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最終更新日:2024-10-22 16:17:43.0

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  • カタログ発行日:2024/10/22

オリジナル超音波プローブ ver22.00

基本情報オリジナル超音波プローブ ver2

--超音波の非線形発振制御による、表面残留応力の緩和・均一化処理技術の応用--

超音波システム研究所は、
オリジナル製品:超音波プローブの「発振・制御」技術を利用した
部品検査、精密洗浄、ナノ分散、化学反応実験・・・・に関して、
新しい「超音波<発振・制御>システム」を開発しました。

目的に合わせたオリジナル超音波プローブによる応用技術です。

超音波の音圧データを測定・解析・評価することで
効果的な超音波の発振・制御が実現できるシステムです。

特に、複数の発振・制御を組み合わせることで
高い音圧レベルや、非線形現象による高い周波数について
超音波刺激をコントロールできます。

部品の接続状態や表面についての検査や
非常に小さい部品の精密洗浄、表面処理、・・・に関して、
超音波振動の新しい利用方法として提案しています。

超音波プローブは
利用目的を確認した「オーダーメード対応」しています。

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)

オリジナル超音波プローブを利用した、超音波発振システム

オリジナル超音波プローブを利用した、超音波発振システム 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)により、
 対象物に伝搬する表面弾性波(超音波振動)の、
 非線形現象をコントロールする技術を開発しました。

<<超音波の非線形振動現象をコントロールする技術>>

1)ファンクションジェネレータによる発振制御を
 対象物の音響特性に合わせて、
 発振出力、波形、変化・・・させる制御設定技術

2)超音波発振電圧の変化を、制御可能にする
 超音波発振制御プローブの、発振面の調整を含めた製造技術

3)100メガヘルツの超音波振動変化を、計測可能にする
 超音波測定プローブの、発振面の調整を含めた製造技術

4)スイープ発振条件の最適化技術

上記の技術を利用して
 目的に合わせた
 超音波の伝搬状態をコントロール(最適化)します。

注:対象物の音響特性と超音波の発振制御による相互作用について
 非線形現象に関する音圧データの解析評価に基づいて
 超音波のダイナミック制御・・・・を行います
 (超音波テスターで、音圧の測定・解析・確認・評価を行っています)

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超音波プローブ(発振型、測定型、共振型、非線形型)の製造技術

超音波プローブ(発振型、測定型、共振型、非線形型)の製造技術 製品画像

超音波システム研究所は、
500Hzから500MHz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・・への新しい基礎技術です。

各種部材の音響特性の利用により
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。
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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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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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超音波素子(圧電素子)の超音波伝搬特性を調整する技術

超音波素子(圧電素子)の超音波伝搬特性を調整する技術 製品画像

超音波システム研究所は、
超音波システム(音圧測定、発振制御)を利用した、
超音波の伝搬状態に関する、測定・解析・評価実績に基づいて
超音波素子(圧電素子)の超音波伝搬特性を調整する技術を開発しました。

超音波素子(圧電素子)の表面弾性波を目的に合わせて利用するために、
素子表面に対して、特殊な表面処理を行います。

伝搬する超音波の音圧レベル・周波数範囲について調整可能にしています。

超音波(発振制御)と表面弾性波の組み合わせによる
 ダイナミックな超音波伝搬制御を実現したことで、
 音圧データの解析による特性から調整技術に発展しました。

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
 発振条件の最適化設定(波形・出力・周波数・変化・・・)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、加工、溶接、表面処理、応力緩和処理、検査・・)
 に合わせて制御する、システム技術をコンサルティング対応しています。

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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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超音波プローブのオーダーメード対応

超音波プローブのオーダーメード対応 製品画像

超音波システム研究所は、
900MHz以上の超音波制御を可能にする
超音波プローブの対応を行っています。

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対応します。

ポイントは、オリジナルプローブの動作確認です。
超音波の送受信について、ダイナミックな変化に対する
応答性が最も重要です。
この特性により、高調波の応用範囲が決定します。
現状では、以下の範囲について対応可能となっています。

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

<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・・への新しい基礎技術です。
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超音波の音圧測定プローブを製造・開発する技術を提供

超音波の音圧測定プローブを製造・開発する技術を提供 製品画像

超音波システム研究所は、
0.1Hz~900MHzの超音波伝搬状態を測定可能にする
超音波プローブ・音圧測定解析システムの製造・開発技術を、
コンサルティング提供します。

超音波の音圧測定解析システム(超音波テスター:標準システム)
1.内容
  超音波洗浄機の音圧測定専用プローブ 1本
  超音波測定汎用プローブ  1本
  オシロスコープセット 1式
  解析ソフト・説明書・各種インストールセット 1式(USBメモリー)

2.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 10MHz
  *超音波発振
   仕様 1Hz から 100kHz
  *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。 (詳細を見る

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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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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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

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 製品画像

超音波システム研究所は、
500Hzから900MHz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発展させ、
日本バレル工業株式会社様の、鉄めっき技術を利用した、
新しい超音波伝搬用具(超音波プローブ・・・)を開発しました。
この超音波技術を、コンサルティング対応しています。

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(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

利用に関しては、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可能です。

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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

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 製品画像

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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取扱会社 オリジナル超音波プローブ ver2

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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