超音波の非線形現象(音響流)をコントロールする技術

超音波の非線形現象(音響流)をコントロールする技術を開発

超音波システム研究所は、
小型のギアポンプによる
脱気・マイクロバブル発生装置を利用した
超音波の非線形現象(音響流)をコントロールする技術を開発しました。

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-この技術による応用事例-
音響流とキャビテーションの最適化による超音波洗浄
音響流制御による超音波攪拌(乳化、分散、粉砕)
音響流による伝搬周波数の変化を利用した化学反応の制御
音響流とマイクロバブルによる表面改質(残留応力の緩和)
音響流を利用した加工液による加工装置への応用
音響流によるメガヘルツのシャワー効果
音響流によるメッキ液の改良
・・・・・・・

ガラス製の水槽を利用したソノケミカル反応実験
ナノ粒子の製造実験
霧化サイズのコントロールによるコーティング実験
各種材料の攪拌実験
・・・・・・・

ガラス部品の精密洗浄実験
複雑な形状・線材・・の表面改質実験
溶剤・・の化学反応実験
・・・・・・

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<<音響流の利用技術>>

1)2種類の超音波を利用した洗浄
2)流水式超音波洗浄(超音波シャワー
3)表面を伝搬する高調波(1MHz以上)の利用
4)ガラス・樹脂・ステンレス・・各種容器の音響特性を利用
5)キャビテーションと定在波の最適化(音圧測定解析)を利用
6)その他(非線形現象、相互作用・・)
流れる水に超音波を伝搬させ、
シャワー状にして洗浄対象を洗浄する・・・

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以下の動画は、上記に関する基礎実験の様子です

小型ポンプによる「音響流の制御システム」

https://youtu.be/vwLeDRNrtpY

https://youtu.be/OokwQOgZv5I

https://youtu.be/dNatKlzixwQ

https://youtu.be/OWBO2_dFE1g

https://youtu.be/PiAF57vgdtY

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https://youtu.be/n_6FNx0GZWo

https://youtu.be/lCL_PbpT0iE

https://youtu.be/IxJE467Ug_w

https://youtu.be/ZYnSLwviCT4

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https://youtu.be/Au0-7mEtAPo

https://youtu.be/HzMvSaxoY-U

https://youtu.be/XWm_2rwNSQE

https://youtu.be/qDnwNFG4kws

https://youtu.be/97GwWAMaeAM

https://youtu.be/keniLhSInUw

https://youtu.be/pRs6ge2JwU8

https://youtu.be/fLC1wuFhVhA

MVIzk781

***

https://youtu.be/LGXBGlKoN_k

https://youtu.be/T0jDMRVuNDY

https://youtu.be/JVpWk1kAnHc

https://youtu.be/ctwuo_0yJ3s

MVIzk542

https://youtu.be/7d3Z2j-o0zo

https://youtu.be/MKKKnOvlyP8

https://youtu.be/xS9-9LiWiGg

y05

https://youtu.be/qyiV70VSt40

https://youtu.be/xyYt59JUwx8

https://youtu.be/IdBEmDfQgKA

https://youtu.be/JxyrDoAq0HU

https://youtu.be/5c-BdyCB2kI

MVIzn49

https://youtu.be/kpA6Yx6RQ1U

https://youtu.be/v2O7ApE9bqw

https://youtu.be/as-8UB7aMf0

https://youtu.be/G79TzUOirR8

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https://youtu.be/Y-Z3aOA5nPk

https://youtu.be/iVfGkgbOf7Y

https://youtu.be/iW-G_FLitsQ

https://youtu.be/93g2LcQvztk

https://youtu.be/X12VSFvGm3w

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https://youtu.be/RNDCKiITpQM

https://youtu.be/d1GcvioRrKY

https://youtu.be/F1YJrZbWD6M

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「脱気・マイクロバブル発生装置」は
中性洗剤、アルコールに対しても利用可能です。
現在利用している超音波洗浄液・・・に対しても
確認テストにより、利用することができます。

但し、各種の液体に対して、音響伝搬特性の測定解析を行い
適切な治工具や容器との組み合わせ・・・が必要になります。

「脱気・マイクロバブル発生装置」による効果は
効率的な超音波照射を実現するとともに
ナノバブルの発生につながります。
さらに、一定時間の超音波照射により
ナノバブルの量がマイクロバブルの量より多くなります。
その結果、
非常に安定した超音波の非線形制御を行うことができます。
(マイクロバブルによる超音波伝搬状態の効果は、
適切なサイズの範囲があることを、計測・解析により確認しています)

様々な応用事例が発展しています。

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40kHzの超音波を利用して
音響流の制御により1MHzの伝搬状態を実現させることも可能です

あるいは
40kHzの超音波を利用して
音響流の制御により10kHz以下の振動モードを利用した
高い音圧レベル(100-1000倍)の実現も可能です

コンサルティング対応しています。

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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

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

超音波の組み合わせ制御技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=7277

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

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

超音波発振・計測・解析システム(超音波テスター)
http://ultrasonic-labo.com/?p=7662

「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

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

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音と超音波の組み合わせによる、超音波システム
http://ultrasonic-labo.com/?p=7706

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

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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

超音波システム研究所は、

 小型ポンプを使用した

  超音波<実験・研究・開発>のための

  低価格で簡易的な

  「脱気・マイクロバブル発生装置」の

  タイマー制御による

  超音波制御システム」を開発しました。

-今回開発したシステムの応用事例-
 ポリマーの化学反応実験
 金属粉末の表面改質実験
 洗浄水槽や治工具の洗浄実験
 各種の攪拌(乳化・分散・粉砕)実験
 流水式超音波装置の簡易実験
 ナノ物質に対するメガヘルツの超音波処理
 音響流の応用(超音波シャワー)実験
 樹脂の表面改質(残留応力の緩和)実験
 粉末の超音波洗浄(流動性の改質)
 薄い材料(板材、線材・・)の表面処理
 ・・・・・・・

-今回開発したシステムの応用事例-

  ガラス製の水槽を利用した化学反応実験

  調理用機器を利用した表面改質実験

 間接容器による洗浄実験

 各種の攪拌実験

  大型水槽での組み合わせ利用

 ナノレベルの物質への超音波処理

 音響流の応用実験

 樹脂の表面改質実験

  粉末の超音波洗浄

 薄い材料(板材、線材・・)の表面処理

 ・・・・・・・

 

 

「脱気・マイクロバブル発生装置」は

  中性洗剤、アルコールに対しても利用可能です。

  現在利用している超音波洗浄液・・・に対しても

  場合によっては利用することができます。

「脱気・マイクロバブル発生装置」による効果は

  効率的な超音波照射を実現するとともに

  ナノバブルの発生につながります。

  さらに、一定時間の超音波照射により

  ナノバブルの量がマイクロバブルの量より多くなます。

  その結果、

  非常に安定した超音波照射制御を行うことができます。

  (超音波テスター(オリジナル製品)による

    超音波の計測・解析により確認しています)

 超音波を安定した状態にすることで

  液循環のタイマー制御(ON/OFF設定)により

  簡単にキャビテーションと音響流の状態を

  目的に合わせてコントロールできます。

  様々な応用事例が発展しています。

注意

  40リットル以上の水槽に対しては

  具体的な水槽に合わせた

  各種の設定が必要ですので

 個別の対応となります。

  1000リットル以上の水槽に対しては

 水槽構造に合わせた

  ポンプのサイズ、数量、・・の設計・調整が必要です

 5-35リットル程度であれば

  今回のシステムで十分な制御効果があります。

■参考

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

液循環ポンプによる 「音響流の制御システム」

  http://ultrasonic-labo.com/?p=1212

現状の超音波装置を改善する方法

  http://ultrasonic-labo.com/?p=1323

 

コンサルティング(超音波システム研究所)対応として、提供しています。

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

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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

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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
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/52cc97c1a13fd294f53af526edd69990.pdf

超音波洗浄資料(抜粋
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/4b10b044100130815368b1dc57220eda.pdf

新しい超音波(測定・解析)技術

コンサルティング報告書(サンプル) 

 

超音波技術

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20100629f

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<超音波のダイナミックシステム>

小型ポンプによる「音響流の制御システム」

http://youtu.be/R6fMGivGI9k

http://youtu.be/AuvDj_ECHP0

http://youtu.be/bkK0yByw9jk

http://youtu.be/PHD5tVq74WI

http://youtu.be/2VLzk-IM8rs

http://youtu.be/5Fpir0ALXy4

http://youtu.be/xiCZjGi9xsc

http://youtu.be/tXw_qvkwlUk

http://youtu.be/zkPediNrZVw

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

超音波による金属・樹脂の表面改質技術
http://aeropres.net/release/html/3242

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

「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

https://youtu.be/B87Dl67l49s

https://youtu.be/75-8aLqtr3w

https://youtu.be/5of576CFU98

https://youtu.be/Eds0tOFFaLI

https://youtu.be/KtYAs49rwkQ

https://youtu.be/bQgUoQfQdsU

超音波の非線形振動制御

非線形振動(発振制御、叩く、・・・)に含まれる
低周波の振動エネルギー対応(工夫)により
高い周波数の超音波が効率良く伝搬する
新しい方法を開発したので
低出力(10W以下)の超音波で
様々な効果を確認しています。

各種の実施結果(注)から
様々な組み合わせによる幅広い対応を提案・実施しています。

注:
1)ナノレベルの乳化・分散
2)溶剤を利用した超音波洗浄
3)超音波霧化サイズの制御
4)化学反応制御実験
5)ナノレベルの触媒の攪拌・乳化・分散
6)均一な粒子製造への応用
7)金属の表面処理
8)メガヘルツの超音波伝搬
9)精密洗浄
10)アルミダイキャストの均一化
11)各種溶剤・・・の均一化
12)その他・・・

この技術(詳細なノウハウ・・)を
コンサルティング事業として、提供(対応)しています。


参考動画

https://youtu.be/t8ChceOx0YI

https://youtu.be/k-Vxc3tNlTc

https://youtu.be/Kl1zXoUP0J4

https://youtu.be/Gt3tEFynR6Y

https://youtu.be/00hWtJpvWB0

https://youtu.be/zTSHLtCyrLI

https://youtu.be/ttoJMywwkps

https://youtu.be/xwcOxK8tjy0

オリジナル超音波プローブ
http://ultrasonic-labo.com/?p=8163

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

超音波の応答特性を利用した、表面検査技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=10465

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<発振制御>技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=5267

超音波プローブによる非線形伝搬制御技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=9798

音と超音波の組み合わせによる、超音波システム
http://ultrasonic-labo.com/?p=7706

超音波の音圧測定に関する「精密プローブの製作」技術を開発
http://ultrasonic-labo.com/?p=2989

 

<脱気・マイクロバブル発生液循環システム>による非線形制御技術

<<キャビテーションのコントロール>>
超音波システム研究所は、
目的に合わせた効果的な超音波のダイナミック制御を実現する、
<脱気・マイクロバブル発生液循環システム>に関して
メガヘルツの超音波発振制御とのくみあわせにより
超音波の非線形現象をコントロールする技術を開発しました。

<音響流とキャビテーションのバランスを最適化する>
1)洗浄液が淀まない洗浄水槽を使用する
2)強度について、特別に弱い部分のない洗浄水槽を使用する
3)洗浄液の分布を均一にする(Do濃度、液温、流速 等)
4)振動子の上面の洗浄液の流れを調節する
(流量・流速・バラツキをコントロールする)
5)超音波の周波数と出力にあわせた液循環を行う
6)機械設計としての洗浄水槽の強度は超音波周波数に対して設定する
7)洗浄水槽の製造方法を明確にして、超音波の水槽による減衰レベルを設定する
8)流体に対する洗浄水槽の特性を明確にする(例 コーナー部の設計)
9)超音波の周波数・出力に対する洗浄水槽の特性を明確にする
(振動子・振動板の位置と水槽の関係を調整する
洗浄水槽の超音波伝播特性を明確にする)
10)洗浄システムとしての制御構造などとの最適化を行う

以上のパラメータを念頭に超音波洗浄を検討する(あるいは、現状の洗浄を見直す)

コメント
音響流とキャビテーションは相反する現象だと考えています
しかし、どちらかをなくすことは大変難しいため
バランスを調整し、最適化することが重要だと考えています


<<参考動画>>

https://youtu.be/sqBeLqjn8Vc

https://youtu.be/V75sqHnZHlw

https://youtu.be/MmVFEyQ_q8k

https://youtu.be/0z38etCnAa0

https://youtu.be/Yk7Pj9bwbAQ

https://youtu.be/8R1utv5rHt0

https://youtu.be/gu-b1h2y7go

https://youtu.be/8kHBsAT6ASI

https://youtu.be/OLuJU2_TPys

https://youtu.be/5quyvz_LXZs

脱気マイクロバブル発生液循環装置
http://ultrasonic-labo.com/?p=14443

「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

超音波洗浄器による<メガヘルツの超音波洗浄>技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1879

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


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