High power ultrasonic application using a multi-mode ultrasonic transducer

使用多模式超声波换能器的高功率超声波应用

• 批准号: 24656153
• 负责人: MORITA Takeshi
• 金额: $ 2.16万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-24656153/
• 关键词: 音響エネルギー; 超音波工学; 強力超音波応用; 近接音場浮揚; 非線形現象

Near-field acoustic levitation (NFAL) is one of the high-power ultrasonic applications that are based on the nonlinear phenomena. The NFAL enables non-contact transportation by levitating kg-order objects. Until now, various NFAL researches had been reported; however they used only the simple sinusoidal vibration wave for a levitation force.In this study, we propose to utilize various wave forms to improve NFAL performances. For this purpose, new designed ultrasonic transducer was fabricated, whose resonant frequencies ratio can be controlled precisely, f3/f1 = 2. Using this transducer, fundamental and second vibration modes are easily combined. From the experimental results, we confirmed the nonlinear bulk modulus of air contributes to NFAL significantly and found the appropriate model using Poisson's law. According to this calculation, it was clarified that the form controlled wave is effective especially in the case of highly-loaded conditions.

近场声悬浮（NFAL）是基于非线性现象的高功率超声应用。 NFAL通过悬浮kg级对象实现非接触式传输。到目前为止，已经报道了各种NFAL研究。但是，他们仅将简单的正弦振动波用于悬浮力。在这项研究中，我们建议利用各种波形来改善NFAL性能。为此，制造了新设计的超声传感器，其共振频率比可以精确控制，F3/f1 = 2。使用此传感器，基本和第二振动模式很容易组合。从实验结果中，我们确认空气的非线性散装模量显着促进NFAL，并使用Poisson定律找到了适当的模型。根据该计算，澄清的是，受控波是有效的，尤其是在载荷高度的情况下。

项目成果

Improvement of miniaturized resonant type SIDM actuator

小型化谐振型SIDM执行器的改进

• 发表时间: 2012
• 作者: T.Morita;H.Murakami;T.Yokose;H.Hosaka;武藤将史,森田剛;武藤将史,森田剛;Takeshi MORITA;Takami YOKOSE
• 通讯作者: Takami YOKOSE

多重モード振動子を用いた近接場音波浮揚の基礎的研究

多模振荡器近场声悬浮基础研究

• 发表时间: 2013
• 作者: T.Morita;H.Murakami;T.Yokose;H.Hosaka;武藤将史,森田剛
• 通讯作者: 武藤将史,森田剛

Study on near-field acoustic levitation by multi-mode ultrasonic transducer

多模超声换能器近场声悬浮研究

• 作者: Masafumi Mutou;Takeshi Morita
• 通讯作者: Takeshi Morita

Takami Yokose, Hiroshi Hosaka and Takeshi Morita, "Design of miniaturized resonant type SIDM actuator

Takami Yokose、Hiroshi Hosaka 和 Takeshi Morita，“小型化谐振型 SIDM 执行器的设计

• 发表时间: 2012
• 作者: T.Morita;H.Murakami;T.Yokose;H.Hosaka;武藤将史,森田剛;武藤将史,森田剛;Takeshi MORITA;Takami YOKOSE;Takami YOKOSE
• 通讯作者: Takami YOKOSE

Resonant type SIDM actuator for low input voltage operation

用于低输入电压操作的谐振型 SIDM 执行器

• 发表时间: 2012
• 作者: T.Morita;H.Murakami;T.Yokose;H.Hosaka;武藤将史,森田剛;武藤将史,森田剛;Takeshi MORITA
• 通讯作者: Takeshi MORITA