超音波プローブの製造技術

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
超音波プローブの製造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。

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


＜＜特許申請＞＞
特願２０２０－３１０１７　超音波制御（超音波発振制御プローブ）
特願２０２０－７３７０８　超音波溶接
特願２０２０－７５０１１　超音波めっき
特願２０２０－９００８０　超音波加工
特願２０２０－９７２６２　流水式超音波洗浄

超音波発振制御プローブの製造技術の一部は
　特願２０２０－３１０１７に記載しています

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

オリジナル製品を利用した超音波実験（超音波システム研究所）

オリジナル製品を利用した超音波実験（超音波システム研究所）

超音波の音圧計測・解析・評価技術 Ultrasonic sound pressure measurement, analysis and evaluation technology

超音波の音圧計測・解析・評価技術　Ultrasonic sound pressure measurement, analysis and evaluation technology

超音波発振制御実験（メガヘルツの超音波プローブ）

超音波発振制御実験（メガヘルツの超音波プローブ）

超音波の音圧計測・解析・評価技術 Ultrasonic sound pressure measurement, analysis and evaluation technology

超音波の音圧計測・解析・評価技術　Ultrasonic sound pressure measurement, analysis and evaluation technology

超音波の音圧計測・解析・評価技術 Ultrasonic sound pressure measurement, analysis and evaluation technology

超音波の音圧計測・解析・評価技術　Ultrasonic sound pressure measurement, analysis and evaluation technology

超音波システム研究所は、
　多変量自己回帰モデルによるフィードバック解析技術を応用した、
　「超音波の伝搬状態を測定・解析・評価する技術」を利用して
　超音波利用に関するコンサルティング対応を行っています。

超音波テスターを利用したこれまでの
　計測・解析・結果（注）を時系列に整理することで
　目的に適した超音波の状態を示す
　新しい評価基準（パラメータ）を設定・確認します。

注：
　非線形特性（音響流のダイナミック特性）
　応答特性
　ゆらぎの特性
　相互作用による影響

統計数理の考え方を参考に
　対象物の音響特性・表面弾性波を考慮した
　オリジナル測定・解析手法を開発することで
　振動現象に関する、詳細な各種効果の関係性について
　新しい理解を深めています。

その結果、
　超音波の伝搬状態と対象物の表面について
　新しい非線形パラメータが大変有効である事例による
　実績が増えています。

特に、洗浄・加工・表面処理効果に関する評価事例・・
　良好な確認に基づいた、制御・改善・・・が実現します。

＜統計的な考え方について＞
　統計数理には、抽象的な性格と具体的な性格の二面があり、
　具体的なものとの接触を通じて
　抽象的な考えあるいは方法が発展させられていく、
　これが統計数理の特質である

＜＜ 超音波の音圧データ解析 ＞＞

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
　超音波振動現象の応答特性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。

超音波発振制御実験（メガヘルツの超音波プローブ）

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超音波発振制御実験（メガヘルツの超音波プローブ）

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脱気ファインバブル発生液循環装置を利用した超音波洗浄機（超音波システム研究所）

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空中超音波の基礎実験（超音波システム研究所）

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