超音波の音圧測定解析と発振制御が容易にできる、超音波システムを利用した実験

超音波の音圧測定解析と発振制御が容易にできる、超音波システムを利用した実験

超音波の測定解析と発振制御が容易にできる、超音波システム

超音波システム研究所（所在地：東京都八王子市）は、
超音波の測定解析が容易にできる
「超音波テスターＮＡ（推奨タイプ）」と
超音波の発振制御が容易にできる
「超音波発振システム（２０ＭＨｚ）」
　をセットにしたシステムによる実験を公開しています。


超音波システム（音圧測定解析、発振制御　10MHzタイプ）
型番：US-2022xxxx
：：超音波テスターＮＡ　１０ＭＨｚタイプ
：：発振システム２０ＭＨｚタイプ

超音波システム（音圧測定解析、発振制御　100MHzタイプ）
型番：US-2022XXXX
：：超音波テスターＮＡ　１００ＭＨｚタイプ
：：発振システム２０ＭＨｚタイプ

システム概要（超音波テスターＮＡ）
内容
　超音波洗浄機の音圧測定専用プローブ　１本
　超音波測定汎用プローブ　　１本
　オシロスコープセット　１式
　解析ソフト・説明書・各種インストールセット　１式（ＵＳＢメモリー）

特徴（標準的な仕様の場合）
　＊測定（解析）周波数の範囲
　　仕様　０．１Ｈｚ　から　　１０ＭＨｚ（　１０ＭＨｚタイプ）
　　仕様　０．１Ｈｚ　から　１００ＭＨｚ（１００ＭＨｚタイプ）
　＊表面の振動計測が可能
　＊24時間の連続測定が可能
　＊任意の２点を同時測定
　＊測定結果をグラフで表示
　＊時系列データの解析ソフトを添付

超音波プローブによる測定システムです。
　超音波プローブを対象物に取り付けて発振・測定を行います。
　測定したデータについて、
　位置や状態と、弾性波動を考慮した解析で、
　各種の音響性能として検出します。

システム概要（超音波発振システム（２０ＭＨｚ））
内容（２０ＭＨｚタイプ）
　超音波発振プローブ　２本
　ファンクションジェネレータ　１式
　操作説明書　１式（ＵＳＢメモリー）

特徴（２０ＭＨｚタイプ）
　＊超音波発振周波数
　　仕様　２０ｋＨｚ　から　２５ＭＨｚ

市販のファンクションジェネレータを利用したシステムです
　超音波利用を含めた各種機器に対して、
　メガヘルツの超音波刺激を追加することで、
　超音波機器（洗浄機、攪拌装置、加工装置・・・）を、改善改良します

超音波プローブの伝搬特性（非線形特性、応答特性、相互作用）を評価する技術

超音波プローブの伝搬特性（非線形特性、応答特性、相互作用）を評価する技術

超音波プローブのダイナミック特性を評価する技術ーー超音波の送受信テストーー（超音波システム研究所）

超音波プローブのダイナミック特性を評価する技術ーー超音波の送受信テストーー（超音波システム研究所）

間接容器の表面弾性波をコントロールする超音波洗浄器実験（超音波システム研究所）

間接容器の表面弾性波をコントロールする超音波洗浄器実験（超音波システム研究所）

超音波の音圧計測・解析・評価技術（超音波システム研究所）

超音波の音圧計測・解析・評価技術（超音波システム研究所）

６００ＭＨｚ以上の超音波伝搬状態を可能にする超音波発振制御プローブーー超音波の伝搬状態を調整する技術ーー（超音波システム研究所）

６００ＭＨｚ以上の超音波伝搬状態を可能にする超音波発振制御プローブーー超音波の伝搬状態を調整する技術ーー（超音波システム研究所）

オリジナル超音波プローブによる、スイープ発振制御実験ーー表面弾性波のコントロール技術開発ーー（超音波システム研究所）

オリジナル超音波プローブによる、スイープ発振制御実験ーー表面弾性波のコントロール技術開発ーー（超音波システム研究所）

超音波プローブの超音波伝搬特性を評価する技術（超音波システム研究所）

超音波プローブの超音波伝搬特性を評価する技術（超音波システム研究所）

超音波システム研究所のオリジナル技術4

２種類の超音波を利用した 　

基礎実験写真を紹介します

＜＜超音波伝搬現象の分類：：超音波実験＞＞

＜＜超音波伝搬現象の分類：：超音波実験＞＞

超音波システム研究所（所在地：東京都八王子市）は、
　超音波伝搬状態の測定データを
　バイスペクトル解析することで、
　超音波振動が伝搬する現象に関する分類方法を開発しました。


今回開発した分類に関する方法は、
　超音波の伝搬状態に関する
　主要となる周波数（パワースペクトル）の
　ダイナミック特性（非線形現象の変化）により
　線形・非線形の共振効果を推定します。

これまでのデータ解析から
　効果的な利用方法を
　以下のような
　４つのタイプに分類することができました。

　１：線形型
　２：非線形型
　３：ミックス型
　４：変動型

　上記の各タイプに基づいた装置開発・制御設定・・・
　成功事例が多数あります。

特に、
　安定性・変化の状態・・・に関して
　周波数成分による詳細な分類により、
　目的と効果に対する、効率のよい
　各種条件の設定・調整が可能になりました。

さらに、洗浄に関しては
　汚れの特性やバラツキに関する情報が得られにくいため
　このような分類をベースに実験確認することで
　効果的な超音波制御が、実現します。

その他の応用事例
　超音波洗浄機の評価、超音波振動子の評価、・・・
　超音波加工・溶接・曲げ・・・振動現象の制御
　超音波による化学反応促進・抑制（例　めっき）処理
　表面を伝搬する超音波振動の特性による表面検査・表面処理
　液体・気体・弾性体（粉末・・）に対する
　　超音波（攪拌・乳化・分散・粉砕・表面の均一化・・・・）処理
　その他


この分類の本質的なアイデアは、
　超音波による定在波の特徴を、抽象代数学の
　「導来関手」に適応させるということです。

抽象的ですが
　超音波の伝搬状態を計測解析するなかで
　定在波に関する的確な対応・制御事例から
　時間経過とともに変化する状態を捉えるために
　「導来関手」とスペクトルシーケンスの関係を
　線形・非線形の共振効果に対応した
　複体の変化により分類することにしました。
　

　なお、超音波システム研究所の「非線形制御技術」は、
　この方法による、
　具体的な技術（例　超音波制御システム）として対応しています。

応用技術として
　非線形性の発生状態に関する研究開発を進めています。
　「超音波利用の最も大きな効果が、非線形状態の変化にある」
　　という考え方が一歩進んだと考えています。

なお、今回の技術をコンサルティング事業として、
展開・対応しています。