超音波の受信技術 ultrasonic-labo
オリジナル超音波実験 Ultrasonic experiment （超音波システム研究所 ultrasonic-labo）
オリジナル超音波実験 Ultrasonic experiment （超音波システム研究所 ultrasonic-labo）
表面弾性波を利用した、超音波制御技術 ultrasonic-labo
複数の異なる「超音波振動子」を
同時に照射するシステム
超音波システム研究所は、
複数の異なる周波数の「超音波振動子」を利用する
超音波システムを設計・製造・販売・コンサルティング対応します。
本システムは 異なる超音波周波数の振動子による
定在波の制御により、キャビテーションと加速度の効果を
具体的な伝搬周波数のスペクトルとして変化させるという
制御を可能にした装置です。
周波数２８+７２ｋＨｚ、出力２００Ｗの超音波照射で、
１ミクロンの分散効果を実現させることも
周波数２８+４０ｋＨｚ、出力２８０Ｗの超音波照射で、
ダメージを発生させずに洗浄することも可能です。
オリジナルの超音波伝搬状態の測定・解析技術により、
振動子の組み合わせによる制御状態が実現することを確認しています。
型番「ＵＳＷ－２８・７２S」＜推奨＞
（２８ｋHz ７２ｋHz の超音波振動子を制御するタイプ）
型番「ＵＳＷ－４０・７２S」
（４０ｋHz ７２ｋHz の超音波振動子を制御するタイプ）
型番「ＵＳＷ－２８・４０S」
（２８ｋHz ４０ｋHz の超音波振動子を制御するタイプ）
■参考動画
これは、新しい超音波技術であり、
超音波のダイナミック特性による一般的な効果を含め
新素材の開発、攪拌、分散、洗浄、化学反応実験・・・
に大きな特徴的な固有の操作技術として、
コンサルティングにおいて利用・発展対応しています。
原理の論理的な説明と
具体的な方法（技術）について
コンサルティング対応させていただきます。
通信の数学的理論を応用した超音波制御技術
通信の数学的理論を応用した超音波制御技術
超音波システム研究所は、
「通信の数学的理論」（クロード・Ｅ．シャノン）を
超音波に応用した 超音波の制御技術を開発しました。
この技術は、
超音波の測定解析技術を利用して、
超音波の伝搬特性（ダイナミック特性）を、
通信理論のアンサンブル（エントロピー）に
適応させるという具体的な方法です。
これまでの 通信に関する「技術的な問題」とは異なり、
超音波現象に関する「意味的な問題」「効果の問題」に対する、
技術的な応用研究として開発しました。
なお、超音波システム研究所の「超音波機器の評価技術」により、
この方法による、具体的な成果を確認しています。
詳細については コンサルティング事業として、対応しています。
特に、複数の異なる超音波振動子を利用するシステムにおいて
通常は、２桁以上異なる周波数の組み合わせが推奨されていますが
この技術を利用すると、低周波領域（１ｋHz－１００ｋHz）の発振機を組み合わせることで
高調波（数メガヘルツ）のキャビテーション効果を、
低い周波数の振動が増大させることが可能になります。
さらに、相互作用として、低周波のキャビテーションに高調波の振動を追加する現象により
非線形現象の利用をコントロールすることが可能になります。
これは、ロシアのテキストにある
キャビテーションの線形性・非線形性と共振性・破裂性を
液循環、水槽構造、発振制御・・・・で、
ダイナミックに制御するという、超音波システム研究所のオリジナル技術です
参考動画
Ultra Sonic wave System Institute no.２９０
脱気マイクロバブル発生装置
音響流制御
キャビテーション制御
超音波伝搬状態の計測・解析
非線形性超音波照射技術no.３５
水槽内に超音波振動子を設置しています
超音波振動子（２８ｋHz）を動作させた状態です
水槽に間接容器（各種のガラス容器）を入れています
間接容器に超音波が伝搬して（反射・屈折・透過・・により）
超音波の周波数が幅広く変化している様子です
安定した均一な超音波の広がりが見えます
超音波洗浄システムを最適化する方法
（超音波水槽と液循環の最適化技術を応用）
＜＜超音波の測定・解析に基づいた洗浄システムを開発＞＞
超音波システム研究所は、
超音波の測定・解析に基づいて、
洗浄物、超音波水槽、液循環、・・による影響を考慮した
超音波洗浄システムを開発・改善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）・・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：具体的な条件に合わせた多数のノウハウがあります
例：液循環の場合
水槽と循環液と空気の
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水槽でも対応可能です。
例：水槽の場合
超音波振動子に合わせた、設置方法により
キャビテーション・定在波の
伝搬周波数・音圧レベルの状態を調整します
具体的な対応手順
１）現状の超音波照射状態を測定・解析する
２）目的（洗浄物、数量、汚れ・・）を確認する
３）これまでの状況を確認して
超音波洗浄システムとしての総合評価を行う
４）総合評価に基づいた
問題点・改善点・・・の分析を行い
効率的な改善方法を検討・整理・提案する
５）改善の実施
優先順位に合わせた、簡単な改善による変化の確認
（超音波照射状態の測定解析 効果の確認）
日常の超音波管理データの解析・評価に基づいた
優先順位の低い大きな改善の実施タイミングを検討する
（超音波照射状態の測定解析 効果の推定）
６）超音波洗浄状態の管理方法を検討・整理・提案する
７）継続的な改善につなげる
測定・解析方法を検討・整理・提案する
８）改善効果の測定・分析・・・
上記のように
継続的な超音波の管理により
個別の洗浄物・洗浄数・・に合わせた
洗浄に最も効果的な超音波の状態を正確に把握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）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ています。
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
なお、今回の技術を
超音波洗浄、表面改質、化学反応実験・・・の改善技術として
最適化のコンサルティング提案・実施対応を行っています。
＜コメント＞
最適化とは、分析とテスト・確認を通して、
洗浄システムを改善することであり、
一度行えば終わりという作業ではありません。
計測・解析・改善・評価・最適化、そして再び計測というサイクルを
何度も繰り返すことで、より良い改善に向かいます。
・・・・・・
重要なことは、
常にパフォーマンスの改善を続けていくというプロセスを、
「どのようにして導入していくのか（注）」ということです。
注：オリジナル製品：超音波テスターによる
音圧測定・解析による日常管理により実現できます
参考
通信の数学的理論
http://ultrasonic-labo.com/?p=1350
音色と超音波
http://ultrasonic-labo.com/?p=1082
モノイドの圏
http://ultrasonic-labo.com/?p=1311
物の動きを読む
http://ultrasonic-labo.com/?p=1074
超音波計測の特別システムをオーダーメイド対応
http://ultrasonic-labo.com/?p=1972
http://ultrasonic-labo.com/?p=1962
http://ultrasonic-labo.com/?p=1953
http://ultrasonic-labo.com/?p=1915
超音波機器の＜計測・解析・評価＞（出張）サービス
http://ultrasonic-labo.com/?p=1934
超音波＜計測・解析＞事例
http://ultrasonic-labo.com/?p=1705
超音波プローブによる＜メガヘルツの超音波発振制御＞技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1811
超音波の解析動画を公開
http://ultrasonic-labo.com/?p=1337
音圧測定装置（超音波テスター）の特別タイプを製造販売
http://ultrasonic-labo.com/?p=1736
解析技術
１）多変量自己解析モデルによるフィードバック解析により
超音波の安定性・変化について検討・評価を行います
２）インパルス応答特性の解析により
各種の設定・治工具・・に関する検討・評価を行います
３）パワー寄与率の解析により
超音波（周波数・出力）、水槽、液循環・・
の最適化に関する検討・評価を行います
４）その他（表面弾性波の伝搬）の解析により
対象物と目的に合わせた、洗浄・攪拌・分散・改質・・・
の検討・評価を行います
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とで実現しています。
具体的な超音波伝播周波数の状態により、
解析の有効性を考慮する必要があるため
すべてに適応する設定はありません。
（事前のシミュレーション検討・確認を行っています
具体的な装置に合わせた
測定・解析方法を提案します）
超音波技術１
http://ultrasonic-labo.com/technology
