超音波の音圧測定解析（時系列データの自己回帰モデルによる、自己相関の変化）
＜統計的な考え方＞を利用した「超音波技術」 ultrasonic-labo
超音波システム研究所は、
超音波利用に関して、
＜統計的な考え方＞を利用した
効果的な「測定・解析・評価方法」に関する技術を開発しています。
＜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
超音波の研究について
「キャビテーションの効果を安定させるには統計的な見方が不可欠」
＜モデルについて＞
モデルは対象に関する理解、予測、制御等を
効果的に進めることを目的として構築されます。
正確なモデルの構築は難しく、
常に対象の複雑さを適当に"丸めた"形の表現で検討を進めます。
その意味で、
モデルの構成あるいは構築の過程は統計的思考が必要です。
＜モデルと現状のシステムとの関係性について＞
( 考察する場合の注意事項 )
１）先入観や経験は正しくないことがあると考える必要があります
２）モデルの本質を考えるためには、
圏論（注）を利用することが有効だと考えています
（実際に応用化学や量子論などで積極的に利用されています）
注：圏論は、数学的構造とその間の関係を抽象的に扱う数学理論
＜論理モデルの作成について＞
（情報量基準を利用して）
１）各種の基礎技術（注）に基づいて、対象に関する、
D1=客観的知識（学術的論理に裏付けられた理論）
D2=経験的知識（これまでの結果）
D3=観測データ（現実の状態）
からなる 「情報データ群 」、DS＝(D1,D2,D3) を明確に認識し
その組織的利用から複数のモデル案を作成する
２）統計的思考法を、
情報データ群（DS）の構成と、
それに基づくモデルの提案と検証の繰り返し
によって情報獲得を実現する思考法と捉える
３） AIC の利用により、
様々なモデルの比較を行い、最適なモデルを決定する
４） 作成したモデルに基づいて
超音波装置・システムを構築する
５） 時間と効率を考え、
以下のように対応することを提案しています
５－１）「論理モデル作成事項」を考慮して
「直感によるモデル」を作成し複数の人が検討する
５－２）実状のデータや新たな情報によりモデルを修正・検討する
５－３）検討メンバーが合意できるモデルにより
装置やシステムの具体的打ち合わせに入る
上記の参考資料
１）ダイナミックシステムの統計的解析と制御
：赤池弘次/共著 中川東一郎/共著：サイエンス社
２）生体のゆらぎとリズム コンピュータ解析入門
：和田孝雄/著：講談社
ポイントは
表面弾性波の利用です、
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しています。
超音波の音圧測定解析に基づいた、共振現象と非線形現象の最適化技術（超音波システム研究所）
超音波システム（音圧測定解析、発振制御）を利用した機械加工技術に関する基礎実験（刃物が接触する瞬間についての超音波実験）
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により
物（工具・対象物・・・）の
音響特性（振動の応答特性・非線形現象）を利用する、
「超音波発振制御（加工）技術」を開発しました。
この開発した技術により
「超音波の発振・出力制御」による
対象物への非線形振動現象をコントロール可能にした、
超音波のダイナミック制御（バイスペクトルの変化）を実現します。
オリジナルの超音波発振制御プローブにより、
超音波振動の非線形効果として利用・制御可能になりました。
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（制御）技術です。
刃物（ドリル、リーマー、カッター、ナイフ・・）の音響特性や
加工油・治工具・対象物のサイズ・材質・・に対する相互作用もあり
解析（自己相関・インパルス応答・寄与率・バイスペクトル）は、
複雑ですが、音圧測定データの
解析結果に基づいた各種の最適化が可能になります
オリジナルの超音波伝搬状態に関する、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、表面弾性波の影響を解析
２）加工油による超音波伝搬現象の影響を解析
３）加工油の流れについて、超音波のダイナミック特性の変化を解析
４）超音波による、部品の表面検査技術を応用
５）超音波伝搬現象に関する、オリジナル論理モデルの応用
６）工作機械の振動と、刃物の振動の関係を解析
７）切削状態における、振動モードの検出
８）メガヘルツ超音波の機械加工への高価を検出
各種部品・・・に対して効果的な実績が増えています。
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により
物（工具・対象物・・・）の
音響特性（振動の応答特性・非線形現象）を利用する、
「超音波発振制御（加工）技術」を開発しました。
この開発した技術により
「超音波の発振・出力制御」による
対象物への非線形振動現象をコントロール可能にした、
超音波のダイナミック制御（バイスペクトルの変化）を実現します。
オリジナルの超音波発振制御プローブにより、
超音波振動の非線形効果として利用・制御可能になりました。
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（制御）技術です。
刃物（ドリル、リーマー、カッター、ナイフ・・）の音響特性や
加工油・治工具・対象物のサイズ・材質・・に対する相互作用もあり
解析（自己相関・インパルス応答・寄与率・バイスペクトル）は、
複雑ですが、音圧測定データの
解析結果に基づいた各種の最適化が可能になります
オリジナルの超音波伝搬状態に関する、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、表面弾性波の影響を解析
２）加工油による超音波伝搬現象の影響を解析
３）加工油の流れについて、超音波のダイナミック特性の変化を解析
４）超音波による、部品の表面検査技術を応用
５）超音波伝搬現象に関する、オリジナル論理モデルの応用
６）工作機械の振動と、刃物の振動の関係を解析
７）切削状態における、振動モードの検出
８）メガヘルツ超音波の機械加工への高価を検出
各種部品・・・に対して効果的な実績が増えています。
１００ＭＨｚ以上の超音波伝搬状態を利用可能にする技術ーーオリジナル超音波プローブによる、スイープ発振制御技術ーー（超音波システム研究所）
叩いて超音波の伝搬現象を測定・確認する実験（超音波システム研究所）
小型ポンプによる、音響流制御を利用した、流水式超音波制御実験（超音波システム研究所）
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）
