超音波のダイナミック「洗浄」技術を開発

超音波のダイナミック「洗浄」技術

超音波システム研究所は、
超音波洗浄機の液体に伝搬する
超音波洗浄機の状態を測定・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洗浄機の状態に
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
（　音色と超音波
参考　http://ultrasonic-labo.com/?p=1082　）

注２：洗浄機と洗浄液と空気の
各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洗浄水槽でも対応可能です。

ミクロ流の自己組織化について
脱気・曝気・超音波・水槽表面の弾性波動・・・により
音響流のコントロールが可能になりました。
（　超音波キャビテーションの観察・制御技術
参照　http://ultrasonic-labo.com/?p=10013　）

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・・・
（　超音波の＜ダイナミック特性を考慮した制御＞技術を開発
参照　http://ultrasonic-labo.com/?p=1142　）

超音波洗浄機の測定・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、この技術を
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・実施対応しています。

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状態を測定・解析データとともに
提案・改良・報告します。

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（制御）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・実施しています。

ポイント
液循環制御について
水槽内の液体を、数学のトポロジーに於ける
３次元空間での、３次元多様体の断面としてとらえます
この３次元多様体の移動・動きを論理モデルとしてとらえ
流体のコントロールに応用します
具体的なイメージとしては
球体の裏返し現象を、平行移動のポンプと、
回転移動のポンプの組み合わせで、
実用化（注）します

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

球の裏返し方
https://youtu.be/SLQEIDeZSmQ

Jeff Weeks: “Shape of Space” – Aalto University MathArt Colloquium
https://youtu.be/j3BlLo1QfmU

Hypertwist: 2-sided Mobius strips and mirror universes
https://youtu.be/6-4SCQpingg

Curved Spaces
http://geometrygames.org/CurvedSpaces/index.html

https://youtu.be/VphgibORsLE?list=PL4B8DB6662A06E806

詳細について、興味の去る方はメールでお問い合わせください