メガヘルツの超音波発振制御プローブを製造する技術ーーステンレス容器を利用した超音波発振制御プローブーー（超音波システム研究所）
ポータブル超音波洗浄器を利用した音響流（非線形現象）制御技術ーー超音波と水槽の相互作用をコントロールする技術を応用ーー（超音波システム研究所）
＜＜０．１Ｈｚ～９００ＭＨｚの超音波伝搬制御＞＞
超音波システム研究所は、
各種装置・システムの振動状態について
測定解析に基づいた、
超音波プローブの発振制御方法を開発しました。
具体的には、
０．１Ｈｚ～９００ＭＨｚの超音波伝搬状態を
目的（洗浄、加工、攪拌、溶接、めっき・・）に合せて、
ダイナミック制御する
（低周波の共振現象と、高周波の非線形現象を最適化する）
超音波プローブと発振制御方法に関する技術となります。
各種対象（装置、水槽、振動子、プローブ、治具、対象物・・・）について
基本的な音響特性（応答特性、相互作用・・）を解析確認することで、
目的の超音波伝搬状態を実現する、発振制御条件の最適化が可能になります。
原則としては、
超音波プローブの音響特徴を利用した
発振波形・出力・スイープ発振条件により
共振現象と高調波の発生現象（非線形現象）を最適化します。
洗浄・攪拌・反応システムでは、
複数の超音波プローブと、揺動装置・液循環装置・・との最適化制御により
幅広い超音波刺激を効率的に利用することが、可能になります。
ポイントは、０．１Ｈｚ～９００ＭＨｚの範囲で、
音圧測定解析に基づいた音響特性の確認です。
参考手順
1：装置・システムの振動測定解析
2：装置・システムの振動状態を評価
3：装置・システムの振動状態評価に基づいた
超音波発振制御プローブの選択（あるいは専用プローブの開発）
4：超音波発振制御プローブの選択と
経験に基づいた発振制御条件の基本設定
5：装置・システムに超音波発振制御プローブを追加して
発振状態での振動測定解析評価
6：超音波発振制御プローブと
装置・システムと
超音波発振制御プローブの発振条件について
微調整により最適化を確認
ポイントは、装置・システムの振動測定です
大型装置の場合、0．1～1Hzあるいは、0．01～0．1Hzの
低周波振動モードが発生している場合があります
この様な低周波を考慮した、超音波の発振条件が重要です
特に、スイープ発振条件による、低周波の共振現象は
高い周波数の超音波を大きく減衰させます
発振条件について、非線形現象を考慮した論理モデルに基づいた
微調整（例 出力を０．２Ｖ下げることで、音圧レベルを高くする
あるいは 伝搬周波数範囲を変更する・・・）により、
目的に最適な超音波伝搬状態を実現出来ます
超音波の伝搬特性
１）振動モードの検出（自己相関の変化）
２）非線形現象の検出（バイスペクトルの変化）
３）応答特性の検出（インパルス応答の解析）
４）相互作用の検出（パワー寄与率の解析）
注：「R」フリーな統計処理言語かつ環境
autcor：自己相関の解析関数
bispec：バイスペクトルの解析関数
mulmar：インパルス応答の解析関数
mulnos：パワー寄与率の解析関数
超音波システム研究所は、
各種装置・システムの振動状態について
測定解析に基づいた、
超音波プローブの発振制御方法を開発しました。
具体的には、
０．１Ｈｚ～９００ＭＨｚの超音波伝搬状態を
目的（洗浄、加工、攪拌、溶接、めっき・・）に合せて、
ダイナミック制御する
（低周波の共振現象と、高周波の非線形現象を最適化する）
超音波プローブと発振制御方法に関する技術となります。
各種対象（装置、水槽、振動子、プローブ、治具、対象物・・・）について
基本的な音響特性（応答特性、相互作用・・）を解析確認することで、
目的の超音波伝搬状態を実現する、発振制御条件の最適化が可能になります。
原則としては、
超音波プローブの音響特徴を利用した
発振波形・出力・スイープ発振条件により
共振現象と高調波の発生現象（非線形現象）を最適化します。
洗浄・攪拌・反応システムでは、
複数の超音波プローブと、揺動装置・液循環装置・・との最適化制御により
幅広い超音波刺激を効率的に利用することが、可能になります。
ポイントは、０．１Ｈｚ～９００ＭＨｚの範囲で、
音圧測定解析に基づいた音響特性の確認です。
参考手順
1：装置・システムの振動測定解析
2：装置・システムの振動状態を評価
3：装置・システムの振動状態評価に基づいた
超音波発振制御プローブの選択（あるいは専用プローブの開発）
4：超音波発振制御プローブの選択と
経験に基づいた発振制御条件の基本設定
5：装置・システムに超音波発振制御プローブを追加して
発振状態での振動測定解析評価
6：超音波発振制御プローブと
装置・システムと
超音波発振制御プローブの発振条件について
微調整により最適化を確認
ポイントは、装置・システムの振動測定です
大型装置の場合、0．1～1Hzあるいは、0．01～0．1Hzの
低周波振動モードが発生している場合があります
この様な低周波を考慮した、超音波の発振条件が重要です
特に、スイープ発振条件による、低周波の共振現象は
高い周波数の超音波を大きく減衰させます
発振条件について、非線形現象を考慮した論理モデルに基づいた
微調整（例 出力を０．２Ｖ下げることで、音圧レベルを高くする
あるいは 伝搬周波数範囲を変更する・・・）により、
目的に最適な超音波伝搬状態を実現出来ます
超音波の伝搬特性
１）振動モードの検出（自己相関の変化）
２）非線形現象の検出（バイスペクトルの変化）
３）応答特性の検出（インパルス応答の解析）
４）相互作用の検出（パワー寄与率の解析）
注：「R」フリーな統計処理言語かつ環境
autcor：自己相関の解析関数
bispec：バイスペクトルの解析関数
mulmar：インパルス応答の解析関数
mulnos：パワー寄与率の解析関数
超音波発振制御プローブの超音波伝搬特性テスト－－設置条件・・・による超音波振動の変化－－超音波による検査技術の基礎実験ーー（超音波システム研究所）
オリジナル製品：超音波発振プローブを利用した超音波制御技術 ultrasonic-labo
超音波システム研究所は、
超音波加湿器（１．７ＭＨｚ １５Ｗ）を利用することで、
１－１００ＭＨｚの音響流（超音波伝搬状態）制御を可能にする
超音波洗浄技術を開発しました。
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・・・への新しい応用技術です。
各種材料の音響特性（表面弾性波）の利用により
２０Ｗ以下の超音波出力で、１０００リッターの水槽でも、
対象物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
治工具（弾性体：金属・ガラス・樹脂）の利用です、
対象物の条件・・・により
超音波の伝搬特性を確認することで、
オリジナル非線形共振現象（注１）として
対処することが重要です
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
様々な分野への利用が可能になると考え
各種コンサルティングにおいて提案実施しています。
超音波加湿器（１．７ＭＨｚ １５Ｗ）を利用することで、
１－１００ＭＨｚの音響流（超音波伝搬状態）制御を可能にする
超音波洗浄技術を開発しました。
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・・・への新しい応用技術です。
各種材料の音響特性（表面弾性波）の利用により
２０Ｗ以下の超音波出力で、１０００リッターの水槽でも、
対象物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
治工具（弾性体：金属・ガラス・樹脂）の利用です、
対象物の条件・・・により
超音波の伝搬特性を確認することで、
オリジナル非線形共振現象（注１）として
対処することが重要です
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
様々な分野への利用が可能になると考え
各種コンサルティングにおいて提案実施しています。
－－超音波の非線形現象を制御する技術による
ナノレベルの攪拌・乳化・分散・粉砕技術－－
超音波システム研究所は、
「超音波の非線形現象（音響流）を制御する技術」を利用した
効果的な攪拌（乳化・分散・粉砕）技術を開発しました。
この技術は
表面検査による間接容器、超音波水槽、その他事項具・・の
超音波伝搬特徴（解析結果）を利用（評価）して
超音波（キャビテーション・音響流）を制御します。
さらに、
具体的な対象物の構造・材質・音響特性に合わせ、
効果的な超音波（キャビテーション・音響流）伝搬状態を、
ガラス容器・超音波・対象物・・の相互作用に合わせて、
超音波の発振制御により実現します。
特に、
音響流制御による、高調波のダイナミック特性により
ナノレベルの対応が実現しています
金属粉末をナノサイズに分散する事例から応用発展させました。
超音波に対する
定在波やキャビテーションの制御技術をはじめ
間接容器に対する伝播制御技術・・・により
適切なキャビテーションと音響流による攪拌を行います。
これまでは、各種溶剤の効果と超音波の効果が
トレードオフの関係にあることが多かったのですが
この技術により
溶剤と超音波の効果を
適切な相互作用により相乗効果を含めて
大変効率的に利用（超音波制御）可能になりました。
オリジナルの超音波伝搬状態の測定・解析技術により、
音響流の評価・・・・多数のノウハウ・・・を確認しています。
ナノレベルの攪拌・乳化・分散・粉砕技術－－
超音波システム研究所は、
「超音波の非線形現象（音響流）を制御する技術」を利用した
効果的な攪拌（乳化・分散・粉砕）技術を開発しました。
この技術は
表面検査による間接容器、超音波水槽、その他事項具・・の
超音波伝搬特徴（解析結果）を利用（評価）して
超音波（キャビテーション・音響流）を制御します。
さらに、
具体的な対象物の構造・材質・音響特性に合わせ、
効果的な超音波（キャビテーション・音響流）伝搬状態を、
ガラス容器・超音波・対象物・・の相互作用に合わせて、
超音波の発振制御により実現します。
特に、
音響流制御による、高調波のダイナミック特性により
ナノレベルの対応が実現しています
金属粉末をナノサイズに分散する事例から応用発展させました。
超音波に対する
定在波やキャビテーションの制御技術をはじめ
間接容器に対する伝播制御技術・・・により
適切なキャビテーションと音響流による攪拌を行います。
これまでは、各種溶剤の効果と超音波の効果が
トレードオフの関係にあることが多かったのですが
この技術により
溶剤と超音波の効果を
適切な相互作用により相乗効果を含めて
大変効率的に利用（超音波制御）可能になりました。
オリジナルの超音波伝搬状態の測定・解析技術により、
音響流の評価・・・・多数のノウハウ・・・を確認しています。
圧測定解析に基づいた、超音波プローブの非線形発振制御技術（超音波システム研究所）
超音波の音圧測定解析に基づいた、オリジナル超音波実験ーー超音波のシステム技術開発ーー（超音波システム研究所）
超音波による鉄粉と銅粉の＜攪拌・分散＞no.2
（ ７２ｋＨｚ ４６０Ｗ ）
容器に合わせた超音波の設定状態です
動画の中で
超音波分散における
ダイナミック特性を確認することができます
これは超音波攪拌・乳化・分散技術に関するノウハウです！！
＜ 超音波システム研究所 ＞
樹脂容器を利用した、超音波プローブの発振制御実験＜＜０．１Ｈｚ～９００ＭＨｚの超音波伝搬制御技術＞＞
