小型ポンプを利用した「流水式超音波制御技術」

－－抽象代数モデルと超音波の実験・検討サイクル－－ （共振現象と非線形現象の最適化技術） 超音波システム研究所は、 　オリジナル超音波システム（音圧測定解析・発振制御）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・攪拌・加工・・実績が増えています） 注：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

超音波システム研究所は、 超音波の制御を効率行うことができる ＜＜脱気ファインバブル発生液循環装置＞＞の製造・開発方法・・を コンサルティング対応しています。 ＜＜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以下のマイクロバブルが発生します。 上記が脱気ファインバブル・マイクロバブル発生液循環装置の状態です。 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・マイクロバブルを超音波が分散・粉砕して ファインバブル・マイクロバブルの測定を行うと ウルトラファインバブル・ナノバブルの分布量がファインバブル・マイクロバブルの分布量より多くなります 上記の状態が、超音波を安定して制御可能にした状態です。

超音波システム研究所は、 超音波とファインバブル・マイクロバブルによる部品表面の 　1）残留応力を緩和・均一化する技術 　2）ミクロなバリを除去する技術を 超音波美顔器に適応させる方法を開発（公開）しました。 超音波とマイクロバブルによる、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 　超音波美顔器表面の均一化と 　超音波発振・伝搬の効率化につながることで 　超音波の使用状況（伝搬周波数のダイナミック特性）が、 　大きく変わることを経験してきました。 特に、皮膚に接触する金属部品のエッジ処理の状況により 　超音波の音圧レベル・伝搬周波数は大きく変わります。 　均一化処理を行うことで、 　安定した再現性のある長寿命化が実現します。 　（超音波洗浄での実績から応用発展させました） この技術を 　コンサルティング対応として提供しています 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） ４）相互作用の検出（パワー寄与率）

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、バイスペクトル・自己相関・・解析結果） 様々な分野への利用が可能になると考え 　各種コンサルティングにおいて提案実施しています。 この技術に関する資料を公開しています。 超音波プローブ：概略仕様 測定範囲 ０．０１Ｈｚ～１００ＭＨｚ 発振範囲 １ｋＨｚ～２５ＭＨｚ 伝搬範囲 １ｋＨｚ～９００ＭＨｚ以上 材質 ステンレス、ＬＣＰ樹脂、シリコン、テフロン、ガラス・・・ 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 ４）相互作用の検出