超音波の最適化技術No.2 - 超音波システム研究所

超音波の最適化技術を開発

低周波の共振現象と、高周波の非線形現象をコントロールする技術
－－パルス発振とスイープ発振の組み合わせ技術－－

＜＜０．１Ｈｚ～３００ＭＨｚの超音波制御＞＞

超音波システム研究所は、
各種装置・システムの振動状態について
測定解析に基づいた、
パルス発振とスイープ発振の組み合わせによる
利用目的に合わせた、
超音波の伝搬状態を最適化する発振制御方法を開発しました。

具体的には、
０．１Ｈｚ～３００ＭＨｚの超音波伝搬状態を
目的（洗浄、加工、攪拌、溶接、めっき・・）に合せて、
ダイナミック制御する
（低周波の共振現象と、高周波の非線形現象を最適化する）技術となります。

各種対象（装置、システム、水槽、振動子、プローブ、治具、対象物・・・）について
基本的な音響特性（応答特性、伝搬特性、相互作用・・）を解析確認することで、
目的の超音波伝搬状態を実現する、発振制御が可能になります。

原則としては、
２種類の超音波発振制御プローブによる、
スイープ発振とパルス発振の組み合わせにより
共振現象と高調波の発生現象（非線形現象）を最適化します。

洗浄・攪拌・反応システムでは、
３種類以上の超音波と、液循環装置の最適化制御により
幅広い超音波刺激を効率的に利用することが、可能になります。

ポイントは、０．１Ｈｚ～３００ＭＨｚの範囲で、
音圧測定解析に基づいた音響特性の確認です。

参考手順

1：装置・システムの振動測定解析
2：装置・システムの振動状態を評価

3：装置・システムの振動状態を評価に基づいた
超音波発振制御プローブの選択（あるいは専用プローブの開発）

4：超音波発振制御プローブによる
パルス発振とスイープ発振の組み合わせによる超音波発振制御

5：超音波発振制御プローブの発振状態での、
装置・システムの振動測定解析

6：超音波発振制御プローブと
装置・システムと
超音波発振制御プローブの発振条件について
最適化を検討・確認

ポイントは、装置・システムの振動測定です
大型装置の場合、0．1～1Hzあるいは、0．01～0．1Hzの
低周波振動モードが発生している場合があります
この様な低周波を考慮した、超音波の発振条件が重要です
特に、スイープ条件とパルス条件の設定により
様々な制約や環境の中で、幅広い範囲の状態に対して、
目的に最適な超音波伝搬状態を実現出来ます