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

＜洗浄の現実＞ １：洗浄装置・洗浄液・・の管理は難しい 　物理作用として、振動現象を利用する洗浄装置の場合 　装置の設置による低周波の振動現象と、装置固有の振動現象に加え 　洗浄対象物・治工具・・・の振動現象が、相互作用により 　振動状態は複雑に変化します。 　洗浄効果のある、多くの事例では、非線形性の振動現象が発生しています。 　非線形性の確認を行い、 管理するために、論理的な学習と振動計測に関する理解が必要です。 洗浄液の化学作用として、洗浄効果を利用する装置の場合 洗剤の濃度管理が重要ですが、 　水槽内の濃度分布を測定することは難しい状況です。 　液温、湿度、気温、気圧・・・による環境との相互作用により 　各種の分布は変化します。 　特に、溶存気体濃度の分布は化学反応において大きな影響がありますが、 　溶存気体濃度を均一にする方法は知られていません。 （ファインバブルの拡散性の利用が、一つの方法です） 　洗剤を投入しても、濃度分布のバラツキを大きくしているだけの場合 　洗浄結果のバラツキをより大きくする結果になります。 ・・・・

超音波システム研究所は、 ５００Ｈｚから９００ＭＨｚの対象物の表面弾性波について、 伝搬状態の線形性・非線形性を制御可能にする 超音波プローブの利用技術を開発しました。 ポイントは、超音波素子表面の表面弾性波について 伝搬特性と利用目的に合わせた、最適化です。 そのために、オリジナルプローブの超音波伝搬特性の動作確認 （音圧レベル、周波数範囲、非線形性、・・ダイナミック特性）です。 複数の超音波素子による、超音波の送受信について、 ダイナミックに変化する応答特性（の測定・解析・評価）が重要です。 応答特性から、音圧レベル・周波数・非線形性の利用範囲を決定します。 現状では、以下の範囲について対応可能となっています。 超音波プローブ：概略仕様 　測定範囲　０．０１Ｈｚ～２００ＭＨｚ 　発振範囲　１．０ｋＨｚ～２５ＭＨｚ 　伝搬範囲　０．５ｋＨｚ～９００ＭＨｚ以上（音圧データの解析確認） 　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 　測定機器　例　オシロスコープ

超音波システム研究所は、 超音波システム（音圧測定、発振制御）を利用した、 超音波の伝搬状態に関する、測定・解析・評価実績に基づいて 超音波素子（圧電素子）の超音波伝搬特性を調整する技術を開発しました。 超音波素子（圧電素子）の表面弾性波を目的に合わせて利用するために、 素子表面に対して、特殊な表面処理を行います。 伝搬する超音波の音圧レベル・周波数範囲について調整可能にしています。 超音波（発振制御）と表面弾性波の組み合わせによる 　ダイナミックな超音波伝搬制御を実現したことで、 　音圧データの解析による特性から調整技術に発展しました。 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 　発振条件の最適化設定（波形・出力・周波数・変化・・・）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、加工、溶接、表面処理、応力緩和処理、検査・・） 　に合わせて制御する、システム技術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システムを利用した超音波洗浄装置 １．概要 本装置は、超音波装置 ２．機能 １）洗浄・攪拌対象物 名称：金属 寸法：ＭＡＸ　４３０＊３００＊１５０ｍｍ 重量：MAX　１００ｋｇ 材質：ガラス、金属、セラミック・・ 汚れ：加工油、微粒子、　等 　　　　　　　 ２）処理単位 処理量（１日）　：－ １タクト処理量　：－ １タクト処理時間：実験確認 ３）制御　液循環システム（循環ポンプのタイマー制御） ４）保安装置　　特別になし ５）使用条件（本装置の使用条件は下記の通りと致します） 洗浄・攪拌液　：　水槽　市水（１０－８０℃） 洗浄・攪拌液　：　間接水槽　弱酸性、弱アルカリ性溶液、・・ ６）使用液量 水槽液量：約６４Ｌ 間接槽液量：― ７）その他 － ３．洗浄・攪拌について 　　　洗浄・攪拌内容・・に関しては、詳細が不明なため、検収条件より除外させて頂きます。 ４．洗浄工程について 　　　洗浄液：市水　　液温：常温　　超音波１：２８ｋＨｚ　　超音波２：３８ｋＨｚ