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最終更新日:2022-10-01 17:14:59.0

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  • カタログ発行日:2022/10/1

超音波プローブの伝搬特性を測定・解析・評価する技術1.00

基本情報超音波プローブの伝搬特性を測定・解析・評価する技術

---超音波素子表面の表面弾性波利用技術---

超音波システム研究所は、
500Hzから100MHzの対象物の表面弾性波について、
伝搬状態の線形性・非線形性を制御可能にする
超音波プローブの利用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対応します。

ポイントは、超音波素子表面の表面弾性波について
伝搬特性と利用目的に合わせた、最適化です。
そのために、オリジナルプローブの超音波伝搬特性の動作確認
(音圧レベル、周波数範囲、非線形性、・・ダイナミック特性)です。
複数の超音波素子による、超音波の送受信について、
ダイナミックに変化する応答特性(の測定・解析・評価)が重要です。
応答特性から、音圧レベル・周波数・非線形性の利用範囲を決定します。
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(特別タイプ 200MHz)
 発振範囲 0.5kHz~100MHz(特別タイプ 300MHz)
 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

超音波プローブ(発振型、測定型、共振型、非線形型)の製造技術

超音波プローブ(発振型、測定型、共振型、非線形型)の製造技術 製品画像

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
超音波プローブを、利用目的に合わせて製造する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 0.5kHz~100MHz
 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。

各種部材(ガラス容器・・)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、3000リッターの水槽でも、
 数トンの構造物、工作機械、・・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。

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音圧測定解析に基づいた、超音波システム開発コンサルティング1

音圧測定解析に基づいた、超音波システム開発コンサルティング1 製品画像

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。

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メガヘルツ超音波発振制御による加工方法の提案

メガヘルツ超音波発振制御による加工方法の提案 製品画像

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
超音波加工技術のコンサルティング対応を行っています。

現状の超音波加工に対して
音圧測定・解析に基づいた、超音波追加・改良方法を提案・実施します。

具体的には、
超音波の測定解析が容易にできる
 「オリジナル製品:超音波テスターNA(推奨タイプ)」による
 加工機械・・の測定・確認により
 超音波追加について打ち合わせ相談します。

超音波追加に合わせて
超音波の発振制御が容易にできる
「オリジナル製品:超音波発振システム(1MHz、20MHz)」
 の利用を提案します。
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超音波の非線形スイープ発振制御技術

超音波の非線形スイープ発振制御技術 製品画像

超音波システム研究所(所在地:東京都八王子市)は、
表面弾性波の非線形振動現象を利用した
新しい超音波の非線形スイープ発振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。

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超音波洗浄器による、メガヘルツの超音波発振制御技術を開発

超音波洗浄器による、メガヘルツの超音波発振制御技術を開発 製品画像

超音波システム研究所(所在地:東京都八王子市)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(注1)の制御方法として
 ファンクションジェネレータ発振条件を設定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
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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

小型ポンプと、超音波プローブによる超音波制御技術 製品画像

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。
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超音波伝搬現象の分類に基づいた、超音波プローブの製造技術

超音波伝搬現象の分類に基づいた、超音波プローブの製造技術 製品画像

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、
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。

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。

メガヘルツの超音波発振制御プローブ:概略仕様
 測定範囲 0.01Hz~100MHz
 発振範囲 0.1kHz~25MHz
 (伝搬周波数範囲 1kHz~700MHz以上)
 材質 ステンレス、LCP樹脂、シリコン、テフロン・・・
 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
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取扱会社 超音波プローブの伝搬特性を測定・解析・評価する技術

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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 ・・・・ 2022. 5 表面弾性波を利用した、表面改質技術を開発 2022. 7 非線形現象を利用した、洗浄・攪拌技術を開発 2022.12 超音波の非線形現象を評価する技術を開発 2023. 1 共振現象と非線形現象の最適化技術を開発 2023. 2 超音波技術開発に関する西田幾多郎モデルを開発 2023. 6 超音波の非線形振動現象に基づいた最適化技術を開発 2023. 6 超音波プローブの製造方法を開発 2023. 8 抽象数学における、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(特許出願) 2023.11 非線形現象の制御技術を開発 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

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