日工の技術雑誌

超音波テクノ 2017年1-2月号
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U1701-02

超音波テクノ 2017年1-2月号

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■特集:超音波等を適用したプラントの保守検査1
○接触界面における分調波発生の基礎検討
/京都大学/林 高弘
2つのアルミニウム合金ブロックにアルミ箔を挿入した接触界面に、超音波縦波を入射すると、入射した周波数の1/2の周波数の分調波が検出された。この分調波は入射波振幅や接触圧力、表面粗さ、膜厚によって発生量が変化した。

○フェーズドアレイ法による鉄骨不溶着部の高さ測定
/(株)ジャスト/池ヶ谷 靖
鉄骨構造物の耐震診断において溶接部の不溶着部の高さ測定が重要である。PAUT法を適用すると適正な高さ測定ができる。試験体を用いたPAUT法による高さ測定実験と現場への適用例を報告する。

○空中超音波による片面非接触共振法
/ジャパンプローブ(株)/田中 雄介
空中超音波により非接触で試験体の厚さを計測する方法について述べる。試験体の厚さに応じた周波数を計測する共振法を用いた。鋼とアクリルの厚さを共振法により計測した。また、チャープ波を用いて計測を行い、チャープ比と計測可能範囲や精度の関係を調べた。

○中赤外レーザ光源の開発とFRPのレーザ超音波探傷への応用
/(国研)物質・材料研究機構/草野 正大・畑野 秀樹・渡邊 誠・竹川 俊二・内藤 昌信・山脇 寿
/東京大学/小口 かなえ・榎 学
本稿では、光パラメトリック発振によるNd:YAG固体レーザから中赤外光への波長変換素子について概説し、我々の開発した中赤外光源を用いたレーザ超音波装置を用いたFRPサンプルの非破壊測定事例を紹介する。

○全方位型超音波検査システムの検討
/福岡工業大学/村山 理一・岩谷 佳寿生
我々は送受信探触子を移動させず板状構造物の全方位に超音波送受信可能な探触子を開発し、それを使用した非破壊検査システムを検討した。これにより大面積構造物の探傷時間を大幅に短縮することが可能となる。本稿では大面積構造物の検査時間短縮のため全方位に超音波を送受信できる全方位超音波検査システムの検討について述べる。

○遠距離非破壊検査のための高速非接触音響探査法
/桐蔭横浜大学/杉本 恒美・杉本 和子/佐藤工業(株)/歌川 紀之
/明篤技研/片倉 景義
音響照射加振とレーザドップラ振動計による土木構造物の高速非接触音響探査法を考案した。本手法は遠距離非接触でも深さ10cm程度以内の欠陥探査が可能である。また、欠陥部のたわみ共振を利用した計測法のため、真の意味で叩き点検の代替手法となり得る。

■特集:進化する超音波洗浄
○超音波が洗浄に与える影響
/(株)カイジョー/長谷川 浩史
超音波の洗浄効果は環境変化に大きく左右される。超音波洗浄の大きな要素としてキャビテーションという現象があるが、本稿では改めてそのメカニズムや特徴について述べる。

○超音波と気泡流の重畳による固体表面の洗浄
/(国研)産業技術総合研究所/辻内 亨
超音波照射と気泡流の重畳により固体表面上の汚染物質の除去を種々の照射条件で行うとともに除去面積の比較を紹介する。

○酸素過飽和水を用いた低音圧超音波洗浄
/慶應義塾大学/安藤 景太・山下 達也
従来の超音波洗浄では、エロージョンを低減する狙いのもと、洗浄液として脱気水が使用される。本稿では新たなアプローチとして、酸素過飽和の曝気水を洗浄液とするエロージョンフリーの低音圧超音波キャビテーション洗浄法を提案する。

○環境を配慮した洗浄方式の提案
/(株)カイジョー/石川 義則
当社は洗浄に関するトータルソリューションの提案を目指し、洗浄および装置に関する豊富な経験と充実した洗浄実験設備を活用して、超音波洗浄機の機種選定、洗浄剤、洗浄工程などの提案を行っている。本稿では4,000件近い豊富な洗浄実験から環境を配慮した洗浄方式について述べる。

○配管洗浄用超音波洗浄機
/新科産業(有)/中原 理暉
当社製品である配管洗浄用超音波洗浄機SPC-Pシリーズ、SP-Pシリーズ、およびSPM-Pシリーズは、各種配管の洗浄に利用できる。その特徴と概要について述べる。

○水系洗浄剤の開発と取り組み
/荒川化学工業(株)/田中 俊
産業洗浄分野の中でも電子業界は、洗浄対象や洗浄要求レベルが日々変化している業界といえる。本稿では、当社が取り組んでいる一液型水系洗浄剤と揮発性パーティクル除去剤の開発と取組みについて紹介する。

○炭化水素系洗浄剤「NSクリーン」
/JXエネルギー(株)/山内 辰也
NSクリーンは1993年の上市以来、高い性能が評価され、20年以上の長きにわたり代表的な炭化水素系洗浄剤として多くの産業分野で好評を博している。最近取得したデータであらためてNSクリーンの特長を紹介する。

○低VOC・一液フラックス洗浄システム
/化研テック(株)/小林 誠
超音波を用いたフラックス残渣洗浄においては、超音波の特性に応じた洗浄剤の設計とともに、超音波の最適化を行ったプロセス設計が必要である。本稿では、当社が8年前に開発に成功し、市場実績が増えつつある低VOC・一液フラックス洗浄システムを対象とした、超音波技術を用いた洗浄剤及びプロセス設計について解説する。

○超音波洗浄機「3次元音圧均一化技術」
/オタリ(株)/橋本 芳樹
当社ではユニークな技術をもったさまざまな超音波洗浄機を開発してきた。本稿では、さらにユニークで独自性が強い「オタリの音圧UP技術」の製品群について説明する。

■解説
〔物性・評価〕
○非線形圧電振動の評価方法
/東京大学/森田 剛・劉 耀陽
強力超音波振動源としての圧電材料評価では、圧電定数や電気機械結合係数ではなく、非線形振動に伴う振動限界などに注目すべきである。本稿では非鉛圧電材料を例にして、非線形振動の評価方法について紹介する。

〔超音波デバイス〕
○SGCVを用いたFD-TD法による水晶ラメモード振動子の固有振動解析
/北見工業大学/安井 崇/室蘭工業大学/長谷川 弘治
/北見工業大学/平山 浩
弾性波解析のための数値解析手法として、自由境界条件の組み込みが容易になる格子SGCVを用いたFD-TD法の紹介を行っている。水晶ラメモード振動子の固有振動解析に本手法を適用することでその妥当性を確認している。

○Al極性ScAlNとO極性ZnO薄膜を用いた多層構造の高効率超音波トランスデューサ
/名古屋工業大学/森 剛志/早稲田大学/柳谷 隆彦
我々は圧電薄膜の極性制御技術を用いて、高効率に超音波を励振するトランスデューサを報告してきた。本報告では、これまでに比べてより簡単に多層構造の高効率超音波トランスデューサを形成する手法について解説する。

〔超音波計測〕
○矩形音源による反射点位置探索
/鳥羽商船高等専門学校/増山 裕之
矩形音源を用いた反射点位置探索に関して、音響波の送受信に異なる音源要素を用いる手法を提案する。音響波の伝搬経路を送受信時で違えて、従来法からの改善を目指す本手法の有効性を、数値計算を用いて検討する。

〔音響〕
○超音波スピーカを用いた近距離音響再生とフレキシブル超音波スピーカの開発
/立命館大学/西浦 敬信
本稿では、超音波スピーカを用いたスピーカの近傍でのみ可聴音を再現する音響技術である近距離音響再生と、音量と音質に加えて放射範囲も制御可能なフレキシブル超音波スピーカについて紹介する。

〔医用超音波〕
○超音波速度変化イメージング法を用いた肝臓内脂肪量の定量的評価に関する基礎実験
/大阪府立大学/和田 健司・松中 敏行・堀中 博道
ヒト肝臓の脂肪蓄積量の定量的評価に超音波速度変化イメージング法を適用することをめざして基礎実験を行い、生体深部を有効に加温できる条件で、生体ファントム中の脂肪含有量が定量的に見積もれることを実証した。

■連載
○圧電振動子を用いた超音波プローブの設計入門 第2回
圧電方程式と等価回路
/桐蔭横浜大学/竹内 真一

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