超音波システム研究所
最終更新日:2023-08-27 10:04:04.0
超音波の発振制御技術(スイープ発振とパルス発振の組み合わせノウハウ) 1.00
基本情報超音波の発振制御技術(スイープ発振とパルス発振の組み合わせノウハウ)
--低周波の共振現象と、高周波の非線形現象をコントロールする技術--
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。
超音波プローブ:概略仕様
測定範囲 0.01Hz~100MHz(特別タイプ 200MHz)
発振範囲 0.5kHz~100MHz(特別タイプ 300MHz)
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
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、
100MHz以上の高周波伝搬状態を、ダイナミック制御します。
――ノウハウ――
ダイナミックに変化するスイープ発振に対して、
出力バランス(例 スイープ発振の30%以下の出力)と
パルス発振波形の最適化で、
目的(共振現象や高調波・・の発生頻度や周波数・・)に合わせた、
非線形現象コントロールできます。
超音波による液体(特に溶剤)の均一化・流動性改善技術
--超音波の非線形現象を制御する技術による
ナノレベルの攪拌・乳化・分散・粉砕技術--
超音波処理1::「粉末のナノ化」
超音波処理2::「液体の均一化・流動性改善」
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」を利用した
「超音波による液体の均一化・流動性改善技術」を開発しました。
この技術は
表面検査による間接容器、超音波水槽、その他事項具・・の
超音波伝搬特徴(解析結果)を利用(評価)して
超音波(キャビテーション・音響流)を制御します。
さらに、
具体的な対象物の構造・材質・音響特性に合わせ、
効果的な超音波(キャビテーション・音響流)伝搬状態を、
ガラス容器・超音波・対象物・・の相互作用に合わせて、
超音波の発振制御により実現します。
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
ナノレベルの対応が実現しています
超音波の伝搬特性
1)振動モード(自己相関)
2)非線形現象(バイスペクトル)
3)応答特性(インパルス応答)
4)相互作用(パワー寄与率)
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超音波の音圧測定解析(コンサルティング対応)
超音波システム研究所は、
多変量自己回帰モデルによるフィードバック解析技術を応用した、
「超音波の伝搬状態を測定・解析・評価する技術」を利用して
超音波利用に関するコンサルティング対応を行っています。
超音波テスターを利用したこれまでの
計測・解析・結果(注)を時系列に整理することで
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・確認します。
注:
非線形特性(音響流のダイナミック特性)
応答特性
ゆらぎの特性
相互作用による影響
統計数理の考え方を参考に
対象物の音響特性・表面弾性波を考慮した
オリジナル測定・解析手法を開発することで
振動現象に関する、詳細な各種効果の関係性について
新しい理解を深めています。
その結果、
超音波の伝搬状態と対象物の表面について
新しい非線形パラメータが大変有効である事例による
実績が増えています。
特に、洗浄・加工・表面処理効果に関する評価事例・・
良好な確認に基づいた、制御・改善・・・が実現します。
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超音波プローブによるスイープ発振制御技術
超音波システム研究所は、
超音波プローブによる
スイープ発振による超音波の伝搬制御技術を開発しました。
超音波発振制御プローブの伝搬特性により、
利用目的と相互作用に合わせた、
各超音波プローブ毎に、スイープ発振の条件設定を行います。
対象物や装置・水槽、治工具・・の振動モードを考慮することで、
システムの振動系に合わせた、スイープ発振条件により、
低周波の共振現象を制御することが、可能になります。
30W程度の出力でも
3000-5000リットルの水槽内に
高い音圧・周波数の超音波振動を伝搬制御することが可能になります。
<<具体例>>
ダイナミックな変化として、低周波の共振現象と同時に、
超音波プローブの1~10MMHzのスイープ発振条件により、
10次、30次、100次・・・高調波の発生を実現が、
精密洗浄やナノレベルの分散・・に応用出来ます。
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。
超音波の伝搬特性
1)振動モード
2)非線形現象
3)応答特性
4)相互作用
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超音波機器の音圧測定解析(自己相関、バイスペクトル、他)
特徴(標準的な仕様の場合)
*測定(解析)周波数の範囲
仕様 0.1Hz から 100MHz
*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
*時系列データのオリジナル解析ソフトを利用
超音波プローブによる測定システムです。
超音波プローブを対象物に取り付けて測定を行います。
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、
各種の音響性能として検出します。
音圧測定解析技術について、コンサルティング対応します
1)測定装置の操作
2)解析ソフトの操作
3)解析結果の評価方法
<解析の考え方:統計的な考え方について>
統計数理には、抽象的な性格と具体的な性格の二面があり、
具体的なものとの接触を通じて
抽象的な考えあるいは方法が発展させられていく、
これが統計数理の特質である
超音波の伝搬特性
1)振動モードの検出
2)非線形現象の検出
3)応答特性の検出
4)相互作用の検出
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超音波プローブを利用した超音波制御システム
超音波システム研究所は、
オリジナル製品:超音波発振プローブ製造に関する、
音響特性の解析・評価技術を応用した、
メガヘルツの超音波発振制御システムを開発しました。
超音波を利用した
洗浄、改質、検査、・・・への新しい応用システムです。
低周波の振動・音との組み合わせ制御による応用も可能です。
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
応用システム技術として開発しました。
ポイントは
表面弾性波の利用方法です、
対象物の条件・・・により
超音波の伝搬特性を確認(注1)することで、
オリジナル非線形共振現象(注2)として
対処することが重要です
注1:超音波の伝搬特性
非線形特性
応答特性
ゆらぎの特性
相互作用による影響
注2: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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メガヘルツの超音波システム
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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メガヘルツの超音波洗浄器(コンサルティング対応)
超音波システム研究所は、
超音波洗浄器に関して、
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。
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
様々な分野への利用が可能になると考え
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)
取扱会社 超音波の発振制御技術(スイープ発振とパルス発振の組み合わせノウハウ)
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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