2018年02月24日

<<キャビテーションのコントロール>>

<脱気・マイクロバブル発生液循環システム>による非線形制御技術

<<キャビテーションのコントロール>>

<<キャビテーションのコントロール>>


超音波システム研究所は、
 目的に合わせた効果的な超音波のダイナミック制御を実現する、
 <脱気・マイクロバブル発生液循環システム>に関して
 メガヘルツの超音波発振制御とのくみあわせにより
 超音波の非線形現象をコントロールする技術を開発しました。

<<キャビテーションのコントロール>>



超音波液循環技術の説明

1)超音波専用水槽(オリジナル製造方法)を使用しています。
  (材質は、樹脂・ステンレス・ガラス・・対応可能です)
2)水槽の設置は
  1:専用部材を使用
  2:固有振動と超音波周波数・出力の最適化を行っています。
  (水槽の音響特性に合わせた対応を実施します)
3)超音波振動子は専用部材を利用して設置しています
  (専用部材により、定在波、キャビテーション、音響流の
   利用状態を制限できます)
4)脱気・マイクロバブル発生装置を使用します。
   (標準的な、溶存酸素濃度は5-6mg/l)
5)水槽と超音波振動子は表面改質を行っています。

上記の設定とマイクロ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、脱気装置、液循環ポンプ、・・の運転制御がノウハウです)

目的の超音波状態確認は音圧測定解析(超音波テスター)で行います。

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ポイントは
適切な超音波(周波数・出力)と液循環のバランスです
液循環の適切な流量・流速と超音波キャビテーションの設定により
超音波による音響流・加速度効果の状態をコントロールします。

マイクロバブルの効果で
均一に広がる超音波の伝搬状態を利用します。

液循環により、以下の自動対応が実現しています。

溶存気体は、水槽内に分布を発生させ
レンズ効果・・・の組み合わせにより、超音波が減衰します。

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適切な液循環による効率の良い超音波照射時は、
大量の空気・・が水槽内に取り入れられても
大きな気泡となって、水槽の液面から出ていきます。

しかし、超音波照射を行っていない状態で
オーバーフロー・・により
液面から空気を取り込み続けると、超音波は大きく減衰します。

この空気を取り入れる操作は必要です
多数の研究報告・・がありますが
液循環の無い水槽で、長時間超音波照射を行い続け
溶存気体の濃度が低下すると
音圧も低下して、キャビテーションの効果も小さくなります。
(説明としては、キャビテーション核の必要性が空気を入れる理由です
 液面が脱脂油や洗剤の泡・・・で覆われた場合も空気が遮断され
 同様な現象になります)

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さらに、
超音波照射により、脱気は行われ
溶存気体の濃度は低下して、分布が発生します
単純な液循環では、この濃度分布は解消できません。

この濃度分布の解決がマイクロバブルの効果です。

脱気・マイクロバブル発生液循環が有効な理由です。

注:
オリジナル装置(超音波測定解析システム:超音波テスター)による
音圧測定解析を行い
効果の確認を行っています。

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上記の液循環状態に対して
超音波プローブによるメガヘルツの超音波発振制御を行うことで
超音波の非線形現象が幅広い周波数帯で発生するとともに
ダイナミックな超音波の変化を実現します。

気体の流量・流速分布・・・を適切に設定することで
目的に合わせた、非線形現象を発生させることができます。

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<<参考動画>>

https://youtu.be/l2Y42lSuvxU

https://youtu.be/61_E57OEB4s

https://youtu.be/9GZYTuzREe0

https://youtu.be/mlX94XFEqqY

https://youtu.be/u9xWEb-B1EQ

https://youtu.be/5BDITNLcjCY

https://youtu.be/PI3dAnnQmXQ

https://youtu.be/2KzAYORuq4w

https://youtu.be/W0ZgpzB0hSI

https://youtu.be/xodhREWmBfY

https://youtu.be/bjiKx2OULko

https://youtu.be/ACt7-McUujM

https://youtu.be/v6ZMZs-m3p4

https://youtu.be/aJ455bNFa4g

https://youtu.be/_Z5A7dLiEJk

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<<< キャビテーション・音響流 >>>

超音波キャビテーションの観察・制御技術
 http://ultrasonic-labo.com/?p=10013

間接容器と定在波による音響流とキャビテーションのコントロール
 http://ultrasonic-labo.com/?p=2462

超音波<キャビテーション・音響流>技術
 http://ultrasonic-labo.com/?p=2950

キャビテーションと加速度の効果に関する新しい分類
 http://ultrasonic-labo.com/?p=1251


間接容器と定在波による、音響流とキャビテーションのコントロール
 http://ultrasonic-labo.com/?p=1471

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Posted by 超音波システム研究所 at 16:33│Comments(0)超音波技術
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