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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、 充電式超音波洗浄器（５０ｋＨｚ １０Ｗ）と 治工具（樹脂容器、ガラス容器、ステンレス容器・・）を利用した 超音波利用（音響流の制御）技術に関する実験動画を公開しています。 超音波伝搬状態の変化を 超音波テスターで測定・解析します。 音圧測定装置：超音波テスターの特徴（１００ＭＨｚタイプの場合） ＊測定（解析）周波数の範囲 仕様 ０．１Ｈｚ から １００ＭＨｚ ＊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 超音波プローブによる発振・測定・解析システムです。 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、 各種の音響特性として検出し 目的に合わせて、応用（制御）します。
超音波の相互作用を考慮した、非線形伝搬制御技術ーー超音波の最適化技術ーー
超音波システム研究所は、 音圧測定解析装置（超音波テスター）と メガヘルツの超音波発振制御プローブの製造技術により 超音波システムの音響特性（超音波の相互作用を測定解析）を考慮した、 「超音波の非線形伝搬制御技術」を開発しました。 今回開発した技術により 「超音波の発振（発振機・振動子・・）」による 対象物・超音波機器・治工具・・・を含めた、 各種の相互作用を測定解析に基づいて、 目的に合わせた、超音波のダイナミック制御が、可能になりました。 注：自己相関、バイスペクトル、パワー寄与率、インパルス応答 特に、 高調波に関する超音波と対象物の相互作用を検出・確認することで 複雑な形状や、精密部品の洗浄に対する効果的な 制御（液循環、治工具、洗浄物の固定方法、・・・）が明確になります。 従って、適切な 超音波周波数の選択や 異なる超音波周波数の振動子の組み合わせ・・ 対象物に合わせた使用方法が決定できます。 これは、加工・洗浄・表面改質・化学反応の促進・・・に対して 目的に合わせた 効果的な超音波利用技術です。
複雑な形状や微細な汚れの除去を可能にする超音波洗浄を，この機会にイチから学ぼう！
超音波システム研究所は、 下記の通り超音波セミナー対応を行います。 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 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 オンライン条件・参加人数・・別途相談 内容について 希望・・に合わせて、テーマ・洗浄レベル・技術内容・・ 提案させていただきます
メガヘルツ超音波の発振制御技術の応用
超音波システム研究所は、 超音波機器に関して、 メガヘルツの超音波発振制御プローブを利用することで、 １－１００ＭＨｚの超音波伝搬状態制御を可能にする 超音波システム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・溶接・めっき・・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、 数トンの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
ーー９００ＭＨｚ以上の超音波伝搬状態を制御可能にする、超音波プローブの製造技術を開発ーー
超音波システム研究所は、 超音波伝搬現象の分類に基づいた、 ９００ＭＨｚ以上の超音波伝搬状態を制御可能にする 超音波プローブの製造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を製造開発が可能です。 ポイントは、超音波プローブの超音波伝搬特性の確認です。 超音波のダイナミックな変化に対する、応答特性が最も重要です。 この特性により、高調波の発生可能範囲が決定します。 現状では、以下の範囲に対して、製造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 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 ＜材質・形状・構造・・・による音響特性＞を 把握（測定・解析・評価）することで、 目的に合わせた超音波の伝搬状態を実現します この技術を、コンサルティング提供します 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
メガヘルツの超音波伝搬状態に関する非線形現象をコントロール
※本セミナーは最大定員10名までの対面セミナーです。 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。 タイトル 「超音波の音圧測定解析と発振制御技術」 ファインバブルを利用した、超音波洗浄・攪拌・加工に関する、 詳細なノウハウの説明を 超音波の測定解析が容易にできる「超音波テスターＮＡ（200MHz）」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 使用した、デモンストレーションを行いながら紹介します！ 日時 ２０２４年＊＊月＊＊日 １３：００－１６：００ 会場：東京たま未来メッセ（東京都立多摩産業交流センター） 第７会議室（定員２７名） 価格（税込） 18,700円 （本体価格：17,000円） ・2名同時申込の場合、 33,000円（2名 本体価格：30,000円） 主催 超音波システム研究所
超音波システム（音圧測定解析、発振制御）を利用した機械加工技術
超音波システム研究所は、 音圧測定解析装置（超音波テスター）と メガヘルツの超音波発振制御プローブにより 物（工具・対象物・・・）の 音響特性（振動の応答特性・非線形現象）を利用する、 「超音波発振制御（加工）技術」を開発しました。 この開発した技術により 「超音波の発振・出力制御」による 対象物への非線形振動現象をコントロール可能にした、 超音波のダイナミック制御（バイスペクトルの変化）を実現します。 オリジナルの超音波発振制御プローブにより、 超音波振動の非線形効果として利用・制御可能になりました。 これは、加工・洗浄・表面改質・化学反応の促進・・・に対して 目的に合わせた、効果的な超音波利用（制御）技術です。 刃物（ドリル、リーマー、カッター、ナイフ・・）の音響特性や 加工油・治工具・対象物のサイズ・材質・・に対する相互作用もあり 解析（自己相関・インパルス応答・寄与率・バイスペクトル）は、 複雑ですが、音圧測定データの 解析結果に基づいた各種の最適化が可能になります
オリジナル超音波発振制御プローブのメガヘルツ発振制御による、超音波振動の共振現象と非線形現象を最適化する技術
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、 ９００ＭＨｚ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 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」統計処理言語 autcor：自己相関の解析関数 bispec：バイスペクトルの解析関数
超音波発振制御プローブによる、メガヘルツ超音波の表面処理技術－－金属疲労強度の（表面残留応力の緩和・均一化）改善処理－－
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 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
超音波伝搬現象に関する分類技術に基づいた、「メガヘルツ超音波のダイナミック制御方法」
超音波システム研究所は、 超音波の音圧データ解析結果、バイスペクトルの変化による、 超音波伝搬現象に関する分類方法を開発しました。 この分類を、シャノンのジャグリング定理に応用して 「メガヘルツ超音波のダイナミック制御方法」を開発しました この技術を、コンサルティング提案・実施対応しています。 超音波伝搬現象を、安定して効率よく利用するためには 超音波の伝搬特性として、発振機や振動子以外の条件に関する 応答特性・相互作用の検討や 専用治工具の開発も必要です 発振波形や制御条件を検討することで 新しい超音波の効果（注１：オリジナル非線形共振現象）を発見できます 非線形現象を主要因とした、超音波現象を目的に合わせて利用することで 効率の高い超音波利用が実現します 特に、ナノレベルの超音波技術での実績が増えています 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
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）
