小型超音波振動子（４０ｋHz ５０W）による「超音波システム」
＜＜超音波洗浄＞＞
１）超音波洗浄技術
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/8b583cdbde0e4e4e85e11d2ba5e56a0d.pdf
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/4b10b044100130815368b1dc57220eda.pdf
２）注意事項
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/278c3eb92b11c1b8d94535811f61b6da.pdf
超音波洗浄は
電気・電子部品、光学部品や自動車などの
機械部品に幅広く利用されています。
超音波は目に見えませんが、
その現象は非常に複雑であり、
使用方法を間違うと、減衰してしまったり、
洗浄ムラが発生してしまったりと、期待していた効果が得られません。
そこで、本資料では
超音波洗浄を効果的に使用するための
具体的な技術・方法に関する概要について
事例に基づいた説明で紹介します。
これまでの常識や一般論とは異なる部分もあるかもしれませんが、
全て実績に基づくものです。
超音波洗浄技術の向上に是非お役立てください。
＜＜ 超音波技術 ＞＞
１）超音波攪拌装置（推奨）20160712
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/8b22150e4b345ecbe10dfd612300047a.pdf
２）超音波測定・実験資料20160712
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/04f7d34712031a85107f74d7fd83a4cf.pdf
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/35ca760e77b6e52390ab619e1c0eb33f.pdf
３）超音波テスター資料20160712
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/8fd5379cd652a53540b02469b31ee072.pdf
４）洗浄システム（推奨）20160712
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/e063304164a6dc373b62b1b5dafa339c.pdf
５）音圧解析に関する資料20160712
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/d2a25103ad3cc9e7412ba335bcf94507.pdf
６）オリジナル技術20160712
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/a6c0b4afdabb85b38f9c4268ba61f30c.pdf
超音波とマイクロバブルによる表面残留応力の緩和処理技術
超音波とマイクロバブルによる表面改質（応力緩和）技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=5413
樹脂・金属・セラミック・ガラス・・の表面改質に関する書籍
http://ultrasonic-labo.com/?p=7530
2015年（上記の書籍発行） 以降の進展について
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/be286d705105ef8b1bc8254d3968b8ee.pdf
中小企業広島会報誌-H29.4
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/95a1e4f6f5b475a612043565e4c1e6d6.pdf
超音波利用実績の公開
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/12f72611ff69c379308e7fb9eb530c2d.pdf
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。
超音波資料
http://ultrasonic-labo.com/?p=1905
オリジナル技術資料
http://ultrasonic-labo.com/?p=2098
超音波コンサルティング
http://ultrasonic-labo.com/?p=2187
洗浄セミナー
http://ultrasonic-labo.com/?p=1865
流水式超音波システム
http://ultrasonic-labo.com/?p=2231
The supersonic wave irradiation is technological no.31.
非線形性超音波照射技術no.1
技術としての利用に関しては
超音波の非線形性現象を認識して、
その効果を利用することが可能です
単純な事例を紹介します
超音波水槽における、複数のガラス容器の利用です
＜＜超音波システム研究所＞＞
超音波技術＜液循環と振動子の設置＞
＜液循環について＞
水槽の上部液を（循環ポンプの吸い込み部に）取り込み、
水槽下部に（ポンプの吐出）液を吐出します
上下の液の分布（温度分布、溶存気体濃度分布、・・）
を改善するために、
単純な一定流量の条件のもとで
水槽内に、３次元的な均一化を行うための
具体的な水槽・装置に合わせた、最適位置があります
実際に液循環動作と、計測・解析による確認を行い、
超音波照射条件としての
「液体の均一化を行います」
この状態に設定した後は
超音波利用の目的に合わせて
キャビテーション効果、加速度効果、・・・を
コントロールするために
水槽と超音波（周波数・出力・・）に合わせた
次の設定を行います
１）水槽や振動子の設置方法
２）液循環の設定方法（流量、タイマー制御、・・）
３）超音波制御・・・
以上の工程の後で
最後に
超音波の伝搬状態測定として
１日（あるいは３－８時間）の連続測定により
安定性の確認を行います
注：季節（気圧）変化・・・による対処は
測定管理の中で、流量調整で実現できます
これまでの装置・・の対策に比べ
現状の装置を最大限利用した、
最適な、改善・改良が実現します
具体的には
超音波の音圧が高く（利用効率が高く）安定します
（ 水槽設計ノウハウについて
理想的には
黄金比（近似値1:1.618）を利用して設計します
洗浄効果のある水槽には
1:1.8～1:1.4の比率が沢山あります ）
超音波システム研究所
ホームページ http://ultrasonic-labo.com/
超音波装置の最適化技術をコンサルティング提供
http://ultrasonic-labo.com/?p=1401
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
超音波システムの設計技術を開発
超音波システム研究所は、
「太鼓の形と音に関する数学」と
「小型超音波振動子に関する基礎実験・解析」にもとづいて、
量子力学モデルを利用した
投げ込み式超音波振動子の設計技術を開発しました。
この技術の基本的な応用として
目的に合わせた、超音波システムの合理的な設計技術を実現しました。
今回開発した技術は、
超音波の発振・伝搬状態を、量子力学の縮重関数に
適応させるというモデルを採用しています。
これまでの設計方法とは異なり、
水槽内での超音波伝搬状態に対する、
エネルギー順位（高調波の次数に対応）を
音響流や音（低周波の振動）・・
の摂動（バイスペクトル解析結果）としてとらえることで
振動子の設計条件を決めていきます。
なお、超音波システム研究所の「超音波機器の評価技術」により、
この方法による、具体的な効果を確認しています。
応用例として
「超音波伝搬状態について、
洗浄とリンスの区別、
攪拌状態の変化、・・に適応した
水槽・容器・治工具・・・の設計技術」
としても利用可能です。
参考資料
http://youtu.be/-lByssYU3z8
http://youtu.be/uqr3P8nwaLI
http://youtu.be/qdDdC12anGU
http://youtu.be/cMwXC8Ac6TQ
http://youtu.be/1m_GqPcYwMI
http://youtu.be/S-LYwIxOcxM
http://youtu.be/Yw_QUIYU2dI
http://youtu.be/baBeYZ_tBCk
http://youtu.be/OVWDgWuawXI
http://youtu.be/JnUbziRdMnc
http://youtu.be/4ZNzjLdtJyw
http://youtu.be/ChDw_wLAp8A
http://youtu.be/T8dwWUykUsk
http://youtu.be/qZSnONLkxEA
http://youtu.be/N-M6VdxeORs
http://youtu.be/KtOhabn3sQc
これは、最近のナノレベルの攪拌・分散を効率的に行うための
適切な超音波状態の検討から開発した技術です。
出力１０Ｗから出力１８００Ｗまでの超音波システムによる実施例で、
有効な結果が得られています。
なお、今回の技術は、表面改質技術と組み合わせることで
安定した再現性を確認しています。
参考：応用技術
「超音波の非線形現象」を利用する技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1328
超音波による「金属部品のエッジ処理」技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=2894
間接容器と定在波による音響流とキャビテーションのコントロール
http://ultrasonic-labo.com/?p=1471
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
超音波洗浄ラインの超音波伝搬特性を解析・評価する技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=2878
＜参考＞
振動について
ロイヤル・インスティテューション １３３回「振動」より
機械工学の重要な一分野のほとんどすべてを、ここに記述してみようと思っている
リチャード・ビジョップ著（ブルーバックス Ｂ－４７１）
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/d84ac354211817300e3ef1ba76e64a8d.pdf
超音波システム研究所は、
「太鼓の形と音に関する数学」と
「小型超音波振動子に関する基礎実験・解析」にもとづいて、
量子力学モデルを利用した
投げ込み式超音波振動子の設計技術を開発しました。
この技術の基本的な応用として
目的に合わせた、超音波システムの合理的な設計技術を実現しました。
今回開発した技術は、
超音波の発振・伝搬状態を、量子力学の縮重関数に
適応させるというモデルを採用しています。
これまでの設計方法とは異なり、
水槽内での超音波伝搬状態に対する、
エネルギー順位（高調波の次数に対応）を
音響流や音（低周波の振動）・・
の摂動（バイスペクトル解析結果）としてとらえることで
振動子の設計条件を決めていきます。
なお、超音波システム研究所の「超音波機器の評価技術」により、
この方法による、具体的な効果を確認しています。
応用例として
「超音波伝搬状態について、
洗浄とリンスの区別、
攪拌状態の変化、・・に適応した
水槽・容器・治工具・・・の設計技術」
としても利用可能です。
参考資料
http://youtu.be/-lByssYU3z8
http://youtu.be/uqr3P8nwaLI
http://youtu.be/qdDdC12anGU
http://youtu.be/cMwXC8Ac6TQ
http://youtu.be/1m_GqPcYwMI
http://youtu.be/S-LYwIxOcxM
http://youtu.be/Yw_QUIYU2dI
http://youtu.be/baBeYZ_tBCk
http://youtu.be/OVWDgWuawXI
http://youtu.be/JnUbziRdMnc
http://youtu.be/4ZNzjLdtJyw
http://youtu.be/ChDw_wLAp8A
http://youtu.be/T8dwWUykUsk
http://youtu.be/qZSnONLkxEA
http://youtu.be/N-M6VdxeORs
http://youtu.be/KtOhabn3sQc
これは、最近のナノレベルの攪拌・分散を効率的に行うための
適切な超音波状態の検討から開発した技術です。
出力１０Ｗから出力１８００Ｗまでの超音波システムによる実施例で、
有効な結果が得られています。
なお、今回の技術は、表面改質技術と組み合わせることで
安定した再現性を確認しています。
参考：応用技術
「超音波の非線形現象」を利用する技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1328
超音波による「金属部品のエッジ処理」技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=2894
間接容器と定在波による音響流とキャビテーションのコントロール
http://ultrasonic-labo.com/?p=1471
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
超音波洗浄ラインの超音波伝搬特性を解析・評価する技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=2878
＜参考＞
振動について
ロイヤル・インスティテューション １３３回「振動」より
機械工学の重要な一分野のほとんどすべてを、ここに記述してみようと思っている
リチャード・ビジョップ著（ブルーバックス Ｂ－４７１）
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/d84ac354211817300e3ef1ba76e64a8d.pdf
音圧測定・解析により
超音波の伝搬状態に関する
複雑な現象を確認できます
The complicated phenomenon of an ultrasonic wave is checked.
こういったことをベースにして
解析・モデル化・検討を繰り返しながら
超音波の応用技術を開発しています
The applied technology of an ultrasonic wave is developed.
最も重要な点は
工学的な思想で
（科学的には解らない現象や事象を
実験・設計・妥協・・・により）
技術をまとめ上げることだと考えています
Technical development is performed with engineering thought.
（超音波の測定・解析に関するシステム検討・評価技術）
解析の特徴
１）多変量自己回帰モデルによるフィードバック解析
２）インパルス応答特性の利用
３）パワー寄与率による相互作用の評価
４）自己相関、バイスペクトル解析による非線形現象の評価
６）その他
＜＜音圧解析＞＞
