超音波システム研究所
最終更新日:2024-05-23 17:35:25.0
ステンレス線を利用した超音波技術2.00
基本情報ステンレス線を利用した超音波技術
超音波システムの開発技術
超音波システム研究所は、
超音波制御により表面弾性波を利用した、
応用システム技術を開発しています。
超音波(発振制御)と表面弾性波の組み合わせにより
ダイナミックな超音波伝搬制御を実現します。
ポイントは
表面弾性波による非線形現象を
効率の高い状態で制御可能にする
各種部材の超音波伝搬特性に基づいた、
発振条件の設定(波形・出力・周波数・変化・・・)です。
上記の具体的な技術として
水槽・治工具・・・と超音波の相互作用による
非線形現象(バイスペクトル)を
目的(洗浄、攪拌、加工、溶接、表面処理、応力緩和処理、検査・・)
に合わせて制御する、システム技術を開発しました。
超音波の伝搬状態の測定・解析技術を利用した結果、
1)50次以上の高調波の制御を実現していること
2)20kHz以下の共振現象と非線形現象を最適化できること
3)複数の超音波発振に応用すること・・・を確認しています。
システムの音響特性を
(測定・解析・評価)確認して
発振制御条件を調整設定することがノウハウです
叩いて(低周波刺激で)超音波を利用する
超音波システム研究所は、
*超音波の発振制御技術(オリジナル製品:超音波発振制御プローブ)
*超音波伝搬状態の測定技術(オリジナル製品:超音波テスター)
*超音波伝搬状態の解析技術(時系列データの非線形解析システム)
*超音波伝搬状態の最適化技術(音と超音波の最適化処理)
*超音波発振プローブ・伝搬用具の開発製造技術
*システムの表面弾性波をコントロールする技術
・・・・
上記の技術を応用して
<音と超音波の組み合わせ>を利用した
超音波(非線形共振現象)の制御技術を開発・応用しています。
注:オリジナル非線形共振現象
オリジナル発振制御により発生する高調波の発生を
共振現象により高い振幅に実現させたことで起こる
超音波振動(高調波10次以上)の共振現象
この技術の応用事例として、
各種部品・材料の状態(空中、水中、弾性体との接触・・)に合わせた、
超音波の効果的な利用(洗浄・表面改質・攪拌・化学反応促進・・・
各種システムの振動制御)を実現させています。
(詳細を見る)
超音波の各種相互作用を測定解析する技術に基づいた、超音波伝搬制御
超音波システム研究所は、
音圧測定解析装置(超音波テスター)と
メガヘルツの超音波発振制御プローブの製造技術により
超音波システムの音響特性(超音波の相互作用を測定解析)を考慮した、
「超音波の非線形伝搬制御技術」を開発しました。
今回開発した技術により
「超音波の発振(発振機・振動子・・)」による
対象物・超音波機器・治工具・・・を含めた、
各種の相互作用を測定解析に基づいて、
目的に合わせた、超音波のダイナミック制御が、可能になりました。
注:自己相関、バイスペクトル、パワー寄与率、インパルス応答
特に、
高調波に関する超音波と対象物の相互作用を検出・確認することで
複雑な形状や、精密部品の洗浄に対する効果的な
制御(液循環、治工具、洗浄物の固定方法、・・・)が明確になります。
従って、適切な
超音波周波数の選択や
異なる超音波周波数の振動子の組み合わせ・・
対象物に合わせた使用方法が決定できます。
これは、加工・洗浄・表面改質・化学反応の促進・・・に対して
目的に合わせた
効果的な超音波利用技術です。
(詳細を見る)
超音波プローブの製造・評価技術をコンサルティング提供
超音波システム研究所は、
<超音波伝搬特性(音響特性)の分類>に基づいた、
500Hzから900MHzの超音波伝搬状態を制御可能にする
超音波プローブの製造・評価技術を開発しました。
目的に合わせた、
オリジナル超音波発振制御プローブの製造開発が可能です。
この技術を、コンサルティング提供しています
興味のある方はメールでお問い合わせください
超音波プローブの伝搬特性
1)振動モードの検出(自己相関の変化)
2)非線形現象の検出(バイスペクトルの変化)
3)応答特性の検出(インパルス応答特性の解析)
4)相互作用の検出(発振電圧と受信電圧の相互作用:パワー寄与率を解析)
注:「R」フリーな統計処理言語かつ環境
autcor:自己相関の解析関数
bispec:バイスペクトルの解析関数
mulmar:インパルス応答の解析関数
mulnos:パワー寄与率の解析関数
(詳細を見る)
超音波発振(スイープ発振、パルス発振)システム
超音波システム研究所は、
超音波の発振制御技術による
表面弾性波の非線形振動現象をコントロールする技術を開発しました。
各種対象(水槽、振動子、プローブ、治具、対象物・・・)について
基本的な超音波の音響特性(応答特性、伝搬特性)を確認することで、
利用目的に合わせた、超音波伝搬状態を、発振制御により実現します。
2種類以上の非線形共振型超音波発振制御プローブによる、
スイープ発振、パルス発振の発振条件の設定(注)により
高い音圧レベルの共振現象と、
高調波の発生現象(10次以上の非線形現象)による、
900MHz以上の高周波伝搬状態を、ダイナミック制御します。
注:精密洗浄事例
スイープ発振 700kHz~20MHz 15W
パルス発振 13MHz 8W
超音波の伝搬特性
1)振動モードの検出(自己相関の変化)
2)非線形現象の検出(バイスペクトルの変化)
3)応答特性の検出(インパルス応答の解析)
4)相互作用の検出(パワー寄与率の解析)
注:「R」統計処理言語
autcor:自己相関の解析関数
bispec:バイスペクトルの解析関数
(詳細を見る)
超音波プローブの表面弾性波を利用した、表面改質技術
超音波システム研究所は、
超音波の伝搬状態に関する、計測・解析・制御技術を、
対象物の音響特性として利用することで、、
超音波の非線形伝搬状態を制御可能にしました。
その結果、効率良く、
部品の表面残留応力を緩和する技術を開発・発展しました。
この表面残留応力を緩和する技術により
金属疲労・・に対する疲れ強さの改善を行うとともに
各種表面処理の均一化を実現しています。
特に、超音波の伝搬状態を
対象物のガイド波(表面弾性波・・)を考慮した設定・制御により、
対象物への効果的なダイナミックに変化する
非線形現象を含んだ刺激として実現させる
制御方法・治工具・・・具体的な方法・技術を開発しました。
金属部品、樹脂部品、粉体部材、・・・の各種に対して
幅広い効果を確認しています。
これは、新しい超音波による表面処理技術であり、
音響特性による一般的な効果を含め
新素材の開発、攪拌、分散、洗浄、化学反応実験・・・
に大きな特徴的な固有の操作技術として、
利用・発展できると考え、提案・実施しています。
(詳細を見る)
メガヘルツ超音波を利用した、超音波洗浄機の改善コンサルティング
超音波システム研究所は、
メガヘルツ超音波発振制御を利用して、
1-700MHz以上の音響流(超音波伝搬状態)制御を可能にする
超音波洗浄技術を開発しました。
超音波伝搬状態の測定・解析・評価・技術に基づいた、
精密洗浄・加工・攪拌・・・への新しい応用技術です。
各種材料の音響特性(表面弾性波)の利用により
20W以下の超音波出力で、1000リッターの水槽でも、
対象物への超音波刺激は制御可能です。
弾性波動に関する工学的(実験・技術)な視点と
抽象代数学の超音波モデルにより
非線形現象の応用方法として開発しました。
ポイントは
治工具(弾性体:金属・ガラス・樹脂)の利用です、
対象物の条件・・・により
超音波の伝搬特性を確認することで、
オリジナル非線形共振現象(注1)として
対処することが重要です
注1:オリジナル非線形共振現象
オリジナル発振制御により発生する高調波の発生を
共振現象により高い振幅に実現させたことで起こる
超音波振動の共振現象
各種コンサルティングにおいて提案実施しています。
(詳細を見る)
超音波(スイープ発振、パルス発振)システム-ノウハウ-
超音波システム研究所は、
オリジナル超音波プロ-ブの製造技術により
プローブの音響特性に基づいた、発振制御技術を開発しました。
表面弾性波の非線形振動現象をコントロールする技術に発展しています。
ポイントは、超音波素子表面の表面弾性波について
伝搬特性と利用目的に合わせた、超音波発振制御に関する
最適化制御方法(スイープ発振とパルス発振の組み合わせ条件)です。
そのために、
オリジナルプローブの超音波伝搬特性の動作確認
(音圧レベル、周波数範囲、非線形性、・・ダイナミック特性)による、
超音波伝搬状態に関するダイナミックな特性評価が重要です。
特に、超音波プローブ(あるいは素子)の送受信特性と
発振器(ファンクションジェネレーター)についての、
ダイナミックに変化する発振特性の測定・解析・評価が必要です。
超音波の伝搬特性
1)振動モードの検出(自己相関の変化)
2)非線形現象の検出(バイスペクトルの変化)
3)応答特性の検出(インパルス応答の解析)
4)相互作用の検出(パワー寄与率の解析)
(詳細を見る)
メガヘルツ超音波の発振制御による、表面残留応力を緩和処理する技術
超音波システム研究所は、
1)超音波プローブの製造技術
2)超音波伝搬状態の評価技術
3)超音波を利用した表面検査技術
以上を応用して、表面残留応力の測定・解析・評価方法を開発してきました。
多数の実績から、超音波の利用技術として様々な応用が可能であると考え、
関連技術を含め公開しています。
具体例
表面処理ノウハウ:標準的な設定
出力 13-15V
矩形波 Duty47.1%
スイープ範囲 500kHz~13MHz 2秒
強度が低い対象(あるいは長時間の処理)に対する設定
出力 1-3V
矩形波 Duty47.1%
スイープ範囲 300kHz~3MHz 1秒
(あるいは 100kHz~5MHz 1秒)
注:対象物の超音波伝搬特性と、
ファンクションジェネレーターの発振特性により
発振条件は大きく変わります
超音波の伝搬特性
1)振動モードの検出(自己相関の変化)
2)非線形現象の検出(バイスペクトルの変化)
3)応答特性の検出(インパルス応答の解析)
4)相互作用の検出(パワー寄与率の解析)
(詳細を見る)
超音波の最適化技術--共振現象と非線形現象の最適化技術--
超音波システム研究所は、
オリジナル超音波システム(音圧測定解析・発振制御)による、
超音波伝搬状態の各種解析結果から、
共振現象と非線形現象を制御可能にする超音波伝搬システムについて、
目的に合わせて最適化する技術を開発しました。
これまでの制御技術に対して、
各種伝搬用具を含めた、超音波振動の伝搬経路全体に関する
新しい測定・評価パラメータ(注)により
超音波利用の目的(洗浄、攪拌、加工・・) に合わせた、
超音波のダイナミックな伝搬状態を実現する技術です。
これは具体的な応用がすぐにできる方法・技術です
コンサルティングとして提案・対応しています
(超音波加工、ナノレベルの精密洗浄、攪拌。・・実績が増えています)
注:オリジナル技術製品(超音波の音圧測定解析システム)により
水槽、振動子、対象物、治工具・・・の
伝搬状態に関するダイナミックな変化を測定・解析・評価します。
(パラメータ:
パワースペクトル、自己相関、バイスペクトル、
パワー寄与率、インパルス応答特性、ほか)
(詳細を見る)
複数の異なる「超音波振動子」を同時に照射する技術・装置
超音波システム研究所は、
複数の異なる周波数の「超音波振動子」を利用する技術を応用・発展させ
ました。
今回開発した応用技術は
定在波の制御により、キャビテーションと加速度の効果を
具体的な伝搬周波数のパワースペクトルとして変化させるという技術です。
周波数28+72kHz、出力200Wの超音波照射で、
1ミクロンの分散効果を実現させることも
周波数28+40kHz、出力280Wの超音波照射で、
ダメージを発生させずに洗浄することも可能です。
オリジナルの超音波伝搬状態の測定・解析技術により、
振動子の組み合わせによる制御状態が実現することを確認しています。
これは、新しい超音波技術であり、
超音波のダイナミック特性による一般的な効果を含め
新素材の開発、攪拌、分散、洗浄、化学反応実験・・・
に大きな特徴的な固有の操作技術として、
コンサルティングにおいて利用・発展対応しています。
原理の論理的な説明と
具体的な方法(技術)について
コンサルティング対応させていただきます。 (詳細を見る)
充電式超音波洗浄器(50kHz 10W)の利用技術
超音波システム研究所は、
充電式超音波洗浄器(50kHz 10W)と
治工具(樹脂容器、ガラス容器、ステンレス容器・・)を利用した
超音波利用(音響流の制御)技術に関する実験動画を公開しています。
超音波伝搬状態の変化を
超音波テスターで測定・解析します。
音圧測定装置:超音波テスターの特徴(100MHzタイプの場合)
*測定(解析)周波数の範囲
仕様 0.1Hz から 100MHz
*超音波発振
仕様 1Hz から 1MHz
*表面の振動計測が可能
*24時間の連続測定が可能
*任意の2点を同時測定
*測定結果をグラフで表示
*時系列データの解析ソフトを添付
超音波プローブによる発振・測定・解析システムです。
測定したデータについて、
位置や状態と、弾性波動を考慮した解析で、
各種の音響特性として検出し
目的に合わせて、応用(制御)します。
(詳細を見る)
音と超音波の組み合わせ技術ーー低周波と高周波の最適化ーー
超音波システム研究所は、
*超音波伝搬状態の測定技術(オリジナル製品:超音波テスター)
*超音波伝搬状態の解析技術(時系列データの非線形解析システム)
*超音波伝搬状態の最適化技術(音と超音波の最適化処理)
*メガヘルツの超音波発振プローブの製造技術
*表面弾性波の制御技術
・・・・
上記の技術を応用して
<音と超音波の組み合わせ>を利用した
超音波(非線形共振現象)の制御技術を開発・応用しています。
注:オリジナル非線形共振現象
オリジナル発振制御により発生する高調波の発生を
共振現象により高い振幅に実現させたことで起こる
超音波振動(高調波10次以上)の共振現象
超音波の伝搬特性
1)振動モードの検出(自己相関の変化)
2)非線形現象の検出(バイスペクトルの変化)
3)応答特性の検出(インパルス応答の解析)
4)相互作用の検出(パワー寄与率の解析)
注:「R」フリーな統計処理言語かつ環境
autcor:自己相関
bispec:バイスペクトル
mulmar:インパルス応答
mulnos:パワー寄与率
(詳細を見る)
超音波の非線形スイープ発振制御技術ーー発振波形と制御ノウハウーー
超音波システム研究所(所在地:東京都八王子市)は、
表面弾性波の非線形振動現象を利用した
新しい超音波の非線形スイープ発振制御技術を開発しました。
複雑な振動状態について、
1)線形現象と非線形現象
2)相互作用と各種部材の音響特性
3)音と超音波と表面弾性波
4)低周波と高周波(高調波と低調波)
5)発振波形と出力バランス
6)発振制御と共振現象
・・・
上記について
音圧測定データに基づいた
統計数理モデルにより
表面弾性波の新しい評価方法で最適化します。
超音波洗浄、加工、攪拌、・・・表面検査、・・ナノテクノロジー、・・
応用研究・・・ 様々な対応が可能です。
(詳細を見る)
2台のファンクションジェネレータによる、超音波の発振制御技術
超音波システム研究所は、
2台のファンクションジェネレータを利用することで
全く新しい超音波のダイナミック制御技術を開発しました。
2種類の異なる波形による(スイープ)発振により、
超音波の非線形現象(注)をコントロールする技術を実現しました。
注:非線形(共振)現象
オリジナル発振制御により発生する(10次以上の)高調波の発生を
低周波の振動現象と共振することで
高い振幅の高調波の発生を実現させた
超音波振動の非線形(共振)現象
各種部材の超音波伝搬特性を目的に合わせて最適化することで
効率の高い超音波発振制御が可能になります。
超音波テスターの音圧データの測定解析により
表面弾性波のダイナミックな変化を、
利用目的に合わせて、コントロールするシステム技術です。
(詳細を見る)
取扱会社 ステンレス線を利用した超音波技術
2008. 8 超音波システム研究所 設立 ・・・ 2012. 1 超音波計測・解析システム製造販売開始 ・・・ 2022.12 超音波の非線形現象を評価する技術を開発 2023. 1 共振現象と非線形現象の最適化技術を開発 2023. 2 超音波技術開発に関する西田幾多郎モデルを開発 2023. 6 超音波の非線形振動現象に基づいた最適化技術を開発 2023. 6 超音波プローブの製造方法を開発 2023. 8 スペクトル系列を利用した、超音波制御技術を開発 2023. 8 スイープ発振とパルス発振の組み合わせ技術を開発 2023. 9 100MHz以上の超音波御技術開発 2023.10 メガヘルツ超音波めっき技術開発 2023.11 非線形現象の制御技術を開発 2024. 1 超音波振動の相互作用を測定解析評価する技術を開発 2024. 2 メガヘルツ超音波による表面処理技術を開発 2024. 4 共振現象と非線形現象の最適化技術を開発 2024. 5 音と超音波の組み合わせに関する最適化技術を開発 2024. 6 水槽と超音波と液循環に関する最適化・評価技術を開発
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