超音波システム研究所
最終更新日:2024-09-25 18:56:36.0
共振現象と非線形現象を制御可能にする超音波発振制御プローブ1.00
基本情報共振現象と非線形現象を制御可能にする超音波発振制御プローブ
--抽象代数モデルと超音波現象の実験・検討サイクル---(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を、
抽象代数モデルに基づいて、超音波振動の相互作用を最適化(注)する、
超音波<ダイナミック制御>技術を開発しました。
注:共振現象(低調波)と非線形現象(高調波)を
論理モデルに基づいて発振制御条件の設定によりコントロールする
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、
最適な制御状態を設定・実施する技術です。
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)
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
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。
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超音波洗浄に関する、基礎検討システム
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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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
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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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
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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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
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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オリジナル超音波プローブによるメガヘルツ超音波の発振制御装置
超音波システム研究所は、
下記オリジナル製品を利用した超音波システムを製造販売しています。
1) 音圧測定解析システム(超音波テスター)
2) メガヘルツの超音波発振制御プローブ
3) 超音波発振システム(20MHzタイプ)
音圧測定解析システム:超音波テスターの特徴
200MHzタイプ
*測定(解析)周波数の範囲
仕様 0.01Hz から 200MHz
*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:概略仕様
測定範囲 0.01Hz~200MHz
発振範囲 0.5kHz~25MHz
伝搬範囲 0.5kHz~900MHz以上(解析により確認評価)
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
超音波プローブの伝搬特性
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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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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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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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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シャノンのジャグリング定理を応用した、メガヘルツ超音波の制御技術
超音波システム研究所は、
超音波の音圧データ解析結果、バイスペクトルの変化による、
超音波伝搬現象に関する分類方法を開発しました。
この分類を、シャノンのジャグリング定理に応用して
「メガヘルツ超音波のダイナミック制御方法」を開発しました
この技術を、コンサルティング提案・実施対応しています。
超音波伝搬現象を、安定して効率よく利用するためには
超音波の伝搬特性として、発振機や振動子以外の条件に関する
応答特性・相互作用の検討や
専用治工具の開発も必要です
発振波形や制御条件を検討することで
新しい超音波の効果(注1:オリジナル非線形共振現象)を発見できます
非線形現象を主要因とした、超音波現象を目的に合わせて利用することで
効率の高い超音波利用が実現します
特に、ナノレベルの超音波技術での実績が増えています
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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取扱会社 共振現象と非線形現象を制御可能にする超音波発振制御プローブ
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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