超音波テスター Ultrasonic Tester
超音波発振による相互作用を考慮した「超音波制御技術」
超音波システム研究所は、
音圧測定解析装置（超音波テスター）と
メガヘルツの超音波発振制御プローブの製造技術により
超音波システムの音響特性（超音波の相互作用を測定解析）を考慮した、
「超音波の非線形伝搬制御技術」を開発しました。
今回開発した技術により
「超音波の発振（発振機・振動子・・）」による
対象物・超音波機器・治工具・・・を含めた、
各種の相互作用を測定解析することで、
目的に合わせた、超音波のダイナミック制御が、可能になりました。
注：自己相関、バイスペクトル、パワー寄与率、インパルス応答
特に、
高調波に関する超音波と対象物の相互作用を検出・確認することで
複雑な形状や、精密部品の洗浄に対する効果的な
制御（液循環、治工具、洗浄物の固定方法、・・・）が明確になります。
従って、適切な
超音波周波数の選択や
異なる超音波周波数の振動子の組み合わせ・・
対象物に合わせた使用方法が決定できます。
これは、加工・洗浄・表面改質・化学反応の促進・・・に対して
目的に合わせた
効果的な超音波利用技術です。
間接容器や治工具
対象物の数量・・に対する相互作用もあり
解析は、複雑ですが
各種の適用が可能になります
オリジナルの超音波伝搬状態の測定・解析技術により、
以下の事項について
実験確認を続けた結果として、このような方法を開発しました。
１）超音波の非線形現象と、
洗浄・加工・攪拌・溶接・めっき効果の解析
２）洗剤・溶剤・・・洗浄液による超音波の非線形現象の解析
３）流水式超音波の効果について超音波の効果を解析
４）超音波による、部品の表面検査技術の開発
５）超音波伝搬現象に関する、代数モデルの研究
各種部品・・・に対して効果的な実績が増えています。
＜＜超音波の音圧測定・解析 Ｎｏ．２＞＞
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。
＜＜考え方＞＞
超音波利用に関して、
超音波振動のダイナミック特性を把握することが
最も重要で、このダイナミック特性をコントロールすることが
超音波利用技術だと考えています
オリジナル超音波実験 超音波システム研究所 ultrasonic-labo
超音波システム研究所（オリジナル超音波実験）
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）脱気ファインバブル発生液循環装置の製造販売
2）各種機器（注）への超音波技術に関する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・・・
＜＜製造販売＞＞
１）オリジナル製品：超音波システム（音圧測定解析、発振制御）
システム概要（標準システム）
：：超音波テスターＮＡ １０ＭＨｚタイプ
：：発振システム２０ＭＨｚタイプ
価格 ２８１，０５０円（税込：消費税１０％）
システム概要（推奨システム）
：：超音波テスターＮＡ １００ＭＨｚタイプ
：：発振システム２０ＭＨｚタイプ
価格 ３４１，０００円（税込：消費税１０％）
２）脱気ファインバブル発生液循環装置
装置概要
：：マグネットポンプ
（イワキ マグネットポンプMDシリーズ MD-70RZ）
：：タイマー
：：ホース他
価格 ９９，０００円（税込：消費税１０％）
３）その他（出張対応：納品・設置・操作説明・・・）
コンサルティング費用
（出張条件・・・に合わせた見積もりを提案します）
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）脱気ファインバブル発生液循環装置の製造販売
2）各種機器（注）への超音波技術に関する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・・・
＜＜製造販売＞＞
１）オリジナル製品：超音波システム（音圧測定解析、発振制御）
システム概要（標準システム）
：：超音波テスターＮＡ １０ＭＨｚタイプ
：：発振システム２０ＭＨｚタイプ
価格 ２８１，０５０円（税込：消費税１０％）
システム概要（推奨システム）
：：超音波テスターＮＡ １００ＭＨｚタイプ
：：発振システム２０ＭＨｚタイプ
価格 ３４１，０００円（税込：消費税１０％）
２）脱気ファインバブル発生液循環装置
装置概要
：：マグネットポンプ
（イワキ マグネットポンプMDシリーズ MD-70RZ）
：：タイマー
：：ホース他
価格 ９９，０００円（税込：消費税１０％）
３）その他（出張対応：納品・設置・操作説明・・・）
コンサルティング費用
（出張条件・・・に合わせた見積もりを提案します）
新しい超音波洗浄技術ｎｏ．３２
洗剤やビーズと超音波の利用技術
新しい超音波洗浄技術ｎｏ．１１
１）対象物に有効な超音波の計測技術
２）専用の間接容器の利用技術
３）キャビテーションの制御技術
４）液循環による安定した超音波の利用技術
５）洗剤やビーズと超音波の利用技術
＜＜超音波システム研究所＞＞
新しい超音波伝搬用具を利用した超音波制御実験 ultrasonic-labo
超音波システム研究所は、
超音波データのバイスペクトル解析による、
超音波伝搬現象に関する分類方法に基づいた、
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」方法を開発しました
この技術を、コンサルティング提案・実施対応しています。
超音波伝搬現象を、安定して効率よく利用するためには
超音波の伝搬特性として、発振機や振動子以外の条件に関する
応答特性・相互作用の検討や
専用治工具の開発も必要です
発振波形や制御条件を検討することで
新しい超音波の効果（注１：オリジナル非線形共振現象）を発見できます
非線形現象を主要因とした、超音波現象を目的に合わせて利用することで
効率の高い超音波利用が実現します
特に、ナノレベルの超音波技術での実績が増えています
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
＜制御について＞
各種データの時系列変化の様子を解析・評価して、
時間で移動するボールのジャグリング状態に相当する
超音波伝搬現象の「サイクル」と、「影響範囲」について
超音波伝搬現象の分類（線形型、非線形型、ミックス型、変動型）から
変動型のダイナミック制御として
論理モデルを構成します
この論理モデルからボールＮ個のジャグリング状態を設定して制御を行い、
音圧測定解析により、非線形現象（バイスペクトル）の調整を行うと、
システムの状態に適した制御が実現し、
効率の高い超音波システムとなります
＜＜ シャノンのジャグリング定理の応用 ＞＞
注：JUGGLING THEOREM proposed by Claude E. Shannon
シャノンのジャグリング定理
( F + D ) ＊ H = ( V + D ) ＊ N
F ： ボールの滞空時間（Flight time）
D ： 手中にある時間（Dwelling time）
H ： 手の数（Hands）
V ： 手が空っぽの時間（Vacant time）
N ： ボールの数（Number of balls）
＜＜ 応用 ＞＞
( F + F2 +・・・) ＊ H = ( V + V2 +・・・ ) ＊ N
F ： ベースとなる超音波１の発振比率
F2 ： ベースとなる超音波２の発振比率
F3 ： ベースとなる超音波３の発振比率
H ： 基本時間（最大制御サイクル時間）
（ H=MAX(超音波1の発振サイクル、超音波2の発振サイクル・・））
V ： 超音波プローブ１によるメガヘルツ発振サイクル時間
V2 ： 超音波プローブ2によるメガヘルツ発振サイクル時間
V3 ： 超音波プローブ3によるメガヘルツ発振サイクル時間
V4 ： 超音波プローブ4によるメガヘルツ発振サイクル時間
（パルス発振の場合、サイクル時間＝1）
N ： 高調波の調整パラメータ 7,11,13,17，23，43,47，・・
ポイント（ノウハウ）は、非線形現象の発生状態を
音圧データの測定解析評価に基づいて、コントロールすることです。
超音波データのバイスペクトル解析による、
超音波伝搬現象に関する分類方法に基づいた、
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」方法を開発しました
この技術を、コンサルティング提案・実施対応しています。
超音波伝搬現象を、安定して効率よく利用するためには
超音波の伝搬特性として、発振機や振動子以外の条件に関する
応答特性・相互作用の検討や
専用治工具の開発も必要です
発振波形や制御条件を検討することで
新しい超音波の効果（注１：オリジナル非線形共振現象）を発見できます
非線形現象を主要因とした、超音波現象を目的に合わせて利用することで
効率の高い超音波利用が実現します
特に、ナノレベルの超音波技術での実績が増えています
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
＜制御について＞
各種データの時系列変化の様子を解析・評価して、
時間で移動するボールのジャグリング状態に相当する
超音波伝搬現象の「サイクル」と、「影響範囲」について
超音波伝搬現象の分類（線形型、非線形型、ミックス型、変動型）から
変動型のダイナミック制御として
論理モデルを構成します
この論理モデルからボールＮ個のジャグリング状態を設定して制御を行い、
音圧測定解析により、非線形現象（バイスペクトル）の調整を行うと、
システムの状態に適した制御が実現し、
効率の高い超音波システムとなります
＜＜ シャノンのジャグリング定理の応用 ＞＞
注：JUGGLING THEOREM proposed by Claude E. Shannon
シャノンのジャグリング定理
( F + D ) ＊ H = ( V + D ) ＊ N
F ： ボールの滞空時間（Flight time）
D ： 手中にある時間（Dwelling time）
H ： 手の数（Hands）
V ： 手が空っぽの時間（Vacant time）
N ： ボールの数（Number of balls）
＜＜ 応用 ＞＞
( F + F2 +・・・) ＊ H = ( V + V2 +・・・ ) ＊ N
F ： ベースとなる超音波１の発振比率
F2 ： ベースとなる超音波２の発振比率
F3 ： ベースとなる超音波３の発振比率
H ： 基本時間（最大制御サイクル時間）
（ H=MAX(超音波1の発振サイクル、超音波2の発振サイクル・・））
V ： 超音波プローブ１によるメガヘルツ発振サイクル時間
V2 ： 超音波プローブ2によるメガヘルツ発振サイクル時間
V3 ： 超音波プローブ3によるメガヘルツ発振サイクル時間
V4 ： 超音波プローブ4によるメガヘルツ発振サイクル時間
（パルス発振の場合、サイクル時間＝1）
N ： 高調波の調整パラメータ 7,11,13,17，23，43,47，・・
ポイント（ノウハウ）は、非線形現象の発生状態を
音圧データの測定解析評価に基づいて、コントロールすることです。
超音波洗浄器（26145円） Ultrasonic Cleaner
メガヘルツの超音波発振制御と表面弾性波 Megahertz ultrasonic oscillation control and surface elastic waves
