超音波システム研究所 ロゴ超音波システム研究所

最終更新日:2024-01-21 15:26:16.0

  •  
  • カタログ発行日:2023/12/30

超音波の測定・解析に基づいた発振制御による超音波システム2.00

基本情報超音波の測定・解析に基づいた発振制御による超音波システム

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タイプ)」

はじめに                    
超音波の伝搬現象には、様々な観点からの条件があり、それぞれの影響が複雑に関連している。その中に、影響の大きさに比べ研究が少ない事項が、超音波の伝搬状態に関する、音圧測定・解析である。超音波とファインバブルによる応力緩和処理技術を利用した、オリジナル超音波プローブ(測定用、発振用 2012年)を開発し、これまでに、様々な超音波を含めた振動現象を測定解析評価してきた。
2023年・現在、超音波の音圧測定経験を基にした、超音波の音圧測定解析システムを使用した、超音波のコンサルティング対応を行っている。
結果として、
目的とする超音波伝搬状態を明確にした、最適な超音制御の実現方法を開発した。

1)何が問題か?
・・・・
2)どのようナシステムなのか?
・・・
3)具体的な音圧測定
・・・
4)具体的な音圧データ解析
・・・
まとめ

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、
1-700MHz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、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(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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超音波伝搬現象の分類(コンサルティング対応)

超音波伝搬現象の分類(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、
 超音波伝搬状態の測定データを
 バイスペクトル解析することで、
 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。


今回開発した分類に関する方法は、
 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推定します。

これまでのデータ解析から
 効果的な利用方法を
 以下のような
 4つのタイプに分類することができました。

 1:線形型
 2:非線形型
 3:ミックス型
 4:変動型

 上記の各タイプに基づいた装置開発・制御設定・・・
 成功事例が多数あります。


この技術を
 コンサルティング対応として提供します

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超音波振動子の表面残留応力緩和技術(超音波伝搬効率の改善)

超音波振動子の表面残留応力緩和技術(超音波伝搬効率の改善) 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・制御技術を応用して、
 超音波とマイクロバブル発生液循環システムによる、
 超音波振動子の表面残留応力を緩和する技術を公開しました。

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ことが可能になりました。
 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・治工具・制御・・・により、
 効果的な超音波照射条件・・・を実現させる方法を開発しました。

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。

この技術を
 コンサルティング対応として提供します

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・発展できると考えています。



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<統計的な考え方>を利用した、超音波の測定・解析・評価技術

<統計的な考え方>を利用した、超音波の測定・解析・評価技術 製品画像

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
  科学の中の統計学 赤池 弘次 (編集)より

<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。

<モデルと現状のシステムとの関係性について>
( 考察する場合の注意事項 )

1)先入観や経験は正しくないことがあると考える必要があります

2)モデルの本質を考えるためには、
 圏論を利用することが有効だと考えています
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超音波発振(スイープ発振、パルス発振、・・・)システム

超音波発振(スイープ発振、パルス発振、・・・)システム 製品画像

超音波システム研究所は、
表面弾性波による非線形振動現象を利用した
超音波の発振制御技術を開発しました。

各種対象(水槽、振動子、プローブ、治具、対象物・・・)について
基本的な音響特性(応答特性、伝搬特性)を確認することで、
目的の超音波伝搬状態を、発振制御により可能になります。

オリジナルの非線形共振型超音波発振プローブによる、
発振条件(波形、出力、制御、・・)の設定により
高い音圧の共振現象と、
高調波の発生現象(非線形現象)による、
300MHz以上の高周波伝搬状態を最適化します。

この技術は、低出力の超音波発振を効率よく利用する方法です

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必要です
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超音波機器の音圧測定解析(自己相関、バイスペクトル、他)

超音波機器の音圧測定解析(自己相関、バイスペクトル、他) 製品画像

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 100MHz
  *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
  *時系列データのオリジナル解析ソフトを利用

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。

音圧測定解析技術について、コンサルティング対応します
1)測定装置の操作
2)解析ソフトの操作
3)解析結果の評価方法

<解析の考え方: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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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~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

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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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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<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

最大25MHzの超音波発振制御システム(製造販売)

最大25MHzの超音波発振制御システム(製造販売) 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、3)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

注3:過渡超音応力波

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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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超音波データの統計数理(R言語・環境による解析)

超音波データの統計数理(R言語・環境による解析) 製品画像

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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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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超音波の音圧測定解析装置と発振制御装置

超音波の音圧測定解析装置と発振制御装置 製品画像

超音波「音圧測定解析装置(超音波テスターNA)」

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(標準タイプ)」を製造販売しています。

システム概要(推奨システム::超音波テスターNA)

1.価格
  10MHzタイプ 198,000円(税込:消費税10%)
 100MHzタイプ 264,000円(税込:消費税10%)
 200MHzタイプ 297,000円(税込:消費税10%)

2.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)

3.特徴
*測定(解析)周波数の範囲
  10MHzタイプ  0.1Hz から  10MHz
 100MHzタイプ  0.1Hz から 100MHz
 200MHzタイプ  0.1Hz 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
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超音波の音圧測定解析に基づいた、超音波のダイナミック制御事例

超音波の音圧測定解析に基づいた、超音波のダイナミック制御事例 製品画像

超音波システム研究所は、
超音波振動の測定・解析システムを、2012年4月より、製造販売しています。

測定したデータについて、弾性波動を考慮した解析で、
 超音波の非線形現象(音響流)やキャビテーション効果を
 グラフにより目視確認できるようにしたシステムです。

複雑に変化する超音波の利用状態について、「非線形現象」を考慮するために、
 時系列データの自己回帰モデルによる、自己相関・バイスペクトルを解析して
 その変化・・・・を、評価・応用しています

目的に応じた新しい利用方法を多数実現しています

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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超音波モデルに基づいた制御システムの開発技術コンサルティング

超音波モデルに基づいた制御システムの開発技術コンサルティング 製品画像

超音波システム研究所は、
 超音波利用に関して、
 <統計的な考え方>に基づいて、抽象代数学を利用した
 効果的な「超音波発振制御システム」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。

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共振現象と非線形現象の最適化技術

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。

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
 (ナノレベルの精密洗浄や攪拌実績が増えています)

注:オリジナル技術(超音波テスター)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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個別オンラインセミナー:超音波洗浄

個別オンラインセミナー:超音波洗浄 製品画像

超音波システム研究所は、
下記の通り超音波セミナーを行います。

動画で実際の事例を確認しつつ,
超音波洗浄の基礎的事項から,
新素材・新加工への洗浄(表面処理)理解を深めよう!

講師: 斉木 和幸
超音波システム研究所 代表
機械工学 システム技術
日時:2024年*月*日 13:00-16:00
対象:1社のみ(最大参加人数 10名)
受講料:33,000円(消費税込)テキスト代を含みます。
会場: オンライン講座
職場・自宅 全国どこからでも参加できます。
「ZOOM」を使用します。



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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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超音波発振(スイープ発振、パルス発振)システム

超音波発振(スイープ発振、パルス発振)システム 製品画像

超音波システム研究所は、
超音波の発振制御技術による
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。

各種対象(水槽、振動子、プローブ、治具、対象物・・・)について
基本的な超音波の音響特性(応答特性、伝搬特性)を確認することで、
利用目的に合わせた、超音波伝搬状態を、発振制御により実現します。

2種類以上の非線形共振型超音波発振制御プローブによる、
スイープ発振、パルス発振の発振条件の設定(注)により
高い音圧レベルの共振現象と、
高調波の発生現象(10次以上の非線形現象)による、
100MHz以上の高周波伝搬状態を、ダイナミック制御します。

注:精密洗浄事例
スイープ発振 700kHz~20MHz 15W
パルス発振  13MHz 8W

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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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超音波プローブの発振方法(制御ノウハウのコンサルティング対応)

超音波プローブの発振方法(制御ノウハウの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、
オリジナル技術による、
新しい超音波プローブの制御技術を開発しました。

新しい超音波プローブによる測定システムの応用技術です。
目的に合わせた、専用の超音波プローブを
開発・製作・制御方法をコンサルティング対応します。

圧電素子の特性に関して、弾性波動を考慮した解析で、
各種の振動状態(モード)に基づいた
オリジナル超音波プローブを開発製造対応します。

測定の場合は、
オシロスコープに接続して利用することができます。
発振の場合は、
ファンクションジェネレーターに接続して利用することができます。 

音圧測定データをフィードバック解析することにより
超音波の非線形現象(音響流)やキャビテーション効果を
数値化により確認・評価できるようになります。

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

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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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超音波の非線形発振制御による表面改質(応力緩和・均一化)技術

超音波の非線形発振制御による表面改質(応力緩和・均一化)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解析・応用することで、
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して、表面全体を均一化する技術を開発しました。

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が実現しています。
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一定の範囲の刺激として実現させる
制御方法・治工具・システム開発・・・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、・・・の各種の表面に対して
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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音圧測定解析に基づいた、超音波技術のコンサルティング

音圧測定解析に基づいた、超音波技術のコンサルティング 製品画像

1)超音波の音圧測定解析評価技術
<<超音波の音圧データ解析・評価>>

1)時系列データに関して、
多変量自己回帰モデルによるフィードバック解析により
測定データの統計的な性質(超音波の安定性・変化)について
解析評価します

2)超音波発振による、発振部が発振による影響を
インパルス応答特性・自己相関の解析により
対象物の表面状態・・に関して
超音波振動現象の応答特性として解析評価します

3)発振と対象物(洗浄物、洗浄液、水槽・・)の相互作用を
パワー寄与率の解析により評価します

4)超音波の利用(洗浄・加工・攪拌・・)に関して
超音波効果の主要因である対象物(表面弾性波の伝搬)
あるいは対象液に伝搬する超音波の
非線形(バイスペクトル解析結果)現象により
超音波のダイナミック特性を解析評価します

この解析方法は、
複雑な超音波振動のダイナミック特性を
時系列データの解析手法により、
超音波の測定データに適応させる
これまでの経験と実績に基づいて実現しています。
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超音波の音圧データ解析:自己相関・バイスペクトル

超音波の音圧データ解析:自己相関・バイスペクトル 製品画像

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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取扱会社 超音波の測定・解析に基づいた発振制御による超音波システム

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(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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