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音圧測定解析に基づいた、超音波による表面弾性波の制御技術を利用した、オリジナル超音波システムの開発
超音波システム研究所は、 超音波制御により表面弾性波を利用した、 応用技術を開発しました。 超音波と表面弾性波の組み合わせにより ダイナミックな超音波伝搬制御を実現します。 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 設定です。 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、応力緩和、検査・・）に合わせて制御する システム技術を開発しました。 超音波の伝搬状態の測定・解析技術を利用した結果、 高調波の制御を実現していること 非線形現象を調整できることを確認しています。 システムの音響特性を （測定・解析・評価）確認して対応することがノウハウです
超音波の伝搬状態を 、超音波テスターで測定・解析・評価します
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。 超音波プローブ：概略仕様 測定範囲 ０．０１Ｈｚ～１０ＭＨｚ 発振範囲 １ｋＨｚ～２５ＭＨｚ 伝搬範囲 １ｋＨｚ～９００ＭＨｚ以上 材質 ステンレス、ＬＣＰ樹脂、シリコン、テフロン、ガラス・・・ 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）
オリジナル製品：超音波テスターによる、音響流の測定・解析・評価に基づいた、超音波のコントロール技術
超音波システム研究所は、 小型ポンプを利用した液循環により 超音波（音響流）の伝搬状態をダイナミックに制御する 「流水式超音波（音響流）制御技術」を開発しました。 超音波テスターによる 流れと超音波の複雑な変化を、 水槽・液体（マイクロバブル）・超音波振動子・・・ の相互作用を含めた音圧解析により 利用目的に合わせて、 音響流の変化をコントロールするシステム技術です。 実用的には、 現状の液循環装置について ＯＮ／ＯＦＦ制御（あるいは流量・流速・・・の制御）を 装置の設置状態、対象物を含めた表面弾性波を考慮して 各種相互作用・振動モードを最適化する方法です。 特に、ポンプの特性を利用して、 液体と気体を交互に循環させる・・・により 新しい超音波・マイクロバブルの効果を実現しています。 ナノレベルの応用では、 「流水式超音波システム」として ３００メガヘルツ以上の周波数変化を含めた 「超音波シャワー」による 効率の高い超音波利用が実現しています。
超音波とファインバブル（マイクロバブル）による洗浄のポイントと利用目的への最適化
プログラム 1）．超音波・ファインバブル（マイクロバブル）に関する基礎知識と発生メカニズム １．超音波の基礎 ２．超音波振動の伝搬現象 ３．ファインバブル（マイクロバブル） 2）．超音波・ファインバブル（マイクロバブル）による洗浄方法とそのメリット １．洗浄の基礎 ２．物理作用・化学作用・相互作用 ３．ファインバブルのメリット 3）．超音波洗浄装置の考え方と導入・開発・改善ノウハウ １．水槽・振動子の設置方法 ２．マイクロバブル発生液循環システム 4）．洗浄の具体的適用例と、 洗浄効果実績のある超音波洗浄装置の具体例
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。
製造技術・データの解析評価技術を提供します
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 超音波プローブの製造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～１００ＭＨｚ 発振範囲 １ｋＨｚ～２５ＭＨｚ 伝搬範囲 １ｋＨｚ～９００ＭＨｚ以上 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 希望により、オンライン対応も行います 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） 注：「R」フリーな統計処理言語かつ環境 autcor：自己相関の解析 bispec：バイスペクトルの解析 mulmar：インパルス応答の解析 mulnos：パワー寄与率の解析
非線形振動現象をコントロールする超音波発振制御技術
超音波伝搬状態の測定・解析・評価技術に基づいた、 オリジナル非線形共振現象（注１）の制御技術です。 精密洗浄・加工・攪拌・検査・表面処理・・・への新しい応用技術です。 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 各種材料の音響特性（表面弾性波）を効率よく利用するため、 表面の残留応力分布の緩和処理が簡単に実現できます。 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 オリジナル発振制御方法（注２）を応用発展しました。 注２：オリジナル発振制御方法 ２種類の超音波発振を行います 一つは、スイープ発振制御を行います もう一つは、パルス発振制御を行います 詳細な設定は、目的・対象物・治工具・・ システムとしての振動系から論理モデルに基づいて設定します
メガヘルツ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。
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
超音波のダイナミック特性を解析・評価する技術を応用
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）を開発しました。 この技術を利用した 脱気ファインバブル発生液循環システム追加の出張対応を行っています。 複雑に変化する超音波の利用状態を、 安定した状態で利用（制御）するために 現場にある、具体的な水槽に対して 脱気ファインバブル発生液循環システムを 追加セット・音圧測定確認する 出張サービスを行います。 ＜＜脱気ファインバブル発生液循環技術の説明＞＞ 適切な液循環とファインバブルの拡散性により 均一な洗浄液の状態が実現します 均一な液中を超音波が伝搬することで 安定した超音波の状態が発生します この状態から 目的の超音波の効果（伝搬状態）を実現するために 液循環制御を行います （水槽内全体に均一な音圧分布を実現して、 超音波、液循環ポンプ、ファインバブル、・・の最適化を実現する 運転制御が、個別の水槽に対するノウハウとなります）
小型ポンプを利用した「非線形現象のコントロール技術」を開発
超音波システム研究所は、 小型ポンプを利用した液循環により 超音波の伝搬状態に関して、非線形現象をダイナミックに制御する 「超音波制御技術」を開発しました。 超音波テスターによる解析で、非線形現象を評価します。 超音波（超音波洗浄機、超音波プローブ、・・）の複雑な変化を、 超音波発振と超音波受信による音圧の時系列データ解析で、各種の相互作用を確認します。 相互作用の確認に基づいて、超音波プローブによる発振制御条件を最適化する事で、 目的に合わせた、ダイナミックな超音波コントロールシステムを実現します。 実用的には、超音波洗浄の場合、 現状の液循環装置について、ＯＮ／ＯＦＦ制御（あるいは流量・流速・・・の制御）を 装置の設置状態、対象物を含めた表面弾性波に関する、超音波の伝搬特性を考慮して 超音波の出力・発振周波数・制御条件・・・を最適化します。 特に、ポンプの振動特性を利用して、 液体と気体を交互に循環させる・・・により、 新しい超音波・マイクロバブルの非線形効果を実現しています。
－－２００ＭＨｚ以上の高調波による超音波伝搬効率の改善処理－－
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。 この技術を コンサルティング対応として提供しています
－－オリジナル超音波発振制御プローブによる、メガヘルツ超音波の非線形制御システムーー
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 新しいファンクションジェネレーターとの組み合わせによる 「超音波発振制御システム2023」を開発しました。 システム概要（超音波発振システム（25MHz 2ch 200MSa/s）） 内容 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（DG1022Z 25MHz 2ch 200MSa/s） 操作説明書 １式（ＵＳＢメモリー） 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（パワー寄与率の解析） 解析には下記ツールを利用します 「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
超音波と水槽の相互作用をコントロールする技術を応用
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。
超音波（伝搬状態）測定・解析に特化した＜＜ 超音波コンサルティング ＞＞
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。
多変量自己回帰モデルによるフィードバック解析を応用
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
