超音波システム研究所

超音波の新しい利用に関するブログです

<超音波システム研究所 ultrasonic-labo>

2020-02-11 11:09:05 | 超音波システム研究所2011

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

https://youtu.be/X_8gBnm4LUM

https://youtu.be/dVy_L5gTCEk


https://youtu.be/1CdBxANIU30

https://youtu.be/NWqlU4yJuz4

https://youtu.be/GOIOR5YUH-Y

超音波システム研究所は、
超音波の音圧測定データを解析(バイスペクトル解析・・)することで、
「超音波の(高調波の発生・・に関する)非線形現象」を、
目的に合わせて利用(制御)する技術を開発しました。

この技術により
複数の異なる周波数の「超音波振動子」を利用する場合、
高調波による超音波の伝搬状態を設定(管理)することが可能になります

従って、適切・あるいは有効な周波数の組み合わせ・・を確認できます

これは、洗浄・表面改質・化学反応の促進・・・に対して
効果的な伝搬状態を検出・確認出来る、ということで大変有効です

さらに、定在波の制御と組み合わせることで、
キャビテーションや加速度(音響流)の効果を
目的に合わせて変化させるダイナミック制御が可能になります
オリジナルの超音波伝搬状態の測定・解析技術により、
各種部品・・・の、
洗浄、攪拌、表面改質、化学反応・・・
表面状態に関する効果的な事例を多数確認しています。


■参考動画

 72kHzの超音波照射事例
 http://youtu.be/u24smVvWra0

 28kHzの超音波照射事例
 http://youtu.be/0jni8kJvYpc

 28+72kHzの同時照射事例
 http://youtu.be/u1QSeVbgwaA

 注:自動解析処理を行っています
   測定状態に合わせた自動設定を行うため
   具体的な解析方法に関してはお問い合わせください

 

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超音波実験 ultrasonic-labo

2020-02-11 11:00:59 | 超音波システム研究所2011

超音波実験 ultrasonic-labo


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超音波実験 ultrasonic-labo

2020-02-11 11:00:01 | 超音波システム研究所2011

超音波実験 ultrasonic-labo


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超音波実験 ultrasonic-labo

2020-02-11 10:59:34 | 超音波システム研究所2011

超音波実験 ultrasonic-labo


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超音波システム研究所 ultrasonic-labo

2020-02-11 10:47:28 | 超音波システム研究所2011

超音波システム研究所 ultrasonic-labo


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ものの表面を伝搬する表面弾性波 surface acoustic wave

2020-02-11 10:47:11 | 超音波システム研究所2011

ものの表面を伝搬する表面弾性波 surface acoustic wave


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脱気・マイクロバブル発生液循環 (超音波技術) Degassed microbubble generating circulation

2020-02-11 10:46:51 | 超音波システム研究所2011

脱気・マイクロバブル発生液循環 (超音波技術) Degassed microbubble generating circulation

 目的に合わせた効果的な超音波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、・・の運転制御がノウハウです)

目的の超音波状態は音圧測定解析で行います


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


以下の動画は
超音波とマイクロバブルによる
表面改質処理を行った水槽を利用して、
(超音波の共振・減衰・キャビテーション・音響流・・を制御している)
 適切な液循環の状態を紹介しています


https://youtu.be/o3Qpl-cQ7Bs

https://youtu.be/yFJg_j3oQ7A

https://youtu.be/j5dXEfK06q8

https://youtu.be/aoWj5Rk821o

https://youtu.be/3-X8mtTX4mI

https://youtu.be/B9VEMuMlVp4

 

 


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超音波機器の超音波伝搬状態を測定・評価する技術

2020-02-11 10:46:24 | 超音波システム研究所2011

超音波機器の超音波伝搬状態を測定・評価する技術を開発

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超音波システム研究所は、

  *超音波を利用した表面状態の計測・解析技術

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 *バイスペクトル解析を応用した、非線形現象の解析技術

20131127-0001_01d3 20131127-0001_01d5

 *オープンソースの統計解析システム 「 R 」の利用技術

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上記の技術を組み合わせることで

超音波機器の超音波伝搬状態を測定・評価する技術を開発しました

応用事例として、

超音波機器の発振周波数と、

装置・部品・・・対象物への伝搬周波数の関係を明確にすることで、

超音波の<効果・効率・・・表面状態・・>に関する

各種(時間経過による特性の変化・・)の問題に、

具体的な<数値・グラフ>による対応・対処が可能になりました。

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これは、新しい方法および技術です

実施例

超音波美顔器や超音波ナイフ(カッター、ホーン)・・・の<<超音波振動現象評価>>

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( 超音波テスター:標準的な仕様の場合

  *超音波発振 仕様 1Hz から 100kHz   )

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低周波・高周波に関する特徴を測定・解析・評価する。

そのほか、騒音や楽器・・・における超音波振動の測定・解析を行っています。

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超音波テスターの製造販売(2012年)以降、

各種の相談対応により様々な利用に発展しています。

(必要に応じた、秘密保持契約・・により公開できない利用方法が多数あります

類似の問題であれば、スキルの範囲で対応します。)

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各種機器において、低周波の振動現象を長時間簡単に計測することは

問題点の検出と改善につながります。

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音圧測定動画

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2種類(40kHz、72kHz)の超音波による同時照射

2020-02-11 10:46:00 | 超音波システム研究所2011

2種類(40kHz、72kHz)の超音波による同時照射

2種類(40kHz、72kHz)の超音波による同時照射。
測定により、キャビテーションと加速度の効果を確認している状態です。

 

 


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対象物の振動モードに合わせた、超音波制御技術 ultrasonic-labo

2020-02-11 10:45:33 | 超音波システム研究所2011

対象物の振動モードに合わせた、超音波制御技術 ultrasonic-labo


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