be/Ss46Et2l0Q8

https://youtu.be/vCksjRgIQqo

https://youtu.be/7kTLgCwfHtg

https://youtu.be/n_uPZGe8kOQ

https://youtu.be/mJlZiSePAew

https://youtu.be/R09EutdizZc

https://youtu.be/hLSFRg5Ky4I

https://youtu.be/6zY-Qb-rvLE

https://youtu.be/e8vAzTj6a-4

https://youtu.be/6MxKYHEc8pQ

https://youtu.be/yewabBitCjo





超音波攪拌（乳化・分散・粉砕）

https://youtu.be/s6yrHKsJFtU

https://youtu.be/o1yP4rz3XGo

https://youtu.be/j3s7uXop5oI

https://youtu.be/lfuIjr7xHpg

https://youtu.be/MADMtdvidD8

https://youtu.be/IVw96dvdRpE

https://youtu.be/jr_PHhLu75M

https://youtu.be/TgaYl0YjQkE

https://youtu.be/WWC-WcA8FgM

https://youtu.be/2kOW5p4FYqg

https://youtu.be/zY-EbTmijPk

https://youtu.be/GUJkWe_SvMg

https://youtu.be/_DM7MgJISis

https://youtu.be/1LeDf3w2WO0




超音波のダイナミック制御技術を開発
http://ultrasonic-labo.com/?p=2015

オリジナル技術（液循環）
http://ultrasonic-labo.com/?p=7658

＜超音波のダイナミックシステム：液循環制御技術＞
http://ultrasonic-labo.com/?p=7425

超音波水槽の新しい液循環システム
http://ultrasonic-labo.com/?p=1271

現状の超音波装置を改善する方法
http://ultrasonic-labo.com/?p=1323

超音波制御装置（制御ＢＯＸ）
http://ultrasonic-labo.com/?p=4906

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

脱気マイクロバブル発生液循環システム追加の出張サービス
http://ultrasonic-labo.com/?p=2906

「脱気・マイクロバブル発生装置」を利用した超音波システム
http://ultrasonic-labo.com/?p=1996

超音波洗浄機の「流れとかたち・コンストラクタル法則」
http://ultrasonic-labo.com/?p=1779

超音波専用水槽の設計・製造技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1439

超音波攪拌（乳化・分散・粉砕）技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=3920




超音波を利用した、「ナノテクノロジー」の研究・開発装置
http://ultrasonic-labo.com/?p=2195

超音波洗浄器(42kHz)による
＜メガヘルツの超音波洗浄＞技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1879

超音波＜測定・解析＞システム
http://ultrasonic-labo.com/?p=1000

超音波＜発振制御＞技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=5267

表面弾性波の利用技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=7665

通信の数学的理論
http://ultrasonic-labo.com/?p=1350

超音波（論理モデルに関する）研究開発資料
http://ultrasonic-labo.com/?p=1716

物の動きを読む（統計数理）
http://ultrasonic-labo.com/?p=1074

オリジナル超音波技術によるビジネス対応
http://ultrasonic-labo.com/?p=9232

 

超音波システム研究所

ノウハウ　＜超音波振動子の設置、脱気・マイクロバブル発生液循環＞

超音波システム研究所は、
超音波振動子の設置方法による、定在波の制御技術を発展させ、
キャビテーションと加速度（音響流）の効果をコントロールする
新しい技術を開発しました

上記の技術により、大きなエネルギーを必要とする
３００－２０００リットルの液体に対して
攪拌・霧化・洗浄・改質・・・が可能となります

－今回開発した技術の応用事例－

溶剤に対する、ナノレベルの触媒の攪拌・分散
（鍍金液へのカーボンナノチューブの攪拌・分散
塗料へのカーボンナノチューブの攪拌・分散）

複数の汚れによる、付着力の異なる洗浄対象に対して
あるいは、形状の複雑な部品の表面改質に対して
適切な超音波照射の実現。

最も効果的な事例
金属・樹脂部品・材料への表面改質（残留応力の緩和）

■超音波技術

http://youtu.be/v6ZMZs-m3p4

http://youtu.be/yvNnY9ejdBc

http://youtu.be/bjiKx2OULko

http://youtu.be/yGjJJ5gNKVM

http://youtu.be/ccmzVBhE0CA

http://youtu.be/wuT1VM075NA

 

超音波を利用した「表面弾性波の計測技術」を開発

超音波を利用した「表面弾性波の計測技術」を開発


超音波システム研究所は、
　超音波による＜表面の計測・解析技術＞を応用した
　正確で簡易的な、＜＜表面弾性波の計測技術＞＞を開発しました。

■超音波技術

　http://youtu.be/DbF_76xD3x4

　http://youtu.be/naNDuzC5OLU

　http://youtu.be/ThGPujC_Q40

　http://youtu.be/PgMoUVUqmzQ

　http://youtu.be/qOjEQbr5hWU

　http://youtu.be/Lv8UFuPGzSA

　http://youtu.be/5pXf-iCYtWQ

　http://youtu.be/DqXh-keb508

　http://youtu.be/GlyVC5Cgzu8

　http://youtu.be/emIAm_bUr44

　http://youtu.be/3BbGSKuI2LU

　http://youtu.be/EAZXo-xKqU4

　

　具体例１：
　　ステンレス・・・各種配管の伝播速度の計測
　
　具体例２：
　　表面の伝播データ分析による
　　　表面状態や形状による伝搬特性を検出し
　　　表面弾性波による内部に対する特徴を推測する
　　　（コンクリートやダイキャスト・・・の内部状態検出）

　・・・・・

複雑に変化する表面弾性波の受信データを、
　時間や電圧レベルで、単純に評価しません。
　「弾性体に対する伝播状態全体」を考慮するために、
　時系列データの自己回帰モデルを作成し、
バイスペクトル解析・・・で、評価・応用しています

なお、今回の技術をコンサルティング事業として、
展開することを計画しています。

超音波の発振制御技術と
　受信データの分析技術の組み合わせにより
　今後、幅広い応用が実現すると考えています



【本件に関するお問合せ先】
超音波システム研究所
ホームページ　　http://ultrasonic-labo.com/

超音波実験 Ultrasonic experiment no.４２３

超音波実験　Ultrasonic experiment　no.４２３

新しい超音波利用の研究開発を行っています

Ultrasonic experiment
It is experimenting, in order to develop new ultrasonic technique.

 

Ultrasonic measurement techniques

Ultrasonic measurement techniques

Use of ultrasound conditions varying complexity,
Do not just evaluate the frequency and sound pressure
"tone" to consider,
Autoregressive model to analyze time series data
Assessment and Application to

振動子（圧電素子）を利用した振動計測
　新しい超音波計測システムの測定状態です。
　測定データを（弾性波動を考慮した）解析することで、
　各種の振動状態の特徴として検出します。

Ultrasonic :: 28kHz + 72kHz 380W

The effect of a tank is used.

The effect of microbubble is used.

The nonlinear effect of an ultrasonic wave is used.

The ultrasonic wave and the surface modification effect of the ultrasonic transducer by microbubble are used.

 

超音波システム（ノウハウ）no.２５

超音波システム（ノウハウ）no.２５