超音波洗浄に関する非線形制御技術

超音波洗浄に関する非線形制御技術を開発

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」に関して、
　洗浄装置の構造・・による、洗浄効果を確認できました。

洗浄効果に関して
　液循環制御、揺動操作・・・により
　分布をコントロールする技術を開発しました。
今回開発した技術により
　複数の異なる周波数の「超音波振動子」を利用する場合、
　超音波の非線形伝搬現象を管理することが可能になります。

これは、洗浄・表面改質・化学反応の促進・・・に対して
　効果的な非線形の超音波伝搬状態を
　「目的に合わせて制御出来る」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
　大きく変化させることが可能になります。

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
　非線形現象の事例を多数確認しています。

■参考動画

　http://youtu.be/U4Hppgac9vw

　http://youtu.be/XCgphkBAy4Q

　http://youtu.be/0Bb6QYp8H3w

　http://youtu.be/tVSToca2u0c

　http://youtu.be/snr7FFHCHY4

　http://youtu.be/_yEgESxaXso

　http://youtu.be/v63SBf7BiuE

　http://youtu.be/Zuz9EnVBx0M

　７２ｋHzの超音波照射事例
　http://youtu.be/u24smVvWra0

　２８ｋHzの超音波照射事例
　http://youtu.be/0jni8kJvYpc

　２８＋７２ｋHzの同時照射事例
　http://youtu.be/u1QSeVbgwaA

　注：自動解析処理を行っています
　　　測定状態に合わせた自動設定を行うため
　　　具体的な解析方法に関してはお問い合わせください

　超音波のダイナミック制御事例

　http://youtu.be/V3YIlxSfmls

　http://youtu.be/dNjCBv6RyrY

　解析結果

　http://youtu.be/cmHX5-xmwSA

　http://youtu.be/zfwarXVfyoE

　http://youtu.be/UsXhSlcZkP8

　http://youtu.be/5RQxfyE7Vbw

これは、新しい超音波解析・制御技術であり、

　超音波のダイナミック特性による一般的な効果を含め
　新素材の開発、攪拌、分散、洗浄、化学反応実験・・・
　に、１００ｋｇ以上の材料からナノレベルの粉末まで
　各種対象の操作技術として、
　実績が増えています。

この方法ならびに技術ノウハウを
コンサルティング事業として、展開しています。

参考：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・解析＞事例
http://ultrasonic-labo.com/?p=1705

「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

http://youtu.be/qT2QGxsThdE

http://youtu.be/ZOXnHeybgRk

http://youtu.be/mmYQVuFQQRg

http://youtu.be/ihsfziOvj8M

http://youtu.be/EDzRR2HIicc

http://youtu.be/srtt9sB3QvI

http://youtu.be/sNCkUVASWQ8

http://youtu.be/wj4FPz6ck7c

http://youtu.be/LJgkhIUboQk

http://youtu.be/seEv_5ay14E

http://youtu.be/hUI1LDVLrHs

http://youtu.be/KrmilHHZcvo

http://youtu.be/z70zR6Lej4U

http://youtu.be/wWJA0Vh1R8U

http://youtu.be/suCUaWkKWSk

http://youtu.be/t6Wh7qHzIlQ

http://youtu.be/kcZnothAOyw

http://youtu.be/vPa_42eXTWs

http://youtu.be/mz7rdEnEyyc

実験動画

http://youtu.be/1bD9XWlJ0Do

http://youtu.be/AowtqqM-vKI

http://youtu.be/1DMifVzCVKo

http://youtu.be/fEE-jCpCdyE

http://youtu.be/dUqmQ9T97LI

http://youtu.be/xl24SgZsnbA

http://youtu.be/RHWbiNgnEfk

http://youtu.be/pvbGmFCGuPY

http://youtu.be/aOcRPjcv_vs

http://youtu.be/sSFAIF01zeE

http://youtu.be/4pPbTZXc_Tw

http://youtu.be/49lUd_uC6Oo

http://youtu.be/qL-AVJnfb8w

３種類の異なる周波数の「超音波振動子」を利用する技術を開発

https://youtu.be/_yVTspYci2w

https://youtu.be/e-_JvB6pDFc

https://youtu.be/kGAsu6sLzMk

https://youtu.be/OMR98g2Zi_I

https://youtu.be/2WHYNumb7uI

https://youtu.be/7uo41vHDdIU

https://youtu.be/Q1PL6Uju-Yk

＜＜　シャノンのジャグリング定理の応用　＞＞

注：JUGGLING THEOREM proposed by Claude E. Shannon

シャノンのジャグリング定理

(　F　+　D　)　＊　H　=　(　V　+　D　)　＊　N

F　：　ボールの滞空時間（Flight time）
D　：　手中にある時間（Dwelling time）
H　：　手の数（Hands）
V　：　手が空っぽの時間（Vacant time）
N　：　ボールの数（Number of balls）

＜＜　応用　＞＞

F　：　超音波の発振・出力時間
D　：　循環ポンプの運転時間
H　：　基本サイクル（キャビテーション・加速度のピークの発生する）
V　：　脱気（マイクロバブル発生液循環）装置の運転時間
N　：　超音波（発振）周波数の異なる振動子の数

シャノンのジャグリング定理を応用した「メガヘルツの超音波制御」方法

＜＜　応用　＞＞

(　F　+　F2　+・・・)　＊　H　=　(　V　+　V2　+・・・　)　＊　N

F　：　ベースとなる超音波１の発振比率
F2　：　ベースとなる超音波２の発振比率
F3　：　ベースとなる超音波３の発振比率
H　：　基本時間（最大制御サイクル時間）
　（　H=MAX(超音波1の発振サイクル、超音波2の発振サイクル・・））

V　：　超音波プローブ１によるメガヘルツ発振サイクル時間
V2　：　超音波プローブ2によるメガヘルツ発振サイクル時間
V3　：　超音波プローブ3によるメガヘルツ発振サイクル時間
V4　：　超音波プローブ4によるメガヘルツ発振サイクル時間
　（パルス発振の場合、サイクル時間＝1）
N　：　高調波の調整パラメータ　7,11,13,17，23，43,47，・・

ポイント（ノウハウ）は、非線形現象の発生状態を
　音圧データの測定解析評価に基づいて、コントロールすることです。