－－超音波洗浄、最も重要な事項が、非線形現象としての音響流の変化である－－
超音波洗浄（非線形現象の制御）技術
－－超音波洗浄、最も重要な事項が、非線形現象としての音響流の変化である－－
１．はじめに
超音波に関して、音響流の効果を利用する技術を紹介します
超音波洗浄について、
「最も重要（効果的）な要因は、音響流です」
２．音響流とは
超音波洗浄機に入れた洗浄物の表面付近に流れが発生する
この流れが音響流です。
・・・
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
関連メディア
このカタログについて
| ドキュメント名 | 超音波洗浄（非線形現象の制御）技術-Ver3 |
|---|---|
| ドキュメント種別 | 事例紹介 |
| ファイルサイズ | 4Mb |
| 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) |
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このカタログの内容
Page1
超音波洗浄（非線形現象の制御）技術
2024/11/4 超音波システム研究所
１．はじめに
超音波に関して、音響流の効果を利用する技術を紹介します
超音波洗浄について、
「最も重要（効果的）な要因は、音響流です」
２．音響流とは
超音波洗浄機に入れた洗浄物の表面付近に流れが発生する
この流れが音響流です。
Page2
３．課題と対策
超音波洗浄において、キャビテーションによる説明・解説が行われています。
精密洗浄において、キャビテーションの制御では洗浄効果に結び付かない事例
が多数あります。
半導体、レンズ、・・音響流のコントロールによる成功例が多数あります。
音響流は、非線形現象であるため、理解しにくいのですが、利用方法は簡単です。
理解・数値化には、音圧データの解析が必要となるため普及が遅れています。
（音圧測定に基づいた音響流制御による洗浄成果は、
ナノレベルの洗浄では、大きな成果となり、確実に増えています）
音響流の利用方法は簡単です。流れに超音波を伝搬させる方法です。
脱気ファインバブル発生液循環装置による、
均一な洗浄液に超音波を照射すると
水槽内の液体全体に、効率よく超音波が伝搬します。
脱気ファインバブル発生液循環装置
揚程の高いマグネットポンプの吸い込み側のホースを絞ることで実現します
Page3
上記の状態に対して、液面から洗浄液を流すことで
流水に超音波が伝搬する状態が実現します。
流水に超音波が伝搬した状態の刺激は効果的で
音響流の制御によりが、洗浄・攪拌・加工・表面処理・・・を実現しています
音響流の制御：流量変化、ＯＮ／ＯＦＦ、・・シャワー状態・・
メガヘルツ超音波の追加
追記
キャビテーションで超音波の効果を理解して、改善を進めることは、非効率であ
るだけでなく、主要要因を無視している点で大きな問題だと考えます。
Page4
４．音響流の制御事例写真
Page5
５．結論
汚れを除去するという場合、除去した汚れを再付着させないことも重要です。
非線形現象による複雑な相互作用による洗浄効果は、流水シャワーで利用する
ことで、再付着の防止として有効です。（洗浄物の表面を流れる、液の流れに関
する理解・各種工夫・ノウハウ・・・・が必要です）
現状の超音波洗浄機において、脱気ファインバブル発生液循環装置とシャワー
ポンプの追加による洗浄レベルの改善を提案・推奨します。
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追記：超音波シャワー（流水式超音波）は、洗浄レベルの向上とともに
洗浄以上にリンスや乳化・分散・・・・均一化処理としての利用が効果的です
Page8
６．参考文献
超音波工学と応用技術
ベ．ア．アグラナート エヌ．エス．ハフスキー 他 著・邦訳
発行年月：１９９１ 出版社： 日ソ通信社 A4判・296頁
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参考情報
＜＜超音波実験動画＞＞
ファインバブル（マイクロバブル）を利用した超音波洗浄機
https://youtu.be/D0_hkz9wTEE https://youtu.be/Ab040CWJUf8
https://youtu.be/tmb0AsKQJuA https://youtu.be/he-6a7e0glA
https://youtu.be/DrvibEryVBM
ファインバブル（マイクロバブル）発生液循環装置
https://youtu.be/VS1QnCN-Vqg https://youtu.be/0PZxGVP2MYk
https://youtu.be/osTzNeVYVJg https://youtu.be/-5b1x_WQls0
https://youtu.be/jtbt0kwsixM
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
超音波装置（設計・製造・・）のコンサルティング対応
http://ultrasonic-labo.com/?p=7378
超音波洗浄器（水槽表面）の表面残留応力緩和・均一化処理
http://ultrasonic-labo.com/?p=19422
メガヘルツの超音波制御技術（洗浄、加工、攪拌、表面処理・・・）
http://ultrasonic-labo.com/?p=5267
超音波とファインバブルを利用した「めっき処理」技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=18093
超音波専用水槽の設計・製造技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1439
「脱気・マイクロバブル発生装置」を利用した超音波制御システム
http://ultrasonic-labo.com/?p=1996
脱気マイクロバブル発生液循環システム追加の出張サービス
http://ultrasonic-labo.com/?p=2906
オリジナル技術（液循環）
http://ultrasonic-labo.com/?p=7658
＜超音波のダイナミックシステム：液循環制御技術＞
http://ultrasonic-labo.com/?p=7425
超音波水槽の新しい液循環システム
http://ultrasonic-labo.com/?p=1271
現状の超音波装置を改善する方法
http://ultrasonic-labo.com/?p=1323
Page15
以上