メガヘルツの超音波発振制御プローブを利用した実験動画 Ultrasonic-labo
表面弾性波を利用した、超音波伝搬制御実験(超音波システム研究所)
超音波めっき処理:日本バレル工業株式会社
超音波システム研究所は、
日本バレル工業株式会社様と共同で、
めっき処理に関して、
超音波とファインバブルを利用した「めっき方法」を実施しています。
マイクロバブル超音波洗浄制御装置
http://www.n-bareru.co.jp/main/mbus.html
日本バレル工業株式会社
〒734-0022 広島市南区東雲1丁目2-7
http://www.n-bareru.co.jp/
超音波発振制御プローブ:概略仕様
測定解析範囲 0.01Hz~1GHz
発振範囲 0.1kHz~10MHz
材質 ステンレス、LCP樹脂、シリコン、テフロン、ガラス・・・
発振機器 例 ファンクションジェネレータ
発振方法
対象物・・の音響特性に対応した制御設定を行います
その結果、オリジナル非線形共振現象のコントロールにより
目的に合わせた超音波伝搬状態を実現します。
超音波伝搬状態の測定・解析・評価に基づいた、
精密洗浄・加工・攪拌・検査・・への新しい超音波制御技術です。
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
日本バレル工業株式会社様と共同で、
めっき処理に関して、
超音波とファインバブルを利用した「めっき方法」を実施しています。
マイクロバブル超音波洗浄制御装置
http://www.n-bareru.co.jp/main/mbus.html
日本バレル工業株式会社
〒734-0022 広島市南区東雲1丁目2-7
http://www.n-bareru.co.jp/
超音波発振制御プローブ:概略仕様
測定解析範囲 0.01Hz~1GHz
発振範囲 0.1kHz~10MHz
材質 ステンレス、LCP樹脂、シリコン、テフロン、ガラス・・・
発振機器 例 ファンクションジェネレータ
発振方法
対象物・・の音響特性に対応した制御設定を行います
その結果、オリジナル非線形共振現象のコントロールにより
目的に合わせた超音波伝搬状態を実現します。
超音波伝搬状態の測定・解析・評価に基づいた、
精密洗浄・加工・攪拌・検査・・への新しい超音波制御技術です。
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
超音波による、ナノレベルの攪拌・乳化・分散・粉砕技術 ultrasonic-labo
撹拌技術とスケールアップ、シミュレーションの活用について、
最新の技術をまとめた一冊!
「撹拌技術とスケールアップ、シミュレーションの活用(書籍)」が、
株式会社技術情報協会様より、2021年11月末日 発行されます。
発刊予定 : 2021年11月末日
体 裁 : A4判 約500頁
定 価 :88,000円(税込)
ISBN :978-4-86104-864-7
概要
https://www.gijutu.co.jp/doc/b_2131.htm
本書のポイント
目的に応じた最適な撹拌装置の設計
・撹拌目的、液量、撹拌槽の大きさ、対象の液物性は?
・粘度によって、翼形状、翼径、翼段数など撹拌翼を設計する!
・邪魔板の効果とその弊害
・撹拌軸などの強度は条件を満たしているのか?
撹拌プロセスにおける各種トラブルの発生とその対策
・撹拌装置で異常発熱が起こった場合は?
・槽内側表面におけるスケーリング発生とその対策
・撹拌時に混入する気泡の脱泡技術!
・分散のコントロールとコンタミ制御
各種シミュレーションの活用
・流速や温度、反応分布から撹拌装置の形状、運転条件を決める!
・撹拌装置内の留流や温度ムラ、反応ムラを評価する!
・撹拌翼に作用するトルクなどの評価、解析
・撹拌所要動力を予測するには?
・複雑な形状の流路や装置内のガスをみるには?
■ 目 次
第1章 撹拌・混合のメカニズム
第2章 撹拌機の設計と運転条件の最適化
第11節 超音波による、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制御技術によるナノレベルの攪拌--
1.どのようにして解決するのか
1.1 原理
1.2 実施の形態
1.3 音圧データの測定・解析・確認
1.4 超音波 プローブの製造技術
1.4.1 超音波の音圧測定プローブ
1.4.2 超音波の発振制御 プローブ
2.どうして新しい超音波システムな のか?
2.1 超音波とファインバブルによる表面改質(表面残留応力の緩和)技術
2.2 統計数理に基づいた、時系列データのフィードバック解析 技術
3.具体例
3.1 超音波出力の最適化技術による結果
第3章 撹拌・混合のシミュレーション、解析
第4章 撹拌・混合操作におけるスケールアップ
第5章 撹拌プロセスにおけるトラブル対策
第6章 撹拌・混合技術の応用事例
最新の技術をまとめた一冊!
「撹拌技術とスケールアップ、シミュレーションの活用(書籍)」が、
株式会社技術情報協会様より、2021年11月末日 発行されます。
発刊予定 : 2021年11月末日
体 裁 : A4判 約500頁
定 価 :88,000円(税込)
ISBN :978-4-86104-864-7
概要
https://www.gijutu.co.jp/doc/b_2131.htm
本書のポイント
目的に応じた最適な撹拌装置の設計
・撹拌目的、液量、撹拌槽の大きさ、対象の液物性は?
・粘度によって、翼形状、翼径、翼段数など撹拌翼を設計する!
・邪魔板の効果とその弊害
・撹拌軸などの強度は条件を満たしているのか?
撹拌プロセスにおける各種トラブルの発生とその対策
・撹拌装置で異常発熱が起こった場合は?
・槽内側表面におけるスケーリング発生とその対策
・撹拌時に混入する気泡の脱泡技術!
・分散のコントロールとコンタミ制御
各種シミュレーションの活用
・流速や温度、反応分布から撹拌装置の形状、運転条件を決める!
・撹拌装置内の留流や温度ムラ、反応ムラを評価する!
・撹拌翼に作用するトルクなどの評価、解析
・撹拌所要動力を予測するには?
・複雑な形状の流路や装置内のガスをみるには?
■ 目 次
第1章 撹拌・混合のメカニズム
第2章 撹拌機の設計と運転条件の最適化
第11節 超音波による、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制御技術によるナノレベルの攪拌--
1.どのようにして解決するのか
1.1 原理
1.2 実施の形態
1.3 音圧データの測定・解析・確認
1.4 超音波 プローブの製造技術
1.4.1 超音波の音圧測定プローブ
1.4.2 超音波の発振制御 プローブ
2.どうして新しい超音波システムな のか?
2.1 超音波とファインバブルによる表面改質(表面残留応力の緩和)技術
2.2 統計数理に基づいた、時系列データのフィードバック解析 技術
3.具体例
3.1 超音波出力の最適化技術による結果
第3章 撹拌・混合のシミュレーション、解析
第4章 撹拌・混合操作におけるスケールアップ
第5章 撹拌プロセスにおけるトラブル対策
第6章 撹拌・混合技術の応用事例
超音波システム1MHzタイプ(音圧測定解析、発振制御)の利用技術
超音波システム研究所は、
超音波の発振制御が容易にできる
「超音波発振システム(1MHz)」について、
タイマー制御により応用する方法を公開しました。
具体例
1)機械加工油へ、夜間に超音波照射で加工油の劣化防止
2)NCマシンへの超音波照射による、品質の改善
3)金属、樹脂・・部品を保管している棚への超音波照射(表面改質)
4)めっき液、洗浄液、溶剤、・・への超音波照射で、
流動性、濃度の均一化・・の改善
5)溶接機械への超音波照射で、溶接品質の改善
6)ろう付け装置、曲げ加工装置への超音波照射で、表面残留応力の緩和
7)超音波洗浄機への超音波照射で洗浄レベルの改善
8)各種工作機械への超音波照射による、振動に関する経年劣化の防止
9)配管、パイプへの超音波照射による、内部付着防止
10)パイプラインへの超音波照射による、
1:内部流動性の向上
2:内部洗浄
11)回転装置への超音波照射による、回転の安定化
12)アルミダイキャスト装置への超音波照射による、
1:高温状態のアルミ流動性改善
2:温度変化の均一化(表面残留応力の均一化)
3:表面品質の向上
13)鋳造、鍛造、・・高温システムに対する超音波照射による、
1:温度変化の均一化(表面残留応力の均一化)
2:表面品質の向上
14)製造ライン、製造システムへの超音波照射による、
1:振動モードの安定化(長寿命)
2:製造品質の安定(例 組み付け状態・・)
15)乳化・分散・攪拌・粉砕装置への超音波照射による、
1:乳化・分散効率の改善
2:ナノレベルの均一化を実現
16)食品・製薬装置(組み立て分解装置)への超音波照射による、
1:振動モードの安定化(品質の安定)
2:装置の再現性向上
17)容器やタンクへの超音波照射による、
1:化学薬品への超音波照射
2:特殊溶剤への超音波照射
3:新しい溶液への超音波照射
18)熱交換器への超音波照射による、
1:内部付着の対策
2:熱交換効率の改善
3:振動モードの安定化(長寿命)
19)その他
1:各種振動(例 モータ・・)との組み合わせ利用
2:休日(2-3時間)の超音波照射による、保守メンテナンス
3:超音波照射による、エージング処理
・・・・・
・・・・・
ファインバブルとの組み合わせ利用
複数の超音波の組み合わせ発振制御
超音波伝搬用具の利用
各種機器の振動状態に対する、音圧測定解析に基づいた設定が重要です
その上で、共振現象・非線形現象を効果的に利用するための
超音波の発振制御設定を行います
興味のある方は、メールでお問い合わせください
注:ファンクションジェネレータは個別に大きな違いがあります
FG085ミニDDS ファンクション・ジェネレータは、
電源ONOFFで記憶された設定が自動的に発振します
(通常のファンクションジェネレータにはこの機能はありません)
安価なファンクションジェネレータは、
安価にするため様々な特徴があります
この性質を把握して利用することが重要です
高価なファンクションジェネレータは精度が高くなるとともに
発振に関する固有の特徴は小さくなります
システム概要(超音波テスターNA)
内容
超音波洗浄機の音圧測定専用プローブ 1本
超音波測定汎用プローブ 1本
オシロスコープセット 1式
解析ソフト・説明書・各種インストールセット 1式(USBメモリー)
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( 10MHzタイプ)
仕様 0.1Hz から 100MHz(100MHzタイプ)
*超音波発振
仕様 1Hz から 100kHz( 10MHzタイプ)
仕様 1Hz から 1000kHz(100MHzタイプ)
*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。
システム概要(超音波発振システム(1MHz))
内容(1MHzタイプ)
超音波発振プローブ 1本
ファンクションジェネレータ 1式
操作説明書 1式(USBメモリー)
特徴(1MHzタイプ)
*超音波発振周波数
仕様 20kHz から 1MHz
市販のファンクションジェネレータを利用したシステムです
超音波利用を含めた各種機器に対して、
メガヘルツの超音波刺激を追加することで、改善改良します
超音波の発振制御が容易にできる
「超音波発振システム(1MHz)」について、
タイマー制御により応用する方法を公開しました。
具体例
1)機械加工油へ、夜間に超音波照射で加工油の劣化防止
2)NCマシンへの超音波照射による、品質の改善
3)金属、樹脂・・部品を保管している棚への超音波照射(表面改質)
4)めっき液、洗浄液、溶剤、・・への超音波照射で、
流動性、濃度の均一化・・の改善
5)溶接機械への超音波照射で、溶接品質の改善
6)ろう付け装置、曲げ加工装置への超音波照射で、表面残留応力の緩和
7)超音波洗浄機への超音波照射で洗浄レベルの改善
8)各種工作機械への超音波照射による、振動に関する経年劣化の防止
9)配管、パイプへの超音波照射による、内部付着防止
10)パイプラインへの超音波照射による、
1:内部流動性の向上
2:内部洗浄
11)回転装置への超音波照射による、回転の安定化
12)アルミダイキャスト装置への超音波照射による、
1:高温状態のアルミ流動性改善
2:温度変化の均一化(表面残留応力の均一化)
3:表面品質の向上
13)鋳造、鍛造、・・高温システムに対する超音波照射による、
1:温度変化の均一化(表面残留応力の均一化)
2:表面品質の向上
14)製造ライン、製造システムへの超音波照射による、
1:振動モードの安定化(長寿命)
2:製造品質の安定(例 組み付け状態・・)
15)乳化・分散・攪拌・粉砕装置への超音波照射による、
1:乳化・分散効率の改善
2:ナノレベルの均一化を実現
16)食品・製薬装置(組み立て分解装置)への超音波照射による、
1:振動モードの安定化(品質の安定)
2:装置の再現性向上
17)容器やタンクへの超音波照射による、
1:化学薬品への超音波照射
2:特殊溶剤への超音波照射
3:新しい溶液への超音波照射
18)熱交換器への超音波照射による、
1:内部付着の対策
2:熱交換効率の改善
3:振動モードの安定化(長寿命)
19)その他
1:各種振動(例 モータ・・)との組み合わせ利用
2:休日(2-3時間)の超音波照射による、保守メンテナンス
3:超音波照射による、エージング処理
・・・・・
・・・・・
ファインバブルとの組み合わせ利用
複数の超音波の組み合わせ発振制御
超音波伝搬用具の利用
各種機器の振動状態に対する、音圧測定解析に基づいた設定が重要です
その上で、共振現象・非線形現象を効果的に利用するための
超音波の発振制御設定を行います
興味のある方は、メールでお問い合わせください
注:ファンクションジェネレータは個別に大きな違いがあります
FG085ミニDDS ファンクション・ジェネレータは、
電源ONOFFで記憶された設定が自動的に発振します
(通常のファンクションジェネレータにはこの機能はありません)
安価なファンクションジェネレータは、
安価にするため様々な特徴があります
この性質を把握して利用することが重要です
高価なファンクションジェネレータは精度が高くなるとともに
発振に関する固有の特徴は小さくなります
システム概要(超音波テスターNA)
内容
超音波洗浄機の音圧測定専用プローブ 1本
超音波測定汎用プローブ 1本
オシロスコープセット 1式
解析ソフト・説明書・各種インストールセット 1式(USBメモリー)
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( 10MHzタイプ)
仕様 0.1Hz から 100MHz(100MHzタイプ)
*超音波発振
仕様 1Hz から 100kHz( 10MHzタイプ)
仕様 1Hz から 1000kHz(100MHzタイプ)
*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。
システム概要(超音波発振システム(1MHz))
内容(1MHzタイプ)
超音波発振プローブ 1本
ファンクションジェネレータ 1式
操作説明書 1式(USBメモリー)
特徴(1MHzタイプ)
*超音波発振周波数
仕様 20kHz から 1MHz
市販のファンクションジェネレータを利用したシステムです
超音波利用を含めた各種機器に対して、
メガヘルツの超音波刺激を追加することで、改善改良します
脱気ファインバブル(マイクロバブル)発生液循環装置 ultrasonic-labo
超音波システム研究所は、
下記の超音波セミナーテキストを公開しました。
セミナー趣旨
これまでの洗浄に関するコンサルティング経験から、
洗浄に対する取り組みは新素材や新加工・製造技術の進歩に伴い、
従来の経験や直観では対応できなくなってきており、
洗浄原理の理解を深めることが重要であるといえます。
本セミナーは、基本的な洗浄を見直す機会として、
あるいは洗浄の基本を理解する機会として、
物の表面を測定する簡易デモンストレーション動画を見ながら、
洗浄の複雑さと重要事項(ノウハウ)を説明したいと考えます。
具体的には、洗浄のメカニズムや基本的な知識について
わかり易く解説するとともに、
講師の洗浄装置開発・コンサルティング経験から得られた
洗浄のテクニック(水槽設計・製造、ファインバブルの利用、
キャビテーションと音響流の最適化技術、洗浄中の表面弾性波測定技術等)、
問題解決テクニック、
大小各種材料(部品・製品)の表面処理事例等について紹介します。
また今回は、具体的なめっき処理メーカー(日本バレル工業株式会社)で
成果を出している、マイクロバブル超音波洗浄制御装置について、
メガヘルツの超音波発振制御を利用した洗浄や
酸化スケールの除去事例についても説明します。
同手法は、レンズ・真空部品・セラミックなどに対しても有効です。
超音波の数値化・観察に基づいた制御技術として、
各種動画(洗浄液の流れや超音波の変化)を利用した、
以下の項目も説明します。
(1)なぜ、ファインバブルが有効なのか?
(2)ファインバブルをどのように発生するのか?
(3)どのように超音波洗浄機で利用するのか?
テキスト内容
はじめに::洗浄の現実と対策 3頁
1.洗浄の基礎知識 15頁
1.1 洗浄の目的と原理
1.2 洗浄のエネルギー
1.2.1 汚れと付着力
1.2.2 洗浄と表面エネルギー
1.3 洗浄の方法
1.3.1 物理作用
1.3.2 化学作用
1.3.3 マイクロバブル
1.4 一般的な洗浄プロセス
1.5 洗浄液(洗剤、溶剤…)
1.6 洗浄効果の確認・評価方法
1.7 洗浄システムの具体例
2.各種動画による説明 52頁
3.洗浄で使われる超音波 62頁
3.1 超音波の利用ノウハウ 74頁
3.1.1 設置
3.1.2 マイクロバブル発生システム
3.1.3 液循環
3.2 超音波振動の伝搬現象 112頁
3.2.1 液体
3.2.2 気体
3.2.3 弾性体
3.3 キャビテーションと音響流 119頁
3.3.1 超音波測定
3.3.2 音圧データの解析
4.洗浄事例(めっき処理 他) 132頁
□ 質疑応答□
参考資料 5.精密洗浄事例(シャワー洗浄 他) 140頁
参考資料 6.洗浄事例の説明 154頁
参考資料 7.洗浄の問題解決テクニック
(トラブルシューティング) 180頁
参考資料 8.超音波洗浄における、洗浄対象物について 186頁
まとめ 194頁
カタログの詳細(ダウンロード)ページ
https://www.aperza.com/catalog/page/10010511/57658/
https://www.ipros.jp/catalog/detail/620980?hub=4
https://www.ipros.jp/catalog/detail/620981?hub=4






下記の超音波セミナーテキストを公開しました。
セミナー趣旨
これまでの洗浄に関するコンサルティング経験から、
洗浄に対する取り組みは新素材や新加工・製造技術の進歩に伴い、
従来の経験や直観では対応できなくなってきており、
洗浄原理の理解を深めることが重要であるといえます。
本セミナーは、基本的な洗浄を見直す機会として、
あるいは洗浄の基本を理解する機会として、
物の表面を測定する簡易デモンストレーション動画を見ながら、
洗浄の複雑さと重要事項(ノウハウ)を説明したいと考えます。
具体的には、洗浄のメカニズムや基本的な知識について
わかり易く解説するとともに、
講師の洗浄装置開発・コンサルティング経験から得られた
洗浄のテクニック(水槽設計・製造、ファインバブルの利用、
キャビテーションと音響流の最適化技術、洗浄中の表面弾性波測定技術等)、
問題解決テクニック、
大小各種材料(部品・製品)の表面処理事例等について紹介します。
また今回は、具体的なめっき処理メーカー(日本バレル工業株式会社)で
成果を出している、マイクロバブル超音波洗浄制御装置について、
メガヘルツの超音波発振制御を利用した洗浄や
酸化スケールの除去事例についても説明します。
同手法は、レンズ・真空部品・セラミックなどに対しても有効です。
超音波の数値化・観察に基づいた制御技術として、
各種動画(洗浄液の流れや超音波の変化)を利用した、
以下の項目も説明します。
(1)なぜ、ファインバブルが有効なのか?
(2)ファインバブルをどのように発生するのか?
(3)どのように超音波洗浄機で利用するのか?
テキスト内容
はじめに::洗浄の現実と対策 3頁
1.洗浄の基礎知識 15頁
1.1 洗浄の目的と原理
1.2 洗浄のエネルギー
1.2.1 汚れと付着力
1.2.2 洗浄と表面エネルギー
1.3 洗浄の方法
1.3.1 物理作用
1.3.2 化学作用
1.3.3 マイクロバブル
1.4 一般的な洗浄プロセス
1.5 洗浄液(洗剤、溶剤…)
1.6 洗浄効果の確認・評価方法
1.7 洗浄システムの具体例
2.各種動画による説明 52頁
3.洗浄で使われる超音波 62頁
3.1 超音波の利用ノウハウ 74頁
3.1.1 設置
3.1.2 マイクロバブル発生システム
3.1.3 液循環
3.2 超音波振動の伝搬現象 112頁
3.2.1 液体
3.2.2 気体
3.2.3 弾性体
3.3 キャビテーションと音響流 119頁
3.3.1 超音波測定
3.3.2 音圧データの解析
4.洗浄事例(めっき処理 他) 132頁
□ 質疑応答□
参考資料 5.精密洗浄事例(シャワー洗浄 他) 140頁
参考資料 6.洗浄事例の説明 154頁
参考資料 7.洗浄の問題解決テクニック
(トラブルシューティング) 180頁
参考資料 8.超音波洗浄における、洗浄対象物について 186頁
まとめ 194頁
カタログの詳細(ダウンロード)ページ
https://www.aperza.com/catalog/page/10010511/57658/
https://www.ipros.jp/catalog/detail/620980?hub=4
https://www.ipros.jp/catalog/detail/620981?hub=4





