＜ 超音波システム研究所 ultrasonic-labo ＞

＜　超音波システム研究所　ultrasonic-labo　＞

ナノレベルの攪拌・乳化・分散・粉砕技術

－－超音波の非線形現象を制御する技術による
　ナノレベルの攪拌・乳化・分散・粉砕技術－－



超音波システム研究所は、
「超音波の非線形現象（音響流）を制御する技術」を利用した
　効果的な＜乳化・分散＞技術を開発しました。



今回開発した技術は
　具体的な対象物の構造・材質に合わせ、
　効果的な超音波（キャビテーション・音響流）伝搬状態を、
　間接容器・液循環・超音波の出力制御により実現します。

特に、
　音響流による、高調波の刺激により
　ナノレベルの対応も十分に実現しています

金属粉末をナノサイズに分散する事例から応用発展させました。

超音波に対する
　定在波やキャビテーションの制御技術をはじめ
　間接容器に対する伝播制御技術・・・により
　適切なキャビテーションと音響流による＜乳化・分散＞を行います。

これまでは、各種溶剤の効果と超音波の効果が
　トレードオフの関係にあることが多かったのですが
　この技術により
　溶剤と超音波の効果を
　適切な相互作用により相乗効果を含めて
　大変効率的に利用（超音波制御）可能になりました。

オリジナルの超音波伝搬状態の測定・解析技術により、
　音響流の評価・・・・多数のノウハウ・・・を確認しています。




■参考動画

ナノレベルの超音波＜乳化・分散＞

http://youtu.be/IiRTMUcBSCE

http://youtu.be/xRdcTQNE0to

http://youtu.be/nRNv_Z9UBjg

http://youtu.be/hswaM-cMxSk

http://youtu.be/WIZKL5dne-U

http://youtu.be/fI85aDYBvpw

http://youtu.be/VVtFDyDFcGs

http://youtu.be/YcZ17kT5vUI

http://youtu.be/gYI16YZ7LAk

http://youtu.be/6Znr6-gfzAM

http://youtu.be/cJIN9N6y84Q

http://youtu.be/pjxr3gjIuzs

http://youtu.be/-x6Xhy94aRw

http://youtu.be/U1vcGW__Fh4

http://youtu.be/bBQWUmNBPBI

http://youtu.be/e9-JQ5GIeXA

http://youtu.be/o3a8MEdwHr8

http://youtu.be/yCszmQvkcXc

http://youtu.be/byI0rePbEDk

http://youtu.be/mATZQsMekS4

http://youtu.be/CsIy0FGzZFc



超音波制御ＢＯＸ

http://youtu.be/Z4DbQ65ivE4

http://youtu.be/PvsLBDrimSw

http://youtu.be/xzjD8SOdJVg

http://youtu.be/ObHaMpl-USM

http://youtu.be/HJTSKUDs-TI

http://youtu.be/PBo8oj8a8x4

http://youtu.be/xkfdzTbc_EA



これは、新しい超音波技術であり、
　超音波のダイナミック特性による一般的な効果を含め
　新素材の開発、攪拌、分散、洗浄、化学反応実験・・・
　に大な特徴的な固有の操作技術として、
　コンサルティングにおいて利用・発展対応しています。




原理の論理的な説明と
　具体的な方法（技術）について
　コンサルティング対応させていただきます。

ナノレベルの超音波＜乳化・分散＞技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1620

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

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

磁性・磁気と超音波（Ultrasonic and magnetic）
http://ultrasonic-labo.com/?p=3896

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

「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

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

新しい超音波（測定・解析・制御）技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1454

物の動きを読む＜統計的な考え方＞
　http://ultrasonic-labo.com/?p=1074

超音波の洗浄・攪拌・加工に関する「論理モデル」
　http://ultrasonic-labo.com/?p=3963

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

「音圧レベルの高い、３ＭＨｚ」の超音波利用技術

「音圧レベルの高い、３ＭＨｚ」の超音波利用技術

＜脱気・マイクロバブル発生液循環システム＞

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、
　＜脱気・マイクロバブル発生液循環システム＞に関して
　各種の音響特性の測定解析に基づいた組み合わせを利用することで、
　超音波をコントロールする技術を開発しました。


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。
　　（材質は、樹脂・ステンレス・ガラス・・対応可能です）
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。
　　（水槽の音響特性に合わせた対応を実施します）
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。

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。

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。

この空気を取り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。


上記の液循環状態に対して
超音波プローブによるメガヘルツの超音波発振制御を行うことで
超音波の非線形現象が幅広い周波数帯で発生するとともに
ダイナミックな超音波の変化を実現します。

気体の流量・流速分布・・・を適切に設定することで
目的に合わせた、非線形現象を発生させることができます。



＜＜動画＞＞

https://youtu.be/_NaVltKK1iw

https://youtu.be/mb2U1f8wyoA

https://youtu.be/R-qqW9QPkew

https://youtu.be/Mt2nFbmW6uU

https://youtu.be/BIlJthzNNEY

https://youtu.be/nrQiP4jrdK0

https://youtu.be/Ibond4mtc2M

https://youtu.be/3mduvW6CR9k

https://youtu.be/FIH9rb7f4vY

https://youtu.be/16RxgN_zykA

https://youtu.be/SUBgX389LT0

＊＊＊

https://youtu.be/12rvdv5gRKY

https://youtu.be/Ii7QvpQ9yzI

https://youtu.be/zq9L0i6it4E

https://youtu.be/6w3IMmnPFdU

https://youtu.be/_Ksm-o6fgtk

https://youtu.be/9z1jeWetonY

https://youtu.be/MABtwKQOBZQ

https://youtu.be/kx_XV8nXu4A

https://youtu.be/Du7BKIYdqXw

https://youtu.be/ISPlFCQHgpQ

https://youtu.be/2yFOm7UMHzY

https://youtu.be/loc-9wAoY9g

https://youtu.be/zmSauisMhkQ



＊＊小型ギアポンプ＊＊

https://youtu.be/P6RVnY_EZNg

https://youtu.be/Krfi10rm5AQ

https://youtu.be/ghc8mf_ihX0

https://youtu.be/XfTUw2Q9zK0

https://youtu.be/zkoCRYFArAs

https://youtu.be/V-G2qv-cLEE

https://youtu.be/iOGjmecfNhc


＊＊２８ｋＨｚと７２ｋＨｚの超音波同時照射＊＊

https://youtu.be/vDQQdr78pQk

https://youtu.be/q-ZmfXkxMB0

https://youtu.be/hKVA9hQxAZM

https://youtu.be/DlKIc2dgIEQ

https://youtu.be/nWBDweA2G1Q





上記の技術に関して、
目的の超音波利用に合わせた
水槽の構造設計や液循環位置（ポンプへの吸い込み口、吐出口）は
非常に重要ですが
目的・サイズ・洗浄液・・によりトレードオフの関係が発生する場合があり、
一般的な設定はありません
（具体的な数値は、コンサルティング対応しています）

適切な設定が実現すると
マイクロバブルは超音波作用によりナノバブルに分散します
ナノバブルによる超音波の安定性は、マイクロバブルに比べて大きく
非線形現象の制御がより簡単になります
（具体的な制御は、音圧測定・・・コンサルティング対応しています
　洗剤の使用や撹拌・・では、
　通常の洗浄とは反対の設定を行う成功事例が多い傾向にあります）



超音波の伝播現象における「音響流」を利用する技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1410

＜超音波のダイナミック制御技術＞
http://ultrasonic-labo.com/?p=2301

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＜乳化・分散＞技術NO.１６

超音波＜乳化・分散＞技術NO.１６

超音波攪拌技術

超音波攪拌技術

超音波洗浄器による攪拌技術を紹介します
特徴
　１：均一でないガラス容器の利用
　　　強いキャビテーションの効果と
　　　定期的な音響流の変化を発生させます
　２：ガラス容器の位置・固定方法
　　　攪拌効果に関する
　　　伝搬する超音波周波数の範囲が決まります

注意：ガラスが割れないように注意してください
　　　超音波　４２ｋHz　３５W

超音波発振計測解析システム

超音波発振計測解析システム（超音波テスター　Ｎｏ．４）



超音波システム研究所は、
　超音波の伝搬状態に関する、
　オリジナル装置：発振・計測・解析システム（超音波テスター）を、
　製造・販売しています。

＜＜　超音波発振計測解析システム（超音波テスター）＞＞




システム概要

１．価格　１５万円（最少仕様）～
　　　仕様確認の上、見積もりを提示させていただきます

２．内容

　　パソコン　1台
　　超音波プローブ　１個～　
　　デジタルオシロスコープ　２ｃｈ～
　　解析ソフト（インストール済み）　1式
　　説明書　1式
　　利用目的の確認により、仕様を提案します




３．特徴（標準的な仕様の場合）

　　＊測定（解析）周波数の範囲
　　　仕様　０．１Ｈｚ　から　１０ＭＨｚ
　　　（測定可能範囲　０．０１Ｈｚ　から　２５ＭＨｚ）
　　＊超音波発振
　　　仕様　１Ｈｚ　から　１００ｋＨｚ
　　　（出力　２５０ｍＶ　から　２Ｖ）
　　＊表面の振動計測が可能
　　＊24時間の連続測定が可能
　　＊任意の２点を同時測定
　　＊測定結果をグラフで表示
　　＊時系列データの解析ソフトを添付







超音波プローブによる測定システムです。
　超音波プローブを対象物に取り付けて発振・測定を行います。
　測定したデータについて、
　位置や状態と、弾性波動を考慮した解析で、
　各種の音響性能として検出します。


目的に合わせた特殊超音波プローブを開発・製造対応します





＜＜動画＞＞

https://youtu.be/HyiKHpNhQhc

https://youtu.be/pwUUyrW6J1c

https://youtu.be/9VLErIStliU

https://youtu.be/feX2IJB55kk

https://youtu.be/7ybLEaA3QJk

https://youtu.be/VbbZhBuQ0Hs

https://youtu.be/jdOKLTOVhZg




https://youtu.be/sB4GZtj2GGk

https://youtu.be/oLZjuMYDG8o

https://youtu.be/jG46NNIEDiU

https://youtu.be/vw2vjFdfPY0

https://youtu.be/06rfACdhpf8

https://youtu.be/NWCa8wNGSOI




https://youtu.be/dK0HsgyXL38

https://youtu.be/PwTfw9oltm0

https://youtu.be/8FR2butmYqc

https://youtu.be/kPIro94jUTI

https://youtu.be/c0Lmaernduk




https://youtu.be/Vl3b50JfbvU

https://youtu.be/4thhL-wQoFE

https://youtu.be/waJCru9H3yk

https://youtu.be/EQ--8va2Ntw




脱気マイクロバブル発生液循環

https://youtu.be/j0AHUq0p1A4

https://youtu.be/06GWEKmuifg

https://youtu.be/CkLo0v8eANg

https://youtu.be/-KDqCM7JeXA

https://youtu.be/LshizWiG9KU

https://youtu.be/zUNu8J8I1UM




https://youtu.be/wie8-E_UUe8

https://youtu.be/RDeQsRVjxXw

https://youtu.be/mpvYCPvj6TU

https://youtu.be/jGr9xh-eqSg






超音波発振・計測・解析システム（超音波テスター）
http://ultrasonic-labo.com/?p=7662

超音波の伝搬状態を利用した部品検査技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=3842

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

超音波「音圧測定装置（超音波テスター）」の特別タイプ
http://ultrasonic-labo.com/?p=1736

超音波「音圧測定装置（超音波テスター）」の標準タイプ
http://ultrasonic-labo.com/?p=1722




複数の超音波プローブを利用した「測定・解析・評価」技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=3755

超音波プローブの＜発振制御＞技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1590

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







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

「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

超音波システム研究所

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

超音波の非線形振動

非線形振動（発振制御、音、音響流、相互作用・・・）に含まれる
低周波の振動エネルギー対応（工夫）により
超音波の非線形現象をコントロール可能にしています。

各種の実施結果（注）から
様々な組み合わせによる幅広い対応を提案・実施しています。

注：
１）ナノレベルの乳化・分散
２）溶剤を利用した超音波洗浄
３）超音波霧化サイズの制御
４）化学反応制御実験
５）ナノレベルの触媒の攪拌・乳化・分散
６）均一な粒子製造への応用
７）金属の表面処理
８）メガヘルツの超音波伝搬
９）精密洗浄
１０）アルミダイキャストの均一化
１１）各種溶剤・・・の均一化
１２）その他・・・

この技術（詳細なノウハウ・・）を
コンサルティング事業として、提供（対応）しています。

ポイントは
表面弾性波の利用方法です、
対象物の条件・・・により
超音波の伝搬特性を確認することで、
オリジナル非線形共振現象（注１、２）として
対処することが重要です

 

注１：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２：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

 

参考動画

表面弾性波の利用

https://youtu.be/ifi_ZStzzE0

https://youtu.be/4HbVOh9pItk

https://youtu.be/ao54bNAH6YQ

 

超音波＜キャビテーション・音響流＞

超音波＜キャビテーション・音響流＞技術を開発

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超音波システム研究所は、
オリジナル技術（超音波＜乳化・分散＞技術）による、
キャビテーションと音響流の
ダイナミック特性を観察・制御・管理する技術を開発しました。

これまでに、開発した制御技術を、
超音波洗浄や表面改質・・・に用いた結果、
超音波の利用目的に合わせた、
最適な音響流の状態設定（評価）が、可能となりました。

参考動画

http://youtu.be/AEqRGWx0EGs

http://youtu.be/zhOJA6cbkMY

http://youtu.be/JwJ6Qov-GQo

 

超音波技術

新しい超音波（測定・解析・制御）技術

http://ultrasonic-labo.com/?p=1454