<超音波の非線形現象に関するダイナミック制御技術>を開発

超音波システム研究所

投稿日:2013年8月31日

サービス分野: [ ものづくり ] [ 特殊技術・特許 ] [ コンサルティング ]

<超音波の非線形現象に関するダイナミック制御技術>を開発

<超音波の非線形現象に関するダイナミック制御技術>を開発

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超音波システム研究所(所在地:神奈川県相模原市、代表:斉木)は、
複数の異なる周波数の「超音波振動子」を利用する技術について、
「音色」に関する評価・分析方法を応用・発展させ
超音波の非線形現象に関する
<ダイナミック制御技術>を開発しました。

<超音波のダイナミックシステム「音色」>

超音波水槽内の超音波伝搬状態をシステムとしてとらえ、
 音圧変化に関する「測定」「解析」「制御」を行う。

多くの超音波(水槽)利用の目的は、
 水槽内の液体の音圧変化の予測あるいは制御にあります。

しかし、多くの実施例で
 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
   統計的データの解析方法の利用である
   <超音波伝搬状態の計測・解析技術>

 2)対象に関するデータ解析の結果(評価)に基づいて
   対象の特性を確認する
   <洗浄対象物、攪拌対象物、治工具
      ・・・の音響特性を検出・評価する技術>

 3)特性の確認により
   超音波の非線形現象と相互作用を考慮した、
   目的に合わせた制御の実現に進む
   <キャビテーション・音響流のコントロール技術>

 といった方法(展開)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ます。

 具体的には
  *:液循環のタイマー制御
  *:複数の異なる超音波振動子の出力制御
  *:専用水槽、マイクロバブル・・の最適化
  *:専用治工具(トレイ、カゴ、・・)の開発
   ・・・・・
   実施例が、多数あります。


今回開発した応用技術は
 定在波の制御や、キャビテーション・加速度の効果を
 一般的な超音波の周波数領域(20kHz~5MHz)から
 大きく広げた周波数範囲を対象とします

具体的には、振動現象の周波数範囲を
 制御範囲(0.01Hz~25MHz)としています。

対象物への具体的な伝搬周波数を
 音圧変化のスペクトル解析結果を利用して制御する技術です。


超音波の効果について
 伝搬状態のスペクトルに関する、時系列変化を
 超音波の音色(オリジナルの定義)として評価・分析することで
 洗浄効果・表面改質・化学反の制御・・・応用・研究に関する
 システムの制御パラメータとして利用可能にした技術です。


特に、マイクロ・ナノレベルの物質に対する
 超音波の影響は、音色(パラメータ)による制御が有効です

周波数40kHzの超音波装置で
 洗浄液に対して、8MHzの伝搬状態を実現させることも、

周波数72kHzの超音波照射で、
 均一な金属のナノ粒子の分散と、粒子の表面改質を行うことも可能です。

オリジナルの超音波伝搬状態の測定・解析技術により、
 「音色」による評価技術と
  パワースペクトル・バイスペクトル・・の解析技術を
  組み合わせることで、実用化しました。


■参考

http://youtu.be/VQPHLX2kOBw

http://youtu.be/_X9BdWjRZ0Y

http://youtu.be/_9vl0xwHObw

http://youtu.be/ExEk1VwjxMs

http://youtu.be/oNC0H63s9DA

http://youtu.be/VuWb5dqr2Mk

http://youtu.be/4Cbe93skHuI

http://youtu.be/lxnOsuIS_Dc

http://youtu.be/aXolr4BTSwo

http://youtu.be/zpB4oKLHrZI

http://youtu.be/hsqyHecOi5M

http://youtu.be/IuDPch3UNJc

http://youtu.be/qVJVXxtw6ro

http://youtu.be/QvrSOykd3Nc

http://youtu.be/UebIZoCQTHI

http://youtu.be/fvC80qLd948


超音波の解析動画を公開
 http://ultrasonic-labo.com/?p=1337

「音色」を考慮した「超音波発振制御」技術
 http://ultrasonic-labo.com/?p=1082

<超音波のダイナミック制御技術>
 http://ultrasonic-labo.com/?p=2301

超音波機器の<計測・解析・評価>(出張)サービス
 http://ultrasonic-labo.com/?p=1934

超音波<計測・解析>事例
 http://ultrasonic-labo.com/?p=1705

超音波計測装置(超音波テスター)を利用した測定事例
 http://ultrasonic-labo.com/?p=1685

超音波テスターによる部品検査技術を開発
 http://ultrasonic-labo.com/?p=1532

表面検査対応超音波プローブを開発
 http://ultrasonic-labo.com/?p=1557

お問い合わせ先

【本件に関するお問合せ先】
超音波システム研究所
ホームページ  http://ultrasonic-labo.com/
ホームページ  http://www.green.dti.ne.jp/aabccdx/

 
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