超音波の非線形発振制御技術――スイープ発振ノウハウ――（超音波システム研究所）
樹脂容器を利用した、メガヘルツの超音波システムーー超音波発振制御技術の応用ーー（超音波システム研究所）
メガヘルツ超音波の非線形発振制御システム（超音波システム研究所）
オリジナル超音波実験－超音波の伝搬状態を測定・解析・評価する技術－超音波システム研究所
超音波システム（キャビテーションと加速度効果の制御装置） Ｎｏ．１
超音波システム（キャビテーションと加速度効果の制御装置）
装置：型番「ＵＳＷ－２８・７２Ｓ」＜推奨＞
（２８ｋHz ７２ｋHz の超音波振動子を制御するタイプ）
Equipment: Part number "USW－28.72S" ＜recommendation＞
(type which controls an ultrasonic transducer (28 kHz and 72 kHz))
水槽サイズ Tank size ： ８００＊５００＊４５０ｍ
出力範囲 Output ： ０－７００Ｗ
動画の出力状態 ２８０－４２０Ｗ
超音波の応用技術を研究しています
The applied technology of an ultrasonic wave is studied.
特徴
１）超音波専用水槽（オリジナル製造方法）を使用しています
２）水槽の設置は
１：専用部材を使用
２：固有振動と超音波周波数・出力の最適化を行っています
３）水槽内に２台の異なるタイプの超音波振動子を設置しています
４）脱気・マイクロバブル発生装置を０．５時間運転した状態です
（溶存酸素濃度は６－７ｍｇ／ｌ）
５）水槽と超音波振動子は表面改質を行っています
６）超音波振動子（仕様 ２８，７２ｋＨｚ ３００Ｗ）を使用しています
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超音波システム研究所
ホームページ http://ultrasonic-labo.com/
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超音波水槽の新しい液循環システム
http://ultrasonic-labo.com/?p=1271
現状の超音波装置を改善する方法
http://ultrasonic-labo.com/?p=1323
複数の振動子を使用する超音波システム
この動画のベースとなる技術を紹介します
＜＜ 超音波のジャグリング制御 ＞＞
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 ： 超音波の発振・出力時間
Ｄ ： 循環ポンプの運転時間
H ： 基本サイクル（キャビテーション・加速度のピークの発生する）
V ： 脱気装置の運転時間
N ： 超音波出力の異なる周波数の数
説明
各種データの時系列変化の様子を解析して、
時間で移動するボールのジャグリング状態に相当するサイクルと
影響範囲を見つけます
この関係性からボールＮ個のジャグリング状態を設定して制御を行うと、
自然なシステムの状態に適した制御となり、
効率の高い超音波システムとなります
Ｆ・Ｄ・Ｖの関係は時間の経過とともにトレードオフの関係になります、
そのために各種の運転として他の条件を停止させた状態で
運転する方法が必要になります
これまでにも、結果としては適切と思える状態が発生することがありましたが
数時間、数日、数ヶ月後には適切でなくなり、再調整することがありました
このような経験の中から適切なモデルを検討していましたが、
ジャグリングモデルは大変良く適合するとともに、
高い効率と安定性を示しました
超音波の目的（キャビテーションの効果、加速度の効果、 等）に対して、
装置の運転時間の調整で対応（最適化）することが可能です
但し、一般的な時間を提示できないのはシステムの系として
水槽やポンプの構造による影響が大きいため、
そこに合わせる（音響特性を考慮した最適化の）必要があるためです
超音波の音圧データ解析ーー多変量自己回帰モデルによるフィードバック解析ーー（超音波システム研究所）
おもちゃのバイオリンを利用した超音波実験（超音波システム研究所）
超音波システム研究所は、
＊超音波伝搬状態の測定技術（オリジナル製品：超音波テスター）
＊超音波伝搬状態の解析技術（時系列データの非線形解析システム）
＊超音波伝搬状態の最適化技術（音と超音波の最適化処理）
＊メガヘルツの超音波発振プローブの製造技術
＊表面弾性波の制御技術
・・・・
上記の技術を応用して
＜音と超音波の組み合わせ＞を利用した
超音波（非線形共振現象）の制御技術を開発・応用しています。
注：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（高調波１０次以上）の共振現象
＊超音波伝搬状態の測定技術（オリジナル製品：超音波テスター）
＊超音波伝搬状態の解析技術（時系列データの非線形解析システム）
＊超音波伝搬状態の最適化技術（音と超音波の最適化処理）
＊メガヘルツの超音波発振プローブの製造技術
＊表面弾性波の制御技術
・・・・
上記の技術を応用して
＜音と超音波の組み合わせ＞を利用した
超音波（非線形共振現象）の制御技術を開発・応用しています。
注：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（高調波１０次以上）の共振現象
2種類（４０ｋＨｚ、７２ｋＨｚ）の超音波による同時照射
— ４０ｋＨｚと７２ｋＨｚの超音波を同時に照射した状態です
各出力を調整すると幅広い超音波の効果を利用することができます
