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「超音波の非線形現象」を目的に合わせてコントロールする技術

事例紹介

--キャビテーションと音響流の最適化技術--

超音波システム研究所は、
超音波の音圧測定データを解析(バイスペクトル解析・・)することで、
「超音波の(高調波の発生・・に関する)非線形現象」を、
 目的に合わせて利用(制御)する技術を開発しました。

この技術により
 複数の異なる周波数の「超音波振動子」を利用する場合、
 高調波による超音波の伝搬状態を設定(管理)することが可能になります

従って、適切・あるいは有効な周波数の組み合わせ・・を実現できます

 これは、洗浄・表面改質・化学反応の促進・・・に対して
 効果的な伝搬状態を検出・確認出来る、ということで大変有効です

さらに、定在波の制御と液循環の制御を組み合わせることで、
 キャビテーションや加速度(音響流)の効果を
 目的に合わせて変化させるダイナミック制御が可能になります

オリジナルの超音波伝搬状態の測定・解析技術により、
 各種部品・・・の、
 洗浄、攪拌、表面改質、化学反応・・・
 表面状態に関する効果的な事例を多数確認しています。


超音波プローブ:概略仕様
 測定範囲 0.01Hz~100MHz 
 発振範囲 1kHz~25MHz
 伝搬範囲 1kHz~900MHz以上
 材質 ステンレス、LCP樹脂、シリコン、テフロン、ガラス・・・
 測定機器 例 オシロスコープ
 発振機器 例 ファンクションジェネレータ

振動特性
1)振動モードの検出(自己相関の変化)
2)非線形現象の検出(バイスペクトルの変化)
3)応答特性の検出(インパルス応答の解析)
4)相互作用の検出(パワー寄与率の解析)

注:解析には下記ツールを利用します
注:OML(Open Market License)
注:TIMSAC(TIMe Series Analysis and Control program)
注:「R」フリーな統計処理言語かつ環境超音波の音圧データ解析

注:「R」フリーな統計処理言語かつ環境
 autcor:自己相関の解析関数      
 bispec:バイスペクトルの解析関数
 mulmar:インパルス応答の解析関数 
 mulnos:パワー寄与率の解析関数

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このカタログについて

ドキュメント名 「超音波の非線形現象」を目的に合わせてコントロールする技術
ドキュメント種別 事例紹介
ファイルサイズ 3.7Mb
登録カテゴリ
取り扱い企業 超音波システム研究所 (この企業の取り扱いカタログ一覧)

この企業の関連カタログ

このカタログの内容

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「超音波の非線形現象」を 目的に合わせてコントロールする技術 超音波システム研究所は、 超音波の音圧測定データを解析(バイスペクトル解析・・)することで、 「超音波の(高調波の発生・・に関する)非線形現象」を、 目的に合わせて利用(制御)する技術を開発しました。 説明:液循環と超音波のONOFF制御により、 非線形現象を実現することで、38kHzの超音波発振により、 最大2.1MHzの超音波伝搬状態を実現しています この技術により 複数の異なる周波数の「超音波振動子」を利用する場合、 高調波による超音波の伝搬状態を最適化(管理)することが可能になります 従って、適切・あるいは有効な周波数の組み合わせ・・を実現できます
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これは、洗浄・表面改質・化学反応の促進・・・に対して 効果的な伝搬状態を検出・確認出来る、ということで大変有効です さらに、定在波の制御と液循環の制御を組み合わせることで、 キャビテーションや加速度(音響流)の効果を 目的に合わせて変化させるダイナミック制御が可能になります
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オリジナル超音波測定・解析技術により、 各種部品・・・の、超音波伝搬特性・・・ 洗浄、攪拌、表面改質、化学反応・・・ 表面状態に関する効果的な応用事例を多数提案・実施しています。
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非線形振動(発振制御、キャビテーション、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(水槽や振動子の共振現象の発生を抑えるための、高い周波数 の発生構造や発生部材との接続・・・)により、複雑に変化する、超音波の非線形現象をコント ロール可能にしています。
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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・・・
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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。
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ポイントは 表面弾性波の、音圧測定解析に基づいた利用方法です、 対象物の相互作用に関する特性を含めた、超音波伝搬特性により 超音波のダイナミックな伝搬状態を、目的に合わせて変化させるのですが、 オリジナル非線形共振現象(注1)、過渡超音応力波(注2)に関して 適切に対処(製造方法、設置方法、発振方法、・・・制御条件を最適化)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
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超音波制御の基礎: 脱気ファインバブル発生液循環装置による洗浄液(溶存酸素濃度)の均一化 参考動画 マイクロバブルの利用 https://youtu.be/AJJXBJJraYM https://youtu.be/QxAz2aDxM7k https://youtu.be/ctA7HRY-gaI https://youtu.be/5S2t8_1AIt4 https://youtu.be/Tz4rJqxEDvM https://youtu.be/DAPfHMzX8oc
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https://youtu.be/ajc70RlEoy8 https://youtu.be/3FLBs63S2Gc https://youtu.be/-NMQ9xcPCi4 https://youtu.be/Du2Zw8xBMec https://youtu.be/or2j-Tl-uvI https://youtu.be/Ty1TCP7qsl4
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https://youtu.be/yIY62fxs1no https://youtu.be/YVz4mQxF5D4 https://youtu.be/ach0g1ikvac https://youtu.be/tIE0aiMealw https://youtu.be/8X1dZvOCCcg https://youtu.be/gBb282bpJlg https://youtu.be/DRc-GVJGSYY
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https://youtu.be/egzirOWI41Y https://youtu.be/aS5ot5W-ptQ https://youtu.be/5ajX8J3PwyE https://youtu.be/-mS4YDlVMCg 超音波とファインバブル(マイクロバブル)による洗浄技術 http://ultrasonic-labo.com/?p=18101 ファインバブルと超音波による、表面処理技術 http://ultrasonic-labo.com/?p=18109
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脱気マイクロバブル発生液循環装置 http://ultrasonic-labo.com/?p=14443 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 超音波の伝搬状態を利用した部品検査技術を開発 http://ultrasonic-labo.com/?p=3842 超音波による表面検査技術 http://ultrasonic-labo.com/?p=17135 超音波発振システム(20MHz)の製造販売 http://ultrasonic-labo.com/?p=1648 超音波洗浄のメカニズムと効果的な活用法 http://ultrasonic-labo.com/?p=18171 メガヘルツ超音波による表面改質処理 http://ultrasonic-labo.com/?p=2433 超音波プローブ(音圧測定・非線形振動解析) http://ultrasonic-labo.com/?p=1263 超音波システム(音圧測定解析、発振制御) http://ultrasonic-labo.com/?p=19422 【本件に関するお問合せ先】 超音波システム研究所 メールアドレス info@ultrasonic-labo.com ホームページ http://ultrasonic-labo.com/
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超音波効果の高い事例 (メガヘルツ超音波によるダイナミック制御の実施例)
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オリジナル超音波発振制御プローブによるダイナミック制御の実施例
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以上