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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

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最終更新日:2024年12月07日

超音波システム研究所
超音波システム研究所
  • 公式サイト

超音波プローブ、超音波発振制御システムの開発技術ーー圧電素子のエージング処理ーー

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。

    分析・予測システム科学計算・シミュレーションソフトウェアその他
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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

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  • 関連リンク - http://ultrasonic-labo.com/?p=14264

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基本情報

100MHz以上の範囲で、  超音波の伝搬状態の測定・解析技術を利用した結果、  1)50次以上の高調波は、伝搬状態に合せて大きく変化すること  2)20kHz以下の共振現象と非線形現象が繰り返し発生すること  3)素子形状・構造による共振現象が発生すること  ・・・を確認・解析・評価することで、  超音波伝搬特性を調整可能になりました。 超音波システム全体の音響特性を  (測定・解析・評価)確認して  発振制御条件を調整設定することで、  様々な応用に発展しています << 超音波の音圧データ解析 >> 1)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)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)発振と対象物の相互作用を  パワー寄与率の解析により評価します 4)対象物(表面弾性波の伝搬)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 興味のある方はメールでお問い合わせ下さい

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用途/実績例

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 ・・・・ 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  2024. 5 音と超音波の組み合わせに関する最適化技術を開発 2024. 6 水槽と超音波と液循環に関する最適化・評価技術を開発 2024. 7 ポリイミドフィルムに鉄めっきを行った部材を利用した超音波プローブを開発 2024. 8 シャノンのジャグリング定理を応用した「メガヘルツの超音波制御」方法を開発 2024. 9 ポータブル超音波洗浄器を利用した音響流制御技術を開発 2024.10 メガヘルツ超音波を利用した「振動技術」を開発 2024.10 ステンレス製真空二重構造容器を利用した超音波発振制御プローブを開発 2024.11 メガヘルツの流水式超音波技術を開発 2024.11 相互作用・応答特性を考慮した、超音波の音圧データ解析・評価技術を開発

詳細情報

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    超音波素子(圧電素子)の調整技術

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    超音波素子(圧電素子)の調整技術

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    超音波による表面改質技術

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    超音波システム

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    超音波素子(圧電素子)の調整技術

  • IMG_2653d.jpg

    超音波素子(圧電素子)の調整技術

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    超音波のダイナミック制御技術

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    超音波素子(圧電素子)の調整技術

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    超音波素子(圧電素子)の調整技術

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超音波とファンインバブルによる、表面残留応力の緩和処理(ショットレスピーニング)技術

超音波とファンインバブルによる、表面残留応力の緩和処理(ショットレスピーニング)技術

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メガヘルツの超音波発振制御プローブ(特許資料)

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超音波プローブの製造・評価技術をコンサルティング提供

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ステンレス製真空二重構造容器を利用した超音波発振制御プローブ

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超音波プローブによる表面改質技術-Ver2

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超音波の伝搬現象についてーー音圧測定解析による超音波の分類・評価技術ーー

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オリジナル非線形共振現象について-Ver3

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超音波の音圧測定解析に基づいた、キャビテーションと音響流のプロセス(洗浄、攪拌、加工、表面処理、・・・)Ver3

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「超音波の非線形特性」を利用した、表面検査技術-Ver2

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メガヘルツの超音波発振制御プローブ製造技術(特許資料)-Ver4

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メガヘルツ超音波の表面弾性波制御技術ーーオリジナル超音波プローブ製造技術の応用ーー

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超音波プローブの発振制御による表面検査技術-Ver4

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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-Ver3

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超音波とファインバブル(マイクロバブル)による洗浄技術-Ver3

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ポリイミドフィルムに鉄めっき(日本バレル工業株式会社)を行った部材を利用した超音波プローブ (曲面対応)

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ステンレス容器を利用した超音波発振制御プローブ(Ver2)

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鉄めっき技術(日本バレル工業株式会社)を利用した、新しい超音波伝搬用具の開発・製造技術-Ver2

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超音波発振システム(20MHz)カタログ

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超音波発振システムUSP-2021-20MHz-仕様書(市販の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)

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超音波と表面弾性波(物の表面を伝搬するオリジナル超音波システムの開発技術)

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超音波発振プローブ<<タイプRA1::利用目的に合わせた素子表面の調整技術によるオリジナルプローブ>>Ver2

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この製品に関するニュース(33)

オーダーメード対応超音波発振制御プローブ

超音波発振制御プローブのオーダーメード対応

  • 製品ニュース

超音波システム研究所は、 900MHz以上の超音波伝搬状態を制御可能にする 超音波プローブのオーダーメード対応を行っています。 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。 ポイントは、オリジナルプローブの動作確認です。 超音波の送受信について、ダイナミックな変化に対する 応答性が最も重要です。 この特性により、高調波の応用範囲が決定します。 現状では、以下の範囲について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~100MHz  発振範囲 0.5kHz~ 25MHz  伝搬範囲 0.5kHz~900MHz以上(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 <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、基礎技術です。

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超音波制御

3Dプリンターへの超音波利用技術

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3Dプリンターへの超音波利用技術 1) ジェットミルへの超音波追加 2) パウダー状態の金属粉末に超音波照射を行う 3) 3Dプリンターへの超音波照射 4) 3Dプリンターで製作した部品の超音波処理 超音波プローブ(発振型、測定型、共振型、非線形型)の応用 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 <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。 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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超音波伝搬現象

超音波伝搬現象の分類ーー音圧測定解析に基づいた、キャビテーションと音響流・表面弾性波の最適化技術ーー

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超音波システム研究所は、  超音波伝搬状態の測定・解析により、  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。 この分類方法は、  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 さらに変動型は、以下のような  3つのタイプに分類することができました。  1:線形変動型  2:非線形変動型  3:ミックス変動型(ダイナミック変動型)  上記の各タイプに基づいた装置開発・制御設定・検査・・・  超音波技術の応用に関して成功事例が多数あります。 特に、  安定性・変化の状態・・・に関して  周波数成分による詳細な分類により、  目的と効果に対する、効率のよい  各種条件の設定・調整が可能になりました。

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超音波の音圧データ解析・評価

相互作用・応答特性を考慮した、超音波の音圧データ解析・評価技術を開発

  • 企業ニュース

利用目的に合わせた超音波機器の特性を確認評価しています。 <<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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超音波システム研究所

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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 以下の対応を行っています 1)超音波システム(音圧測定解析、発振制御)の製造販売 2)各種機器(注)へのコンサルティング対応 注:洗浄機、攪拌装置、加工装置、工作機械、めっき装置、溶接装置・・・ 超音波システム(音圧測定解析、発振制御) 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(1MHz、20MHz)」  をセットにしたシステムを製造販売しています。 <特許出願済み> 特開2021-125866 超音波制御(超音波発振制御プローブ) 特開2021-159990 超音波溶接 特開2021-161532 超音波めっき 特開2021-171909 超音波加工 特開2021-175568 流水式超音波洗浄 超音波発振制御プローブの製造技術の一部は  特開2021-125866 に記載しています 特願2023-195514   メガヘルツ超音波とファインバブルを利用した超音波めっき

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