超音波発振による相互作用を考慮した「超音波制御技術」
キャビテーションと音響流の最適化技術 ultrasonic-labo
超音波キャビテーションによるダメージを発生させない技術 ultrasonic-labo
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、
超音波のダイナミック特性を解析・評価する技術により、
超音波振動子・水槽・液循環（各 複数の場合を含む）に関する、
超音波の相互作用を＜解析・評価・制御＞する技術を開発しました。
このキャビテーションのコントロール技術により
超音波キャビテーションによる表面処理効果が制御可能になりました。
これは、対象物の音響特性により
超音波システムととして
キャビテーションと音響流の関係について
振動モードの変化をダイナミック制御するというシステム技術です。
特に、メガヘルツの超音波発振制御プローブを利用して
対象物と環境による相互作用を考慮した
以下の設定により最適化を実現します
1）発振波形、2）発振周波数の変化、3）発振制御
4）発振出力 5）発振制御プローブの数
6）発振プローブの特性（ガラス、樹脂、金属・・組み合わせ）
超音波テスターを利用したこれまでの
計測・解析(注）により
各種の事例を確認しています。
注：
非線形効果、加速度効果、定在波の効果、
パワースペクトル、パワー寄与率、インパルス応答・・・
＜＜超音波の音圧測定・解析＞＞
１）多変量自己回帰モデルによる
超音波伝搬状態の安定性評価
２）インパルス応答特性・自己相関の解析による
対象物の表面状態の評価
３）パワー寄与率の解析による
相互作用の評価
４）非線形（バイスペクトル）解析による
非線形現象の評価
使用する超音波システムの主要周波数に合わせて
超音波の測定・解析に関する
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ます。
なお、今回の技術を
超音波システムの設計・開発技術として
コンサルティング対応しています。
補足
この技術は、
対象物の固有振動・・に関する機械振動工学の技術と
超音波・・に関する音響工学の理論を
コンピュータを利用した統計数理に基づいた
超音波制御システムだと考えています。
超音波の音圧測定解析
＜＜超音波の音圧測定・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
超音波振動現象の相互作用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。
＜統計的な考え方＞を利用した「超音波技術（R言語）」（超音波システム研究所）
超音波プローブの発振制御による表面検査技術（超音波システム研究所）
