超音波システム研究所
最終更新日:2024-08-14 10:23:33.0
シャノンの第一定理に関する経験ーーオリジナル技術開発ーー1.00
基本情報シャノンの第一定理に関する経験ーーオリジナル技術開発ーー
「シャノンの第一定理」情報とエントロピーの関係(情報が増えるとエントロピーは減少する)
「シャノンの第一定理に関する経験」ーーオリジナル技術開発ーー
1) テーマ
「シャノンの第一定理が、具体的に経験上で役に立つ」
1-1)基本システムの考察(注1)に関する
モデル作成として役に立つ
1-2)データとノイズに関する基礎事項として役に立つ
(ルーチンワーク的な開発業務の中では
必要性を理解しにくいが、
オリジナリティの高い、新製品の研究開発の
立場で考えると、
研究の視点(注2)としてとして大変有効
注1:例 システム開発に関するオブジェクト
(アルゴリズム 等)の整合性・体系化
注2:例 機械振動・電気ノイズ・プログラム
バグ・不具合・・の原因解析
・・・・
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「メガヘルツの超音波制御」方法を開発
音圧測定解析に基づいた、超音波プローブの非線形発振制御技術
超音波システム研究所は、
ファンクションジェネレータの一つの発振チャンネルから
同時に2種類の超音波プローブを発振することで発生する
相互作用を利用して
超音波の非線形現象(注)をコントロールする技術を開発しました。
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。
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
低い周波数の高い音圧レベルの伝搬状態を実現します。
(詳細を見る)
超音波伝搬現象の分類による、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は、
超音波伝搬状態の測定・解析により、
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。
この分類に基づいて、非線形共振型超音波発振プローブを利用した、
超音波の非線形スイープ発振制御技術を開発しました。
この超音波のスイープ発振制御技術は、
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目的に合わせてコントロールします。
これまでの実験・データ測定解析から
効果的な利用方法を
以下のような
4つの推奨制御に分類することができました。
1:2種類のスイープ発振制御(線形型)
2:3種類のスイープ発振制御(非線形型)
3:4種類のスイープ発振制御(ミックス型)
4:上記の組み合わせによるダイナミック制御(変動型)
さらに変動型は、スイープ発振条件により、以下のような
3つの制御タイプに分類することができました。
1:線形変動制御型
2:非線形変動制御型
3:ミックス変動制御型(ダイナミック変動型)
(詳細を見る)
超音波振動子の表面残留応力緩和・均一化技術
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・制御技術を応用して、
超音波とファインバブル発生液循環システムによる、
超音波振動子の表面残留応力を緩和する技術を公開しました。
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ことが可能になりました。
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・治工具・制御・・・により、
効果的な超音波照射条件・・・を実現させる方法を開発しました。
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。
この技術を
コンサルティング対応として提供します
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・発展できると考えています。
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超音波洗浄器(水槽表面)の表面残留応力緩和・均一化処理
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解析・応用することで、
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して、表面全体を均一化する技術を開発しました。
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が実現しています。
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一定の範囲の刺激として実現させる
制御方法・治工具・システム開発・・・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、・・・の各種の表面に対して
幅広い効果を確認しています。
この技術を
コンサルティング対応として提供しています
(詳細を見る)
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)
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
(詳細を見る)
超音波の測定解析と発振制御が容易にできる、超音波システム
超音波システム研究所は、
超音波の測定解析が容易にできる
「超音波テスターNA(推奨タイプ)」と
超音波の発振制御が容易にできる
「超音波発振システム(20MHz)」
をセットにしたシステムを製造販売しています。
利用目的(価格・性能:洗浄・加工・攪拌・検査・・)に合わせた
システム構成(オーダーメードの超音波プローブ)を提案しています
オリジナル製品:
超音波システム(音圧測定解析、発振制御 10MHzタイプ)
型番:US-2022xxxx
システム概要(標準システム)
::超音波テスターNA 10MHzタイプ
::発振システム20MHzタイプ
超音波プローブ:概略仕様
測定範囲 0.01Hz~100MHz
発振範囲 1kHz~25MHz
伝搬範囲 1kHz~900MHz以上
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
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
(詳細を見る)
オンライン個別コンサルティング:超音波技術
超音波システム研究所は、
下記の通り、オンライン個別コンサルティングを行います。
参加者 1社(Microsoft Teams meeting 参加可能範囲)
費用 3万円(税込み 33000円)
時間 150分(例 9:30-12:00、 13:00-15:30)
日程 調整
その他
1)PCをご利用ください
2)Zoom利用、Microsoft Teams meeting利用
<開催主旨>
■はじめに
受講者一社(あるいはMicrosoft Teams meeting 参加可能範囲)に対して
オンラインコンサルティングを行います
超音波利用について、
経験と実績に基づいた
具体的なノウハウ説明とディスカッションを行います
興味のある方はメールで連絡してください。
希望テーマに対するコンサルティングについて提案させて頂きます。
(詳細を見る)
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 1kHz~25MHz
伝搬範囲 1kHz~900MHz以上
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、オンライン対応も行います
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
bispec:バイスペクトルの解析
mulmar:インパルス応答の解析
mulnos:パワー寄与率の解析
(詳細を見る)
メガヘルツの超音波洗浄器(音響流のコントロール技術)
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として
対処することが重要です
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)
超音波モデルに基づいた制御システムの開発技術コンサルティング
超音波システム研究所は、
超音波利用に関して、
<統計的な考え方>に基づいて、抽象代数学を利用した
効果的な「超音波発振制御システム」を開発しています。
<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
超音波の研究について
「キャビテーションの効果を安定させるには統計的な見方が不可欠」
<モデルについて>
モデルは対象に関する理解、予測、制御等を
効果的に進めることを目的として構築されます。
正確なモデルの構築は難しく、
常に対象の複雑さを適当に"丸めた"形の表現で検討を進めます。
その意味で、
モデルの構成あるいは構築の過程は統計的思考が必要です。
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)
超音波システム(製造販売・コンサルティング対応)
超音波システム研究所は、
オリジナル製品:超音波システム(音圧測定解析、発振制御)による
以下の対応を行っています
1)超音波システム(音圧測定解析、発振制御)の製造販売
2)各種機器(注)へのコンサルティング対応
注:洗浄機、攪拌装置、加工装置、工作機械、めっき装置、溶接装置・・・
<<製造販売>>
1)オリジナル製品:超音波システム(音圧測定解析、発振制御)
システム概要(標準システム)
::超音波テスターNA 10MHzタイプ
::発振システム20MHzタイプ
2)脱気ファインバブル発生液循環装置
装置概要
::マグネットポンプ
(イワキ マグネットポンプMDシリーズ MD-70RZ)
::タイマー
::ホース他
3)その他(出張対応:納品・設置・操作説明・・・)
コンサルティング費用
(出張条件・・・に合わせた見積もりを提案します)
超音波の伝搬特性
1)振動モード検出(自己相関)
2)非線形現象検出(バイスペクトル)
3)応答特性検出(インパルス応答の解析)
4)相互作用検出(パワー寄与率の解析)
(詳細を見る)
超音波専用水槽(設計・製造・開発・コンサルティング対応)
超音波専用水槽を開発
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技術を応用して、
超音波専用水槽を開発いたしました。
今回開発した超音波専用水槽を、
超音波洗浄や表面改質・・・に用いた結果、
超音波の利用効率以外にも、
キャビテーションや加速度の
伝搬状態の制御が簡単に行えるようになりました。
これは、全く新しい水槽の製造技術(注)と
表面処理技術であり、非常に大きな成果であることが、
状態を測定・解析することで確認しています。
注:オリジナル設計・製造・調整方法です
このの方法ならびに技術ノウハウを
コンサルティング事業として、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
mulnos:パワー寄与率
(詳細を見る)
超音波の音圧測定データ解析(R言語)
超音波システム研究所は、
オリジナル製品(超音波テスター)を利用した、全く新しい、
<<表面弾性波の伝搬状態をコントロール技術>>を開発しました。
これまでに開発した、超音波の音圧測定解析技術について、
超音波の非線形現象に関する「測定・解析・評価」技術を応用します。
建物や道路の振動・騒音、機器・装置・壁・配管・机・手すり・・・
溶接時の金属が溶解する瞬間の振動、機械加工時の瞬間的な振動、・・
に関して、新しい振動現象に基づいた対策が可能になりました。
この技術について、コンサルティング対応しています。
注:解析には下記ツールを利用します
注:OML(Open Market License)
注:TIMSAC(TIMe Series Analysis and Control program)
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)
最大25MHzの超音波発振制御システム(製造販売)
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、3)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
注3:過渡超音応力波
(詳細を見る)
<超音波のダイナミックシステム> 2024--液循環の最適化--
超音波システム研究所は、
超音波水槽内の液体に伝搬する
超音波の状態を測定・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の伝搬状態に設定・制御するシステムを開発しました。
超音波水槽内の液循環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(水槽)利用の目的は、水槽内の液体の音圧変化の予測あるいは制御にあります。
しかし、多くの実施例で、 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
統計的データの解析方法の利用である
<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
対象の特性を確認する
<対象物の表面弾性波に関する音響特性を検出する技術>
3)特性の確認により制御の実現に進む
<非線形現象をコントロールする技術>
上記の方法により
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
オリジナルシステムの実施例が多数あります
(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)
メガヘルツ超音波発振制御による加工方法の提案
超音波システム研究所は、
オリジナル製品:超音波システム(音圧測定解析、発振制御)による
超音波加工技術のコンサルティング対応を行っています。
現状の超音波加工に対して
音圧測定・解析に基づいた、超音波追加・改良方法を提案・実施します。
具体的には、
超音波の測定解析が容易にできる
「オリジナル製品:超音波テスターNA(推奨タイプ)」による
加工機械・・の測定・確認により
超音波追加について打ち合わせ相談します。
超音波追加に合わせて
超音波の発振制御が容易にできる
「オリジナル製品:超音波発振システム(1MHz、20MHz)」
の利用を提案します。
(詳細を見る)
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。
(詳細を見る)
間接容器を利用した超音波制御技術
超音波システム研究所は、
間接容器を利用した
「超音波の非線形現象(音響流)を制御する技術」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
超音波伝搬特性(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。
超音波に対する
定在波やキャビテーションの制御技術をはじめ
間接容器に対する伝播制御技術・・・により
適切なキャビテーションと音響流をコントロールします。
オリジナルの超音波伝搬状態の測定・解析技術により、
音響流の評価・・・・多数のノウハウ・・・を確認しています。
(詳細を見る)
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
<<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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取扱会社 シャノンの第一定理に関する経験ーーオリジナル技術開発ーー
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 ・・・ 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 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
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