超音波システム研究所 ロゴ超音波システム研究所

最終更新日:2024-06-26 16:42:35.0

  •  
  • カタログ発行日:2024/6/26

超音波による精密洗浄技術1.00

基本情報超音波による精密洗浄技術

―超音波のダイナミック制御システム開発に関する技術資料―

超音波の安定したコントロールには、洗浄液の安定した均一な状態が必要である。

特に、洗浄液の溶存気体が均一な濃度で洗浄水槽内に分布をした状態では、
超音波が水槽全体に均一に広がり、超音波(音圧、周波数、変化)の制御が
目的に合わせて実現出来る。

しかし、超音波・ファインバブルの洗浄現象には、洗浄対象物を含め、
超音波振動子・水槽・治具・・・沢山の条件
(サイズ、材質、構造、製造方法、設置方法・・)があり、
それぞれの影響が複雑に関連している。
(例:キャビテーション・音響流が、溶存気体濃度の分布を変化させている)

その中で、最も重要な事項が、非線形現象としての音響流の変化である。

超音波を測定・解析(自己相関・バイスペクトル)・評価することで、
超音波の分類に基づいた、超音波(キャビテーション・音響流)の
ダイナミック制御を実現するための各種技術を開発した。


ファインバブルによる音響流制御を利用した超音波洗浄機

ファインバブルによる音響流制御を利用した超音波洗浄機 製品画像

超音波システム研究所は、
 超音波の伝搬現象に関する測定・解析・評価技術に基づいて、
 超音波加工、攪拌、化学反応・・にも利用可能な、
 ファインバブルを利用した超音波洗浄機を開発しました。

推奨システム概要

1:超音波とファインバブルによる表面改質処理を行った
  超音波振動子

2:超音波とファインバブルによる表面改質処理を行った
  超音波専用水槽

3:脱気・ファインバブル(マイクロバブル)発生液循環システム

4:制御装置による、超音波と液循環の最適化制御システム

5:超音波テスターによる、音圧管理システム


注意:水槽・振動子・治工具については、エージング処理により
   音響特性の調整対応が可能です

*特徴

超音波専用水槽による効果的な洗浄装置です

効率の高い超音波利用により
通常の水槽では強度・耐久性が不十分となります
(通常の水槽を、超音波とファインバブルで表面改質対応します)

洗浄・攪拌・表面改質・・・対象と目的により
超音波(キャビテーション・音響流)を制御します


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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

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 製品画像

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
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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

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 製品画像

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 製品画像

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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超音波の伝搬特性ー振動モード・非線形現象・応答特性・相互作用ー

超音波の伝搬特性ー振動モード・非線形現象・応答特性・相互作用ー 製品画像

超音波プローブのダイナミック特性を評価する技術

この技術を、コンサルティング提供します
 興味のある方はメールでお問い合わせください

各種部材(ガラス容器・・)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、5000リッターの水槽でも、
 数トンの構造物、工作機械、各種製造ライン・・・・への
 超音波刺激による効果を確認しています。

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
 非線形現象のコントロール・応用方法として開発しました。

ポイントは
 超音波素子表面の表面弾性波利用技術です、
 対象物の条件(材質・形状・構造・サイズ・数量・・)・・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として
 対処することが重要です

注1:超音波の伝搬特性
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(パワー寄与率の解析)

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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 製品画像

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。
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超音波の測定・解析・評価の出張コンサルティング

超音波の測定・解析・評価の出張コンサルティング 製品画像

<<超音波の音圧データ解析・評価>>

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。

注:解析には下記ツールを利用します
注:OML
注:TIMSAC
注:「R」フリーな統計処理言語かつ環境
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オリジナル超音波モデルに基づいた制御システムの開発技術

オリジナル超音波モデルに基づいた制御システムの開発技術 製品画像

<論理モデルの作成について>(情報量基準を利用して)
1)各種の基礎技術に基づいて、対象に関する、
 D1=客観的知識(学術的論理に裏付けられた理論)
 D2=経験的知識(これまでの結果)
 D3=観測データ(現実の状態)
 からなる 「情報データ群 」、DS=(D1,D2,D3) を明確に認識し
 その組織的利用から複数のモデル案を作成する

2)統計的思考法を、
 情報データ群(DS)の構成と、
  それに基づくモデルの提案と検証の繰り返し
  によって情報獲得を実現する思考法と捉える

3)AIC の利用等の評価方法により、
 様々なモデルの比較を行い、最適なモデルを決定する

4)作成したモデルに基づいて、超音波装置・システムを構築する

5)時間と効率を考え、
 以下のように対応することを提案しています
5-1)「論理モデル作成事項」を考慮して
   「直感によるモデル」を作成し複数の人が検討する
5-2)実状のデータや新たな情報によりモデルを修正・検討する
5-3)検討メンバーが合意できるモデルにより
   装置やシステムの具体的打ち合わせに入る
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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

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 製品画像

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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超音波洗浄機の設計・製造・開発コンサルティング

超音波洗浄機の設計・製造・開発コンサルティング 製品画像

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・解析技術を応用して、
超音波専用水槽の設計・製造技術を開発しました。

今回開発した技術により
 水槽の最大長さ:3cm(液量5cc)~
       600cm(液量8000リットル)の
 超音波専用水槽に対して、
 超音波洗浄や表面改質・・・に適した
 超音波の利用効率、キャビテーションと音響流のダイナミック制御、
 対象物への伝搬状態・・・を利用目的に合わせて実現出来ます。

従来の水槽(あるいは振動子)設計や製造においては
 音響特性に対する考慮が十分でないために、
 振動の干渉・減衰による不均一・不安定な事象により
 超音波の寿命・水槽のトラブル・・・が起きやすい傾向があります。

この技術は、
 現状の水槽・振動子・・に対しても
 問題点(洗浄液の各種分布、水槽・振動子の設置方法)を検出し
 改善・改良を行うことができます。

ーー提供ノウハウーー
0)装置の設計・製造方法
1)超音波のONOFF制御
2)液循環のONOFF制御
3)最適化ノウハウの提供
4)メガヘルツ超音波の利用方法
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メガヘルツの超音波システム(洗浄、攪拌、加工、表面処理・・)

メガヘルツの超音波システム(洗浄、攪拌、加工、表面処理・・) 製品画像

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、
1-700MHz以上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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超音波とファインバブルのダイナミック制御による表面処理技術

超音波とファインバブルのダイナミック制御による表面処理技術 製品画像

<<脱気ファインバブル発生液循環装置>>

1)ポンプの吸い込み側を絞ることで、キャビテーションを発生させる。
2)キャビテーションにより溶存気体の気泡が発生する。
上記が脱気液循環装置の状態。

3)溶存気体の濃度が低下すると
キャビテーションによる溶存気体の気泡サイズが小さくなる。
4)適切な液循環により、
20μ以下のファインバブルが発生する。
上記が脱気マイクロバブル発生液循環装置の状態。

5)上記の脱気ファインバブル発生液循環装置に対して
超音波を照射すると
ファインバブルを超音波が分散・粉砕して
ファインバブルの測定を行うと
ウルトラファインバブルの分布量がファインバブルの分布量より多くなる
上記の状態が、超音波を安定して制御可能にした状態。

6)超音波を安定して制御可能な状態に対して
オリジナル製品:メガヘルツの超音波発振制御プローブにより
メガヘルツ(1-20MHz)の超音波を発振制御する。
音圧レベルの制御方法は、液循環とメガヘルツの超音波の
オリジナル非線形共振現象をコントロールすることで
効果的なダイナミック状態に設定・制御する。
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各種溶剤への超音波伝搬制御システムの開発技術

各種溶剤への超音波伝搬制御システムの開発技術 製品画像

超音波システム研究所は、
テフロン(PTFE)利用による、
各種溶剤(フッ酸、塩酸、・・)への
超音波発振制御システムを開発しました。

テフロン棒(鉄心入り)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
発振制御(出力、波形、発振周波数、変化、・・・)による
目的の超音波伝搬状態を可能にします。

具体的には、2種類の超音波発振制御プローブにより、
利用目的と相互作用の測定・解析確認に基づいた
スイープ発振とパルス発振の組み合わせによる、発振条件設定を行います。

特に、低周波の共振現象を制御するために
高周波の非線形現象を利用します。
そのために、音圧測定は100MHz以上の測定範囲が必要となります。

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)しています。

注:
 非線形特性(高調波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

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超音波洗浄機の改良(ファインバブル発生システム追加の出張対応)

超音波洗浄機の改良(ファインバブル発生システム追加の出張対応) 製品画像

超音波システム研究所は、
超音波の非線形性に関する「測定・解析・制御」技術を応用した、
超音波の<解析・評価>方法(システム)を開発しました。

この技術を利用した
脱気ファインバブル発生液循環システム追加の出張対応を行っています。

複雑に変化する超音波の利用状態を、
 安定した状態で利用(制御)するために
 現場にある、具体的な水槽に対して
 脱気ファインバブル発生液循環システムを
 追加セット・音圧測定確認する
 出張サービスを行います。

<<脱気ファインバブル発生液循環技術の説明>>

適切な液循環とファインバブルの拡散性により
均一な洗浄液の状態が実現します

均一な液中を超音波が伝搬することで
安定した超音波の状態が発生します

この状態から
目的の超音波の効果(伝搬状態)を実現するために
液循環制御を行います
(水槽内全体に均一な音圧分布を実現して、
 超音波、液循環ポンプ、ファインバブル、・・の最適化を実現する
 運転制御が、個別の水槽に対するノウハウとなります)

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脱気ファインバブル発生液循環システムのコンサルティング

脱気ファインバブル発生液循環システムのコンサルティング 製品画像

超音波システム研究所は、
超音波の非線形性に関する「測定・解析・制御」技術を応用した、
超音波の<解析・評価>方法(システム)を開発しました。

この技術を利用した
脱気マイクロバブル発生液循環システムの
コンサルティングを行っています。

複雑に変化する超音波の利用状態を、
 安定した状態で利用(制御)するために
 現場にある、具体的な水槽に対して
 脱気マイクロバブル発生液循環システムを追加セットする
 コンサルティングを行います。

1:原理の説明
2:洗浄機(装置)に合わせた具体的な提案
3:ノウハウ説明
4:確認方法、調整方法、メンテナンス方法の説明

ファインバブルとメガヘルツ超音波による非線形振動制御技術開発

この技術について
「超音波を利用した振動測定技術」としてコンサルティング対応しています。

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)
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オンデマンド:超音波とファインバブルによる洗浄セミナー

オンデマンド:超音波とファインバブルによる洗浄セミナー 製品画像

プログラム

1).超音波・ファインバブル(マイクロバブル)に関する基礎知識と発生メカニズム
1.超音波の基礎
2.超音波振動の伝搬現象
3.ファインバブル(マイクロバブル)

2).超音波・ファインバブル(マイクロバブル)による洗浄方法とそのメリット
1.洗浄の基礎
2.物理作用・化学作用・相互作用
3.ファインバブルのメリット
 
3).超音波洗浄装置の考え方と導入・開発・改善ノウハウ
1.水槽・振動子の設置方法
2.マイクロバブル発生液循環システム

4).洗浄の具体的適用例と、
  洗浄効果実績のある超音波洗浄装置の具体例


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出張セミナー:超音波洗浄・ファインバブル等の実用技術

出張セミナー:超音波洗浄・ファインバブル等の実用技術 製品画像

<開催主旨>
これまでの洗浄に関するコンサルティング経験から
 洗浄に対する取り組みは洗浄原理の理解を深めること以上に
 新素材・新加工・製造技術の進歩により従来の経験や直観では
 対応できなくなっています。
基本的な洗浄を見直す機会として
 あるいは洗浄の基本を理解するセミナーとして
 物の表面を伝搬する超音波による振動を測定する
 簡易デモンストレーションを行いながら
 洗浄の複雑さと重要(ノウハウ)事項を説明したいと考えます。
特に、医療用、真空用、半導体用、自動車産業・・で洗浄が不十分だった
 パイプ、チューブ、ホース・・の内部洗浄について
 メガヘルツの超音波発振制御技術を利用した
 精密洗浄方法を説明します。

特に、このセミナーで、以下の項目を詳しく説明します
1)なぜ、ファインバブルが有効なのか?
2)ファインバブルをどのように発生するのか?
3)どのように超音波洗浄機で利用するのか?

■講演プログラム
1.洗浄の基礎知識
2.超音波を利用した表面観察・測定(デモンストレーション)
3.洗浄で使われる超音波
4.洗浄事例の説明
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オンラインセミナー:超音波洗浄ーー対象:1社のみーー

オンラインセミナー:超音波洗浄ーー対象:1社のみーー 製品画像

超音波システム研究所は、
下記の通り超音波セミナー対応を行います。

動画で実際の事例を確認しつつ,
超音波洗浄の基礎的事項から,
新素材・新加工への洗浄(表面処理)理解を深めよう!

講師: 斉木 和幸
超音波システム研究所 代表
機械工学 システム技術
日時:2024年*月*日 13:00-16:00
対象:1社のみ
受講料:33,000円(消費税込)テキスト代を含みます。
会場: オンライン講座
オンライン条件・参加人数・・別途相談

内容について
希望・・に合わせて、テーマ・洗浄レベル・技術内容・・
提案させていただきます




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超音波の音圧測定解析(コンサルティング対応)

超音波の音圧測定解析(コンサルティング対応) 製品画像

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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音圧測定解析に基づいた、超音波技術のコンサルティング

音圧測定解析に基づいた、超音波技術のコンサルティング 製品画像

<<超音波の音圧データ解析・評価>>

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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超音波の非線形振動現象をコントロールする技術

超音波の非線形振動現象をコントロールする技術 製品画像

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。

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)



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超音波洗浄機の音響流制御システム(コンサルティング対応)

超音波洗浄機の音響流制御システム(コンサルティング対応) 製品画像

(超音波洗浄機の測定・解析に基づいた制御システムを開発)

超音波システム研究所は、
 超音波洗浄機の液体に伝搬する
 超音波洗浄機の状態を測定・解析する技術を応用して、
 水槽の構造・強度・製造条件・・・による影響と
 液循環の状態を
 目的に合わせた超音波洗浄機の状態に
 設定・制御する技術を開発しました。

この技術は、
 複雑な超音波振動のダイナミック特性(注1)を
 各種の関係性について解析・評価することで、
 循環ポンプの設定方法(注2)により、
 キャビテーションと加速度の効果を
 目的に合わせて設定する技術です。

注1:超音波システム研究所のオリジナル技術
   「音色」を考慮した「超音波発振制御」技術を利用しています

注2:洗浄機と洗浄液と空気の
  各境界の関係性に関する設定がノウハウです。
  オーバーフロー構造になっていない洗浄水槽でも対応可能です。

  ミクロ流の自己組織化について
  脱気・曝気・超音波・水槽表面の弾性波動・・・により
  音響流のコントロールが可能になりました。
 
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超音波洗浄機のダイナミック液循環システム(コンサルティング対応)

超音波洗浄機のダイナミック液循環システム(コンサルティング対応) 製品画像

(超音波洗浄機の測定・解析に基づいた制御システムを開発)

超音波システム研究所は、
 超音波洗浄機の液体に伝搬する
 超音波洗浄機の状態を測定・解析する技術を応用して、
 水槽の構造・強度・製造条件・・・による影響と
 液循環の状態を
 目的に合わせた超音波洗浄機の状態に
 設定・制御する技術を開発しました。

この技術は、
 複雑な超音波振動のダイナミック特性(注1)を
 各種の関係性について解析・評価することで、
 循環ポンプの設定方法(注2)により、
 キャビテーションと加速度の効果を
 目的に合わせて設定する技術です。

注1:超音波システム研究所のオリジナル技術
   「音色」を考慮した「超音波発振制御」技術を利用しています

注2:洗浄機と洗浄液と空気の
  各境界の関係性に関する設定がノウハウです。
  オーバーフロー構造になっていない洗浄水槽でも対応可能です。

  ミクロ流の自己組織化について
  脱気・曝気・超音波・水槽表面の弾性波動・・・により
  音響流のコントロールが可能になりました。
 
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超音波伝搬現象の分類(コンサルティング対応)

超音波伝搬現象の分類(コンサルティング対応) 製品画像

超音波システム研究所は、
 超音波伝搬状態の測定データを
 バイスペクトル解析することで、
 超音波振動が伝搬する現象に関する分類方法を開発しました。


今回開発した分類に関する方法は、
 超音波の伝搬状態に関する
 主要となる周波数(パワースペクトル)の
 ダイナミック特性(非線形現象の変化)により
 線形・非線形の共振効果を推定します。

これまでのデータ解析から
 効果的な利用方法を
 以下のような
 4つのタイプに分類することができました。

 1:線形型
 2:非線形型
 3:ミックス型
 4:変動型

 上記の各タイプに基づいた装置開発・制御設定・・・
 成功事例が多数あります。


この技術を
 コンサルティング対応として提供します

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<超音波のダイナミック制御システム>

<超音波のダイナミック制御システム> 製品画像

<超音波のダイナミック制御システム>

超音波の伝搬状態をシステムとしてとらえ、解析と制御を行う

多くの超音波利用の目的は、
 対象物・対象液に伝搬する超音波の
 非線形現象の予測あるいは制御にあります。

しかし、多くの実施例で
 キャビテーションによる理論と
 実際の違いによる問題が多数指摘されています。

この様な事例に対して
 1)障害を除去するものは
   時系列で変化する超音波について、
   音圧データの統計的データ処理である
   <超音波伝搬状態の計測・解析技術>

 2)対象に関するデータの解析の結果に基づいて
   対象の音響特性を確認する
   <対象物の表面弾性波や
    対象液の音響流に関する音響特性を検出する技術>

 3)特性の確認により
   超音波のダイナミック制御の実現に進む
   <非線形現象をコントロールする技術
    複数の超音波に対するスイープ発振制御>

以上の方法により
 超音波を効率的な利用状態に改善し
 目的とする超音波の利用を実現した
 オリジナル超音波制御システムの実施例が多数あります (詳細を見る

超音波と表面弾性波(オリジナル超音波システムの開発技術)

超音波と表面弾性波(オリジナル超音波システムの開発技術) 製品画像

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、
応用技術を開発しました。

超音波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
 設定です。

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、応力緩和、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、
 高調波の制御を実現していること
 非線形現象を調整でき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)確認して対応することがノウハウです

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メガヘルツの超音波洗浄器(利用技術のコンサルティング対応)

メガヘルツの超音波洗浄器(利用技術のコンサルティング対応) 製品画像

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。

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



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超音波の音圧測定解析システム(オシロスコープ10MHzタイプ)

超音波の音圧測定解析システム(オシロスコープ10MHzタイプ) 製品画像

超音波システム研究所(所在地:東京都八王子市)は、
超音波の測定解析が容易にできる
超音波テスターNA(オシロスコープ100MHzタイプ)を開発しました

特徴(標準的な仕様)

  *測定(解析)周波数の範囲
   仕様 0.1Hz から 10MHz
  *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発振・測定を行います。
 測定したデータについて、
 位置・状態・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。

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取扱会社 超音波による精密洗浄技術

超音波システム研究所

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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