超音波振動子の表面残留応力の緩和技術を公開

ウルトラファインバブルとメガヘルツの音響流制御による、表面残留応力の緩和・均一化処理

＜＜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。

• 濁水・泥水処理機械
• その他計測器
• 製造技術

ファインバブルとメガヘルツ超音波の最適化による洗浄方法の提案

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）

• 非破壊検査
• 科学計算・シミュレーションソフトウェア
• その他

超音波洗浄機の最適化技術

（超音波洗浄機の測定・解析に基づいた制御システムを開発） 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 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。 　

• ポンプ
• その他分析機器
• その他

超音波の測定解析が容易にできる「超音波テスターＮＡ」と 超音波の発振制御が容易にできる「超音波発振システム」の組み合わせ

超音波「音圧測定解析装置（超音波テスターＮＡ）」 超音波システム研究所は、 超音波の測定解析が容易にできる 「超音波テスターＮＡ（標準タイプ）」を製造販売しています。 システム概要（推奨システム：：超音波テスターＮＡ） １．価格 　　１０ＭＨｚタイプ　１９８，０００円（税込：消費税１０％） 　１００ＭＨｚタイプ　２６４，０００円（税込：消費税１０％） 　２００ＭＨｚタイプ　２９７，０００円（税込：消費税１０％） ２．内容 　　超音波洗浄機の音圧測定専用プローブ　１本 　　超音波測定汎用プローブ　　１本 　　オシロスコープセット　１式 　　解析ソフト・説明書・各種インストールセット　１式（ＵＳＢメモリー） ３．特徴 ＊測定（解析）周波数の範囲 　　１０ＭＨｚタイプ　　０．１Ｈｚ　から　　１０ＭＨｚ 　１００ＭＨｚタイプ　　０．１Ｈｚ　から　１００ＭＨｚ 　２００ＭＨｚタイプ　　０．１Ｈｚ　から　２００ＭＨｚ ＊表面の振動計測が可能 ＊24時間の連続測定が可能 ＊任意の２点を同時測定 ＊測定結果をグラフで表示 ＊時系列データの解析ソフトを添付

• 非破壊検査
• その他計測器
• その他

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・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）

• 非破壊検査
• その他計測器
• その他

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・均一化する技術

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。

• 特殊工法
• その他計測器
• その他

脱気ファインバブル発生液循環装置によるキャビテーションと音響流の最適化

超音波システム研究所は、 　超音波の伝搬現象に関する測定・解析・評価技術に基づいて、 　超音波加工、攪拌、化学反応・・にも利用可能な、 　マイクロバブルを利用した超音波洗浄機を開発しました。 推奨システム概要 １：超音波とマイクロバブルによる表面改質処理を行った 　　２種類の超音波振動子（標準タイプ　３８ｋＨｚ，７２ｋＨｚ) ２：超音波とマイクロバブルによる表面改質処理を行った 　　超音波専用水槽(標準タイプ　内側寸法：500*310*340mm) ３：脱気・マイクロバブル発生液循環システム ４：制御装置による、超音波出力と液循環の最適化制御システム ５：超音波テスターによる、音圧管理システム ＊特徴 超音波専用水槽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 ２種類の超音波（振動子）を組み合わせて制御します 推奨タイプの組み合わせは 　３８ｋHz、７２ｋHzの状態です 20μｍ以下のファインバブルを安定して利用する技術

• ポンプ
• 科学計算・シミュレーションソフトウェア
• その他

超音波の伝搬状態を測定・解析・評価する技術に基づいた、超音波洗浄技術

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。 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）

• 振動・騒音計
• 科学計算・シミュレーションソフトウェア
• その他

音圧測定解析に基づいた、超音波の最適化技術により、目的に合わせた超音波を効率よく安定した状態で利用できます

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）

• ポンプ

超音波発振制御プローブによる、メガヘルツ超音波の表面処理技術－－金属疲労強度の（表面残留応力の緩和・均一化）改善処理－－

超音波システム研究所は、 １）超音波プローブの製造技術 ２）超音波伝搬状態の評価技術 ３）超音波を利用した表面検査技術 以上を応用して、表面残留応力の測定・解析・評価方法を開発してきました。 多数の実績から、超音波の利用技術として様々な応用が可能であると考え、 関連技術を含め公開しています。 具体例 表面処理ノウハウ：標準的な設定 出力 １３－１５Ｖ 矩形波 Ｄｕｔｙ４７．１％ スイープ範囲 ５００ｋＨｚ～１３ＭＨｚ ２秒 強度が低い対象（あるいは長時間の処理）に対する設定 出力 １－３Ｖ 矩形波 Ｄｕｔｙ４７．１％ スイープ範囲 ３００ｋＨｚ～３ＭＨｚ １秒 （あるいは １００ｋＨｚ～５ＭＨｚ １秒） 注：対象物の超音波伝搬特性と、 　ファンクションジェネレーターの発振特性により 　発振条件は大きく変わります 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）

• その他計測器
• 科学計算・シミュレーションソフトウェア
• その他

－－オリジナル超音波プローブの非線形発振制御による表面改質（応力緩和・均一化）技術 －－

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、 対象物の音響特性として利用することで、、 超音波の非線形伝搬状態を制御可能にしました。 その結果、効率良く、 部品の表面残留応力を緩和する技術を開発・発展しました。 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とともに 　各種表面処理の均一化を実現しています。 　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・制御により、 　対象物への効果的なダイナミックに変化する 　非線形現象を含んだ刺激として実現させる 　制御方法・治工具・・・具体的な方法・技術を開発しました。 　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、提案・実施しています。

• その他分析機器

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