2021年8月20日金曜日

超音波洗浄器を利用した音響流のコントロール実験

超音波プローブを利用した超音波制御実験

2021年8月13日金曜日

超音波発振制御実験(メガヘルツの超音波プローブ)

超音波の音圧測定

超音波美顔器の表面改質(応力緩和)技術

超音波美顔器の音圧測定


超音波システム研究所(所在地:東京都八王子市)は、
超音波とマイクロバブルによる表面付近の
 1)残留応力を緩和する技術
 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、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、
 応用・発展できると考えています。

超音波とマイクロバブルを利用した
 表面処理(応力緩和)技術のコンサルティング対応として
 以下の事項を提供します

 1:原理の説明
 2:具体的な装置の説明(必要であれば設計・製造)
 3:操作方法・作業ノウハウの説明
 4:新しい超音波利用技術の説明


実績・事例
 1:超音波水槽の表面改質
 2:超音波振動子の表面改質
 3:金属部品の表面改質
    板金部品、ネジ、ボルト、ナット・・・
 4:樹脂部品の表面改質
    レンズ、コーティング・塗装部品、・・
 5:ガラス・セラミック・樹脂部品の表面処理
 6:熱処理した部品の表面処理
    溶接部品、鍛造部品、ダイキャスト部品・・・

注意
 超音波美顔器による、発振超音波は
 出力2ワット以下と小さいのですが
 以下の注意が必要です
 1)円形の太鼓のような場合は、共振現象により
   特定の周波数で高い音圧が発生します
 2)板状のタイプの場合は、共振現象と非線形現象により複雑な振動現象になり
   定期的に大きな共振が発生します(人体への影響確認が必要です)
 購入直後の場合、
 皮膚への刺激は、超音波洗浄機レベルに達する可能性があります
 (洗浄機としての応用を検討・開発・実施しています
  従って、必要性から、表面処理を行い安定した状態で実験検討しています)
 皮膚に伝搬する超音波の状態を測定確認することが重要だと考えます

超音波美顔器の音圧測定

2021年8月2日月曜日

超音波プローブ(発振型、測定型、共振型、非線形型)の製造技術

超音波プローブ(発振型、測定型、共振型、非線形型)の製造技術


超音波システム研究所は、
500Hzから100MHzの超音波伝搬状態を制御可能にする
超音波プローブを、利用目的に合わせて製造する技術を開発しました。

超音波プローブ:概略仕様
 測定範囲 0.01Hz~100MHz
 発振範囲 0.5kHz~100MHz
 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。

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
 非線形現象の応用方法として開発しました。

ポイントは
 超音波素子表面の表面弾性波利用技術です、
 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、3)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

注3:過渡超音応力波
 変化する系における、ダイナミック加振と応答特性の確認
 時間経過による、減衰特性、相互作用の変化を確認
 上記に基づいた、過渡超音応力波の解析評価

注4:ダイナミック制御の基本
 発振制御は、スイープ発振とパルス発振の組み合わせにより
 利用目的に合わせた、音圧レベル、周波数範囲の
 ダイナミックな変化状態を制御設定で実現します
 その結果、超音波プローブは、以下の4タイプになります
 発振型(共振タイプ、非線形タイプ)
 測定型(共振タイプ、非線形タイプ)


<<特許申請>>
特願2020-31017 超音波制御(超音波発振制御プローブ)
特願2020-73708 超音波溶接
特願2020-75011 超音波めっき
特願2020-90080 超音波加工
特願2020-97262 流水式超音波洗浄

超音波発振制御プローブの製造技術の一部は
 特願2020-31017に記載しています

この技術を、コンサルティング提供します
 興味のある方はメールでお問い合わせください