JP2010172847A - 超音波発振器及び超音波洗浄装置 - Google Patents
超音波発振器及び超音波洗浄装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010172847A JP2010172847A JP2009019830A JP2009019830A JP2010172847A JP 2010172847 A JP2010172847 A JP 2010172847A JP 2009019830 A JP2009019830 A JP 2009019830A JP 2009019830 A JP2009019830 A JP 2009019830A JP 2010172847 A JP2010172847 A JP 2010172847A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- impedance
- ultrasonic
- vibration element
- current value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
- B08B3/04—Cleaning involving contact with liquid
- B08B3/10—Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration
- B08B3/12—Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration by sonic or ultrasonic vibrations
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
- B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
- B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
- B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
- B06B1/0207—Driving circuits
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
- B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
- B06B2201/00—Indexing scheme associated with B06B1/0207 for details covered by B06B1/0207 but not provided for in any of its subgroups
- B06B2201/40—Indexing scheme associated with B06B1/0207 for details covered by B06B1/0207 but not provided for in any of its subgroups with testing, calibrating, safety devices, built-in protection, construction details
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
- B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
- B06B2201/00—Indexing scheme associated with B06B1/0207 for details covered by B06B1/0207 but not provided for in any of its subgroups
- B06B2201/70—Specific application
- B06B2201/71—Cleaning in a tank
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
- Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
Abstract
【解決手段】本発明に係る超音波発振器は、f1、f2及びf3の少なくとも一つの周波数の信号を発生させる信号源9と、前記信号源から発生させた前記信号を整合させる整合回路17と、整合回路によって整合された信号が入力される振動素子2と、振動素子に入力される信号の電圧値及び電流値を検出する検出回路10と、検出回路によって検出された電圧値及び電流値を用いて前記信号に対するインピーダンスが演算されるインピーダンス演算器11と、予め設定されているインピーダンスの異常検出用閾値とインピーダンス演算器によって演算された前記信号に対するインピーダンスを比較することによって洗浄槽又は振動素子の異常を判定する判定部13と、を具備することを特徴とする。
【選択図】 図2
Description
位相差検出回路210は超音波振動子203の駆動電圧及び電流の位相差に基づいて発振回路204の発振周波数を制御する。|Z|極小値検出回路211は、超音波振動子203のインピーダンスに基づいて発振回路204の発振周波数を制御する。状態検出回路212は、負荷の異常をインピーダンスの大きさによって検出し、正常時には位相差検出回路210の制御を採用し、異常時には|Z|極小値検出回路211の制御を採用する。これにより、負荷の変動によって共振点追尾不能となった場合でも、インピーダンス極小値追尾型制御を行うことで、確実な共振点駆動を可能とする。また、アラーム発生回路213によって負荷の異常を告知する。また、本装置は、VCA205、AMP206、駆動及び検出回路207、設定信号発生部208、差動増幅回路209及び切換部214を備えている(例えば特許文献2参照)。
第1次共振周波数f1、第2次共振周波数f2及び第3次共振周波数f3の少なくとも一つの周波数の信号を発生させる信号源と、
前記信号源から発生させた前記信号を整合させる整合回路と、
前記整合回路によって整合された信号が入力される振動素子と、
前記振動素子に入力される前記信号の電圧値及び電流値を検出する検出回路と、
前記検出回路によって検出された前記電圧値及び前記電流値を用いて前記信号に対するインピーダンスが演算されるインピーダンス演算器と、
予め設定されているインピーダンスの異常検出用閾値と前記インピーダンス演算器によって演算された前記信号に対するインピーダンスを比較することによって前記洗浄槽又は前記振動素子の異常を判定する判定部と、
を具備することを特徴とする。
前記振動素子が接着され、洗浄液が入れられる洗浄槽と、
を具備することを特徴とする。
前記振動素子が接着された筐体と、
前記筐体内に伝播液が供給される供給配管と、
前記供給配管によって前記筐体内に供給された前記伝播液に前記振動素子から超音波振動が与えられ、この超音波振動が与えられた前記伝播液が前記筐体の外部に吐出されることを特徴とする。
図1(A)は、本発明の実施形態による超音波洗浄装置の構成の一例を示す概略図であり、図1(B)は、本発明の実施形態による超音波洗浄装置の構成の他の例を示す概略図である。
第1次共振周波数f1、第2次共振周波数f2及び第3次共振周波数f3の少なくとも一つの周波数の信号が信号源9によって発生され、電源18によって電力が増幅器16に入力され、前記信号源9から発生させた信号が増幅器16によって増幅され、その増幅された信号が整合回路17に入力され、この整合回路17によって整合された信号が信号伝送路5を通して複数の振動素子2に入力される。
図5に示すように、空焚き状態の(|Z|a−|Z|b)と水負荷のある状態の(|Z|a'−|Z|b')とを比較することにより、空焚き状態であるか否かを判定することが可能となる。つまり、予め判定部13に水負荷のある状態の(|Z|a'−|Z|b')を異常検出用閾値として設定しておき、この異常検出用閾値を外れているか否かを判定部13で判断することによって空焚き状態であるか否かを判定することができる。
v(t)=Vm×sin(ωt+ξ)
i(t)=Im×sin(ωt+ψ)
のときの位相差θ
θ=(ξ−ψ)
ただし、Vmは最大電圧であり、Imは最大電流であり、ξは電圧の進み位相であり、ψは電流の進み位相であり、ωは角速度であり、tは時間である。
fm<fs<fr
fa<fp<fn
2…振動素子
3…洗浄槽
4…洗浄液
5…信号伝送路
6…筐体
7…液供給配管
8…伝播液
9…信号源
10…電流・電圧検出回路
11…インピーダンス演算器
12…メモリ又は外部入力部
13…判定部
14…制御信号
15a,15b…遮断機構(スイッチ)
16…増幅器
17…整合回路
18…電源
19…水負荷の無い空焚きの状態でf1、f2及びf3を入力したときのインピーダンス
20…水負荷のある状態で、f1、f2及びf3を入力したときのインピーダンス
21…水負荷の無い空焚きの状態で且つ異常が発生した振動素子又は異常が発生した洗浄槽に接着された振動素子に、f1、f2及びf3を入力したときのインピーダンス
22…水負荷の無い空焚きの状態でf1、f2及びf3を入力したときの位相差θ
Claims (7)
- 洗浄槽又は振動素子の異常を検出する異常検出機構を備えた超音波発振器であって、
第1次共振周波数f1、第2次共振周波数f2及び第3次共振周波数f3の少なくとも一つの周波数の信号を発生させる信号源と、
前記信号源から発生させた前記信号を整合させる整合回路と、
前記整合回路によって整合された信号が入力される振動素子と、
前記振動素子に入力される前記信号の電圧値及び電流値を検出する検出回路と、
前記検出回路によって検出された前記電圧値及び前記電流値を用いて前記信号に対するインピーダンスが演算されるインピーダンス演算器と、
予め設定されているインピーダンスの異常検出用閾値と前記インピーダンス演算器によって演算された前記信号に対するインピーダンスを比較することによって前記洗浄槽又は前記振動素子の異常を判定する判定部と、
を具備することを特徴とする超音波発振器。 - 請求項1において、前記判定部によって前記洗浄槽又は前記振動素子の異常が判定された場合に前記振動素子の動作を停止させる機構をさらに具備することを特徴とする超音波発振器。
- 請求項1又は2において、前記第1次共振周波数f1及び前記第3次共振周波数f3それぞれは、前記振動素子の厚み方向に共振する周波数であり、前記第2次共振周波数f2は、前記圧電素子の主面と平行方向に共振する周波数であることを特徴とする超音波発振器。
- 請求項1乃至3のいずれか一項において、前記検出回路は、前記信号の電圧値及び電流値を検出する際、前記信号に対するインピーダンスが最大又は最小となるタイミングで電圧値及び電流値を検出することを特徴とする超音波発振器。
- 請求項1乃至3のいずれか一項において、前記検出回路は、前記信号の電圧値及び電流値を検出する際、前記電圧値及び電流値の両者の位相差が0もしくは0に近付いたタイミングで電圧値及び電流値を検出することを特徴とする超音波発振器。
- 請求項1乃至5のいずれか一項に記載の超音波発振器と、
前記振動素子が接着され、洗浄液が入れられる洗浄槽と、
を具備することを特徴とする超音波洗浄装置。 - 請求項1乃至5のいずれか一項に記載の超音波発振器と、
前記振動素子が接着された筐体と、
前記筐体内に伝播液が供給される供給配管と、
前記供給配管によって前記筐体内に供給された前記伝播液に前記振動素子から超音波振動が与えられ、この超音波振動が与えられた前記伝播液が前記筐体の外部に吐出されることを特徴とする超音波洗浄装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009019830A JP5000671B2 (ja) | 2009-01-30 | 2009-01-30 | 超音波発振器及び超音波洗浄装置 |
PCT/JP2010/050785 WO2010087282A1 (ja) | 2009-01-30 | 2010-01-22 | 超音波発振器及び超音波洗浄装置 |
US13/143,992 US20110290286A1 (en) | 2009-01-30 | 2010-01-22 | Ultrasonic generator and ultrasonic cleansing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009019830A JP5000671B2 (ja) | 2009-01-30 | 2009-01-30 | 超音波発振器及び超音波洗浄装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010172847A true JP2010172847A (ja) | 2010-08-12 |
JP5000671B2 JP5000671B2 (ja) | 2012-08-15 |
Family
ID=42395544
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009019830A Active JP5000671B2 (ja) | 2009-01-30 | 2009-01-30 | 超音波発振器及び超音波洗浄装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20110290286A1 (ja) |
JP (1) | JP5000671B2 (ja) |
WO (1) | WO2010087282A1 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017181397A (ja) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | オタリ株式会社 | 液深判定装置、液深判定プログラム、液深判定方法 |
JP2017185452A (ja) * | 2016-04-06 | 2017-10-12 | 三浦工業株式会社 | 超音波洗浄器 |
JP2017204689A (ja) * | 2016-05-10 | 2017-11-16 | 本多電子株式会社 | 振動速度検出装置 |
JP2018068435A (ja) * | 2016-10-25 | 2018-05-10 | 青島海爾洗衣机有限公司QingDao Haier Washing Machine Co.,Ltd. | 超音波洗浄装置および洗濯機 |
CN109922897A (zh) * | 2016-11-01 | 2019-06-21 | 德州仪器公司 | 具有用于检测故障或降级的阻抗监测的超声透镜清洁*** |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102012216968A1 (de) * | 2012-09-21 | 2014-04-17 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Auswertungsanpassung und Funktionsüberprüfung eines Ultraschallsensors sowie ein entsprechender Ultraschallsensor |
CN112604929A (zh) * | 2015-10-15 | 2021-04-06 | 优威富有限公司 | 朗之万型超声波振子的振动激励方法以及超声波加工方法和超声波发送方法 |
US10018113B2 (en) * | 2015-11-11 | 2018-07-10 | General Electric Company | Ultrasonic cleaning system and method |
US20180120148A1 (en) * | 2016-11-02 | 2018-05-03 | Branson Ultrasonics Corporation | Method And Apparatus For Detection Of Broken Piezo Material Of An Ultrasonic Transducer Of An Ultrasonic Stack |
EP3589367B1 (en) * | 2017-03-01 | 2021-06-02 | TOOsonix A/S | Acoustic device for skin treatment and non-therapeutic methods of using the same |
US20190143610A1 (en) * | 2017-11-15 | 2019-05-16 | Branson Ultrasonics Corporation | Method And Apparatus For Detection Of Loose Stack Joints And Cracked Components Of Ultrasonic Stacks |
WO2021245906A1 (ja) * | 2020-06-05 | 2021-12-09 | 株式会社カイジョー | 状態監視機能付き超音波振動子及びこれを用いた超音波洗浄装置 |
US11998948B2 (en) * | 2020-07-06 | 2024-06-04 | Cirrus Logic Inc. | Driver circuitry for piezoelectric transducers |
US20220254980A1 (en) * | 2021-02-10 | 2022-08-11 | Cirrus Logic International Semiconductor Ltd. | Driver circuitry |
DE102021115817A1 (de) | 2021-06-18 | 2022-12-22 | HELLA GmbH & Co. KGaA | Verfahren zur Bestimmung des Zustandes mindestens eines piezoelektrischen Sensorelementes |
CN113899947B (zh) * | 2021-08-24 | 2024-03-26 | 深圳圣诺医疗设备股份有限公司 | 一种超声换能器获取谐振频率及校准功率方法和*** |
CN114147010B (zh) * | 2021-11-26 | 2023-06-09 | 国网四川省电力公司映秀湾水力发电总厂 | 一种可自动跟踪频率的管道内壁超声清洗*** |
CN114472349B (zh) * | 2021-12-09 | 2023-07-14 | 东莞声索电子有限公司 | 自适应频率匹配方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002355625A (ja) * | 2001-03-27 | 2002-12-10 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 基板処理装置 |
JP2004113846A (ja) * | 2002-09-24 | 2004-04-15 | Honda Electronic Co Ltd | 超音波洗浄装置用発振器 |
JP2006210415A (ja) * | 2005-01-25 | 2006-08-10 | Renesas Technology Corp | 部品検査方法、部品検査装置および製造装置 |
JP2007326088A (ja) * | 2006-06-09 | 2007-12-20 | Toshiba Corp | 超音波洗浄システム及び超音波洗浄方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004273961A (ja) * | 2003-03-12 | 2004-09-30 | Ebara Corp | 金属配線形成基板の洗浄処理装置 |
-
2009
- 2009-01-30 JP JP2009019830A patent/JP5000671B2/ja active Active
-
2010
- 2010-01-22 US US13/143,992 patent/US20110290286A1/en not_active Abandoned
- 2010-01-22 WO PCT/JP2010/050785 patent/WO2010087282A1/ja active Application Filing
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002355625A (ja) * | 2001-03-27 | 2002-12-10 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 基板処理装置 |
JP2004113846A (ja) * | 2002-09-24 | 2004-04-15 | Honda Electronic Co Ltd | 超音波洗浄装置用発振器 |
JP2006210415A (ja) * | 2005-01-25 | 2006-08-10 | Renesas Technology Corp | 部品検査方法、部品検査装置および製造装置 |
JP2007326088A (ja) * | 2006-06-09 | 2007-12-20 | Toshiba Corp | 超音波洗浄システム及び超音波洗浄方法 |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017181397A (ja) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | オタリ株式会社 | 液深判定装置、液深判定プログラム、液深判定方法 |
JP2017185452A (ja) * | 2016-04-06 | 2017-10-12 | 三浦工業株式会社 | 超音波洗浄器 |
JP2017204689A (ja) * | 2016-05-10 | 2017-11-16 | 本多電子株式会社 | 振動速度検出装置 |
JP2018068435A (ja) * | 2016-10-25 | 2018-05-10 | 青島海爾洗衣机有限公司QingDao Haier Washing Machine Co.,Ltd. | 超音波洗浄装置および洗濯機 |
CN109922897A (zh) * | 2016-11-01 | 2019-06-21 | 德州仪器公司 | 具有用于检测故障或降级的阻抗监测的超声透镜清洁*** |
JP2019536018A (ja) * | 2016-11-01 | 2019-12-12 | 日本テキサス・インスツルメンツ合同会社 | 欠陥又は劣化を検出するためのインピーダンス監視を備える超音波レンズクリーニングシステム |
JP7265106B2 (ja) | 2016-11-01 | 2023-04-26 | テキサス インスツルメンツ インコーポレイテッド | 欠陥又は劣化を検出するためのインピーダンス監視を備える超音波レンズクリーニングシステム |
JP7509344B2 (ja) | 2016-11-01 | 2024-07-02 | テキサス インスツルメンツ インコーポレイテッド | 欠陥又は劣化を検出するためのインピーダンス監視を備える超音波レンズクリーニングシステム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2010087282A1 (ja) | 2010-08-05 |
US20110290286A1 (en) | 2011-12-01 |
JP5000671B2 (ja) | 2012-08-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5000671B2 (ja) | 超音波発振器及び超音波洗浄装置 | |
TW393350B (en) | Method and apparatus for enhanced cleaning of a workpiece with mechanical energy | |
JP4955549B2 (ja) | 超音波発生器システム | |
US4299114A (en) | Method of testing the integrity of an ultrasonic system for sensing liquid-fluid interfaces | |
WO2009096346A1 (ja) | 超音波発生装置及びそれを備えた設備機器 | |
US9108232B2 (en) | Megasonic multifrequency apparatus with matched transducers and mounting plate | |
TW200815116A (en) | Ultrasonic cleaning apparatus | |
KR101033010B1 (ko) | 일체형 초음파 스케일 방지 및 제거장치 | |
US8261615B2 (en) | Apparatus for determining and/or monitoring a process variable of a medium | |
JP2008232801A (ja) | 超音波トランスジューサ及び超音波レベル計 | |
JP6935408B2 (ja) | 圧電変換器及び音響発生装置を励起する方法 | |
JP4342325B2 (ja) | 超音波肉厚測定装置 | |
CN114097024B (zh) | 超声波清洗装置 | |
JP2006043348A (ja) | 超音波手術装置及びその異常判断方法 | |
JP4533406B2 (ja) | 超音波洗浄装置及び超音波洗浄方法 | |
KR100929465B1 (ko) | 초음파 세척기의 구동상태 표시장치 | |
JP2004025175A (ja) | 超音波振動子駆動装置 | |
JP3734333B2 (ja) | 超音波励振装置及びこれを具備した超音波洗浄装置 | |
Cardoni et al. | On the nonlinear dynamics of plate-transducers | |
JP2001198538A (ja) | 超音波洗浄装置 | |
JP6559500B2 (ja) | 防爆モータ | |
JP2016022438A (ja) | 超音波バリ取り・洗浄装置 | |
JP2983513B2 (ja) | 超音波振動子の異常検出装置 | |
Mathieson et al. | Characterisation of nonlinear behaviour of power ultrasonic drilling horns | |
JP2003010356A (ja) | スプリンクラ消火設備 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100426 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111025 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111213 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120515 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120516 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5000671 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150525 Year of fee payment: 3 |