

非線形性超音波照射技術no.44
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、液循環の設定
あるいはガラス容器の利用です
<<超音波システム研究所>>
オリジナル超音波技術 Ultrasonic Technology (超音波システム研究所 ultrasonic-labo)
超音波システム研究所は、
超音波とマイクロバブルを利用した、
表面改質技術を各種治工具・・・に適応させることで、
超音波の相互作用を考慮した、応用技術を開発しました。
超音波とマイクロバブルによる表面改質効果により
高い音圧レベルによるキャビテーション効果や
液循環による加速度効果(音響流)を制御して
効率の高い超音波の利用を可能にします。
上記の具体的な技術として
各種治工具(設置台の条件・・)と超音波の相互作用による
超音波の非線形現象(バイスペクトル)を
目的に合わせて制御する技術を開発しました。
超音波の伝搬状態の測定・解析技術を利用した結果、
高調波の制御を実現していること
非線形現象を調整できることを確認しています。
システムの音響特性を確認して対応することがノウハウです
シミュレーション結果の例を紹介します
1)結果1:
金属配管のガイド波に対して
超音波が分析(短時間FFT)により
区別できることをシュミレーションで確認できました
2)結果2:
ガイド波の位相や大きさの組み合わせにより、
超音波信号を検出しにくい状態があることが確認できました
3)環境 :
Squeak(Smalltalk FFT,高速フーリエ変換を実装したクラスを利用)
<<図の説明>>
64点:データ点数(500マイクロ秒 サンプリング周波数:128kHz)
赤い丸の点に高周波(40kHzの超音波信号)の影響が見えます
青い丸の部分は高周波(超音波信号)の影響がありません