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最終更新日:2024-10-06 12:47:38.0

  •  
  • カタログ発行日:2024/9/22

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1.00

基本情報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

―ファンクションジェネレーターによる、超音波プローブの発振制御技術―

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二つの発振チャンネルから
 2種類の超音波プローブを発振制御することで、
 各種の相互作用を最適化して
 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。

超音波超音波洗浄機の製造・開発・コンサルティング対応

超音波超音波洗浄機の製造・開発・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、
 超音波制御が簡単にできる、標準タイプの超音波装置に関して
 標準サイズからの変更による超音波伝搬状態の影響に関する
 測定・解析・評価技術を開発しました。
この技術を応用して、
 目的に合わせた、水槽サイズの超音波システムを
 製造・開発・コンサルティング対応します。

装置概要

*超音波システム(超音波洗浄機)

1:超音波
2:超音波水槽
3:循環ポンプ(脱気・マイクロバブル発生液循環システム)
4:タイマー


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:インパルス応答の解析関数
 mulnos:パワー寄与率の解析関数

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ファインバブルと超音波による、表面処理技術

ファインバブルと超音波による、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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超音波の非線形発振制御技術 ――スイープ発振ノウハウ――

超音波の非線形発振制御技術 ――スイープ発振ノウハウ―― 製品画像

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
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。

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
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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)

メガヘルツの超音波洗浄器(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。

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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メガヘルツの超音波洗浄器(音響流のコントロール技術)

メガヘルツの超音波洗浄器(音響流のコントロール技術) 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。
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スイープ発振による、超音波洗浄器の利用技術

スイープ発振による、超音波洗浄器の利用技術 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、
ファンクションジェネレータと超音波プローブを応用することで、
100MHz以上の超音波伝搬状態を利用可能にする
超音波発振制御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100MHz以上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
 対象物の超音波伝搬特性を確認することで、
 オリジナル非線形共振現象の制御方法として
 スイープ発振・パルス発振に関する、
 システムの振動モードへの最適化として、
 超音波発振制御プローブの発振条件を設定することが重要です。
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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--

超音波の最適化技術--共振現象と非線形現象の最適化技術-- 製品画像

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)

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<超音波のダイナミックシステム> --液循環の最適化--

<超音波のダイナミックシステム> --液循環の最適化-- 製品画像

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
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20MHz以下の発振による、900MHz以上の超音波伝搬制御技術

20MHz以下の発振による、900MHz以上の超音波伝搬制御技術 製品画像

900MHz以上の超音波伝搬状態を利用可能にする技術を開発
(オリジナル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(低周波振動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・発振制御技術
 *ファインバブルと超音波による表面改質処理技術
 ・・・・
 上記の技術を応用して

900MHz以上の超音波伝搬状態を利用可能にする
超音波の、非線形発振制御技術を開発しました。
 
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

詳細に興味のある方は
 超音波システム研究所にメールでお問い合わせください。

注:900MHz以上の伝搬状態は、音圧データの解析で行います
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超音波伝搬現象の分類に基づいた、超音波プローブの製造技術

超音波伝搬現象の分類に基づいた、超音波プローブの製造技術 製品画像

超音波システム研究所は、
超音波伝搬現象の分類に基づいた、
700MHz以上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。

目的に合わせた、
 オリジナル超音波発振制御プローブを製造開発が可能です。

ポイントは、超音波プローブの超音波伝搬特性の確認です。
超音波のダイナミックな変化に対する、応答特性が最も重要です。
この特性により、高調波の発生可能範囲が決定します。
現状では、以下の範囲に対して、製造対応可能となっています。

メガヘルツの超音波発振制御プローブ:概略仕様
 測定範囲 0.01Hz~100MHz
 発振範囲 0.1kHz~25MHz
 (伝搬周波数範囲 1kHz~700MHz以上 解析確認)
 材質 ステンレス、LCP樹脂、シリコン、テフロン・・・
 発振機器 例 ファンクションジェネレータ

<材質・形状・構造・・・による音響特性>を
 把握(測定・解析・評価)することで、
 目的に合わせた超音波の伝搬状態を実現します

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
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超音波を利用した「振動計測技術」をコンサルティング対応

超音波を利用した「振動計測技術」をコンサルティング対応 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、
オリジナル製品(超音波テスター)を利用した全く新しい、
 <<振動計測技術>>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・制御」技術を応用します。

ものの表面を伝搬する超音波のダイナミック特性を
 測定・解析・評価したデータの蓄積から、
 低周波(0.1Hz)~高周波(200MHz)の振動状態を
 <測定・解析・評価>できる技術を開発しました。

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。

これは、新しい方法および技術です、
 これまでの解析結果から
 様々な応用事例が発展しています。

 特に、標準測定時間として連続72時間のデータ採取が可能ですので
  非常に低い周波数の振動や
  不規則に変動する振動に対しても計測が可能です 


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超音波システムの開発技術(コンサルティング対応)

超音波システムの開発技術(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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メガヘルツ超音波を利用した、超音波洗浄機の改善コンサルティング

メガヘルツ超音波を利用した、超音波洗浄機の改善コンサルティング 製品画像

超音波システム研究所は、
メガヘルツ超音波発振制御を利用して、
1-900MHz以上の音響流(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、5000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

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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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

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 製品画像

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二つの発振チャンネルから
 2種類の超音波プローブを発振制御することで、
 各種の相互作用を最適化して
 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。

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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複数のスイープ発振を組み合わせた超音波の発振制御技術

複数のスイープ発振を組み合わせた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、
 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)

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スイープ発振とパルス発振による、超音波洗浄器の利用技術を開発

スイープ発振とパルス発振による、超音波洗浄器の利用技術を開発 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、
ファンクションジェネレータと超音波プローブを応用することで、
100MHz以上の超音波伝搬状態を利用可能にする
超音波発振制御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100MHz以上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
 対象物の超音波伝搬特性を確認することで、
 オリジナル非線形共振現象の制御方法として
 スイープ発振・パルス発振に関する、
 システムの振動モードへの最適化として、
 超音波発振制御プローブの発振条件を設定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しています。


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超音波洗浄に関する、基礎検討システム

超音波洗浄に関する、基礎検討システム 製品画像

超音波システム研究所は、
 「脱気・マイクロバブル制御による超音波システム」を応用した
 超音波洗浄に関する
 「基礎実験システム」を開発しました。

-今回開発したシステムの実験事例-
 キャビテーションの洗浄効果の確認
 加速度効果の確認
 音響流による洗浄効果の確認
 液循環による洗浄効果の確認
 キャビテーションと液循環の相互作用の確認
 洗浄物と洗浄水槽の相互作用の確認
 ・・・・・

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:インパルス応答の解析関数
 mulnos:パワー寄与率の解析関数

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超音波発振制御システム(25MHz 2ch 200MSa/s)

超音波発振制御システム(25MHz 2ch 200MSa/s) 製品画像

超音波システム研究所は、
メガヘルツの超音波の発振制御が容易にできる
新しいファンクションジェネレーターとの組み合わせによる
 「超音波発振制御システム2023」を開発しました。

システム概要(超音波発振システム(25MHz 2ch 200MSa/s))

 内容
  超音波発振プローブ 2本
  ファンクションジェネレータ 1式(DG1022Z 25MHz 2ch 200MSa/s)
  操作説明書 1式(USBメモリー)

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)

解析には下記ツールを利用します
「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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超音波洗浄器の表面改質処理(コンサルティング)

超音波洗浄器の表面改質処理(コンサルティング) 製品画像

超音波システム研究所は、
超音波とマイクロバブルによる表面付近の残留応力を緩和する技術を
超音波振動子に適応させる方法を開発(公開)しました。

超音波とマイクロバブルによる、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
 超音波振動子の表面の均一化と超音波発振の効率化につながることで
 超音波の使用状況が大きく変わることを経験してきました。

特に、洗剤や溶剤を利用した超音波洗浄においては
 超音波が対象物の音響特性に合わせて
 条件設定により、効果的な反射・屈折・透過を起こすことで
 目的に合わせた超音波制御が実現しました。

この技術を、コンサルティング対応として提供します

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
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ポータブル超音波洗浄器を利用した音響流(非線形現象)制御技術

ポータブル超音波洗浄器を利用した音響流(非線形現象)制御技術 製品画像

超音波システム研究所は、
 ポータブル超音波洗浄器と
 超音波プローブによるメガヘルツの発振制御の組み合わせにより
「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
 変化する超音波の音圧データ(非線形)解析に基づいて
 超音波(キャビテーション・音響流)のダイナミック特性を制御します。

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、
 超音波・対象物・水槽・治具・洗浄液・・・の相互作用を測定確認して、
 目的に合わせた最適な超音波プローブの発振条件(注)を設定します。

注:発振波形、発振出力、制御条件、・・・・
(例 矩形波 duty47% 13V スイープ発振 3-18MHz・・・)

特に、
 音響流制御により発生する、高調波のダイナミック特性により
 ナノレベルの対応(乳化・分散、洗浄、加工・・)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
 材料開発、化学反応のコントロールシステム、・・・実用化しています。

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ガラス容器を利用した超音波制御技術

ガラス容器を利用した超音波制御技術 製品画像

超音波システム研究所は、
ガラス容器の音響特性に基づいた、
超音波発振制御プローブを開発しました。

各容器の形状・材質・・・により、
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。

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

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
新しい技術として開発しました。

詳細な、発振制御の設定条件は
超音波プローブや発振機器の特性も影響するため
実験確認に基づいて決定します。

その結果、新しい非線形パラメータが大変有効である事例・実績が増えています。
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超音波装置の改善・改良 <音圧データの計測・解析・評価>

超音波装置の改善・改良 <音圧データの計測・解析・評価> 製品画像

超音波の音圧測定・解析・評価技術を応用

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(システム技術)を開発しました。

この技術を利用した
超音波装置の<計測・解析・評価>対応を行います。

具体的な対応・費用・・・については
メールでお問い合わせください

*コメント*

現状、超音波利用に関して

利用目的に対して最適な超音波の状態を

検出・確認することは大変難しいと思います

そこで、超音波に関する日常管理に「音圧データ」を取り入れることで

最終評価状態(不良率、歩留まり、・・・)との関係を

統計データの蓄積と解析を通して、解決したいと考えて実施してきました

時系列データの解析技術(注)を利用して分析することで

効果的な改善が実現するようになりました

このような改善を継続した結果

低出力の超音波発振制御にによる成功例が増えたことで

オリジナル製品:超音波システム(音圧測定解析、発振制御)を、

2021年3月より製造販売しています
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(オーダーメード対応)メガヘルツの超音波発振制御プローブ

(オーダーメード対応)メガヘルツの超音波発振制御プローブ 製品画像

超音波システム研究所は、
超音波伝搬状態のコントロールに関して、
ファンクションジェネレータと組み合わせることで、
1-100MHzの超音波伝搬状態を利用可能にする
メガヘルツの超音波発振制御プローブを開発しました。

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・検査・・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、3000リッターの水槽でも、
 数トンの構造物、工作機械、・・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
 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・・・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
 非線形特性 応答特性 ゆらぎの特性 相互作用による影響




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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

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 製品画像

超音波システム研究所は、
900MHz以上の超音波伝搬状態を制御可能にする
超音波プローブを、利用目的に合わせて製造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~200MHz
 発振範囲 1.0kHz~25MHz
 伝搬範囲 0.5kHz~900MHz以上(音圧データの解析確認)
 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

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:インパルス応答の解析関数
mulnos:パワー寄与率の解析関数
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超音波プローブの表面弾性波を利用した、表面改質技術

超音波プローブの表面弾性波を利用した、表面改質技術 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・制御技術を、
対象物の音響特性として利用することで、、
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する技術を開発・発展しました。

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を実現しています。
 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刺激として実現させる
 制御方法・治工具・・・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、・・・の各種に対して
 幅広い効果を確認しています。

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、提案・実施しています。

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取扱会社 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

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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