超音波システム研究所
最終更新日:2022-05-24 15:47:22.0
複数の超音波プローブによるスイープ発振の組み合わせ制御技術1.00
基本情報複数の超音波プローブによるスイープ発振の組み合わせ制御技術
オリジナル超音波システムの開発技術
超音波システム研究所は、
表面弾性波の非線形振動現象を利用した
複数の超音波プローブによる
スイープ発振の組み合わせ制御技術を開発しました。
複数の超音波発振制御プローブの特性により、
利用目的と相互作用の測定・解析確認に基づいた
スイープ発振の条件設定を行います。
対象物や水槽、治工具・・の固有振動数や
システムの振動系似合わせた、
低周波の共振現象を利用することで
30W程度の出力でも
3000-5000リットルの水槽内に
高い音圧・高い周波数を伝搬させることが可能になります。
ダイナミックな変化として、同時に、
1MHzの発振に対する
10次、30次、100次・・の高調波の発生も実現出来ます。
ポイントは、音圧データの測定・解析に基づいた
システムのダイナミックな振動特性を解析・評価することです。
目的に適した超音波の状態を示す
新しい評価基準(パラメータ)を設定・確認(注)しました。
同時に、超音波プローブの製造技術も発展させることが出来ました。
注:
非線形特性
応答特性
ゆらぎの特性
相互作用による影響
超音波発振制御プローブの製造技術(コンサルティング対応)
超音波システム研究所は、
500Hzから100MHz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技術を開発しました。
超音波プローブ:概略仕様
測定範囲 0.01Hz~100MHz
発振範囲 0.5kHz~100MHz
材質 ステンレス、LCP樹脂、シリコン、テフロン、ガラス・・・
発振機器 例 ファンクションジェネレータ
<金属・樹脂・ガラス・・・の音響特性>を把握することで
発振制御により、音圧レベル、周波数、ダイナミック特性について
目的に合わせた伝搬状態を実現します
希望により、Microsoft Teams meetingによる
オンライン対応も行います
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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。
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メガヘルツの超音波システム(超音波の発振制御技術の応用)
超音波システム研究所は、
超音波機器に関して、
メガヘルツの超音波発振制御プローブを利用することで、
1-100MHzの超音波伝搬状態制御を可能にする
超音波システム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・溶接・めっき・・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、
数トンの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
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超音波の非線形スイープ発振制御技術
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。
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超音波の非線形振動現象をコントロールする技術
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。
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超音波の非線形現象制御による化学反応制御
超音波システム研究所は、
「超音波の非線形現象(音響流)を制御する技術」を利用して
「超音波による化学反応を制御する技術」を開発しました。
この技術は
容器の相互作用を測定確認することで
メガヘルツの超音波発振プローブによる超音波制御(注)により
目的に合わせた、超音波(キャビテーション・音響流)を制御します。
注:超音波制御
2種類の非線形共振型超音波発振プローブによる、
スイープ発振、パルス発振の発振条件の設定により
高い音圧の共振現象と、
高調波の発生現象(非線形現象)による、
30MHz以上の高周波伝搬状態を、ダイナミック制御します。
注:超音波制御「精密洗浄事例」
スイープ発振 70kHz~15MHz 15W
パルス発振 13MHz 8W
注:超音波制御「ナノレベルの攪拌事例」
スイープ発振 880kHz~22MHz 12W
パルス発振 14MHz 10W
特に、
音響流制御による、高調波のダイナミック特性により
ナノレベルの反応・対応が実現しています
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取扱会社 複数の超音波プローブによるスイープ発振の組み合わせ制御技術
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(超音波テスターNA)製造販売開始 ・・・・ 2022. 7 非線形現象を利用した、洗浄・攪拌技術を開発 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 抽象数学における、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以上の超音波伝搬制御技術を開発 2023.10 メガヘルツの超音波めっき(特許出願) 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
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