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「瞬間をとらえる技術」 画期的な超音波音圧計 !

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オーディオのプロが作る超音波音圧計

緊張が走る録音スタジオ。
ミキサーの目はコンソール上の
LEDメーターを食い入るように見つめる。
プロの目はどんな小さな音の変化も見落とさない。

プロオーディオを作って半世紀、オタリが作る
新しい形の超音波音圧計。
あなたは正しく音圧を測定していますか?
SONOSABER(ソノセーバー)は超音波による衝撃波を見逃しません。


・超音波洗浄槽内の超音波の音圧測定とは
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図1
図1は28kHzの超音波洗浄機内の音圧を圧電素子(PZT)で
電圧に変換しそれをデジタル・オシロスコープで記録したものです。
この記録図からもわかるように、超音波洗浄槽内の超音波は、
極めて不規則な衝撃波の集まりです、 これは、

1、基本的な超音波振動によるエネルギー
2、キャビテーションによる不規則な衝撃波

この2つの要素が複雑に足されている結果なのです。

・超音波洗浄機の洗浄能力は何によって決まるのか
超音波洗浄機の洗浄能力は何によって決まるのでしょうか。
水道の水で洗車を行う場合を例に取って考えてみます。

車を洗浄する場合その日に降った雨による泥はねなどの汚れは、
水道の水をかけただけで、簡単に洗い流すことが出来ます。
泥の量が多い場合は、水の量を増やす必要があるでしょう。

しかし水の量だけでは排ガスなどの車のこびりついた汚れは、
落とすことが出来ません。
この場合は、勢いよく水をかけることが必要になります。

超音波洗浄機による洗浄の場合、洗車時の水の量は
超音波洗浄機が発生する、超音波エネルギーの総量に相当し、
水の強さは不規則な衝撃波の強さとなります。

すなわち、超音波洗浄機の洗浄能力を測定する為には、
洗浄槽内に放出される超音波エネルギーの総量と、
衝撃波の強さの両方を測定する必要があります。

・ソノセーバーは従来方式とどこが違うのか
ソノセーバーは超音波洗浄槽内の超音波振動を圧電素子により
電圧信号に変換し、その電圧をA/D変換でデジタル化します。
そしてデジタル化された各レベルを数えることにより、
超音波洗浄機が発生する不規則なエネルギーの
ピークをLEDのインジケーターにより表示します。

これは、音楽スタジオにおいて、レコーディングエンジニアが、
LEDメーターによって音楽のレベルを監視することに似ています。
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図2
図3に示すように、従来のアナログメーターによる測定は、
等価的にローパスフィルターを入れたことになり、
高い周波数成分は平均化され表示出来ません。

これは水道水で洗車する場合の洗浄能力を、水量だけ測って、
水圧を測らないことに似ています。

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図3


・洗浄槽の深さ方向の測定
超音波洗浄槽の底に超音波振動子を取り付けて、液中に
超音波を照射すると、超音波振動子から照射される超音波と、
液面で反射される波が重なり、定在波が生じます。

定在波が発生すると、音圧は振動子の表面から照射波長(λ)の
1/2の場所に強い場所が、その中間に弱い場所が現れます。
(図4)参照

特に比較的波長の長い(たとえば25kHz)超音波洗浄槽に
おいては、深さ方向の音圧が洗浄槽の上下方向で、著しく異なります。
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図4


洗浄槽内の超音波の音圧を深さ方向の各位置に沿って、
正確に測定する場合、超音波を測定する圧電センサーは、
部分的な音量の測定が可能となるよう、測定棒の先端に取り付けられ、
しかもそのセンサーは支持棒から音的に絶縁されている必要があります。

ソノセーバーは高感度のPZT(圧電素子)をステンレスの管の先端に
取りつけ、それを音的に絶縁することで、深さ方向の音圧を正確に
測定することを可能としました。
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図5


・測定可能な音圧レベル
ソノセーバーは上部にボリュームがあり、圧電素子からの電圧を
アッテネーション(減衰)することが可能な為、基本的には
測定可能な音圧の上限は有りません。


ソノセーバーの感度は水の音圧レベルに設定されていますが、
音圧の低い炭化水素系溶剤を使用する場合は、
炭化水素用(SONOSABER-H)又は水・炭化水素両用
(SONOSABER-M)をご使用ください。

・測定精度
ソノセーバーの10個のLED表示器は、音圧のレベルを表示するとともに
上部のスイッチの切り替えにより、ボリュームの位置の表示器となります。
この機構は、ボリュームの位置のデジタル的な読み取りを可能とし、
それを次回の測定時に再現することにより、常に繰り返し制度の高い
測定が可能になります。

■仕様と価格
・価格 :オープン価格
・サイズ:Φ25 x  740mm (測定可能 液深 400mm)
・電源:アルカリ単4電池 3本 使用可能時間 60H以上
・測定部の材質:ステンレス(SUS304)
・重量:約650g

特注品について
・測定部分の材質変更(ステンレスを非金属の材質に変更)
・測定部の長さの変更
・LED表示時間の変更(ピークの感度変更)
・感度の変更

等の特注品も承っております。

貸出機も準備しておりますので、お問い合わせください。
この製品に関するお問い合わせは…

オタリ株式会社 UCUグループ
TEL 0263-72-3883 / FAX 0263-72-8115