スイープ発振による、超音波洗浄器の利用技術

超音波システム研究所

－－超音波プローブによるスイープ発振と、超音波洗浄器の組み合わせ技術－－

超音波システム研究所は、 超音波洗浄器に関して、 ファンクションジェネレータと超音波プローブを応用することで、 １００ＭＨｚ以上の超音波伝搬状態を利用可能にする 超音波発振制御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・・・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、 　対象物へ１００ＭＨｚ以上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 　対象物の超音波伝搬特性を確認することで、 　オリジナル非線形共振現象の制御方法として 　スイープ発振・パルス発振に関する、 　システムの振動モードへの最適化として、 　超音波発振制御プローブの発振条件を設定することが重要です。

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スイープ発振による、超音波洗浄器の利用技術

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基本情報

（オリジナル超音波プローブによる、スイープ発振制御技術） 超音波システム研究所は、 　＊超音波伝搬状態の測定技術（オリジナル製品：超音波テスター） 　＊超音波伝搬状態の解析技術（時系列データの非線形解析システム） 　＊超音波伝搬状態の最適化技術（低周波振動と超音波の最適化処理） 　＊メガヘルツの超音波発振プローブの製造技術・発振制御技術 　＊ファインバブルと超音波による表面改質処理技術 　・・・・ 　上記の技術を応用して １００ＭＨｚ以上の超音波伝搬状態を利用可能にする 超音波の、非線形発振制御技術を開発しました。 　 注：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（高調波１０次以上）の共振現象 詳細に興味のある方は 　超音波システム研究所にメールでお問い合わせください。

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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・解析システムの製造販売開始 ・・・・ ２０２３．　８　スペクトル系列を利用した超音波制御技術を開発 ２０２３．　８　スイープ発振とパルス発振の組み合わせ技術を開発 ２０２３．　９　１００ＭＨｚ以上の超音波伝搬制御技術を開発 ２０２３．１０　メガヘルツの超音波めっき（特許申請） ２０２３．１１　非線形現象を制御する超音波発振制御技術を開発 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

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    スイープ発振とパルス発振による、超音波洗浄器の利用技術

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    超音波洗浄器の利用技術

カタログ（26）

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超音波発振（スイープ発振、パルス発振）システム－ノウハウ１－

超音波発振（スイープ発振、パルス発振）システム－ノウハウ１－

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超音波プローブの製造技術（ダイナミック特性を評価する技術）

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超音波プローブによるスイープ発振制御技術 （音圧測定解析に基づいた、共振現象と非線形現象の最適化）

超音波プローブによるスイープ発振制御技術 （音圧測定解析に基づいた、共振現象と非線形現象の最適化）

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超音波洗浄技術（非線形現象をコントロールする発振制御）

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スイープ発振とパルス発振による、超音波洗浄器の利用技術

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脱気ファインバブル発生液循環装置を利用した超音波洗浄技術（キャビテーションと音響流の最適化技術）

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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

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超音波発振システム（１ＭＨｚ）操作手順書ーー超音波プローブによる矩形波のスイープ発振制御ーー

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最大１MHｚの超音波発振制御システム（各種機器・装置の振動状態を改善するシステム）

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超音波システム仕様書（＊＊＊様向け）ーー超音波の音圧測定・解析・評価・発振制御システムーー

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メガヘルツの超音波発振システム（２０ＭＨｚ）ーーオリジナル超音波プローブによる超音波の発振制御システムーー

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超音波・洗浄・攪拌・改質・化学反応・システム

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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（キャビテーション・音響流）の分類に基づいた、発振制御技術ーー超音波の最適化技術ーー

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抽象的な代数学を利用した、オリジナル超音波制御モデル（非線形現象のコントロールモデル）

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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

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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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超音波攪拌（乳化・分散・粉砕）システム（操作手順）Ver2

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取扱説明書（マニュアル）

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共振現象と非線形現象を発振制御する超音波プローブによる、スイープ発振制御技術

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超音波の音圧計測・解析・評価技術 2024-5-24

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超音波プローブの素子表面を調整して高調波の発生を制御する技術

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２台のファンクションジェネレーターによる、超音波の非線形制御技術

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新しい超音波制御技術ーー超音波の音圧測定・解析・評価技術ーー

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超音波の音圧測定解析に基づいた、非線形振動現象の利用方法

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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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音圧測定解析に基づいた、超音波プローブの非線形発振制御技術

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この製品に関するニュース（12）

キャビテーションと音響流のプロセス

キャビテーションと音響流の最適化プロセスーーオリジナル超音波システムのコントロール技術ーー

  • 企業ニュース

－－抽象代数モデルと超音波の実験・検討サイクル－－ （共振現象と非線形現象の最適化技術） 超音波システム研究所は、 　オリジナル超音波システム（音圧測定解析・発振制御）による、 　超音波伝搬状態の各種解析結果を、 　抽象代数モデルに基づいて、超音波振動の相互作用を最適化（注）する、 　超音波＜ダイナミック制御＞技術を開発しました。 注：共振現象（低調波）と非線形現象（高調波）を 　　論理モデルに基づいて発振制御条件の設定によりコントロールする これまでの制御技術に対して、 　各種伝搬用具を含めた、超音波振動の伝搬経路全体に関する 　新しい測定・評価パラメータ（注）により 　超音波利用の目的（洗浄、攪拌、加工・・）　に合わせた、 　最適な制御状態を設定・実施する技術です。 これは具体的な応用がすぐにできる方法・技術です 　コンサルティングとして提案・対応しています 　（ナノレベルの精密洗浄・攪拌・加工・・実績が増えています） 注：パラメータ： 　パワースペクトル、自己相関、バイスペクトル、 　パワー寄与率、インパルス応答特性、ほか

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ポータブル超音波洗浄器（50kHz 50W)

ポータブル超音波洗浄器（50kHz 50W)による「超音波の非線形発振制御技術」

  • 製品ニュース

超音波システム研究所は、 表面弾性波の非線形振動現象を利用した 新しい音響流制御技術を開発しました。 複雑な振動状態について、 　１）線形現象と非線形現象 　２）相互作用と各種部材の音響特性 　３）音と超音波と表面弾性波 　４）低周波と高周波（高調波と低調波） 　５）発振波形と出力バランス 　６）発振制御と共振現象 　・・・ 　上記について 　音圧測定データに基づいた 　統計数理モデルにより 　表面弾性波の新しい評価方法で最適化します。 超音波洗浄、加工、攪拌、・・・表面検査、・・ナノテクノロジー、・・ 応用研究・・・　様々な対応が可能です。 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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樹脂容器を利用した、メガヘルツの超音波システム

樹脂容器の超音波伝搬特性を利用した、メガヘルツ超音波の発振制御システム

  • 製品ニュース

超音波システム研究所は、 超音波利用に関して、樹脂容器に メガヘルツの超音波発振制御プローブを設置することで、 １－９００ＭＨｚ以上の超音波伝搬状態の制御を可能にする 超音波システム技術を開発しました。 容器・取り付け部材・・・の 　超音波伝搬特性を測定・解析・評価・技術することで、 　精密洗浄・加工・攪拌・溶接・めっき・・への 　効果的な超音波照射が実現します。 　これは、超音波の新しい応用技術です。 各種材料の構造・形状・製造方法・・による 　様々な音響特性（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。 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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表面改質（応力緩和）技術

超音波美顔器の表面改質（応力緩和）技術

  • 製品ニュース

超音波システム研究所は、 超音波とファインバブル・マイクロバブルによる部品表面の 　1）残留応力を緩和・均一化する技術 　2）ミクロなバリを除去する技術を 超音波美顔器に適応させる方法を開発（公開）しました。 超音波とマイクロバブルによる、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ことが 　超音波美顔器表面の均一化と 　超音波発振・伝搬の効率化につながることで 　超音波の使用状況（伝搬周波数のダイナミック特性）が、 　大きく変わることを経験してきました。 特に、皮膚に接触する金属部品のエッジ処理の状況により 　超音波の音圧レベル・伝搬周波数は大きく変わります。 　均一化処理を行うことで、 　安定した再現性のある長寿命化が実現します。 　（超音波洗浄での実績から応用発展させました） 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 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） ４）相互作用の検出（パワー寄与率）

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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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