超音波水槽の新しい液循環システム

超音波水槽の新しい液循環システム

(超音波水槽と液循環の最適化システムを開発)

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(超音波の測定・解析に基づいた制御システムを開発)

 

 

 

 

 

 

 

 

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。

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

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。

http://youtu.be/QNnJvXf1UZg

http://youtu.be/FdlLFBob30c

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・・・

参考 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、今回の技術を

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させていただく予定です。

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(伝播)状態を測定・解析データとともに

提案・改良・確認させていただきます

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

提案させていただくことにしました。

必要性と要望により

新規設計・開発にも対応します。

 <制御実験>

http://youtu.be/ZO1ViA6NsUY

http://youtu.be/aEYezWUA9RQ

http://youtu.be/OfHwgmNPOww

http://youtu.be/MDAwvStj11k

http://youtu.be/wbtT-nRv2C4

http://youtu.be/-lelFyhuxaQ

http://youtu.be/Aj1U82ZQNN4

http://youtu.be/jcGXKwI0m4A

http://youtu.be/gbkpuerID5Y

http://youtu.be/CqqZkJ1fbqc

http://youtu.be/Kmde1nJTwuY

http://youtu.be/ZeQ3IrD4KF8

http://youtu.be/MXRt8QkwgCU

http://youtu.be/lEK26d8XUi0

http://youtu.be/FvNHU74Vu5c

http://youtu.be/4bImthal4p0

http://youtu.be/BXLxxjZp9BQ

http://youtu.be/yCU8EBGl0Ps

 

参考

1)超音波洗浄器(基礎実験・確認)

超音波洗浄器の利用技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1318

超音波洗浄器の利用技術 No.2
http://ultrasonic-labo.com/?p=1060

超音波洗浄器(42kHz)による<メガヘルツの超音波洗浄>技術を開発
http://ultrasonic-labo.com/?p=1879

2)超音波利用(応用技術・ノウハウ)

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

推奨する「超音波(発振機、振動子)」
http://ultrasonic-labo.com/?p=1798

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

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

超音波洗浄システムを最適化する方法
http://ultrasonic-labo.com/?p=2710

「超音波の非線形現象」を利用する技術を開発
http://ultrasonic-labo.com/?p=1328

3)超音波測定(音圧測定・解析・評価)

音圧測定装置(超音波テスター)の標準タイプ
http://ultrasonic-labo.com/?p=1722

音圧測定装置(超音波テスター)の特別タイプ
http://ultrasonic-labo.com/?p=1736

超音波計測の特別システムをオーダーメイド対応
http://ultrasonic-labo.com/?p=1972
http://ultrasonic-labo.com/?p=1962
http://ultrasonic-labo.com/?p=1953
http://ultrasonic-labo.com/?p=1915

超音波機器の<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

洗浄システム(推奨)

新しい超音波

 

参考(動画)

http://youtu.be/KyqlBWqa-aY

http://youtu.be/BYCgJHYty7I

http://youtu.be/yQOGl15mcsU

http://youtu.be/y42YJbyKz4o

http://youtu.be/GkwcOChKHco

http://youtu.be/7IrcxiMYHXA

http://youtu.be/yoRTDBPW6Is

http://youtu.be/kjaI-X4SzZE

http://youtu.be/xsD6EMeepak

http://youtu.be/xdERdwO5vpo

http://youtu.be/UoVYBsVgO0U

http://youtu.be/d01xqiHHZQk

20090813C

http://youtu.be/MEdjMPfADxI

http://youtu.be/Njp5E6u_xD0

http://youtu.be/Zqwt2yLzSY4

http://youtu.be/YSRs98qtE-Y

http://youtu.be/juCnhD-3HUw

http://youtu.be/1EeZsyG3kfY

http://youtu.be/lArI0pBduKs

http://youtu.be/43mH0ep2WsU

http://youtu.be/4qPMwGh0xEM

http://youtu.be/oTYE6KehjvQ

http://youtu.be/AKwfrBIBUHg

20150823b

http://youtu.be/EZUDQUR7gYQ

http://youtu.be/XbhOeedXWWo

http://youtu.be/-vny25Nr-LM

http://youtu.be/T1vRh2LTQlQ

http://youtu.be/xroFSuDZR6w

http://youtu.be/Mm2-LLbyNDk

http://youtu.be/Mbhh2Z5uBO0

http://youtu.be/6L0BdqSd8gI

http://youtu.be/iaFZuszbVqM

http://youtu.be/DKcZhGPhCS8

http://youtu.be/Q5RR6Gj9NYM

http://youtu.be/Ux4MOdLPVcc

20100402b

http://youtu.be/UmPCv_BDpBE

http://youtu.be/0xxLd2CCeDQ

http://youtu.be/lSH8akUubvg

http://youtu.be/oJZedJ9QCkI

http://youtu.be/T36QC3Kll94

http://youtu.be/93jfQIeQXqM

http://youtu.be/F2AH1JDQDjU

http://youtu.be/d_38ImkcCbI

20100331c

参考技術

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

「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

アルミ箔の超音波分散
http://ultrasonic-labo.com/?p=5550

超音波コンサルティング
http://ultrasonic-labo.com/?p=2187

IMG_343704

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 洗浄システム(推奨)

 

注:タイマーセットはワザワ製です

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

参考技術

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

「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

アルミ箔の超音波分散
http://ultrasonic-labo.com/?p=5550

複数の超音波プローブを利用した「測定・解析・評価」技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=3755

 超音波テスターの測定解析に基づいた、

治工具や流水の音響特性・振動モードを

目的(化学反応促進・・)に合わせて、効果的に利用する

超音波のダイナミック液循環システム>を開発しました。

<参考動画>

http://youtu.be/8te0vxelB9k

http://youtu.be/2A-fyQtlhu4

http://youtu.be/UjGKUIK9N6s

http://youtu.be/4K0mBLdJZQ8

http://youtu.be/NNDpJzCiU-s

http://youtu.be/dUROkvpCQbs

http://youtu.be/Hf4FtnrGGIc

http://youtu.be/3-CaZFlsF8Y

http://youtu.be/dUROkvpCQbs

http://youtu.be/UJJDCNyHX2Q

http://youtu.be/1u6vL0yMAa0

http://youtu.be/8Yf5PwtCKXc

http://youtu.be/RW5YCsNw0ZY

http://youtu.be/lX013nBrxjE

http://youtu.be/Ivl8L-CZFQs

http://youtu.be/dh8PpgmnYOw

http://youtu.be/1CNaag0EF1M

http://youtu.be/RhUbXwvtMwg

http://youtu.be/B2VecLNTW68

http://youtu.be/pn3AgCbHbec

http://youtu.be/4Hk7etYGGB8

http://youtu.be/2QJRyetVLuw

http://youtu.be/SjL3eeSYMu8

http://youtu.be/yO6smcikqrg

http://youtu.be/sln-OzFcoUQ

http://youtu.be/cWC77izYhNg

以下の項目が重要事項です

1)超音波による分散(粉末の表面積の大きさ)

超音波の非線形現象制御技術によるナノレベルの攪拌技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1066

超音波攪拌(乳化・分散・粉砕)技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=3920

2)粉末表面の超音波ピーニングのような均一化処理

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

3)均一な照射超音波の主要周波数とダイナミック制御

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

「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

<参考>

アルミ箔の超音波分散
http://ultrasonic-labo.com/?p=5550

<統計的な考え方>を利用した「超音波技術」

http://youtu.be/yg4Dz7FoMng

http://youtu.be/qXohr26cVJc

http://youtu.be/ESK1cJ97Zs4

http://youtu.be/GOejlBgvrcU

http://youtu.be/XFA5ydSajyQ

http://youtu.be/fv_ijYvqoaU

http://youtu.be/nXMsI5sNst4

20150726a

http://youtu.be/GxgtbzyiXPU

http://youtu.be/YWrpdBIplFs

http://youtu.be/UG3Tf0V_wtY

http://youtu.be/-mVGJmlwGHg

http://youtu.be/UG3Tf0V_wtY

http://youtu.be/sHnoqiY6Y64

http://youtu.be/iQIbd9k0sDg

IMG_4985

超音波プローブ実験(表面検査技術)

http://youtu.be/Te_ACjMjyMI

http://youtu.be/Uubge-RgRQk

http://youtu.be/XCUP__rcsnE

http://youtu.be/ocYiPRyRhlw

<超音波のダイナミックシステム>

http://youtu.be/RF7wuI6juGY

http://youtu.be/tfN92tDDigc

参考

http://youtu.be/liaWdav9snM

http://youtu.be/XeebG6YiRI4

http://youtu.be/x6tZ6Lz34A4

http://youtu.be/Xr_mCMiYQ7Y

http://youtu.be/BoRFrvo-TYY

http://youtu.be/1qDcLM5kqgg

http://youtu.be/XBgQ8-hxLnU

http://youtu.be/PMecDWqNfOA

超音波システム研究所は、
 超音波のキャビテーションと音響流を
 目的に合わせて制御する
 液循環制御技術に関する、動画を公開しました。

2種類の液循環を採用しています

 液循環1:マグネットポンプ
  流量:0~16リットル/min

 液循環2:ギアポンプ
  流量:0~800cc/min

超音波とマイクロバブルによる
音響流の最適化(液循環制御)により
高い音圧レベルの
キャビテーション効果や加速度効果が、利用可能になります。

■参考動画

2種類の液循環

http://youtu.be/F0Y6nrTlqFw

http://youtu.be/Nmo5gT6UuMc

http://youtu.be/_TnhPrkmDyk

http://youtu.be/1MCoRxgYMco

http://youtu.be/wRqK7_jXEtU

http://youtu.be/e2muDDgKRKo

http://youtu.be/KKBjp_uv4-w

http://youtu.be/k5x_lgzeVK4

http://youtu.be/jSd3OF9cpRw

http://youtu.be/7IQvHPwu61A

http://youtu.be/4NI5WcWVZ5A

http://youtu.be/Pr3EKa9uJMY

1種類の液循環
2台のマグネットポンプの利用

http://youtu.be/zm20pyeMXOk

http://youtu.be/IQHkWAeM5A8

http://youtu.be/fUQ7v6xPM3k

http://youtu.be/RzuuNwBQLT8

http://youtu.be/IjhQa2zIphE

http://youtu.be/ur0w6wl9jFU

http://youtu.be/8uR7XmZfzZI

http://youtu.be/a103URDfpUo

http://youtu.be/waRo2o4PQc8

http://youtu.be/KNS2hpTbQ9c

http://youtu.be/POViFpvObzc

http://youtu.be/665G1p-19uM

個別の水槽に対する
 表面処理方法や液循環方法について
 コンサルティング対応も行っています。

 興味のある方はメールで連絡してください

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

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

超音波システム(超音波洗浄機)の
測定・評価・改善技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=4968

 

2種類の超音波振動子(28kHz、72kHz)と
 2種類の脱気・マイクロバブル発生液循環装置を
 制御装置(制御BOX)でコントロールしています

公開動画

http://youtu.be/ZKYf4u7yqvI

http://youtu.be/tcMQmddN2kA

http://youtu.be/g0kXEMqVhcs

http://youtu.be/i4SiUq5XaRI

http://youtu.be/463u6AvMMWg

http://youtu.be/GZxOqWEFSGQ

http://youtu.be/CnfL7oYo1zs

http://youtu.be/Y0Jqo09AFWA

http://youtu.be/PGZJ0YNh0zc

http://youtu.be/q6LBH-9l2uk

http://youtu.be/JfmckxVYVZ0

http://youtu.be/r72hCOo3sGk

http://youtu.be/eZj7g0OVgXA

http://youtu.be/lP4Tm1PfZZ4

http://youtu.be/o8CQsifQJCY

http://youtu.be/l0wTYx5I1Qk

http://youtu.be/8aBpNrnFDCI

http://youtu.be/6PclbUeVGpI

音圧解析結果(スライドショー)

http://youtu.be/eXjx0Mfd2fI

http://youtu.be/6G-p6627rRE

http://youtu.be/3i1TQw_C8nw

<脱気・マイクロバブル発生液循環システム>

超音波液循環技術の説明

1)超音波専用水槽(オリジナル製造方法)を使用しています
2)水槽の設置は
  1:専用部材を使用
  2:固有振動と超音波周波数・出力の最適化を行っています
3)超音波振動子は専用部材を利用して設置しています
  (専用部材により、定在波、キャビテーション、音響流の
   利用状態を制限できます)
4)脱気・マイクロバブル発生装置を使用します
   (標準的な、溶存酸素濃度は5-6mg/l)
5)水槽と超音波振動子は表面改質を行っています

上記の設定とマイクロバブルの拡散性により
均一な洗浄液の状態が実現します

均一な液中を超音波が伝搬することで
安定した超音波の状態が発生します

この状態から
目的の超音波の効果(伝搬状態)を実現するために
液循環制御を行います
(水槽内全体に均一な音圧分布を実現して、
超音波、脱気装置、液循環ポンプ、・・の運転制御がノウハウです)

目的の超音波状態は音圧測定解析で行います

ポイントは
適切な超音波(周波数・出力)と液循環のバランスです
液循環の適切な流量・流速と超音波キャビテーションの設定により
超音波による音響流・加速度効果の状態をコントロールします

脱気・マイクロバブルの効果で
均一に広がる超音波の伝搬状態を利用します

液循環により、以下の自動対応が実現しています

溶存気体は、水槽内に分布を発生させ
レンズ効果・・・の組み合わせにより、超音波が減衰します

もうひとつは
適切な液循環による効率の良い超音波照射時は、
大量の空気・・が水槽内に取り入れられても
大きな気泡となって、水槽の液面から出ていきます

しかし、超音波照射を行っていない状態で
オーバーフロー・・により
液面から空気を取り込み続けると、超音波は大きく減衰します。

この空気を入れる操作は必要です
多数の研究報告・・がありますが
液循環の無い水槽で、長時間超音波照射を行い続け
溶存気体の濃度が低下すると
音圧も低下して、キャビテーションの効果も小さくなります
(説明としては、キャビテーション核の必要性が空気を入れる理由です
液面が脱脂油や洗剤の泡・・・で覆われた場合も空気が遮断され
同様な現象になります)

さらに、
超音波照射により、脱気は行われ
溶存気体の濃度は低下して、分布が発生します
単純な液循環では、この濃度分布は解消できません

この濃度分布の解決がマイクロバブルの効果です

脱気・マイクロバブル発生液循環が有効な理由です

以下の動画は
複数の超音波と
複数のマイクロバブル発生液循環装置による
超音波のダイナミック制御を実現させています

https://youtu.be/_4RszRCpU88

https://youtu.be/_zvMqCa8wTI

https://youtu.be/r5gCyEtp1QE

https://youtu.be/y8ccTXJhAvw

https://youtu.be/hl1XGaP_jjE

https://youtu.be/bLS4ncbOgWM

https://youtu.be/-SiwslgL2g4

https://youtu.be/jQAc6j1vGOk

https://youtu.be/UvMlb6wxzas

https://youtu.be/W6lcI2T6mek

https://youtu.be/HeyqGSfvoBA

https://youtu.be/KsD3hYr-m68

https://youtu.be/LZY2gXPIiRE

https://youtu.be/uZiuum71pPk

https://youtu.be/kKXl9jt3SXc

https://youtu.be/x9xmRPYopC0

https://youtu.be/6ScLneXAlXY

https://youtu.be/Fe85NzP42AE

https://youtu.be/JQiSDqFHuCk

https://youtu.be/F6vMusrIhYc

https://youtu.be/S85RjXRcesI

https://youtu.be/mMolyo_9DH0

https://youtu.be/MZ08ZShQBgM

上記の技術により
目的の超音波利用に合わせた
水槽の構造設計や液循環位置(ポンプへの吸い込み口、吐出口)は
非常に重要ですが
目的・サイズ・洗浄液・・によりトレードオフの関係が発生する場合があり、
一般的な設定はありません
(具体的な数値は、コンサルティング対応しています)

適切な設定が実現すると
マイクロバブルは超音波作用によりナノバブルに分散します
ナノバブルによる超音波の安定性は、マイクロバブルに比べて大きく
制御がより簡単になります
(具体的な制御は、音圧測定・・・コンサルティング対応しています
 洗剤の使用や撹拌・・では、
 通常の洗浄とは反対の対応事例が多い傾向にあります)

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

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

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

 

 

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