超音波システム（ノウハウ）no.４１
液循環による、超音波の制御例です
容器と循環液と空気の境界の設定がノウハウです
＜＜超音波システム研究所＞＞
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複数の異なる「超音波振動子」を
同時に照射するシステム
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超音波システム研究所は、
複数の異なる周波数の「超音波振動子」を利用する
超音波システムを設計・製造・販売・コンサルティング対応します。
本システムは 異なる超音波周波数の振動子による
定在波の制御により、キャビテーションと加速度の効果を
具体的な伝搬周波数のスペクトルとして変化させるという
制御を可能にした装置です。
周波数２８+７２ｋＨｚ、出力２００Ｗの超音波照射で、
１ミクロンの分散効果を実現させることも
周波数２８+４０ｋＨｚ、出力２８０Ｗの超音波照射で、
ダメージを発生させずに洗浄することも可能です。
オリジナルの超音波伝搬状態の測定・解析技術により、
振動子の組み合わせによる制御状態が実現することを確認しています。
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）
型番「ＵＳＷ－２８・４０S」
（２８ｋHz ４０ｋHz の超音波振動子を制御するタイプ）
■参考動画
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・・・
に大き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。
超音波システム研究所は、
オリジナル製品：超音波プローブの「発振・制御」技術を利用した
部品検査、精密洗浄、ナノ分散、化学反応実験・・・・に関して、
新しい「超音波＜発振・制御＞システム」を開発しました。
目的に合わせたオリジナル超音波プローブによる応用技術です。
超音波の音圧データを測定・解析・評価することで
効果的な超音波の発振・制御が実現できるシステムです。
特に、複数の発振・制御を組み合わせにることで
高い音圧レベルや、非線形現象による高い周波数について
コントロールできます。
部品の接続状態や表面についての検査や
非常に小さい部品の精密洗浄、表面処理、・・・に関して、
超音波振動の新しい利用方法として提案しています。
超音波プローブは
利用目的を確認した「オーダーメード対応」しています。
参考動画
https://youtu.be/B2NgRoDXO4g
https://youtu.be/06RyTDR-UBY
https://youtu.be/GLK5R5q2zCs
https://youtu.be/quBGITISAEo
https://youtu.be/7zXExfk_hJ0
https://youtu.be/VlrEPg1RaYU
https://youtu.be/8ThkCjloiAE
https://youtu.be/zKoYQQ9AE4Q
https://youtu.be/NA96IOTIfTs
https://youtu.be/nWe0nIGHG-w
https://youtu.be/Q-1ywzCo4AU
https://youtu.be/mrJZxQU9rdw
https://youtu.be/cDNRSM7yGUw
https://youtu.be/WG2ZAVSlvmQ
https://youtu.be/Mq3JpqHAYEU
https://youtu.be/Hqr15oWQDfE
https://youtu.be/j7GN6F9vjJE
https://youtu.be/ck7ROE7WtLY
https://youtu.be/cU4M9l_3R_M
https://youtu.be/z1rwkLKQYbw
https://youtu.be/i1go67PEmnI
https://youtu.be/XoFECMWM_pQ
https://youtu.be/dGwiv2RKtrI
https://youtu.be/XolhAhhdz74
https://youtu.be/FExkGXZZtcA
https://youtu.be/Wc7O2K_shzw
https://youtu.be/9VhuBnMKJpo
https://youtu.be/-7BNwKRJNAc
https://youtu.be/NvQamWXolAY
https://youtu.be/crUTo7UWucw
https://youtu.be/grGhoyQ0wPw
https://youtu.be/ssIZvZt5xOk
https://youtu.be/1rlrKKO0uBU
https://youtu.be/5cxqNDFOhFY
https://youtu.be/vmhFNWfxphI
https://youtu.be/wovlY9xZIWI
https://youtu.be/Ze8anq78Zts
＜＜＜ 音圧測定・解析 ＞＞＞
超音波測定解析の推奨システムを製造販売
http://ultrasonic-labo.com/?p=1972
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
オリジナル超音波システムの開発技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1546
「オリジナル振動計測技術」を開発
http://ultrasonic-labo.com/?p=1421
超音波を利用した部品検査技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1117
表面弾性波の利用技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=7665
オリジナル超音波技術によるビジネス対応
http://ultrasonic-labo.com/?p=9232
超音波による金属・樹脂表面の表面改質技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1004
超音波の伝搬状態を利用した評価技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=6849
散歩 （超音波システム研究所 ultrasonic-labo）
流れと音と形の観察 Observation of flow and sound and shape
流れと音と形の観察：コンストラクタル法則
http://ultrasonic-labo.com/?p=7302
超音波の非線形現象 Technology of supersonic wave system
超音波と表面弾性波（オリジナル超音波システムの開発技術） ultrasonic-labo
超音波水槽のダイナミック液循環システム
（超音波水槽と液循環の最適化技術を開発）
（超音波水槽と液循環の最適化技術を開発）
超音波システム研究所は、
超音波水槽内の液体に伝搬する
超音波の状態を測定・解析する技術を応用して、
水槽の構造・強度・製造条件・・・による影響と
液循環の状態を
目的に合わせた超音波の伝搬状態に
設定・制御する技術を開発しました。この技術は、
複雑な超音波振動のダイナミック特性（注１）を
各種の関係性について解析・評価することで、
循環ポンプの設定方法（注２）により、
キャビテーションと加速度の効果を
目的に合わせて設定する技術です。
超音波水槽内の液体に伝搬する
超音波の状態を測定・解析する技術を応用して、
水槽の構造・強度・製造条件・・・による影響と
液循環の状態を
目的に合わせた超音波の伝搬状態に
設定・制御する技術を開発しました。この技術は、
複雑な超音波振動のダイナミック特性（注１）を
各種の関係性について解析・評価することで、
循環ポンプの設定方法（注２）により、
キャビテーションと加速度の効果を
目的に合わせて設定する技術です。
注１：超音波システム研究所のオリジナル技術
「音色」を考慮した「超音波発振制御」技術を利用しています
（ 音色と超音波
参考 http://ultrasonic-labo.com/?p=1082 ）
注２：水槽と循環液と空気の
境界の関係性に関する設定がノウハウです。
オーバーフロー構造になっていない水槽でも対応可能です。
ミクロ流の自己組織化について
脱気・曝気・超音波・水槽表面の弾性波動・・・により
音響流のコントロールが可能になりました。
（ 超音波キャビテーションの観察・制御技術
参照 http://ultrasonic-labo.com/?p=10013 ）
具体的な対応として
現状の水槽による、超音波の伝搬状態を
目的とするキャビテーション・加速度の効果を最適にする
パワースペクトルとして設定・制御することができます。
超音波テスターを利用した計測・解析により
各種の関係性・応答特性（注３）を検討することで
超音波の各種相互作用の検出により実現しました。
注３：パワー寄与率、インパルス応答・・・
（ 超音波の＜ダイナミック特性を考慮した制御＞技術を開発
参照 http://ultrasonic-labo.com/?p=1142 ）
超音波の測定・解析に関して
サンプリング時間・・・の設定は
オリジナルのシミュレーション技術を利用しています
なお、この技術を
超音波システムの液循環方法の改良技術として
コンサルティング提案・実施対応しています。
超音波水槽の構造・大きさと
超音波（周波数、出力、台数・・）に合わせた
＜超音波＞と＜水槽＞と＜液循環＞のバランスによる
超音波の最適な出力状態を測定・解析データとともに
提案・改良・報告します。
本来は、水槽の新規製作、新規設置、新規超音波の固定、・・・
が最もよいのですが、
現実的には、現状の改良として
液循環ポンプの追加改良（制御）で実現させることが
これまでの事例から
費用と効果の最適化になると判断して
提案・実施しています。
ポイント
液循環制御について
水槽内の液体を、数学のトポロジーに於ける
３次元空間での、３次元多様体の断面としてとらえます
この３次元多様体の移動・動きを論理モデルとしてとらえ
流体のコントロールに応用します
具体的なイメージとしては
球体の裏返し現象を、平行移動のポンプと、
回転移動のポンプの組み合わせで、
実用化（注）します
注：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
詳細について、興味の去る方はメールでお問い合わせください
＜＜参考＞＞
基礎実験動画
音圧測定解析に基づいた、
超音波システム（超音波洗浄機）のカスタム対応
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
超音波システム研究所は、
超音波制御が簡単にできる、標準タイプの超音波装置に関して
標準サイズからの変更による超音波伝搬状態の影響に関する
測定・解析・評価技術を開発しました。
この技術を応用して、
目的に合わせた、水槽サイズの超音波システムを
＜設計・製造・販売＞対応します。
装置概要
＊超音波システム（超音波洗浄機）
１：超音波
２：超音波水槽
３：循環ポンプ（脱気・マイクロバブル発生液循環システム）
４：タイマー
＊特徴
１）超音波電源(AC100V)、出力(300W)タイプの低価格システムです。
使用方法により幅広い対応と効率の高い超音波利用が可能です。
２）液循環とタイマーによる超音波条件を適正に設定することで、
キャビテーションと加速度（音響流）の効果を、
目的に合わせた状態にコントロールできます。
＊具体的な使用事例
超音波洗浄 超音波攪拌 超音波分散 表面改質 化学反応促進
＊参考装置の例
＜システム概要 標準タイプ＞
標準装置サイズ
：：：６００＊６００＊８００（ｈ）ｍｍ
標準超音波専用水槽（内側寸法）
：：：５００＊３１０＊３４０（ｈ）ｍｍ
（音響特性の調整を行っています
適切に使用すると、
水槽・振動子の表面改質法化により
1年後には３０％以上の効率が改善されます）
超音波周波数
：ａ）２８ｋＨｚ：ｂ）４０ｋＨｚ：ｃ）７２ｋＨｚ
循環ポンプシステム（マイクロバブル発生制御装置を含む）
タイマー（設定条件に関するノウハウ説明 1時間を含む）
資料（超音波洗浄、超音波伝搬状態の測定・解析）
注：間接水槽はオプションです
利用方法や購入に関してはメールでお問い合わせください
技術提携
http://ultrasonic-labo.com/?p=1575
超音波システム装置は
有限会社 共伸テクニカル様との技術提携により実現しています
http://www.kyo-tec.com/index.html
http://www.kyo-tec.com/onpa.html
揺動ユニット制御による
超音波（キャビテーション・加速度・音響流）システムは
株式会社 ワザワ様との技術提携により実現しています
http://www.wazawa.co.jp/wash.html
参考動画
超音波実験写真 Ultrasonic experiment photo
http://ultrasonic-labo.com/?p=2005
http://youtu.be/Ppaoktn-hf8 http://youtu.be/6x3dlBDgCLY
http://youtu.be/7OtN8prM4x8 http://youtu.be/JABiyqlQm9I
インフォメーション http://ultrasonic-labo.com/blog
超音波の統計処理（基礎解析データ）
Ultrasonic analysis
