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最終更新日:2024-06-16 15:18:13.0

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  • カタログ発行日:2011/11/14

超音波技術資料ーー新しい超音波洗浄・ver2ーー超音波システム研究所ver2

基本情報超音波技術資料ーー新しい超音波洗浄・ver2ーー超音波システム研究所

複雑に変化する超音波の利用状態を、 時系列データの自己回帰モデルにより解析して < 評価・応用>しています

 新しい超音波洗浄

 ―― テキスト&ヒント集 ――

目次
<洗浄の概要>
<現状の問題>
<問題の整理>
<対処について>
<新しい洗浄の特徴>
<論理モデルの作成について>
<データの統計解析に関する資料>
<新しい洗浄技術開発の手順および注意事項>
<効果的な超音波洗浄技術について>
<固有の洗浄物に対する具体的検討項目について>
< Washing Portfolio>
<超音波の周波数と出力を決めるための資料>
実験データ資料
<洗浄水槽の液体と気体の激しい反応を示すグラフ1> 
<マイクロバブルについて>
<実施例>
< 具体的な改良ポイントの説明 >
<新しい超音波システムの制御 !!>
<メガネの超音波洗浄器について>

超音波洗浄機の改良技術(コンサルティング対応)

超音波洗浄機の改良技術(コンサルティング対応) 製品画像

超音波システム研究所は、
オリジナル製品:超音波システム(音圧測定解析、発振制御)による
超音波洗浄機の改良(コンサルティング対応)を行っています。

現状の超音波洗浄機に対して
 音圧測定・解析に基づいた、改良方法を提案・実施します。

具体的には、
超音波の測定解析が容易にできる
 「オリジナル製品:超音波テスターNA(推奨タイプ)」による
 超音波洗浄機の測定・確認により
 改善レベルについて打ち合わせ相談します。

改善レベルに合わせて
超音波の発振制御が容易にできる
「オリジナル製品:超音波発振システム(1MHz、20MHz)」
 の利用を提案します。

水槽や洗浄液、洗浄物や洗浄レベルの状態・・・により
 脱気ファインバブル発生液循環装置を提案します。

超音波の伝搬特性
1)振動モードの検出(自己相関の変化)
2)非線形現象の検出(バイスペクトルの変化)
3)応答特性の検出(インパルス応答の解析)
4)相互作用の検出(パワー寄与率の解析)

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超音波による、共振現象と非線形現象の最適化技術

超音波による、共振現象と非線形現象の最適化技術 製品画像

超音波システム研究所は、
 オリジナル超音波システムによる、
 超音波伝搬状態の各種解析結果を、
 抽象代数モデルに基づいて、超音波振動の相互作用を最適化(注)する、
 超音波<ダイナミック制御>技術を開発しました。

注:共振現象(低調波)と非線形現象(高調波)を
  論理モデルに基づいて発振制御条件の設定によりコントロールする

これまでの制御技術に対して、
 各種伝搬用具を含めた、超音波振動の伝搬経路全体に関する
 新しい測定・評価パラメータ(注)により
 超音波利用の目的(洗浄、攪拌、加工・・) に合わせた、
 最適な制御状態を設定・実施する技術です。

これは具体的な応用がすぐにできる方法・技術です
 コンサルティングとして提案・対応しています
 (ナノレベルの精密洗浄や攪拌実績が増えています)

注:オリジナル技術(超音波テスター)により
 水槽、振動子、対象物、治工具・・・の
 伝搬状態に関するダイナミックな変化を測定・解析・評価します。
(パラメータ:
 パワースペクトル、自己相関、バイスペクトル、
 パワー寄与率、インパルス応答特性、ほか)
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超音波洗浄機の設計・製造・開発コンサルティング

超音波洗浄機の設計・製造・開発コンサルティング 製品画像

超音波システム研究所は、
超音波の伝搬状態に関する計測・解析技術を応用して、
超音波専用水槽の設計・製造技術を開発しました。

今回開発した技術により
 水槽の最大長さ:3cm(液量5cc)~
       600cm(液量8000リットル)の
 超音波専用水槽に対して、
 超音波洗浄や表面改質・・・に適した
 超音波の利用効率、キャビテーションと音響流のダイナミック制御、
 対象物への伝搬状態・・・を利用目的に合わせて実現出来ます。

従来の水槽(あるいは振動子)設計や製造においては
 音響特性に対する考慮が十分でないために、
 振動の干渉・減衰による不均一・不安定な事象により
 超音波の寿命・水槽のトラブル・・・が起きやすい傾向があります。

この技術は、
 現状の水槽・振動子・・に対しても
 問題点(洗浄液の各種分布、水槽・振動子の設置方法)を検出し
 改善・改良を行うことができます。

ーー提供ノウハウーー
0)装置の設計・製造方法
1)超音波のONOFF制御
2)液循環のONOFF制御
3)最適化ノウハウの提供
4)メガヘルツ超音波の利用方法
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音と超音波の組み合わせ技術ーー低周波と高周波の最適化ーー

音と超音波の組み合わせ技術ーー低周波と高周波の最適化ーー 製品画像

超音波システム研究所は、
 *超音波伝搬状態の測定技術(オリジナル製品:超音波テスター)
 *超音波伝搬状態の解析技術(時系列データの非線形解析システム)
 *超音波伝搬状態の最適化技術(音と超音波の最適化処理)
 *メガヘルツの超音波発振プローブの製造技術
 *表面弾性波の制御技術
 ・・・・
 上記の技術を応用して

 <音と超音波の組み合わせ>を利用した
  超音波(非線形共振現象)の制御技術を開発・応用しています。

注:オリジナル非線形共振現象
 オリジナル発振制御により発生する高調波の発生を
 共振現象により高い振幅に実現させたことで起こる
 超音波振動(高調波10次以上)の共振現象

超音波の伝搬特性
1)振動モードの検出(自己相関の変化)
2)非線形現象の検出(バイスペクトルの変化)
3)応答特性の検出(インパルス応答の解析)
4)相互作用の検出(パワー寄与率の解析)

注:「R」フリーな統計処理言語かつ環境
 autcor:自己相関
 bispec:バイスペクトル
 mulmar:インパルス応答
 mulnos:パワー寄与率
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超音波とファインバブルのダイナミック制御による表面処理技術

超音波とファインバブルのダイナミック制御による表面処理技術 製品画像

<<脱気ファインバブル発生液循環装置>>

1)ポンプの吸い込み側を絞ることで、キャビテーションを発生させる。
2)キャビテーションにより溶存気体の気泡が発生する。
上記が脱気液循環装置の状態。

3)溶存気体の濃度が低下すると
キャビテーションによる溶存気体の気泡サイズが小さくなる。
4)適切な液循環により、
20μ以下のファインバブルが発生する。
上記が脱気マイクロバブル発生液循環装置の状態。

5)上記の脱気ファインバブル発生液循環装置に対して
超音波を照射すると
ファインバブルを超音波が分散・粉砕して
ファインバブルの測定を行うと
ウルトラファインバブルの分布量がファインバブルの分布量より多くなる
上記の状態が、超音波を安定して制御可能にした状態。

6)超音波を安定して制御可能な状態に対して
オリジナル製品:メガヘルツの超音波発振制御プローブにより
メガヘルツ(1-20MHz)の超音波を発振制御する。
音圧レベルの制御方法は、液循環とメガヘルツの超音波の
オリジナル非線形共振現象をコントロールすることで
効果的なダイナミック状態に設定・制御する。
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超音波の非線形振動現象をコントロールする技術

超音波の非線形振動現象をコントロールする技術 製品画像

超音波システム研究所は、
2台のファンクションジェネレータを利用することで
 全く新しい超音波のダイナミック制御技術を開発しました。
 2種類の異なる波形による(スイープ)発振により、
 超音波の非線形現象(注)をコントロールする技術を実現しました。

注:非線形(共振)現象
 オリジナル発振制御により発生する(10次以上の)高調波の発生を
 低周波の振動現象と共振することで
 高い振幅の高調波の発生を実現させた
 超音波振動の非線形(共振)現象

各種部材の超音波伝搬特性を目的に合わせて最適化することで
 効率の高い超音波発振制御が可能になります。

超音波テスターの音圧データの測定解析により
 表面弾性波のダイナミックな変化を、
 利用目的に合わせて、コントロールするシステム技術です。

超音波の伝搬特性
1)振動モードの検出(自己相関の変化)
2)非線形現象の検出(バイスペクトルの変化)
3)応答特性の検出(インパルス応答の解析)
4)相互作用の検出(パワー寄与率の解析)



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超音波洗浄機の改良(ファインバブル発生システム追加の出張対応)

超音波洗浄機の改良(ファインバブル発生システム追加の出張対応) 製品画像

超音波システム研究所は、
超音波の非線形性に関する「測定・解析・制御」技術を応用した、
超音波の<解析・評価>方法(システム)を開発しました。

この技術を利用した
脱気ファインバブル発生液循環システム追加の出張対応を行っています。

複雑に変化する超音波の利用状態を、
 安定した状態で利用(制御)するために
 現場にある、具体的な水槽に対して
 脱気ファインバブル発生液循環システムを
 追加セット・音圧測定確認する
 出張サービスを行います。

<<脱気ファインバブル発生液循環技術の説明>>

適切な液循環とファイン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、液循環ポンプ、ファインバブル、・・の最適化を実現する
 運転制御が、個別の水槽に対するノウハウとなります)

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脱気ファインバブル発生液循環システムのコンサルティング

脱気ファインバブル発生液循環システムのコンサルティング 製品画像

超音波システム研究所は、
超音波の非線形性に関する「測定・解析・制御」技術を応用した、
超音波の<解析・評価>方法(システム)を開発しました。

この技術を利用した
脱気マイクロバブル発生液循環システムの
コンサルティングを行っています。

複雑に変化する超音波の利用状態を、
 安定した状態で利用(制御)するために
 現場にある、具体的な水槽に対して
 脱気マイクロバブル発生液循環システムを追加セットする
 コンサルティングを行います。

1:原理の説明
2:洗浄機(装置)に合わせた具体的な提案
3:ノウハウ説明
4:確認方法、調整方法、メンテナンス方法の説明

ファインバブルとメガヘルツ超音波による非線形振動制御技術開発

この技術について
「超音波を利用した振動測定技術」としてコンサルティング対応しています。

超音波の伝搬特性
1)振動モードの検出(自己相関の変化)
2)非線形現象の検出(バイスペクトルの変化)
3)応答特性の検出(インパルス応答特性の解析)
4)相互作用の検出(パワー寄与率の解析)
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メガヘルツ超音波を利用した、超音波洗浄機の改善コンサルティング

メガヘルツ超音波を利用した、超音波洗浄機の改善コンサルティング 製品画像

超音波システム研究所は、
メガヘルツ超音波発振制御を利用して、
1-900MHz以上の音響流(超音波伝搬状態)制御を可能にする
超音波洗浄技術を開発しました。

超音波伝搬状態の測定・解析・評価・技術に基づいた、
 精密洗浄・加工・攪拌・・・への新しい応用技術です。

各種材料の音響特性(表面弾性波)の利用により
 20W以下の超音波出力で、5000リッターの水槽でも、
 対象物への超音波刺激は制御可能です。

弾性波動に関する工学的(実験・技術)な視点と
 抽象代数学の超音波モデルにより
 非線形現象の応用方法として開発しました。

ポイントは
 治工具(弾性体:金属・ガラス・樹脂)の利用です、
 対象物の条件・・・により
 超音波の伝搬特性を確認することで、
 オリジナル非線形共振現象(注1)として
 対処することが重要です

注1:オリジナル非線形共振現象
 オリジナル発振制御により発生する高調波の発生を
 共振現象により高い振幅に実現させたことで起こる
 超音波振動の共振現象

各種コンサルティングにおいて提案実施しています。
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音圧測定解析に基づいた、超音波技術のコンサルティング

音圧測定解析に基づいた、超音波技術のコンサルティング 製品画像

<<超音波の音圧データ解析・評価>>

1)時系列データに関して、
多変量自己回帰モデルによるフィードバック解析により
測定データの統計的な性質(超音波の安定性・変化)について
解析評価します

2)超音波発振による、発振部が発振による影響を
インパルス応答特性・自己相関の解析により
対象物の表面状態・・に関して
超音波振動現象の応答特性として解析評価します

3)発振と対象物(洗浄物、洗浄液、水槽・・)の相互作用を
パワー寄与率の解析により評価します

4)超音波の利用(洗浄・加工・攪拌・・)に関して
超音波効果の主要因である対象物(表面弾性波の伝搬)
あるいは対象液に伝搬する超音波の
非線形(バイスペクトル解析結果)現象により
超音波のダイナミック特性を解析評価します

この解析方法は、
複雑な超音波振動のダイナミック特性を
時系列データの解析手法により、
超音波の測定データに適応させる
これまでの経験と実績に基づいて実現しています。

超音波の伝搬特性
1)振動モードの検出
2)非線形現象の検出
3)応答特性の検出
4)相互作用の検出
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超音波の測定・解析・評価の出張コンサルティング

超音波の測定・解析・評価の出張コンサルティング 製品画像

<<超音波の音圧データ解析・評価>>

1)時系列データに関して、
多変量自己回帰モデルによるフィードバック解析により
測定データの統計的な性質(超音波の安定性・変化)について
解析評価します

2)超音波発振による、発振部が発振による影響を
インパルス応答特性・自己相関の解析により
対象物の表面状態・・に関して
超音波振動現象の応答特性として解析評価します

3)発振と対象物(洗浄物、洗浄液、水槽・・)の相互作用を
パワー寄与率の解析により評価します

4)超音波の利用(洗浄・加工・攪拌・・)に関して
超音波効果の主要因である対象物(表面弾性波の伝搬)
あるいは対象液に伝搬する超音波の
非線形(バイスペクトル解析結果)現象により
超音波のダイナミック特性を解析評価します

この解析方法は、
複雑な超音波振動のダイナミック特性を
時系列データの解析手法により、
超音波の測定データに適応させる
これまでの経験と実績に基づいて実現しています。

注:解析には下記ツールを利用します
注:OML
注:TIMSAC
注:「R」フリーな統計処理言語かつ環境
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出張セミナー:超音波洗浄・ファインバブル等の実用技術

出張セミナー:超音波洗浄・ファインバブル等の実用技術 製品画像

<開催主旨>
これまでの洗浄に関するコンサルティング経験から
 洗浄に対する取り組みは洗浄原理の理解を深めること以上に
 新素材・新加工・製造技術の進歩により従来の経験や直観では
 対応できなくなっています。
基本的な洗浄を見直す機会として
 あるいは洗浄の基本を理解するセミナーとして
 物の表面を伝搬する超音波による振動を測定する
 簡易デモンストレーションを行いながら
 洗浄の複雑さと重要(ノウハウ)事項を説明したいと考えます。
特に、医療用、真空用、半導体用、自動車産業・・で洗浄が不十分だった
 パイプ、チューブ、ホース・・の内部洗浄について
 メガヘルツの超音波発振制御技術を利用した
 精密洗浄方法を説明します。

特に、このセミナーで、以下の項目を詳しく説明します
1)なぜ、ファインバブルが有効なのか?
2)ファインバブルをどのように発生するのか?
3)どのように超音波洗浄機で利用するのか?

■講演プログラム
1.洗浄の基礎知識
2.超音波を利用した表面観察・測定(デモンストレーション)
3.洗浄で使われる超音波
4.洗浄事例の説明
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オンラインセミナー:超音波洗浄ーー対象:1社のみーー

オンラインセミナー:超音波洗浄ーー対象:1社のみーー 製品画像

超音波システム研究所は、
下記の通り超音波セミナー対応を行います。

動画で実際の事例を確認しつつ,
超音波洗浄の基礎的事項から,
新素材・新加工への洗浄(表面処理)理解を深めよう!

講師: 斉木 和幸
超音波システム研究所 代表
機械工学 システム技術
日時:2024年*月*日 13:00-16:00
対象:1社のみ
受講料:33,000円(消費税込)テキスト代を含みます。
会場: オンライン講座
オンライン条件・参加人数・・別途相談

内容について
希望・・に合わせて、テーマ・洗浄レベル・技術内容・・
提案させていただきます




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超音波の音圧測定解析(コンサルティング対応)

超音波の音圧測定解析(コンサルティング対応) 製品画像

超音波システム研究所は、
 多変量自己回帰モデルによるフィードバック解析技術を応用した、
 「超音波の伝搬状態を測定・解析・評価する技術」を利用して
 超音波利用に関するコンサルティング対応を行っています。

超音波テスターを利用したこれまでの
 計測・解析・結果(注)を時系列に整理することで
 目的に適した超音波の状態を示す
 新しい評価基準(パラメータ)を設定・確認します。

注:
 非線形特性(音響流のダイナミック特性)
 応答特性
 ゆらぎの特性
 相互作用による影響

統計数理の考え方を参考に
 対象物の音響特性・表面弾性波を考慮した
 オリジナル測定・解析手法を開発することで
 振動現象に関する、詳細な各種効果の関係性について
 新しい理解を深めています。

その結果、
 超音波の伝搬状態と対象物の表面について
 新しい非線形パラメータが大変有効である事例による
 実績が増えています。

特に、洗浄・加工・表面処理効果に関する評価事例・・
 良好な確認に基づいた、制御・改善・・・が実現します。

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取扱会社 超音波技術資料ーー新しい超音波洗浄・ver2ーー超音波システム研究所

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2008. 8 超音波システム研究所 設立 ・・・ 2012. 1 超音波計測・解析システム製造販売開始 ・・・ 2024. 1 超音波振動の相互作用を測定解析評価する技術を開発 2024. 2 メガヘルツ超音波による表面処理技術を開発 2024. 4 共振現象と非線形現象の最適化技術を開発 2024. 5 音と超音波の組み合わせに関する最適化技術を開発 2024. 6 水槽と超音波と液循環に関する最適化・評価技術を開発 2024. 7 ポリイミドフィルムに鉄めっきを行った部材を利用した超音波プローブを開発 2024. 8 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を開発 2024. 9 ポータブル超音波洗浄器を利用した音響流制御技術を開発 2024.10 メガヘルツ超音波を利用した「振動技術」を開発 2024.10 ステンレス製真空二重構造容器を利用した超音波発振制御プローブを開発 2024.11 メガヘルツの流水式超音波(水中シャワー)技術を開発 2024.11 相互作用・応答特性を考慮した、超音波の音圧データ解析・評価技術を開発

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