超音波システム研究所
最終更新日:2024-04-25 15:12:11.0
超音波テスターの非線形解析(バイスペクトル解析)操作手順1.00
基本情報超音波テスターの非線形解析(バイスペクトル解析)操作手順
超音波の伝搬状態を測定・解析・評価する技術
<< 超音波の音圧データ解析 >>
1)時系列データに関して、
多変量自己回帰モデルによるフィードバック解析により
測定データの統計的な性質(超音波の安定性・変化)について
解析評価します
2)超音波発振による、発振部が発振による影響を
インパルス応答特性・自己相関の解析により
対象物の表面状態・・に関して
超音波振動現象の応答特性として解析評価します
3)発振と対象物(洗浄物、洗浄液、水槽・・)の相互作用を
パワー寄与率の解析により評価します
4)超音波の利用(洗浄・加工・攪拌・・)に関して
超音波効果の主要因である対象物(表面弾性波の伝搬)
あるいは対象液に伝搬する超音波の
非線形(バイスペクトル解析結果)現象により
超音波のダイナミック特性を解析評価します
この解析方法は、
複雑な超音波振動のダイナミック特性を
時系列データの解析手法により、
超音波の測定データに適応させる
これまでの経験と実績に基づいて実現しています。
超音波の特性
1)振動モード
2)非線形現象
3)応答特性
4)相互作用
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。
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非線形現象の音圧測定解析に基づいた、超音波洗浄機の改良技術
超音波システム研究所は、
超音波の発振制御による、表面弾性波の伝搬状態について
低周波と高周波の組み合わせによる
共振現象・非線形現象をコントロールする技術を開発しました。
新しい超音波伝搬部材(ステンレス線、チタン製ストロー・・)
の利用により、目的に合わせた効率の高い超音波利用が可能になります。
超音波テスターの音圧データの測定解析により
表面弾性波の複雑な変化を、
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。
実用的には、
複数(2種類)の超音波プローブによる
複数(2種類)の発振(スイープ発振、パルス発振)が
複雑な振動現象(オリジナル非線形共振現象)を発生させることで
高い音圧で高い周波数の伝搬状態、あるいは、
目的の固有振動数に合わせた低い周波数の伝搬状態を実現します。
特に、水槽やポンプ・・振動特性とメガヘルツ超音波の最適化により、
効率の高い超音波制御
(30W出力で、3000リットルの洗浄液に伝搬)を実現します。
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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、
表面弾性波による非線形振動現象を利用した
超音波の発振制御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
基本的な音響特性(応答特性、伝搬特性)を確認することで、
目的の超音波伝搬状態を、発振制御により可能になります。
オリジナルの非線形共振型超音波発振プローブによる、
発振条件(波形、出力、制御、・・)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、
300MHz以上の高周波伝搬状態を最適化します。
この技術は、低出力の超音波発振を効率よく利用する方法です
デジタル制御による、
離散値的なファンクションジェネレータの特性を利用した
各種パラメータの設定がポイントです
非線形共振型超音波発振プローブを利用することで
共振現象による音圧レベルの制御範囲が大きく広がるため
従来の共振現象による音圧レベルとは大きく異なり
ダメージや破壊といった現象にならない
音圧測定解析に基づいた、制御設定の最適化が必要です
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超音波の音圧測定解析に基づいた、超音波のダイナミック制御事例
超音波システム研究所は、
超音波振動の測定・解析システムを、2012年4月より、製造販売しています。
測定したデータについて、弾性波動を考慮した解析で、
超音波の非線形現象(音響流)やキャビテーション効果を
グラフにより目視確認できるようにしたシステムです。
複雑に変化する超音波の利用状態について、「非線形現象」を考慮するために、
時系列データの自己回帰モデルによる、自己相関・バイスペクトルを解析して
その変化・・・・を、評価・応用しています
目的に応じた新しい利用方法を多数実現しています
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(インパルス応答特性の解析)
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
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超音波の非線形現象による、ナノレベルの攪拌技術
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
効果的な攪拌(乳化・分散・粉砕)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
金属粉末をナノサイズに分散する事例から応用発展させました。
2023.11 非線形現象を制御する超音波発振制御技術を開発
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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取扱会社 超音波テスターの非線形解析(バイスペクトル解析)操作手順
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 ・・・ 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 2024. 7 ポリイミドフィルムに鉄めっきを行った部材を利用した超音波プローブを開発 2024. 8 シャノンのジャグリング定理を応用した超音波制御方法を開発 2024. 9 ポータブル超音波洗浄器を利用した音響流制御技術を開発 2024.10 メガヘルツ超音波を利用した「振動技術」を開発 2024.10 ステンレス製真空二重構造容器を利用した超音波発振制御プローブを開発 2024.11 メガヘルツの流水式超音波(水中シャワー)技術を開発 2024.11 相互作用・応答特性を考慮した、超音波の音圧データ解析・評価技術を開発
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