超音波システム研究所
最終更新日:2024-04-07 13:49:19.0
表面弾性波の伝搬状態をコントロール可能にする、新しい超音波伝搬用具の開発・製造技術3.00
基本情報表面弾性波の伝搬状態をコントロール可能にする、新しい超音波伝搬用具の開発・製造技術
<金属・樹脂・ガラス・・・の音響特性>を利用した超音波伝搬用具の開発・製造技術
超音波システム研究所は、
500Hzから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発展させ、
新しい超音波伝搬用具を開発しました。
この技術を、コンサルティング対応します。
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~700MHz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。
各種部材(ガラス容器・・)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。
超音波発振制御プローブのオーダーメード対応
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
超音波プローブのオーダーメード対応します。
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。
超音波プローブ:概略仕様
測定範囲 0.01Hz~100MHz
発振範囲 0.5kHz~100MHz
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(ガラス容器・・)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。
(詳細を見る)
表面弾性波の伝搬制御に基づいた、超音波伝搬用具の開発・製造技術
超音波システム研究所は、
500Hzから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発展させ、
新しい超音波伝搬用具を開発しました。
この技術を、コンサルティング対応します。
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~700MHz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。
各種部材(ガラス容器・・)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。 (詳細を見る)
叩いて(低周波刺激で)超音波を利用する
超音波システム研究所は、
*超音波の発振制御技術(オリジナル製品:超音波発振制御プローブ)
*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(音と超音波の最適化処理)
*超音波発振プローブ・伝搬用具の開発製造技術
*システムの表面弾性波をコントロールする技術
・・・・
上記の技術を応用して
<音と超音波の組み合わせ>を利用した
超音波(非線形共振現象)の制御技術を開発・応用しています。
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
この技術の応用事例として、
各種部品・材料の状態(空中、水中、弾性体との接触・・)に合わせた、
超音波の効果的な利用(洗浄・表面改質・攪拌・化学反応促進・・・
各種システムの振動制御)を実現させています。
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超音波発振(スイープ発振、パルス発振)システム-ノウハウ-
超音波システム研究所は、
オリジナル超音波プロ-ブの製造技術により
プローブの音響特性に基づいた、発振制御技術を開発しました。
表面弾性波の非線形振動現象をコントロールする技術に発展しています。
ポイントは、超音波素子表面の表面弾性波について
伝搬特性と利用目的に合わせた、超音波発振制御に関する
最適化制御方法(スイープ発振とパルス発振の組み合わせ条件)です。
そのために、
オリジナルプローブの超音波伝搬特性の動作確認
(音圧レベル、周波数範囲、非線形性、・・ダイナミック特性)による、
超音波伝搬状態に関するダイナミックな特性評価が重要です。
特に、超音波プローブ(あるいは素子)の送受信特性と
発振器(ファンクションジェネレーター)についての、
ダイナミックに変化する発振特性の測定・解析・評価が必要です。
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超音波のシステム技術(コンサルティング)
超音波のシステム技術
1:専用水槽の開発技術
2:超音波振動子の改良技術
3:超音波伝搬状態の測定技術
4:超音波(音響流)制御技術
上記に関する システム技術 を提供しています。
目的に合わせた超音波の制御を可能にする技術です。
*超音波振動子改良技術ノウハウ・・・*
*超音波水槽の設計技術ノウハウ・・・*
*超音波伝搬状態の測定技術ノウハウ・・・*
*超音波(音響流)の制御技術ノウハウ・・・*
以上を提供させていただきます
詳細は 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
(詳細を見る)
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(所在地:東京都八王子市)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。
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オリジナル超音波プローブによる、超音波発振システム(20MHz)
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
「発振システム(20MHz)」を製造販売しています。
システム概要(超音波発振システム(20MHz))
内容(20MHzタイプ)
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
操作説明書 1式(USBメモリー)
特徴(20MHzタイプ)
*超音波発振周波数
仕様 20kHz から 25MHz(あるいは24MHz)
*出力範囲 5mVp-p~20Vp-p
*サンプリングレート:200MSa/s(あるいは250MSa/s)
市販のファンクションジェネレータを利用したシステムです
目的に応じたファンクションジェネレータをセットにして
見積価格を提案します
標準参考例
発振システム20MHz 8万円~
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
(詳細を見る)
超音波の測定・解析が容易にできる、超音波テスターNA
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・状態・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。
特徴(仕様)
*測定(解析)周波数の範囲
仕様 0.1Hz から 200MHz
*超音波発振
仕様 1Hz から 1MHz
*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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超音波データの統計数理(R言語・環境による解析)
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>を利用した
効果的な「測定・解析・評価方法」に関する技術を開発しています。
<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(インパルス応答特性の解析)
4)相互作用の検出(パワー寄与率の解析)
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ファンクションジェネレータを利用した超音波システム
超音波システム研究所は、
オリジナル超音波プロ-ブの音響特性に基づいた、
表面弾性波の非線形振動現象をコントロールする技術を開発しました。
ポイントは、2本の超音波プローブによる、スイープ発振条件の設定です
(基本的に、1本のプローブによる超音波発振制御では制御できません
2本のプローブの発振設定の組み合わせにより、
共振現象・非線形現象の発生状態を制御することができます)
利用目的に合わせた、周波数範囲で、
共振現象と非線形現象が制御可能になります
特に、強い刺激が必要な場合は、
低周波の共振現象を利用することで実現(例 ガラスの破壊)します
高い周波数の刺激が必要な場合には、
高周波の非線形現象を利用することで実現(例 700MHzの刺激)します
(詳細を見る)
メガヘルツの超音波の発振制御による、表面残留応力の緩和処理技術
超音波システム研究所は、
1)超音波プローブの製造技術
2)超音波伝搬状態の評価技術
3)超音波を利用した表面検査技術
以上を応用して、表面残留応力の測定・解析・評価方法を開発してきました。
多数の実績から、超音波の利用技術として様々な応用が可能であると考え、
関連技術を含め公開しています。
具体例
表面処理ノウハウ:標準的な設定
出力 13-15V
矩形波 Duty47.1%
スイープ範囲 500kHz~13MHz 2秒
強度が低い対象(あるいは長時間の処理)に対する設定
出力 1-3V
矩形波 Duty47.1%
スイープ範囲 300kHz~3MHz 1秒
(あるいは 100kHz~5MHz 1秒)
注:対象物の超音波伝搬特性と、
ファンクションジェネレーターの発振特性により
発振条件は大きく変わります
(詳細を見る)
取扱会社 表面弾性波の伝搬状態をコントロール可能にする、新しい超音波伝搬用具の開発・製造技術
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(超音波テスターNA)製造販売開始 ・・・・ 2022. 7 非線形現象を利用した、洗浄・攪拌技術を開発 2022.12 超音波の非線形現象を評価する技術を開発 2023. 1 共振現象と非線形現象の最適化技術を開発 2023. 2 超音波技術開発に関する西田幾多郎モデルを開発 2023. 6 超音波の非線形振動現象に基づいた最適化技術を開発 2023. 6 超音波プローブの製造方法を開発 2023. 8 抽象数学における、スペクトル系列を利用した、超音波制御技術を開発 2023. 8 スイープ発振とパルス発振の組み合わせ技術を開発 2023. 9 100MHz以上の超音波伝搬制御技術を開発 2023.10 メガヘルツの超音波めっき(特許出願) 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
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