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最終更新日:2024-06-30 12:36:45.0

  •  
  • カタログ発行日:2023/9/22

超音波洗浄機の製造・開発コンサルティング(水槽設計、脱気ファインバブル発生液循環装置、超音波制御、…)2.00

基本情報超音波洗浄機の製造・開発コンサルティング(水槽設計、脱気ファインバブル発生液循環装置、超音波制御、…)

超音波伝搬状態の解析・評価に基づいた、脱気ファインバブル発生液循環システムによる超音波利用技術

超音波システム研究所は、
超音波の制御を効率良く行うことができる
<<脱気ファインバブル(マイクロバブル)発生液循環装置>>による
超音波洗浄機の製造・開発方法・・をコンサルティング対応しています。

超音波洗浄機(脱気ファインバブル発生液循環システム)
--超音波洗浄システム KT0600K--

1)洗浄槽
 材質    :SUS304(t= 3.0mm )
 寸法(内寸):W530×D530×H370mm

2)液循環
 脱気ファインバブル発生液循環システム
 公称流量 12-30L/MIN

3)超音波(電源:AC 100V)MU-300
 振動子サイズ 260*150*90mm
 発振機サイズ 320*420*145mm
 周波数 1) 28kHz  出力 300W(MAX)
 周波数 2) 40kHz  出力 300W(MAX)
 周波数 3) 72kHz  出力 300W(MAX)

水槽・超音波振動子について、
超音波とファインバブルによる表面残留応力の緩和処理を行います

複数の異なる周波数の「超音波振動子」を利用する技術

複数の異なる周波数の「超音波振動子」を利用する技術 製品画像

超音波システム研究所は、
複数の異なる周波数の「超音波振動子」を利用する技術を開発しました。

この技術は
 定在波の制御技術に加え、
 各超音波振動子の出力を調整することで、
 キャビテーションと加速度の非線形効果を
 目的に合わせて変化させるという技術です。

周波数40kHz、出力50-600Wの超音波振動子を利用して、
 直径1ミリの金属管を1ミクロンの分散状態にすることも、
 ダメージを発生させずに洗浄することも可能です。

オリジナルの超音波伝搬状態の測定・解析技術により、
 振動子の固有の特徴に合わせた、
 超音波利用技術として、各種を確認しています。

これは、新しい超音波技術であり、
 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・・・
 に大きな特徴的な固有の操作技術として、
  利用・発展できると考えています。

超音波の伝搬特性
1)振動モード(自己相関の変化)
2)非線形現象(バイスペクトルの変化)
3)応答特性(インパルス応答の解析)
4)相互作用(パワー寄与率の解析)
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超音波洗浄機の製造・開発コンサルティング

超音波洗浄機の製造・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、
超音波の制御を効率良く行うことができる
<<脱気ファインバブル(マイクロバブル)発生液循環装置>>による
超音波洗浄機の製造・開発方法・・をコンサルティング対応しています。

超音波洗浄機(脱気ファインバブル発生液循環システム)
--超音波洗浄システム KT0600K--

1)洗浄槽
 材質    :SUS304(t= 3.0mm )
 寸法(内寸):W530×D530×H370mm

2)液循環
 脱気ファインバブル発生液循環システム
 公称流量 12-30L/MIN

3)超音波(電源:AC 100V)MU-300
 振動子サイズ 260*150*90mm
 発振機サイズ 320*420*145mm
 周波数 1) 28kHz  出力 300W(MAX)
 周波数 2) 40kHz  出力 300W(MAX)
 周波数 3) 72kHz  出力 300W(MAX)


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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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超音波振動子の表面残留応力緩和・均一化技術

超音波振動子の表面残留応力緩和・均一化技術 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・制御技術を応用して、
 超音波とファインバブル発生液循環システムによる、
 超音波振動子の表面残留応力を緩和する技術を公開しました。

この表面残留応力を緩和する技術により
 金属疲労・・に対する疲れ強さの改善を行うことが可能になりました。
 特に、超音波の伝搬状態を
 対象物のガイド波(表面弾性波・・)を考慮した
 設定・治工具・制御・・・により、
 効果的な超音波照射条件・・・を実現させる方法を開発しました。

金属部品、樹脂部品、粉体部材、・・・の各種に対して
 幅広い効果を確認しています。

この技術を
 コンサルティング対応として提供します

これは、新しい超音波による表面処理技術であり、
 音響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・・・
 に大きな特徴的な固有の操作技術として、
  利用・発展できると考えています。



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超音波洗浄機の「流れとかたち・コンストラクタル法則」

超音波洗浄機の「流れとかたち・コンストラクタル法則」 製品画像

超音波システム研究所は、
 流れとかたちに関する「コンストラクタル法則」を利用した、
 超音波洗浄技術を開発しました。

<参考>
1)振動について
ロイヤル・インスティテューション 133回「振動」より
機械工学の重要な一分野のほとんどすべてを、
ここに記述してみようと思っている
【著者】リチャード・ビジョップ 
【訳者】中山秀太郎  講談社(1981年 B-471)

2)流れとかたち
 すべてのかたちの進化は
 流れをよくするという「コンストラクタル法則」が支配している!
【著者】  Adrian Bejan   J. Peder Zane
【訳者】 柴田裕之 【解説者】 木村繁男  紀伊國屋書店 (2013年)

3)サイバネティクスはいかにしてうまれたか
【著者】 ノーバート・ウィナー 
【訳者】 鎮目恭夫  みすず書房(1956年)

上記を参考・ヒントにして
 超音波伝播現象における
 「非線形効果」を測定・利用する技術を
 流れをよくするという「コンストラクタル法則」で
 整理することで、超音波洗浄技術にまとめています。
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<超音波のダイナミック制御システム>

<超音波のダイナミック制御システム> 製品画像

<超音波のダイナミック制御システム>

超音波の伝搬状態をシステムとしてとらえ、解析と制御を行う

多くの超音波利用の目的は、
 対象物・対象液に伝搬する超音波の
 非線形現象の予測あるいは制御にあります。

しかし、多くの実施例で
 キャビテーションによる理論と
 実際の違いによる問題が多数指摘されています。

この様な事例に対して
 1)障害を除去するものは
   時系列で変化する超音波について、
   音圧データの統計的データ処理である
   <超音波伝搬状態の計測・解析技術>

 2)対象に関するデータの解析の結果に基づいて
   対象の音響特性を確認する
   <対象物の表面弾性波や
    対象液の音響流に関する音響特性を検出する技術>

 3)特性の確認により
   超音波のダイナミック制御の実現に進む
   <非線形現象をコントロールする技術
    複数の超音波に対するスイープ発振制御>

以上の方法により
 超音波を効率的な利用状態に改善し
 目的とする超音波の利用を実現した
 オリジナル超音波制御システムの実施例が多数あります (詳細を見る

ファンクションジェネレータを利用した超音波システム

ファンクションジェネレータを利用した超音波システム 製品画像

超音波システム研究所は、
オリジナル超音波プロ-ブの音響特性に基づいた、
表面弾性波の非線形振動現象をコントロールする技術を開発しました。

ポイントは、2本の超音波プローブによる、スイープ発振条件の設定です
(基本的に、1本のプローブによる超音波発振制御では制御できません
 2本のプローブの発振設定の組み合わせにより、
 共振現象・非線形現象の発生状態を制御することができます)

利用目的に合わせた、周波数範囲で、
共振現象と非線形現象が制御可能になります

特に、強い刺激が必要な場合は、
低周波の共振現象を利用することで実現(例 ガラスの破壊)します
高い周波数の刺激が必要な場合には、
高周波の非線形現象を利用することで実現(例 700MHzの刺激)します

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表面弾性波の伝搬制御に基づいた、超音波伝搬用具の開発・製造技術

表面弾性波の伝搬制御に基づいた、超音波伝搬用具の開発・製造技術 製品画像

超音波システム研究所は、
500Hzから900MHz以上の超音波伝搬状態を制御可能にする
超音波プローブの製造技術を発展させ、
新しい超音波伝搬用具を開発しました。
この技術を、コンサルティング対応します。

超音波プローブ:概略仕様
 測定範囲 0.01Hz~200MHz
 発振範囲 0.5kHz~25MHz
 伝搬範囲 0.5kHz~900MHz以上(解析により確認評価)
 材質 ステンレス、LCP樹脂、シリコン、テフロン、ガラス・・・
 発振機器 例 ファンクションジェネレータ

<金属・樹脂・ガラス・・・の音響特性>を把握することで
 発振制御により、音圧レベル、周波数、ダイナミック特性について
 目的に合わせた伝搬状態を実現します

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・検査・・への新しい基礎技術です。

各種部材(ガラス容器・・)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、3000リッターの水槽でも、
 数トンの構造物、工作機械、・・への超音波刺激は制御可能です。
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超音波システムの開発技術(コンサルティング対応)

超音波システムの開発技術(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、
超音波制御により表面弾性波を利用した、
応用技術を開発しました。

超音波と表面弾性波の組み合わせにより
 ダイナミックな超音波伝搬制御を実現します。

ポイントは
 表面弾性波による非線形現象を
 効率の高い状態で制御可能にする
 設定です。

上記の具体的な技術として
 水槽・治工具・・・と超音波の相互作用による
 非線形現象(バイスペクトル)を
 目的(洗浄、攪拌、応力緩和、検査・・)に合わせて制御する
 システム技術を開発しました。

超音波の伝搬状態の測定・解析技術を利用した結果、
 高調波の制御を実現していること
 非線形現象を調整できることを確認しています。

システムの音響特性を
 (測定・解析・評価)確認して対応することがノウハウです

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超音波の「振動計測技術」を利用した機器の保守・メンテナンス技術

超音波の「振動計測技術」を利用した機器の保守・メンテナンス技術 製品画像

超音波システム研究所は、
オリジナル製品(超音波テスター)を利用した全く新しい、
 <<振動計測技術>>を開発しました。

これまでに開発した、超音波の音圧測定解析技術について、
 超音波の非線形現象に関する「測定・解析・制御」技術を応用します。

ものの表面を伝搬する超音波のダイナミック特性を
 測定・解析・評価したデータの蓄積から、
 低周波(0.001Hz)~高周波(700MHz)の振動状態を
 <測定・解析・評価>できる技術を開発しました。

建物や道路の振動・騒音、機器・装置・壁・配管・机・手すり・・・
溶接時の金属が溶解する瞬間の振動、機械加工時の瞬間的な振動、・・
 に関して、新しい振動現象の測定解析に基づいた
 振動制御・振動管理・・対応が可能になりました。

これは、新しい方法および技術です、
 これまでの解析結果から
 様々な応用事例が発展しています。

特に、標準測定時間として連続72時間のデータ採取が可能ですので
 低周波数の振動や
 不規則に変動する振動に対しても計測が可能です
(最大測定は、連続14日間でオーバーライトされます)
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超音波機器の計測解析サービス(コンサルティング対応)

超音波機器の計測解析サービス(コンサルティング対応) 製品画像

超音波のダイナミック特性を解析・評価する技術を応用

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・実験・評価>方法(システム)を開発しました。

この技術を利用した
超音波洗浄機の
 <音圧計測・実験・解析・評価>(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、
 音圧や周波数だけで評価しないで
 「音色」を考慮するために、
 時系列データの自己回帰モデルにより解析して
 統計モデルに基づいた<評価・応用>を報告・提案します。

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超音波の非線形スイープ発振制御技術ーー発振波形と制御ノウハウーー

超音波の非線形スイープ発振制御技術ーー発振波形と制御ノウハウーー 製品画像

超音波システム研究所(所在地:東京都八王子市)は、
表面弾性波の非線形振動現象を利用した
新しい超音波の非線形スイープ発振制御技術を開発しました。

複雑な振動状態について、
 1)線形現象と非線形現象
 2)相互作用と各種部材の音響特性
 3)音と超音波と表面弾性波
 4)低周波と高周波(高調波と低調波)
 5)発振波形と出力バランス
 6)発振制御と共振現象
 ・・・
 上記について
 音圧測定データに基づいた
 統計数理モデルにより
 表面弾性波の新しい評価方法で最適化します。

超音波洗浄、加工、攪拌、・・・表面検査、・・ナノテクノロジー、・・
応用研究・・・ 様々な対応が可能です。

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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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非線形現象の音圧測定解析に基づいた、超音波洗浄機の改良技術

非線形現象の音圧測定解析に基づいた、超音波洗浄機の改良技術 製品画像

超音波システム研究所は、
 超音波の発振制御による、表面弾性波の伝搬状態について
 低周波と高周波の組み合わせによる
 共振現象・非線形現象をコントロールする技術を開発しました。
 新しい超音波伝搬部材(ステンレス線、チタン製ストロー・・)
 の利用により、目的に合わせた効率の高い超音波利用が可能になります。

超音波テスターの音圧データの測定解析により
 表面弾性波の複雑な変化を、
 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。

実用的には、
 複数(2種類)の超音波プローブによる
 複数(2種類)の発振(スイープ発振、パルス発振)が
 複雑な振動現象(オリジナル非線形共振現象)を発生させることで
 高い音圧で高い周波数の伝搬状態、あるいは、
 目的の固有振動数に合わせた低い周波数の伝搬状態を実現します。

特に、水槽やポンプ・・振動特性とメガヘルツ超音波の最適化により、
 効率の高い超音波制御
 (30W出力で、3000リットルの洗浄液に伝搬)を実現します。
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音圧データ解析に基づいた超音波洗浄システムの開発コンサルティング

音圧データ解析に基づいた超音波洗浄システムの開発コンサルティング 製品画像

超音波専用水槽(オリジナル製造方法)による効果的な装置です

効率の高い超音波利用により
通常の水槽では強度・耐久性が不十分です

洗浄・攪拌・表面改質・・・対象と目的により
複数の超音波と
脱気ファインバブル発生液循環装置を
音圧測定解析に基づいて発振制御します

様々な、組み合わせと
 使用(制御)方法を提案しています

ポイントは
目的の対象に合わせた超音波伝搬状態を実現させる
専用水槽内の「溶存酸素濃度分布」と「液循環」です

<<脱気ファインバブル(マイクロバブル)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ます。
2)キャビテーションにより溶存気体の気泡が発生します。
上記が脱気液循環装置の状態です

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ります。
4)適切な液循環により、
20μ以下のファインバブル(マイクロバブル)が発生します。
上記が脱気マイクロバブル発生液循環装置の状態です。

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超音波プローブを利用した超音波制御システム

超音波プローブを利用した超音波制御システム 製品画像

超音波システム研究所は、
オリジナル製品:超音波発振プローブ製造に関する、
音響特性の解析・評価技術を応用した、
メガヘルツの超音波発振制御システムを開発しました。

超音波を利用した
 洗浄、改質、検査、・・・への新しい応用システムです。

低周波の振動・音との組み合わせ制御による応用も可能です。

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
 応用システム技術として開発しました。

ポイントは
 表面弾性波の利用方法です、
 対象物の条件・・・により
 超音波の伝搬特性を確認(注1)することで、
 オリジナル非線形共振現象(注2)として
 対処することが重要です

注1:超音波の伝搬特性
 非線形特性
 応答特性
 ゆらぎの特性
 相互作用による影響

注2: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


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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対応

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、
対象(弾性体、液体、気体)を伝搬する超音波振動の
ダイナミック特性を解析・評価する技術により、
洗浄物・治工具・超音波振動子・水槽・液循環・・に関する、
相互作用を<目的に合わせて最適化>する技術を開発しました。

超音波発振制御プローブ、超音波テスターを利用したこれまでの
発振・計測・解析により
各種の関係性・応答特性(注)を検討することで
 超音波利用に関する出力の最適化技術として開発しました。

注:パワー寄与率、インパルス応答・・・

超音波の測定・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

この技術を
 超音波システム(洗浄、攪拌、加工・・・)の最適化技術として
 コンサルティング対応しています。

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取扱会社 超音波洗浄機の製造・開発コンサルティング(水槽設計、脱気ファインバブル発生液循環装置、超音波制御、…)

超音波システム研究所

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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