ポータブル超音波洗浄器（旅行用）の利用技術
充電式超音波洗浄器（５０ｋHz １０Ｗ）を利用した実験動画 ultrasonic-labo
音と超音波の組み合わせ
超音波システム研究所は、
＊超音波伝搬状態の測定技術（オリジナル製品：超音波テスター）
＊超音波伝搬状態の解析技術（時系列データの非線形解析システム）
＊超音波伝搬状態の最適化技術（音と超音波の最適化処理）
＊表面弾性波の制御技術
・・・・
上記の技術を応用して＜音と超音波の組み合わせ＞を利用した
超音波（非線形共振現象）の制御技術を開発・応用しています。
＊超音波伝搬状態の測定技術（オリジナル製品：超音波テスター）
＊超音波伝搬状態の解析技術（時系列データの非線形解析システム）
＊超音波伝搬状態の最適化技術（音と超音波の最適化処理）
＊表面弾性波の制御技術
・・・・
上記の技術を応用して＜音と超音波の組み合わせ＞を利用した
超音波（非線形共振現象）の制御技術を開発・応用しています。
注：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
今回開発した技術の応用事例として、
各種部品・材料の状態（空中、水中、弾性体との接触・・）
に合わせた、超音波の効果的（洗浄・改質・攪拌・化学反応促進・・・）
な利用を実現させています。
■参考（実験動画）
＊
超音波の＜ダイナミック特性を考慮した制御＞技術を開発
超音波システム研究所は、
オリジナル技術（超音波テスター）による、
超音波伝搬状態の各種解析結果と
統計モデルによる関係性の解析理論により
超音波＜ダイナミック特性を考慮した制御＞技術を開発しました。
2015年9月：上記の理論を
流れに関するモデルで整理したところ
これまでの結果を含め、最適なモデルを発見しました
超音波洗浄、超音波加工、超音波攪拌、・・・について
制御パラメータによる明確な制御を行うため
実用的な対応が可能です。
（この技術をベースに、コンサルティング対応しています）
以下参考図
これまでの論理モデル
具体例
参考書
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興味のある方は、メールでお問い合わせください
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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
通信の数学的理論
http://ultrasonic-labo.com/?p=1350
音色と超音波
http://ultrasonic-labo.com/?p=1082
モノイドの圏
http://ultrasonic-labo.com/?p=1311
物の動きを読む（統計数理）
http://ultrasonic-labo.com/?p=1074
超音波水槽内の伝搬状態について、
詳細な測定解析とダイナミック特性を確認することで
対象物の弾性波動を利用した、
各種の振動状態（モード）を制御する技術・方法を開発しました。
その結果、定在波の新しい利用方法や
音響流の制御・・・により
超音波洗浄、超音波攪拌、表面改質・・・に対して
ダメージの問題、流動性・疑集性・・の問題を
効率良く最適化する制御方法を開発しました。
目的とする超音波の効果を
グラフや数値化により応用可能にしたシステム技術です。
複雑に変化する超音波の利用状態を、
音圧や周波数だけで評価しないで
イメージとしては「音色」を考慮することで、
（時間経過の変化を解析評価する）
超音波のダイナミック特性の
コントロール技術として開発しました。
目的に応じた利用方法が可能です
２８ｋHz、４０ｋＨｚ、７２ｋHzの超音波の組み合わせにより実現させます
例1：強い（２００－１５００ｋHz）のキャビテーション効果の利用
例2：低い周波数の超音波（５０ｋHz以下の加速度効果）の利用
例3：定在波による
キャビテーションと加速度の効果をミックスさせた利用
例4：超音波攪拌・洗浄における対象物に合わせた定在波の利用
・・・・・・・・・
参考
上記のナノレベルの分散技術は
超音波の＜ダイナミック特性を利用した制御＞技術
により実現しています
型番「ＵＳＷ－２８・７２S」＜推奨＞
（２８ｋHz ７２ｋHz の超音波振動子を制御するタイプ）
型番「ＵＳＷ－４０・７２S」
（４０ｋHz ７２ｋHz の超音波振動子を制御するタイプ
高い周波数を優先して利用する場合向き）
型番「ＵＳＷ－２８・４０S」
（２８ｋHz ４０ｋHz の超音波振動子を制御するタイプ
キャビテーションを優先して利用する場合向き）
参考
１）超音波洗浄器（基礎実験・確認）
超音波洗浄器の利用技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1318
超音波洗浄器の利用技術 Ｎｏ．２
http://ultrasonic-labo.com/?p=1060
超音波洗浄器(42kHz)による＜メガヘルツの超音波洗浄＞技術を開発
http://ultrasonic-labo.com/?p=1879
２）超音波利用（応用技術・ノウハウ）
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
超音波専用水槽の設計・製造技術を開発
http://ultrasonic-labo.com/?p=1439
超音波のダイナミック制御技術を開発
http://ultrasonic-labo.com/?p=2015
超音波洗浄システムを最適化する方法
http://ultrasonic-labo.com/?p=2710
「超音波の非線形現象」を利用する技術を開発
http://ultrasonic-labo.com/?p=1328
３）超音波測定（音圧測定・解析・評価）
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
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
超音波計測の特別システムをオーダーメイド対応
http://ultrasonic-labo.com/?p=1972
http://ultrasonic-labo.com/?p=1962
http://ultrasonic-labo.com/?p=1953
http://ultrasonic-labo.com/?p=1915
超音波機器の＜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
注：タイマーセットはワザワ製です
超音波洗浄器（基礎実験）
制御写真
参考
■参考動画
＜音圧測定解析＞
＜音圧解析＞
＜＜音響流の利用技術＞＞
１）２種類の超音波を利用した洗浄
２）流水式超音波洗浄（超音波シャワー）
３）表面を伝搬する高調波（１ＭＨz以上）の利用
４）ガラス容器の音響特性を利用
５）キャビテーションと定在波の最適化（音圧測定解析）を利用
６）その他（非線形現象、相互作用・・）
以下の動画は、
上記に関する基礎実験の様子です
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
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
マイクロバブル・ナノバブルと超音波（To nanobubbles by ultrasound microbubbles）
Ultrasonic System(Cavitation Control)
対象物の音響特性を利用した「表面検査技術」 Ultrasound ＜measurement and analysis＞
超音波の非線形現象をコントロールする技術 ultrasonic-labo
超音波伝搬現象の分類
超音波システム研究所は、
超音波伝搬状態の測定データを
バイスペクトル解析することで、
超音波振動が伝搬する現象に関する分類方法を開発しました。
今回開発した分類に関する方法は、
超音波の伝搬状態に関する
主要となる周波数（パワースペクトル）の
ダイナミック特性（非線形現象の変化）により
線形・非線形の共振効果を推定します。
これまでのデータ解析から
効果的な利用方法を
以下のような
４つのタイプに分類することができました。
１：線形型
２：非線形型
３：ミックス型
４：変動型
上記の各タイプに基づいた装置開発・制御設定・・・
成功事例が多数あります。
特に、
安定性・変化の状態・・・に関して
周波数成分による詳細な分類により、
目的と効果に対する、効率のよい
各種条件の設定・調整が可能になりました。
さらに、洗浄に関しては
汚れの特性やバラツキに関する情報が得られにくいため
このような分類をベースに実験確認することで
効果的な超音波制御が、実現します。
その他の応用事例
超音波洗浄機の評価、超音波振動子の評価、・・・
超音波加工・溶接・曲げ・・・振動現象の制御
超音波による化学反応促進・抑制（例 めっき）処理
表面を伝搬する超音波振動の特性による表面検査・表面処理
液体・気体・弾性体（粉末・・）に対する
超音波（攪拌・乳化・分散・粉砕・表面の均一化・・・・）処理
その他
この分類の本質的なアイデアは、
超音波による定在波の特徴を、抽象代数学の
「導来関手」に適応させるということです。
抽象的ですが
超音波の伝搬状態を計測解析するなかで
定在波に関する的確な対応・制御事例から
時間経過とともに変化する状態を捉えるために
「導来関手」とスペクトルシーケンスの関係を
線形・非線形の共振効果に対応した
複体の変化により分類することにしました。
