マイクロバブルを利用した超音波洗浄機

マイクロバブルを利用した超音波洗浄機

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脱気ファインバブル発生液循環システム

 

 

 

 

 

 

 

 

超音波システム研究所は、
超音波の伝搬現象に関する測定・解析・評価技術に基づいて、
超音波加工、攪拌、化学反応・・にも利用可能な、
マイクロバブルを利用した超音波洗浄機を開発しました。

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推奨システム概要

1:超音波とマイクロバブルによる表面改質処理を行った
2種類の超音波振動子(標準タイプ 38kHz,72kHz)

2:超音波とマイクロバブルによる表面改質処理を行った
超音波専用水槽(標準タイプ 内側寸法:500*310*340mm)

3:脱気・マイクロバブル発生液循環システム

4:制御BOXによる、超音波出力と液循環の最適化制御システム

5:超音波テスターによる、音圧管理システム

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超音波
MIRAE ULTRASONIC TECH. CO
1)精密洗浄シリーズ(72KHz 300W)
株式会社カイジョー
2)投込振動子型超音波洗浄機 200G (38kHz 150W)

あるいは
MIRAE ULTRASONIC TECH. CO
3)精密洗浄シリーズ(28KHz 300W)

注意:水槽・振動子・治工具については、エージング処理により
音響特性の調整対応が可能です

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*特徴

超音波専用水槽による効果的な装置です

効率の高い超音波利用により
通常の水槽では強度・耐久性が不十分です

洗浄・攪拌・表面改質・・・対象と目的により
2種類の超音波(振動子)を組み合わせて制御します

推奨タイプの組み合わせは
38kHz、72kHzの状態です
(主要周波数の実測値事例 33.7kHz 71.4kHz
水槽により数値は大きく変化します)

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洗浄・攪拌・表面改質・・・対象と目的による
2種類の超音波(振動子)の組み合わせ事例
1:38kHz、70kHz
2:25kHz、38kHz
3:24kHz、68kHz
4:33kHz、28kHz
5:33kHz、40kHz
6:33kHz、71kHz
・・・・・
・・・・・

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特殊樹脂を利用した
メガヘルツの超音波の利用事例
11: 28kHz、 1MHz
12: 28kHz、 3MHz
13: 28kHz、 5MHz
14: 38kHz、 1MHz
15: 38kHz、 3MHz
16: 38kHz、 5MHz
・・・
・・・

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様々な、組み合わせと
使用(制御)方法を提案しています

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ポイントは
超音波の正確な発振周波数の測定・解析・確認と
解析と超音波利用目的に基づいて、
対象物・装置・治工具・・・の音響特性を考慮した
超音波伝搬状態を実現させる
以下の技術です

1)マイクロバブルを利用した、専用水槽内の「液体」の均一化
2)超音波の非線形現象(音響流)制御としての「液循環」
3)超音波の発振制御(注)

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

治工具と各種の制御により、超音波照射状態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。

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-システムの応用事例-
ガラス製の水槽を利用した精密洗浄
間接容器を利用した表面改質
ナノレベルの攪拌・乳化・分散・粉砕
各種の化学反応処理
メッキ液・コーティング液の開発
ナノ粒子の製造
複雑な形状へのコーティング・・表面処理
表面の残留応力の緩和処理
水の改質(ラジカル化)
表面弾性波を利用した目的のサイズの霧化
・・・・・・・

補足
2種類の超音波振動子を利用するかわりに
1台の超音波振動子の発振制御、
あるいは液循環制御との組み合わせにより
1台の超音波でも対応可能ですが、
調整・制御は難しくなります

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参考動画

https://youtu.be/ZCZcYmKiERA

https://youtu.be/C_b-zbll07E

https://youtu.be/8GvSMfb6PIM

https://youtu.be/pLLWdqOWqm8

https://youtu.be/t6Lvkq6ECFQ

https://youtu.be/Qxo6nvCdHFQ

https://youtu.be/YSahz_wEfGo

https://youtu.be/cMPUt3MEcsc

https://youtu.be/cVBTd2QYw-A

https://youtu.be/gT1dKVk0JvQ

https://youtu.be/cJptilQxG5M

https://youtu.be/b4adcU21X5I

https://youtu.be/iICSjtG4FtU

https://youtu.be/TZC0UKJOric

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<< 超音波資料 >>

1)超音波攪拌装置(推奨)20160712
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/8b22150e4b345ecbe10dfd612300047a.pdf

img_181900

2)超音波実験資料20160712
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/35ca760e77b6e52390ab619e1c0eb33f.pdf

img_230200

3)超音波テスター資料20160712
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/8fd5379cd652a53540b02469b31ee072.pdf

img_232600

4)洗浄システム(推奨)20160712
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/e063304164a6dc373b62b1b5dafa339c.pdf

img_165800

5)音圧解析に関する資料20160712
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/d2a25103ad3cc9e7412ba335bcf94507.pdf

6)オリジナル技術20160712
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/a6c0b4afdabb85b38f9c4268ba61f30c.pdf

img_3659 img_3657 img_3626 img_3581

<参考情報>

複数の異なる「超音波振動子」を同時に照射するシステム
http://ultrasonic-labo.com/?p=1224

3種類の異なる周波数の「超音波振動子」を利用する技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=3815

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マイクロバブルを利用した超音波システム

https://youtu.be/ri9KtPsJDDI

https://youtu.be/ZL7x56CeFMI

https://youtu.be/bqWROAODJbs

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

対象物の振動モードに合わせた、超音波制御技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1131

img_3551

オリジナル技術リスト
http://ultrasonic-labo.com/?p=10177

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

超音波測定解析の推奨システムを製造販売
http://ultrasonic-labo.com/?p=1972

img_3526 01 20150315d

超音波洗浄システムの製造販売
http://ultrasonic-labo.com/?p=7378

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

x04

超音波制御装置(制御BOX)
http://ultrasonic-labo.com/?p=4906

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

「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

img_3505 img_3503

超音波の「音響流」制御による「表面改質技術」
http://ultrasonic-labo.com/?p=2047

樹脂・金属の表面改質に関する書籍
http://ultrasonic-labo.com/?p=7530

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

img_0246

超音波洗浄機を改良
http://ultrasonic-labo.com/?p=1179

超音波洗浄機の<計測・解析・評価>(出張)サービス
http://ultrasonic-labo.com/?p=1934

超音波<計測・解析>事例
http://ultrasonic-labo.com/?p=1705

<樹脂の音響特性>を利用した超音波システム
http://ultrasonic-labo.com/?p=7563

20160915a img_1602

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

超音波コンサルティング
http://ultrasonic-labo.com/?p=2295

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img_024611 img_023900

マイクロバブルを利用した超音波システム

https://youtu.be/khUE5ueofRw

https://youtu.be/20dxalMoydc

https://youtu.be/NIz_AVRuQA8

https://youtu.be/SlwW4vUzzSc

https://youtu.be/LQftDUCApmM

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img_0237img_0249img_0246

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

<超音波のダイナミック制御技術>
http://ultrasonic-labo.com/?p=2301

超音波のダイナミック制御技術を開発
http://ultrasonic-labo.com/?p=2015

オリジナル技術(液循環)
http://ultrasonic-labo.com/?p=7658

img_9915 img_9663 img_9692 img_9656img_9593img_9589

<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

超音波制御装置(制御BOX)
http://ultrasonic-labo.com/?p=4906

img_8866 img_8830 img_8824 img_8767 20161119c img_8742img_8755

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

小型ポンプによる「音響流の制御技術」
http://ultrasonic-labo.com/?p=7500

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

超音波洗浄機の<計測・解析・評価>(出張)サービス
http://ultrasonic-labo.com/?p=1934

img_8603 img_8588 img_8562 img_8483 img_8326 img_7460 img_2651img_294420161101b20161101a

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

「脱気・マイクロバブル発生装置」を利用した超音波システム
http://ultrasonic-labo.com/?p=1996

超音波洗浄機の「流れとかたち・コンストラクタル法則」
http://ultrasonic-labo.com/?p=1779

超音波専用水槽の設計・製造技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1439

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

超音波による「金属部品のエッジ処理」技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=2894

超音波の「音響流」制御による「表面改質技術」
http://ultrasonic-labo.com/?p=2047

img_7181 img_7188 img_7175 img_7156 img_7133 img_7047 img_7033 20161028g

「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

超音波資料
http://ultrasonic-labo.com/?p=1905

複数の異なる「超音波振動子」を同時に照射するシステム
http://ultrasonic-labo.com/?p=1224

3種類の異なる周波数の「超音波振動子」を利用する技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=3815

img_6797 img_6793 img_6778 img_6735 img_6751 img_6726 img_6162 img_8605 img_8664 img_8640 img_8615 img_5597 img_5594 img_5545 img_5530

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

対象物の振動モードに合わせた、超音波制御技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1131

オリジナル技術リスト
http://ultrasonic-labo.com/?p=10177

上記の技術について
「超音波コンサルティング」対応します

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https://youtu.be/47SQ3_SPiK8

https://youtu.be/YyDlcetlKGo

<<参考>>

超音波の発振・制御技術を開発
http://ultrasonic-labo.com/?p=1915

超音波の非線形現象(音響流)をコントロールする技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1996

小型ポンプによる「音響流の制御技術」
http://ultrasonic-labo.com/?p=7500

超音波の「音響流」制御による
「表面改質技術」
http://ultrasonic-labo.com/?p=2047

「流水式超音波システム」
http://ultrasonic-labo.com/?p=1258


 

 超音波・マイクロバブル・表面弾性波による非線形振動の制御技術

超音波システム研究所は、
超音波制御により表面弾性波を利用した、
非線形振動の応用技術を開発しました。

超音波とマイクロバブルと表面弾性波の組み合わせにより
ダイナミックな超音波伝搬状態を
目的に合わせて制御します。

ポイントは
音響流と表面弾性波をマイクロバブル流水を媒体として
超音波のオリジナル非線形共振現象を
効率の高い状態で制御可能にします。

<<オリジナル非線形共振現象>>
超音波の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
(サブハーモニックのコントロールがノウハウです)

上記の具体的な技術として
水槽・治工具・・・と超音波の相互作用による
非線形解析結果(バイスペクトル)を
目的(洗浄、攪拌、応力緩和・・)に合わせて制御する
超音波発振制御システム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・最適化できることを確認しています。

システムの音響特性を
(測定・解析・評価)確認して対応することがノウハウです。

補足
超音波と言うことで、高い周波数に注意を向けますが
低周波の振動状態(装置の設置方法・・・)により
超音波が大きく減衰する事例を多数確認しています。
対策は、低周波の測定確認により
様々な方法を採用実施しています

<上記の技術に基づいた下記動画実験から生まれた技術>
マイクロバブル(気泡)の近傍で形成される
ミクロ流を自己組織化することで
振動刺激・洗浄力・・・のある
異なるタイプの音響流を構成する技術です

詳細に興味のある方は
超音波システム研究所にメールでお問い合わせください。

超音波の非線形振動
http://ultrasonic-labo.com/?p=13908

超音波の非線形現象(音響流)をコントロールする技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1996

 

音圧データの解析に基づいた、超音波のコントロール技術を開発

超音波システム研究所は、
多変量自己回帰モデルによるフィードバック解析技術を応用した、
超音波伝搬状態の「測定・解析・制御・評価技術」を開発しました。

超音波テスターを利用したこれまでの
計測・解析・結果(注)を時系列に整理することで
目的に適した超音波の状態を示す
新しい評価基準(パラメータ)になることを確認しました。

注:
非線形特性
応答特性
ゆらぎの特性
相互作用による影響

統計数理の考え方を参考に
対象物の音響特性・表面弾性波を考慮した
オリジナル測定・解析手法を開発することで
振動現象に関する、詳細な各種効果の関係性について
新しい理解を深めています。

その結果、
超音波の伝搬状態と対象物の表面について
新しい非線形パラメータが大変有効である事例を確認しています。

特に、洗浄・加工・表面処理効果に関する評価事例・・
良好な確認に基づいた、制御・改善・・・が実現しています。

<統計的な考え方について>
統計数理には、抽象的な性格と具体的な性格の二面があり、
具体的なものとの接触を通じて
抽象的な考えあるいは方法が発展させられていく、
これが統計数理の特質である

<参考>
以下のプログラムを参考にして開発・作成した
オリジナルソフト(解析システム)を
オープンソースの統計解析システム 「 R 」 で
実行・解析を行っています

生体のゆらぎとリズム コンピュータ解析入門:和田孝雄/著:講談社

赤池モデルを臨床にいかす画期的な解説書。
1/fゆらぎ解析に必須かつ難解な赤池モデルと、
臨床への応用を懇切丁寧に解説。
生体のダイナミクスに関心をもち臨床デ-タ解析に携わる
医学者・工学者待望の書

内容(「MARC」データベースより)
〈CD-ROM付き〉生体のゆらぎとリズムの時系列解析への入門。
第一線の研究者である著者が、
経験した者だけが知る様々な困難点について、
他に類例のないユニークな視点から細部の議論を展開する。

生体のゆらぎとリズム 和田孝雄著
添付されたプログラムの使用方法
*.exe 解析実行ファイル
*.for 解析プログラムファイル(フォートランのソースファイル)
*.dat 解析データファイル

インパルス応答(時間領域での伝達特性
ラプラス変換するとS領域での伝達特性)
周波数伝達関数(周波数領域での伝達特性)
AIRCV2.EXE ARV2.DAT 2変数のインパルス応答
AIRCV3.EXE ARV3.DAT 3変数のインパルス応答

多変量自己解析モデルによるフィードバック解析
ARPCV2.EXE ARV2.DAT 2変数のパワー寄与率
ARPCV3.EXE ARV3.DAT 3変数のパワー寄与率

<<超音波の音圧測定・解析>>

1)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
超音波伝搬状態の安定性・変化について解析評価します

2)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・・に関する解析評価を行います

3)パワー寄与率の解析により
超音波(周波数・出力)、形状、材質、測定条件・・
データの最適化に関する解析評価を行います

4)その他(表面弾性波の伝搬)の
非線形(バイスペクトル)解析により
対象物の振動モードに関する
ダイナミック特性の解析評価を行います

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とで実現しています。

参考動画

<超音波のコントロール>

https://youtu.be/sTOX9rkJ3JQ

https://youtu.be/qKMvGHVtHls

https://youtu.be/xQgUHwtePOg

https://youtu.be/fXTmTp6eJnQ

https://youtu.be/72AhjrP-IoY

https://youtu.be/1IDvGl1K4Tk

https://youtu.be/d9D_kaSLpTY

https://youtu.be/hu_RK4-7qgE

https://youtu.be/KMsvyh6zNFc

https://youtu.be/iQKKwBOTdT8

https://youtu.be/K_G890GK_G0


<超音波伝の測定>

https://youtu.be/Jo-yvc9xjBM

https://youtu.be/YQMJXJwxn-8

https://youtu.be/EfIggj4HCSM

https://youtu.be/yH9bwRncQYw

https://youtu.be/WlW_YmuRUW0

https://youtu.be/pAHfL3BY9rA

https://youtu.be/yuxjIGqjOiY

https://youtu.be/8BJMHMlHAT8

https://youtu.be/_z7XD1F1zbw

https://youtu.be/e6KWZCqZweg

<<< 超音波の論理モデル >>>

物の動きを読む
http://ultrasonic-labo.com/?p=1074

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

樹脂・金属・セラミック・ガラス・・の表面改質に関する書籍
http://ultrasonic-labo.com/?p=7530


<<< 音圧測定・解析 >>>

メガヘルツの超音波発振制御プローブ
http://ultrasonic-labo.com/?p=14570

メガヘルツの超音波を利用する超音波システム技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=14350

超音波プローブ
http://ultrasonic-labo.com/?p=11267

超音波プローブによる
<メガヘルツの超音波発振制御>技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1811

超音波<計測・解析>事例
http://ultrasonic-labo.com/?p=1705

超音波プローブの<発振制御>技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1590

精密測定プローブ
http://ultrasonic-labo.com/?p=11267


<<<超音波の液循環技術>>>

超音波のダイナミック制御技術を開発
http://ultrasonic-labo.com/?p=2015

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

参考書籍
1:解析
1)叩いて超音波で見る―非線形効果を利用した計測
佐藤 拓宋 (著) 出版社: コロナ社 (1995/06)

2)電気系の確率と統計
佐藤 拓宋 (著)  出版社: 森北出版 (1971/01)

3)不規則信号論と動特性推定
宮川 洋 (著), 佐藤拓宋 (著), 茅 陽一 (著)
出版社: コロナ社 (1969)

4)赤池情報量規準AIC―モデリング・予測・知識発見
赤池 弘次 (著), 室田 一雄 (編さん), 土谷 隆 (編さん)
出版社: 共立出版 (2007/07)

5)ダイナミックシステムの統計的解析と制御
赤池 弘次 (著), 中川 東一郎 (著)
出版社: サイエンス社(1972)

2:シミュレーション
「波動解析と境界要素法」
福井 卓雄 小林 昭一 京都大学学術出版会 (2000/03)

3:弾性波動
「弾性波動論の基本 」 田治米 鏡二 (著) 槇書店 (1994/10)

「弾性波動論 」佐藤 泰夫 (著) 岩波書店 (1978/03)

4:流体力学
「内部流れ学と流体機械」 妹尾 泰利 (著) 養賢堂 (1973)

「流体力学 」日野 幹雄 (著) 朝倉書店 (1974/03)

「流体力学 」日野 幹雄 (著) 朝倉書店 (1992/12)

「噴流工学 」社河内敏彦(著) 森北出版(2004/03)

5:超音波
「やさしい超音波工学―拡がる新応用の開拓」
川端 昭 (編著), 高橋 貞行 (著) 一ノ瀬 昇 (著)
工業調査会 増補版 (1998/01)

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