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メガヘルツ超音波による液体の改善技術

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－－液体・容器・気体の境界面での、超音波伝搬（非線形現象）制御－－

メガヘルツ超音波による液体の改善技術
－－液体・容器・気体の境界面での、超音波伝搬（非線形現象）制御－－

－原理－
低周波（50KHz以下）の超音波、あるいは循環ポンプ・・・による、
キャビテーション、あるいは低周波の振動は、液体の乳化を促進する
　　高周波（５０MHz以上）の非線形現象（音響流）による高調波は、
工作油、洗浄液、食品、溶剤、・・・・の乳化分離促進
　　中間周波数は、様々な相互作用による、
　各種液体の化学反応の制御、流動性の改善・・・が実現します

＜＜超音波の音圧データ解析・評価＞＞

１）時系列データに関して、
多変量自己回帰モデルによるフィードバック解析により
測定データの統計的な性質（超音波の安定性・変化）について
解析評価します

２）超音波発振による、発振部が発振による影響を
インパルス応答特性・自己相関の解析により
対象物の表面状態・・に関して
超音波振動現象の応答特性として解析評価します

３）発振と対象物（洗浄物、洗浄液、水槽・・）の相互作用を
パワー寄与率の解析により評価します

４）超音波の利用（洗浄・加工・攪拌・・）に関して
超音波効果の主要因である対象物（表面弾性波の伝搬）
あるいは対象液に伝搬する超音波の
非線形（バイスペクトル解析結果）現象により
超音波のダイナミック特性を解析評価します

この解析方法は、
複雑な超音波振動のダイナミック特性を
時系列データの解析手法により、
超音波の測定データに適応させる
これまでの経験と実績に基づいて実現しています。

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

超音波の伝搬特性
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：「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 メガヘルツ超音波による液体の改善技術
ドキュメント種別 事例紹介
ファイルサイズ 5.2Mb
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)

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このカタログの内容

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メガヘルツ超音波による液体の改善技術 2024.05.13 超音波システム研究所 斉木 －原理－ 低周波（50KHz以下）の超音波、あるいは循環ポンプ・・・による、 キャビテーション、あるいは低周波の振動、は、液体の乳化を促進する 高周波（５０MHz以上）の非線形現象（音響流）による高調波は、 工作油、洗浄液、食品、溶剤、・・・・の乳化分離を促進する 中間周波数は、様々な相互作用による、 各種液体の化学反応の制御、流動性の改善・・・を実現する 60ｋＨｚ～900ｋＨｚのスイープ発振による、 ―――簡易流動性改善実験システム―――
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メガヘルツの超音波攪拌（乳化、分散、粉砕） メガヘルツ超音波による、キャビテーションの変化（観察）
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ポイント（単調な振動現象を発生しないための） 音圧測定解析に基づいた、超音波の発振制御技術
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発見・発明（液体の流動性評価技術） 流動性の高い、低粘度流体を評価するために ガラス瓶上部の空気を、シェイク操作により、小さな気泡（マイク ロバブル・ファインバブル）を発生させ、気泡の動きを観察しなが ら、流動性を確認する ＜＜ 超音波とファインバブルによる、洗浄液の改善事例 ＞＞
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流水式（非線形制御による）超音波洗浄・攪拌システム
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ポイント 液体・容器・気体の境界面での、超音波伝搬（非線形現象）
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ポイント 超音波・液循環・ファインバブル・回転・・・の制御設定 （目的に合わせた、ダイナミックな振動モードの選択技術）
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ポイント 回転するガラス容器により、反射・透過・屈折する超音波 ――3kHz～300ＭＨｚの超音波伝搬状態を実現――
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脱気ファインバブル発生液循環装置と 低周波超音波（50ｋＨｚ以下）と 高周波超音波（10メガヘルツ以上）の 組み合わせによる、非線形現象のコントロール技術
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音響流（10MHz以上の高調波）を利用した分散技術
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事例 機械加工油の超音波照射 ナノレベルの乳化処理
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流水式超音波の利用
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開発の根拠となったアイデア（発明）と実験（発見） 低周波（50KHz以下）は、洗浄液の乳化促進 高周波（1MHz以上）は、洗浄液の乳化分離促進 超高周波（200MHz以上）は、洗浄液の改質促進 中間周波数は、相互作用 以上により、液体の改善・均一化が実現する
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参考 メガヘルツ超音波発振器（タイマー付き） http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/0ecfd6da6a0d4178bc43706aae8 f4c3e.pdf 超音波加湿器（１．７ＭＨｚ １５Ｗ）の利用技術 http://ultrasonic-labo.com/?p=1323 超音波と間接容器による、ナノレベルの攪拌技術を開発 http://ultrasonic-labo.com/?p=15865 超音波「攪拌・分散・乳化・粉砕」技術 http://ultrasonic-labo.com/?p=5550 超音波の洗浄・攪拌・加工に関する「論理モデル」 http://ultrasonic-labo.com/?p=3963 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） http://ultrasonic-labo.com/?p=14264
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オリジナル超音波プローブ http://ultrasonic-labo.com/?p=8163 オリジナル技術（表面弾性波の利用） http://ultrasonic-labo.com/?p=7665 表面弾性波を利用した超音波制御技術 http://ultrasonic-labo.com/?p=14311 間接容器と定在波による 音響流とキャビテーションのコントロール http://ultrasonic-labo.com/?p=1471 超音波を利用した、「ナノテクノロジー」の研究・開発装置 http://ultrasonic-labo.com/?p=2195 ナノレベルの攪拌技術 http://ultrasonic-labo.com/?p=1066 ナノレベルの超音波＜乳化・分散＞技術 http://ultrasonic-labo.com/?p=1620
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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 http://ultrasonic-labo.com/?p=2843 磁性・磁気と超音波（Ultrasonic and magnetic） http://ultrasonic-labo.com/?p=3896 超音波攪拌（乳化・分散・粉砕）技術 http://ultrasonic-labo.com/?p=3920 超音波キャビテーションの観察・制御技術 http://ultrasonic-labo.com/?p=10013 超音波の伝播現象における「音響流」を利用する技術 http://ultrasonic-labo.com/?p=1410 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 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 超音波発振制御システム2023（25MHz 2ch 200MSa/s） http://ultrasonic-labo.com/?p=1972
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超音波制御技術 http://ultrasonic-labo.com/?p=16309 超音波プローブの発振制御による振動評価技術 http://ultrasonic-labo.com/?p=15285 超音波技術：多変量自己回帰モデルによるフィードバック解析 http://ultrasonic-labo.com/?p=15785 統計的な考え方を利用した超音波 http://ultrasonic-labo.com/?p=12202 超音波の非線形現象を評価する技術 http://ultrasonic-labo.com/?p=13919 超音波の非線形振動 http://ultrasonic-labo.com/?p=13908 超音波「音圧測定解析装置（超音波テスターＮＡ）」 http://ultrasonic-labo.com/?p=1722 超音波発振制御システム（２０ＭＨｚ） http://ultrasonic-labo.com/?p=18817 超音波システム（音圧測定解析、発振制御）の利用技術 http://ultrasonic-labo.com/?p=16477
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