スライドショー 超音波＜発振・測定・解析＞（超音波テスター）
流水式超音波洗浄実験＜Ultrasonic cleaning experiment＞ 超音波システム研究所
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
推奨する「超音波（発振機、振動子）」
http://ultrasonic-labo.com/?p=1798
＜＜超音波制御装置＞＞
株式会社 ワザワ 超音波事業部
http://ultrasonic-labo.com/?p=3272
＜＜超音波専用水槽＞＞
有限会社 共伸テクニカル 超音波事業部
http://ultrasonic-labo.com/?p=3270
３種類の異なる周波数の「超音波振動子」を利用する技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=3815
２種類の異なる「超音波振動子」を同時に照射するシステム
http://ultrasonic-labo.com/?p=2450
超音波システム（超音波洗浄機）の測定・評価・改善技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=4968
＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊
メガヘルツの超音波発振制御プローブを開発
超音波システム研究所は、
超音波伝搬状態のコントロールに関して、
ファンクションジェネレータと組み合わせることで、
１－１００ＭＨｚの超音波伝搬状態を利用可能にする
メガヘルツの超音波発振制御プローブを開発しました。
超音波伝搬状態の測定・解析・評価技術に基づいた、
精密洗浄・加工・攪拌・検査・・への新しい応用技術です。
精密洗浄・加工・攪拌・検査・・への新しい応用技術です。
各種材料の音響特性（表面弾性波）の利用により
２０Ｗ以下の超音波出力で、３０００リッターの水槽でも、
数トンの構造物、工作機械、・・への超音波刺激は制御可能です。
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
非線形現象の応用方法として開発しました。
ポイントは
超音波素子表面の表面弾性波利用技術です、
対象物の条件・・・により
超音波の伝搬特性を確認（注１）することで、
オリジナル非線形共振現象（注２、３）として
対処することが重要です
注１：超音波の伝搬特性
非線形特性
応答特性
ゆらぎの特性
相互作用による影響
注２：オリジナル非線形共振現象
オリジナル発振制御により発生する高調波の発生を
共振現象により高い振幅に実現させたことで起こる
超音波振動の共振現象
注３：過渡超音応力波
変化する系における、ダイナミック加振と応答特性の確認
時間経過による、減衰特性、相互作用の変化を確認
上記に基づいた、過渡超音応力波の解析評価
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しています。
コンサルティング内容
１）メガヘルツの超音波発振制御プローブの製造方法
２）メガヘルツの超音波発振制御プローブの使用方法
３）メガヘルツの超音波発振制御プローブの応用方法
４）その他（具体的な超音波装置への適用）
メガヘルツの超音波発振制御プローブを利用した超音波洗浄機の開発
現状の超音波装置へ、メガヘルツの超音波発振制御プローブの追加
・・・・・
詳細に興味のある方は
超音波システム研究所にメールでお問い合わせください。
２０１９年４月に、新製品として販売予定しています
試作サンプルによる良好な結果が増えていますので
希望者に特別提供しています
使用・購入を希望される方は、メールでお問い合わせください
参考動画・スライド
洗浄液が均一で溶存酸素濃度の低い状態を可能にする洗浄水槽の設計方法について、
注意事項を提示します
１）水量と超音波の力に対する水槽角部の設計が最重要です。
適切な大きさの曲面形状が理想的です（アール加工）
設計バランスは、経験的な事項が多く単純には説明できません。
絞り加工やプレス加工・・の場合、
表面組織や応力分布を悪くすると
超音波の伝搬状態が悪くなります。
２）現実的な水槽製作方法としては
超音波の減衰を最小限にする対策として
コーナーでは溶接を行わないで
突合せ溶接により製造できる構造とする設計を推奨します。
３）水槽構造として強度バランスから板厚を設計します。
（低周波：２０－５０ｋHzの超音波では
４ｍｍ以上の板厚を必要とする場合があります
板厚と強度により、超音波出力・キャビテーションの
標準値としての上限が、決まります）
４）強度補強としてのリブや絞り部の設計について
取り返し（後からの対策・・）がつかないので採用を薦めません。
（強度の補強はリブ以外にも多数の方法があります）
５）水槽の固定方法（ガイド部材の取り付け 等）
せっかくの水槽も固定方法により
超音波を大きく減衰する可能性があります。
特に、水槽底面の状態について、注意が必要です。
この部分は特に、経験的な事項が多く単純には説明できません。
６）低振動モードを発生させない設置に対する設計
水槽の低周波の振動モードに対する設計方法として
ノウハウを紹介します。
すべての断面２次モーメントのバラツキの大きさが
パラメータになりますので
出来るだけ、ばらつきを小さくすることがノウハウとなります。
（このことから
円形・円筒形、正方形の
底面形状の水槽が良くない理由が解ります。
このことは、全く同様に、振動子についてもあてはまります）
７）最適液循環を行うための配管（吸い込み・吐き出し）位置設計
目的・サイズ・・・により様々な要因を最適化する
機械設計の総合バランスによる部分だと考えています。
経験と論理モデルによる追及を続けている部分です。
８）全体のバランス（強度）
材料力学、流体力学、振動工学・・・・
総合的に設計・判断する必要があります
加工方法、材料・材質・・・についても十分な判断が必要です。
９）サイズ効果に対する経験からの考慮した設計
３ｍｍ＊１・８ｍ＊２ｍの水槽と
７０ｃｍ＊４５ｃｍ＊４０ｃｍの水槽は
製造方法、バラツキ、・・・全く異なる設計方法になります
大きな水槽は、最悪の状態に対する対処可能性を最優先します。
１０）洗浄目的に対する合理的な設計思想
水槽の目的に対して、常に設計思想の確認検討が必要です
新しい洗浄方法につながる場合が非常に多いので
設計思想は重要です。
１１）製造方法と価格の想定
＜設計の妥協点：溶接部について＞
板厚１．５ｍｍの板金に対して
水槽の角部を Ｒ５ｍｍで９０度に折り曲げるようにします
曲げた面に続く部分を、平面の突き合わせ溶接とすることで、
溶接部による超音波の減衰を小さくできます
水槽の製作方法も洗浄力を向上させるための重要な要因です
溶接部・溶接レベルの変更・・により強い超音波洗浄を可能にします
＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊
超音波システム研究所
ホームページ http://ultrasonic-labo.com/
＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊
超音波資料を公開
http://ultrasonic-labo.com/?p=1765
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
超音波専用水槽の設計・製造技術を開発
http://ultrasonic-labo.com/?p=1439
超音波実験写真 no.8
http://ultrasonic-labo.com/?p=1745
音圧測定装置（超音波テスター）の特別タイプを製造販売
http://ultrasonic-labo.com/?p=1736
超音波＜計測・解析＞事例
http://ultrasonic-labo.com/?p=1703
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＞
http://ultrasonic-labo.com/?p=1538
音圧測定装置（超音波テスター）の標準タイプを製造販売
http://ultrasonic-labo.com/?p=1722
超音波の＜ダイナミック特性を利用した制御＞技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1142
注意事項を提示します
１）水量と超音波の力に対する水槽角部の設計が最重要です。
適切な大きさの曲面形状が理想的です（アール加工）
設計バランスは、経験的な事項が多く単純には説明できません。
絞り加工やプレス加工・・の場合、
表面組織や応力分布を悪くすると
超音波の伝搬状態が悪くなります。
２）現実的な水槽製作方法としては
超音波の減衰を最小限にする対策として
コーナーでは溶接を行わないで
突合せ溶接により製造できる構造とする設計を推奨します。
３）水槽構造として強度バランスから板厚を設計します。
（低周波：２０－５０ｋHzの超音波では
４ｍｍ以上の板厚を必要とする場合があります
板厚と強度により、超音波出力・キャビテーションの
標準値としての上限が、決まります）
４）強度補強としてのリブや絞り部の設計について
取り返し（後からの対策・・）がつかないので採用を薦めません。
（強度の補強はリブ以外にも多数の方法があります）
５）水槽の固定方法（ガイド部材の取り付け 等）
せっかくの水槽も固定方法により
超音波を大きく減衰する可能性があります。
特に、水槽底面の状態について、注意が必要です。
この部分は特に、経験的な事項が多く単純には説明できません。
６）低振動モードを発生させない設置に対する設計
水槽の低周波の振動モードに対する設計方法として
ノウハウを紹介します。
すべての断面２次モーメントのバラツキの大きさが
パラメータになりますので
出来るだけ、ばらつきを小さくすることがノウハウとなります。
（このことから
円形・円筒形、正方形の
底面形状の水槽が良くない理由が解ります。
このことは、全く同様に、振動子についてもあてはまります）
７）最適液循環を行うための配管（吸い込み・吐き出し）位置設計
目的・サイズ・・・により様々な要因を最適化する
機械設計の総合バランスによる部分だと考えています。
経験と論理モデルによる追及を続けている部分です。
８）全体のバランス（強度）
材料力学、流体力学、振動工学・・・・
総合的に設計・判断する必要があります
加工方法、材料・材質・・・についても十分な判断が必要です。
９）サイズ効果に対する経験からの考慮した設計
３ｍｍ＊１・８ｍ＊２ｍの水槽と
７０ｃｍ＊４５ｃｍ＊４０ｃｍの水槽は
製造方法、バラツキ、・・・全く異なる設計方法になります
大きな水槽は、最悪の状態に対する対処可能性を最優先します。
１０）洗浄目的に対する合理的な設計思想
水槽の目的に対して、常に設計思想の確認検討が必要です
新しい洗浄方法につながる場合が非常に多いので
設計思想は重要です。
１１）製造方法と価格の想定
＜設計の妥協点：溶接部について＞
板厚１．５ｍｍの板金に対して
水槽の角部を Ｒ５ｍｍで９０度に折り曲げるようにします
曲げた面に続く部分を、平面の突き合わせ溶接とすることで、
溶接部による超音波の減衰を小さくできます
水槽の製作方法も洗浄力を向上させるための重要な要因です
溶接部・溶接レベルの変更・・により強い超音波洗浄を可能にします
＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊
超音波システム研究所
ホームページ http://ultrasonic-labo.com/
＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊
超音波資料を公開
http://ultrasonic-labo.com/?p=1765
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
超音波専用水槽の設計・製造技術を開発
http://ultrasonic-labo.com/?p=1439
超音波実験写真 no.8
http://ultrasonic-labo.com/?p=1745
音圧測定装置（超音波テスター）の特別タイプを製造販売
http://ultrasonic-labo.com/?p=1736
超音波＜計測・解析＞事例
http://ultrasonic-labo.com/?p=1703
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＞
http://ultrasonic-labo.com/?p=1538
音圧測定装置（超音波テスター）の標準タイプを製造販売
http://ultrasonic-labo.com/?p=1722
超音波の＜ダイナミック特性を利用した制御＞技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1142
（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
流れの変化と超音波の変化を
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
目的に合わせた
音響流の変化を利用可能に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た
構造・強度・・・による相互作用・振動モードを最適化する方法です。
特に、ギアポンプの特性により
液体と気体を交互に循環させることにより
新しい超音波・マイクロバブルの効果を実現しています。
より発展的には
「流水式超音波システム」として
メガヘルツまでの周波数変化を含めた「超音波シャワー」や
低出力の超音波による１０ｍサイズの水槽への超音波刺激・・・
様々な応用が可能です。
－今回開発したシステムの応用実施事例－
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）
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・解析に基づいた、
有限な場合の、表面弾性波と流体の流れに関して
実績・データ・・・からの評価・応用として
開発した新しい方法です。
流水式超音波システム
http://ultrasonic-labo.com/?p=2231
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
流れの変化と超音波の変化を
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
目的に合わせた
音響流の変化を利用可能に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た
構造・強度・・・による相互作用・振動モードを最適化する方法です。
特に、ギアポンプの特性により
液体と気体を交互に循環させることにより
新しい超音波・マイクロバブルの効果を実現しています。
より発展的には
「流水式超音波システム」として
メガヘルツまでの周波数変化を含めた「超音波シャワー」や
低出力の超音波による１０ｍサイズの水槽への超音波刺激・・・
様々な応用が可能です。
－今回開発したシステムの応用実施事例－
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）
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・解析に基づいた、
有限な場合の、表面弾性波と流体の流れに関して
実績・データ・・・からの評価・応用として
開発した新しい方法です。
流水式超音波システム
http://ultrasonic-labo.com/?p=2231
超音波＜攪拌＞ Ultrasonic wave＜churning＞
＜樹脂容器＞を利用した小型超音波システム Ultrasonic-labo
超音波システム研究所は、
＊超音波振動子の設置による制御技術
＊定在波の制御技術
＊音響流の計測技術 ・・・を応用して
＜樹脂容器＞を利用した
小型超音波（４０ｋＨｚ ５０Ｗ）システムを開発しました。
今回開発した技術の応用事例として、
各種部品・材料の洗浄・攪拌・化学反応促進・・・について、
超音波を効率良くコントロールすることが可能となりました。
