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小型ポンプと、超音波プローブによる超音波制御技術

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最終更新日:2024年12月04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

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。

    非破壊検査振動・騒音計科学計算・シミュレーションソフトウェア
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小型ポンプと、超音波プローブによる超音波制御技術

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基本情報

<< 超音波の音圧データ解析 >> 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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価格帯

10万円 ~ 50万円

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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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    小型ポンプを利用した「非線形現象のコントロール技術」

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    小型ポンプを利用した「非線形現象のコントロール技術」

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    小型ポンプを利用した「非線形現象のコントロール技術」

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    小型ポンプを利用した「非線形現象のコントロール技術」

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市販のギアポンプ・マグネットポンプを利用した、脱気ファインバブル発生液循環システム

市販のギアポンプ・マグネットポンプを利用した、脱気ファインバブル発生液循環システム

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メガヘルツ超音波による精密洗浄技術―めっき処理工程での実施事例―

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超音波利用の主要因(相互作用)について ver2

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小型ポンプによる、音響流制御を利用した、流水式超音波制御実験

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低周波の共振現象と、高周波の非線形現象をコントロールする技術-Ver3

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音圧測定解析に基づいた、超音波システムの開発技術

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超音波洗浄の本質(非線形現象としての音響流)

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超音波伝搬現象の分類に基づいた、超音波の非線形スイープ発振制御技術

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超音波洗浄のメカニズムと効果的な活用法 ver3.0(超音波の音圧測定解析技術による音響流制御)

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ポータブル超音波洗浄器を利用した音響流(非線形現象)制御技術-Ver4

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ファインバブル(マイクロバブル)を利用した超音波洗浄機ーー音響流のダイナミック制御ーー

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超音波の音圧測定解析に基づいた 「流水式超音波システム」技術-Ver4

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超音波の音圧データ解析に基づいた最適化技術ーー非線形現象の伝搬特性による評価技術ーー

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超音波の音圧データ解析手順資料(「R」フリーな統計処理言語かつ環境)

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超音波の伝搬状態を測定・解析・評価する技術

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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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この製品に関するニュース(27)

流れとかたち

超音波洗浄機の液循環技術ーー流れとかたち・コンストラクタル法則の利用ーー

  • 企業ニュース

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、  超音波洗浄機の液循環(非線形現象の制御)技術を開発しました。 添付写真のような、川の流れの観察をヒントに開発しました。 超音波利用に関して  流れの観察経験により  音響流(超音波の非線形現象)を直感的に  とらえられると考えています。 音響流<一般概念> 有限振幅の波が  気体または液体内を伝播するときに、  音響流が発生する。 音響流は、  波のパルスの粘性損失の結果、  自由不均一場内で生じるか、  または  音場内の  障害物(洗浄物・治具・液循環)の近傍か  あるいは  振動物体の近傍で  慣性損失によって生じる  物質の一方性定常流である。 上記を参考・ヒントにして  超音波伝播現象における  「非線形現象」を測定・解析・評価・利用(制御)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(constractal-law)」で  整理することで、超音波技術にまとめています。

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ナノレベルの攪拌

超音波の非線形現象制御技術によるナノレベルの攪拌

  • 製品ニュース

超音波システム研究所は、 「超音波の非線形現象(音響流)を制御する技術」を利用した 効果的な攪拌(乳化・分散・粉砕)技術を開発しました。 この技術は 表面検査による間接容器、超音波水槽、その他事項具・・の 超音波伝搬特徴(解析結果)を利用(評価)して 超音波(キャビテーション・音響流)を制御します。 さらに、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、 ガラス容器・超音波・対象物・・の相互作用に合わせて、 超音波の発振制御により実現します。 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。 オリジナルの超音波伝搬状態の測定・解析技術により、 音響流の評価・・・・多数のノウハウ・・・を確認しています。 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)

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ファインバブル(マイクロバブル)と超音波を利用した超音波洗浄機

超音波利用に関する、ファインバブル(マイクロバブル)の利用技術資料ーー脱気ファインバブル発生液循環装置ーー

  • 企業ニュース

球形サイズで 20μm以下の、ファインバブルを安定して利用する技術ーー超音波の音響流をコントロールするナノレベルの洗浄方法ーー   1-1.超音波の基礎 1-2.超音波振動の伝搬現象 1-3.ファインバブル(マイクロバブル) *マイクロバブルの性質* 1)10μm程度の気泡は1mをおよそ3時間かけてゆっくり上昇する。 2)発生した気泡同士は非合体で単独に存在することから、分散性に優れている。 3)水の中をゆっくりと浮上し、微小なゴミを吸着して水面に浮上させる性質をもっている。 ・・・ 13)マイナスの電位は水のpHに依存している。 14)マイクロバブルは超音波の散乱特性が優れている。 15)マイクロバブルは超音波照射の際に共振現象として崩壊する。 以上の性質は今後さらに解明されていくと思われますが、現状では不明な点を多く含んでいます 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)

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流水式超音波システム

超音波の音圧測定解析に基づいた「流水式超音波システム」を開発

  • 企業ニュース

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、 「流水式超音波システム」技術を応用しています。 -流水式超音波システムの応用事例- 特殊レンズ・ガラス部品の精密洗浄 洗浄液、攪拌液、・・水質改善(洗浄、分子のナノ化) 複雑な形状・線材・粉末・・・の表面処理(応力緩和) 溶剤・洗剤・貴金属・ポリマー・・・・の化学反応制御  ナノレベルの攪拌・分散・洗浄・加工・・ フィルム形状、大型パイプ形状、・・ ・・これまでは、難しかった材料・部品の表面改質 ・・・・・・・ 超音波利用に関して 流れの観察経験により 音響流を直感的に とらえられると考えています 音響流<一般概念> 有限振幅の波が 気体または液体内を伝播するときに、 音響流が発生する。 音響流は、 波のパルスの粘性損失の結果、 自由不均一場内で生じるか、 または 音場内の 障害物(洗浄物・治具・液循環)の近傍か あるいは 振動物体の近傍で 慣性損失によって生じる 物質の一方性定常流である。

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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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