超音波実験 Ultrasonic experiment （超音波美顔器）
メガヘルツの超音波発振制御プローブを利用した実験動画
超音波システム研究所は、
超音波伝搬状態のコントロールに関して、
発振機器（ファンクションジェネレータ・・・）と組み合わせることで、
１－１００ＭＨｚの超音波伝搬状態を利用可能にする
メガヘルツの超音波発振制御プローブ製造技術を開発しました。
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～１０ＭＨｚ
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、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。
ポイントは
超音波素子表面の表面弾性波利用技術です、
対象物の条件・・・により
超音波の伝搬特性を確認（注１）することで、
オリジナル非線形共振現象（注２、３）として
対処することが重要です
注１：超音波の伝搬特性
非線形特性
応答特性
ゆらぎの特性
相互作用による影響
注２：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
注３：過渡超音応力波
変化する系における、ダイナミック加振と応答特性の確認
時間経過による、減衰特性、相互作用の変化を確認
上記に基づいた、過渡超音応力波の解析評価
超音波実験写真（超音波研究に関するスライドショー） ultrasonic-labo
音圧測定解析に基づいた、超音波システムの開発技術 ultrasonic-labo
オリジナル製品：超音波発振プローブを利用した超音波制御技術
超音波システム研究所は、
オリジナル製品：超音波発振プローブ製造に関する、
音響特性の解析・評価技術を応用した、
メガヘルツの超音波発振制御技術を開発しました。
超音波を利用した
洗浄、改質、検査、・・・への新しい応用技術です。
低周波の振動・音との組み合わせ制御による応用が可能です。
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
応用システム技術として開発しました。
ポイントは
表面弾性波の利用方法です、
対象物の条件・・・により
超音波の伝搬特性を確認（注１）することで、
オリジナル非線形共振現象（注２、３）として
対処することが重要です
注１：超音波の伝搬特性
非線形特性
応答特性
ゆらぎの特性
相互作用による影響
注２：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
注３：過渡超音応力波
変化する系における、ダイナミック加振と応答特性の確認
時間経過による、減衰特性、相互作用の変化を確認
上記に基づいた、過渡超音応力波の解析評価
様々な分野への利用が可能になると考えています
各種コンサルティングにおいて提案していきます。
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～１０ＭＨｚ
解析範囲 ０．０１Ｈｚ～１ＧＨｚ
材質 ステンレス、ＬＣＰ樹脂、シリコン、テフロン、ガラス・・・
（材質・サイズ・構造・・・音響特性に合わせた対応が可能です）
超音波・ファインバブル洗浄 ultrasonic-labo
超音波システム研究所は、
超音波洗浄機の液体に伝搬する
超音波洗浄機の状態を測定・解析する技術を応用して、
水槽の構造・強度・製造条件・・・による影響と
液循環の状態を
目的に合わせた超音波洗浄機の状態に
設定・制御する技術を開発しました。
この技術は、
複雑な超音波振動のダイナミック特性（注１）を
各種の関係性について解析・評価することで、
循環ポンプの設定方法（注２）により、
キャビテーションと加速度の効果を
目的に合わせて設定する技術です。
注１：超音波システム研究所のオリジナル技術
「音色」を考慮した「超音波発振制御」技術を利用しています
（ 音色と超音波
参考 http://ultrasonic-labo.com/?p=1082 ）
注２：洗浄機と洗浄液と空気の
各境界の関係性に関する設定がノウハウです。
オーバーフロー構造になっていない洗浄水槽でも対応可能です。
ミクロ流の自己組織化について
脱気・曝気・超音波・水槽表面の弾性波動・・・により
音響流のコントロールが可能になりました。
（ 超音波キャビテーションの観察・制御技術
参照 http://ultrasonic-labo.com/?p=10013 ）
具体的な対応として
現状の水槽による、超音波の伝搬状態を
目的とするキャビテーション・加速度の効果を最適にする
パワースペクトルとして設定・制御することができます。
超音波テスターを利用した計測・解析により
各種の関係性・応答特性（注３）を検討することで
超音波の各種相互作用の検出により実現しました。
注３：パワー寄与率、インパルス応答・・・
（ 超音波の＜ダイナミック特性を考慮した制御＞技術を開発
参照 http://ultrasonic-labo.com/?p=1142 ）
超音波洗浄機の測定・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
なお、この技術を
超音波システムの液循環方法の改良技術として
コンサルティング提案・実施対応しています。
超音波水槽の構造・大きさと
超音波（周波数、出力、台数・・）に合わせた
＜超音波＞と＜水槽＞と＜液循環＞のバランスによる
超音波の最適な出力状態を測定・解析データとともに
提案・改良・報告します。
本来は、水槽の新規製作、新規設置、新規超音波の固定、・・・
が最もよいのですが、
現実的には、現状の改良として
液循環ポンプの追加改良（制御）で実現させることが
これまでの事例から
費用と効果の最適化になると判断して
提案・実施しています。
ポイント
液循環制御について
水槽内の液体を、数学のトポロジーに於ける
３次元空間での、３次元多様体の断面としてとらえます
この３次元多様体の移動・動きを論理モデルとしてとらえ
流体のコントロールに応用します
具体的なイメージとしては
球体の裏返し現象を、平行移動のポンプと、
回転移動のポンプの組み合わせで、
実用化（注）します
注：シャノンのジャグリング定理を応用した「超音波制御」方法
http://ultrasonic-labo.com/?p=1753
詳細について、興味の去る方はメールでお問い合わせください
超音波と表面弾性波（オリジナル超音波システムの開発技術） ultrasonic-labo
