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超音波発生装置
メーカー8社一覧【2024年】

超音波発生装置についての概要、用途、原理などをご説明します。また、超音波発生装置のメーカー8社一覧や企業ランキングも掲載しておりますので是非ご覧ください。超音波発生装置関連企業の2024年3月注目ランキングは1位:株式会社トミー精工、2位:株式会社カイジョー、3位:本多電子株式会社となっています。

超音波発生装置とは？
超音波発生装置のメーカー8社一覧
超音波発生装置の製品6件一覧

超音波発生装置とは

超音波発生装置

超音波とは、周波数が20キロヘルツ以上の空気の振動であり、人間には感じることができない音です。

このような超音波を作り出すためには、高い周波数で物体を振動させ、物体周辺の空気を振動させる必要があります。よく用いられるのが、圧電素子 (圧電セラミックス) と呼ばれるものです。

これは圧電素子に電圧を印加すると、その極性に応じて素子が伸びたり、縮んだりする性質 (圧電効果) を利用したものです。

圧電素子に繋げた電極から交流電圧を印加すると、圧電効果により素子が高速に振動し、超音波を発生できます。

超音波発生装置の使用用途

超音波発生装置は、身近な場面から産業分野まで幅広く利用されています。

例えば、液体・固体微粒子を含んだ液体に用いて乳化剤を製造したり、試料や顔料の調製をしたりできます。

よく学術・産業分野で用いられるのが、超音波による機械部品や電子部品の洗浄です。薬品でふき取るだけでは除去できない微細な汚物などを取り除くことができます。

身近な場面では、加湿器において、液体を微粒化して霧を生成させるために超音波発生装置が用いられています。

超音波発生装置の原理

超音波発生装置で用いられる圧電素子とは、セラミックスの一種で酸化チタンや酸化バリウム等を高温で焼き固めた材料です。

この素子の特徴として、外部から圧力を加えると素子に電圧が発生することが挙げられます。一方、素子に電圧を加えると素子が伸び縮みします。

固体に圧力を加えると電圧が発生する理由は、固体に圧力を加えることで、固体中の結晶構造が歪められたことに起因します。

固体中には、プラス・マイナスのイオンが配置されており、外部からの力によって、これらのイオンの位置がゆがめられ、固体内で電荷の偏りが生じます。

その結果、電気的な分極が発生し、固体内に電圧が発生します。

逆にいえば、電圧を印加し、その電場によって、イオンの位置が動くことで結晶構造が変わり、固体が持つ厚みが変化していると理解できます。

この圧電素子に高周波の交流電圧を加えると、高速に素子が伸び縮みするため、急激に縦波 (音) が生じ、超音波として放出されます。

参考文献
https://www.honda-el.co.jp/hb/1_1.html
https://senjyou.jp/ultrasonic-cleansing/

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