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最終更新日:2024-11-12 16:02:36.0

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  • カタログ発行日:2024/11/12

超音波の音圧データ解析:自己相関・バイスペクトル・パワー寄与率・インパルス応答2.00

基本情報超音波の音圧データ解析:自己相関・バイスペクトル・パワー寄与率・インパルス応答

-超音波データの統計数理(R言語・環境による解析・評価)-

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

振動特性
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

超音波プローブの製造・評価技術をコンサルティング提供

超音波プローブの製造・評価技術をコンサルティング提供 製品画像

超音波システム研究所は、
<超音波伝搬特性(音響特性)の分類>に基づいた、
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・評価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の製造開発が可能です。

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

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(発振電圧と受信電圧の相互作用:パワー寄与率を解析)

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

超音波洗浄機の「流れとかたち・コンストラクタル法則」

超音波洗浄機の「流れとかたち・コンストラクタル法則」 製品画像

超音波システム研究所は、
 流れとかたちに関する「コンストラクタル法則」を利用した、
 超音波洗浄技術を開発しました。

<参考>
1)振動について
ロイヤル・インスティテューション 133回「振動」より
機械工学の重要な一分野のほとんどすべてを、
ここに記述してみようと思っている
【著者】リチャード・ビジョップ 
【訳者】中山秀太郎  講談社(1981年 B-471)

2)流れとかたち
 すべてのかたちの進化は
 流れをよくするという「コンストラクタル法則」が支配している!
【著者】  Adrian Bejan   J. Peder Zane
【訳者】 柴田裕之 【解説者】 木村繁男  紀伊國屋書店 (2013年)

3)サイバネティクスはいかにしてうまれたか
【著者】 ノーバート・ウィナー 
【訳者】 鎮目恭夫  みすず書房(1956年)

上記を参考・ヒントにして
 超音波伝播現象における
 「非線形効果」を測定・利用する技術を
 流れをよくするという「コンストラクタル法則」で
 整理することで、超音波洗浄技術にまとめています。
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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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超音波システム(音圧測定解析、発振制御)

超音波システム(音圧測定解析、発振制御) 製品画像

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による実験を公開しています。

超音波プローブ:概略仕様
 測定範囲 0.01Hz~200MHz
 発振範囲 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

注: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
 mulnos:パワー寄与率の解析関数
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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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メガヘルツ超音波を利用した「振動技術」(振動モードの改善・調整)

メガヘルツ超音波を利用した「振動技術」(振動モードの改善・調整) 製品画像

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)を利用した全く新しい、
 <<振動をコントロールする技術>>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・発振制御技術について、
 超音波の非線形現象に関する「解析・評価」に基づいた、
 メガヘルツ超音波の発振制御を行います。

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(900MHz以上)の振動状態を
 <測定・解析・評価>できる技術を応用しています。

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、・・
製造装置・システム全体の複雑な振動状態、・・・
 に関して、新しい振動測定解析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、
 これまでの実施結果から
 様々な応用事例が発展しています。

特に、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・対応が可能です。 
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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

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。
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取扱会社 超音波の音圧データ解析:自己相関・バイスペクトル・パワー寄与率・インパルス応答

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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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