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目的に合わせた、水槽サイズの超音波洗浄システムを製造・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
超音波を＜超音波ダイナミックシステムとして＞とらえ、解析と制御を行います
超音波システム研究所は、 複数の異なる周波数の「超音波振動子」を利用する技術を応用・発展させ ました。 今回開発した応用技術は 定在波の制御により、キャビテーションと加速度の効果を 具体的な伝搬周波数のパワースペクトルとして変化させるという技術です。 周波数２８+７２ｋＨｚ、出力２００Ｗの超音波照射で、 1ミクロンの分散効果を実現させることも 周波数２８+４０ｋＨｚ、出力２８０Ｗの超音波照射で、 ダメージを発生させずに洗浄することも可能です。 オリジナルの超音波伝搬状態の測定・解析技術により、 振動子の組み合わせによる制御状態が実現することを確認しています。 これは、新しい超音波技術であり、 超音波のダイナミック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、 コンサルティングにおいて利用・発展対応しています。 原理の論理的な説明と 具体的な方法（技術）について コンサルティング対応させていただきます。
－－超音波の非線形現象制御によるメガヘルツの超音波制御システム－－
超音波システム研究所は、 「超音波の非線形現象を制御する技術」を利用して 「超音波刺激を利用目的に合わせて制御する技術」を開発しました。 この技術は 容器の相互作用を測定確認することで メガヘルツの超音波発振プローブによる超音波制御（注）により 目的に合わせた、超音波（キャビテーション・音響流）を制御します。 注：超音波制御 ２種類の非線形共振型超音波発振プローブによる、 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、 ３０ＭＨｚ以上の高周波伝搬状態を、ダイナミック制御します。 注：超音波制御「精密洗浄事例」 スイープ発振 ７０ｋＨｚ～１５ＭＨｚ １５Ｗ パルス発振 １３ＭＨｚ ８Ｗ 注：超音波制御「ナノレベルの攪拌事例」 スイープ発振 ８８０ｋＨｚ～２２ＭＨｚ １２Ｗ パルス発振 １４ＭＨｚ １０Ｗ 特に、 音響流制御による、高調波のダイナミック特性により ナノレベルの反応・対応が実現しています 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ました。
音圧測定解析に基づいた、超音波の最適化技術により、目的に合わせた超音波を効率よく安定した状態で利用できます
超音波システム研究所は、 複数の異なる周波数の「超音波振動子」を利用する技術を開発しました。 この技術は 定在波の制御技術に加え、 各超音波振動子の出力を調整することで、 キャビテーションと加速度の非線形効果を 目的に合わせて変化させるという技術です。 周波数４０ｋＨｚ、出力50－600Ｗの超音波振動子を利用して、 直径１ミリの金属管を1ミクロンの分散状態にすることも、 ダメージを発生させずに洗浄することも可能です。 オリジナルの超音波伝搬状態の測定・解析技術により、 振動子の固有の特徴に合わせた、 超音波利用技術として、各種を確認しています。 これは、新しい超音波技術であり、 超音波のダイナミック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。 超音波の伝搬特性 １）振動モード（自己相関の変化） ２）非線形現象（バイスペクトルの変化） ３）応答特性（インパルス応答の解析） ４）相互作用（パワー寄与率の解析）
超音波洗浄機のダイナミック制御技術
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。
脱気ファインバブル発生液循環装置によるキャビテーションと音響流の最適化
超音波システム研究所は、 超音波の伝搬現象に関する測定・解析・評価技術に基づいて、 超音波加工、攪拌、化学反応・・にも利用可能な、 マイクロバブルを利用した超音波洗浄機を開発しました。 推奨システム概要 １：超音波とマイクロバブルによる表面改質処理を行った ２種類の超音波振動子（標準タイプ ３８ｋＨｚ，７２ｋＨｚ) ２：超音波とマイクロバブルによる表面改質処理を行った 超音波専用水槽(標準タイプ 内側寸法：500*310*340mm) ３：脱気・マイクロバブル発生液循環システム ４：制御装置による、超音波出力と液循環の最適化制御システム ５：超音波テスターによる、音圧管理システム ＊特徴 超音波専用水槽による効果的な装置です 効率の高い超音波利用により 通常の水槽では強度・耐久性が不十分です 洗浄・攪拌・表面改質・・・対象と目的により ２種類の超音波（振動子）を組み合わせて制御します 推奨タイプの組み合わせは ３８ｋHz、７２ｋHzの状態です 20μｍ以下のファインバブルを安定して利用する技術
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 ーー超音波の非線形現象を目的に合わせて最適化する技術ーー
＜論理モデルの作成について＞（情報量基準を利用して） １）各種の基礎技術に基づいて、対象に関する、 D1=客観的知識（学術的論理に裏付けられた理論） D2=経験的知識（これまでの結果） D3=観測データ（現実の状態） からなる 「情報データ群 」、DS＝(D1,D2,D3) を明確に認識し その組織的利用から複数のモデル案を作成する ２）統計的思考法を、 情報データ群（DS）の構成と、 それに基づくモデルの提案と検証の繰り返し によって情報獲得を実現する思考法と捉える ３）AIC の利用等の評価方法により、 様々なモデルの比較を行い、最適なモデルを決定する ４）作成したモデルに基づいて、超音波装置・システムを構築する ５）時間と効率を考え、 以下のように対応することを提案しています ５－１）「論理モデル作成事項」を考慮して 「直感によるモデル」を作成し複数の人が検討する ５－２）実状のデータや新たな情報によりモデルを修正・検討する ５－３）検討メンバーが合意できるモデルにより 装置やシステムの具体的打ち合わせに入る
音圧測定解析に基づいた、音響流（非線形現象）のコントロール技術
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
超音波の伝搬状態を測定・解析・評価する技術に基づいた、超音波洗浄技術
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、 対象（弾性体、液体、気体）を伝搬する超音波振動の ダイナミック特性を解析・評価する技術により、 洗浄物・治工具・超音波振動子・水槽・液循環・・に関する、 相互作用を＜目的に合わせて最適化＞する技術を開発しました。 超音波発振制御プローブ、超音波テスターを利用したこれまでの 発振・計測・解析により 各種の関係性・応答特性(注）を検討することで 超音波利用に関する出力の最適化技術として開発しました。 注：パワー寄与率、インパルス応答・・・ 超音波の測定・解析に関して サンプリング時間・・・の設定は オリジナルのシミュレーション技術を利用しています この技術を 超音波システム（洗浄、攪拌、加工・・・）の最適化技術として コンサルティング対応しています。 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（インパルス応答の解析） ４）相互作用の検出（パワー寄与率の解析）
