2022年12月17日土曜日
2022年12月16日金曜日
2022年11月13日日曜日
2022年11月12日土曜日
2022年10月31日月曜日
2022年10月12日水曜日
超音波の非線形現象（音響流）を制御する技術（小型ポンプと超音波プローブ）
－－小型ポンプの流水と超音波プローブによる非線形発振制御技術－－
超音波システム研究所は、
脱気ファインバブル発生液循環装置と
超音波プローブによるメガヘルツの発振制御により
「超音波の非線形現象（音響流）を制御する技術」を開発しました。
この技術は
変化する超音波の音圧データの非線形解析に基づいて
超音波（キャビテーション・音響流）のダイナミック特性を制御します。
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、
超音波・対象物・水槽・治具・洗浄液・・・の相互作用を測定確認して、
目的に合わせた最適な超音波制御条件を実現します。
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（乳化・分散、洗浄、加工・・）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。
超音波装置固有の
定在波やキャビテーションのダイナミック特性に基づいた
適切なキャビテーションと音響流のバランスを最適化する技術として
複数の超音波プローブによるメガヘルツの超音波発振条件により、
様々な具体的な事例で実現しています。
これまでは、各種溶剤の効果と超音波の効果・・・・
様々な、トレードオフの関係にある場合が多かったのですが
この技術により、適切な相互作用による相乗効果として、
１０次以上の高調波を含んだ、
音響流のダイナミック制御が可能になりました。
オリジナル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
コンサルティング対応しています。
＜＜ 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。
注：解析には下記ツールを利用します
注：OML(Open Market License)
https://www.ism.ac.jp/ismlib/jpn/ismlib/license.html
注：TIMSAC(TIMe Series Analysis and Control program)
https://jasp.ism.ac.jp/ism/timsac/
注：「R」フリーな統計処理言語かつ環境
https://cran.ism.ac.jp/
超音波システム研究所は、
脱気ファインバブル発生液循環装置と
超音波プローブによるメガヘルツの発振制御により
「超音波の非線形現象（音響流）を制御する技術」を開発しました。
この技術は
変化する超音波の音圧データの非線形解析に基づいて
超音波（キャビテーション・音響流）のダイナミック特性を制御します。
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、
超音波・対象物・水槽・治具・洗浄液・・・の相互作用を測定確認して、
目的に合わせた最適な超音波制御条件を実現します。
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（乳化・分散、洗浄、加工・・）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。
超音波装置固有の
定在波やキャビテーションのダイナミック特性に基づいた
適切なキャビテーションと音響流のバランスを最適化する技術として
複数の超音波プローブによるメガヘルツの超音波発振条件により、
様々な具体的な事例で実現しています。
これまでは、各種溶剤の効果と超音波の効果・・・・
様々な、トレードオフの関係にある場合が多かったのですが
この技術により、適切な相互作用による相乗効果として、
１０次以上の高調波を含んだ、
音響流のダイナミック制御が可能になりました。
オリジナル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
コンサルティング対応しています。
＜＜ 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。
注：解析には下記ツールを利用します
注：OML(Open Market License)
https://www.ism.ac.jp/ismlib/jpn/ismlib/license.html
注：TIMSAC(TIMe Series Analysis and Control program)
https://jasp.ism.ac.jp/ism/timsac/
注：「R」フリーな統計処理言語かつ環境
https://cran.ism.ac.jp/
2022年9月28日水曜日
2022年9月25日日曜日
2022年9月23日金曜日
2022年9月22日木曜日
2022年9月19日月曜日
2022年9月18日日曜日
2022年8月31日水曜日
2022年8月28日日曜日
2022年8月27日土曜日
2022年8月22日月曜日
2022年8月21日日曜日
2022年8月20日土曜日
2022年8月19日金曜日
2022年7月28日木曜日
2022年7月12日火曜日
2022年7月4日月曜日
2022年6月15日水曜日
2022年6月13日月曜日
2022年6月2日木曜日
メガヘルツの超音波発振制御プローブ製造技術
超音波システム研究所は、
オリジナル超音波システム（音圧測定解析・発振制御）による、
超音波伝搬状態の各種解析結果を、
抽象代数モデルに基づいて、超音波振動の相互作用を最適化（注）する、
超音波＜ダイナミック制御＞技術を開発しました。
注：共振現象（低調波）と非線形現象（高調波）を
論理モデルに基づいて発振制御条件の設定によりコントロールする
これまでの制御技術に対して、
各種伝搬用具を含めた、伝搬経路全体に関する
新しい測定・評価パラメータ（注）により
超音波利用の目的（洗浄、攪拌、加工・・） に合わせた、
最適な制御状態を設定・実施する技術です。
これは具体的な応用がすぐにできる方法・技術です
コンサルティングとして提案・対応しています
（ナノレベルの精密洗浄や攪拌実績が増えています）
注：オリジナル技術（超音波テスター）により
水槽、振動子、対象物、治工具・・・の
伝搬状態に関するダイナミックな変化を測定・解析・評価します。
（パラメータ：
パワースペクトル、自己相関、バイスペクトル、
パワー寄与率、インパルス応答特性、ほか）
オリジナル超音波システム（音圧測定解析・発振制御）による、
超音波伝搬状態の各種解析結果を、
抽象代数モデルに基づいて、超音波振動の相互作用を最適化（注）する、
超音波＜ダイナミック制御＞技術を開発しました。
注：共振現象（低調波）と非線形現象（高調波）を
論理モデルに基づいて発振制御条件の設定によりコントロールする
これまでの制御技術に対して、
各種伝搬用具を含めた、伝搬経路全体に関する
新しい測定・評価パラメータ（注）により
超音波利用の目的（洗浄、攪拌、加工・・） に合わせた、
最適な制御状態を設定・実施する技術です。
これは具体的な応用がすぐにできる方法・技術です
コンサルティングとして提案・対応しています
（ナノレベルの精密洗浄や攪拌実績が増えています）
注：オリジナル技術（超音波テスター）により
水槽、振動子、対象物、治工具・・・の
伝搬状態に関するダイナミックな変化を測定・解析・評価します。
（パラメータ：
パワースペクトル、自己相関、バイスペクトル、
パワー寄与率、インパルス応答特性、ほか）
2022年5月30日月曜日
2022年5月29日日曜日
スイープ発振の組み合わせによる超音波制御実験（ultrasonic-labo）
超音波システム研究所は、
複数の超音波プローブによる
スイープ発振の組み合わせ制御技術を開発しました。
超音波発振制御プローブの伝搬特性により、
利用目的と相互作用に合わせた、
各超音波プローブ毎に、スイープ発振の条件設定を行います。
対象物や水槽、治工具・・の振動モードや
システムの振動系に合わせた発振条件により、
低周波の共振現象を利用することで
３０Ｗ程度の出力でも
３０００－５０００リットルの水槽内に
高い音圧・周波数の超音波振動を伝搬制御することが可能になります。
ダイナミックな変化として、低周波の共振現象と同時に、
１ＭＨｚの発振に対する
１０次、３０次、１００次・・の高調波の発生も実現出来ます。
ポイントは、音圧データの測定・解析に基づいた
システムのダイナミックな振動特性を解析・評価することです。
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（注）しました。
同時に、超音波プローブの製造技術も発展させることが出来ました。
注：
非線形特性
応答特性
ゆらぎの特性
相互作用による影響（寄与率）
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
新しい技術として開発しました。
詳細な、スイープ発振・・・の設定条件は
超音波プローブや発振機器の特性も影響するため
実験確認に基づいて決定します。
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が増えています。
複数の超音波発振・液循環・・・各種制御の組み合わせは、
以下の項目を目的に合わせて最適化します。
１）線形現象と非線形現象
２）相互作用と各種部材の音響特性
３）音と超音波と表面弾性波
４）低周波と高周波（高調波と低調波）
５）発振波形と出力バランス
６）発振制御と共振現象（オリジナル非線形共振現象（注１））
・・・
上記について
音圧測定データに基づいた
統計数理モデル（スペクトルシーケンス （注２））により
表面弾性波の新しい評価方法で最適化します。
（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次の高調波を
ダイナミックな時間経過の変化で発生する共振現象により
高い振幅で高い周波数を実現させたことで起こる
超音波振動の共振現象
（注２）超音波の変化を、抽象代数の圏論やコホモロジーの
スペクトルシーケンスに適応させるといった
オリジナル方法を利用した表現（統計数理モデル）
複数の超音波プローブによる
スイープ発振の組み合わせ制御技術を開発しました。
超音波発振制御プローブの伝搬特性により、
利用目的と相互作用に合わせた、
各超音波プローブ毎に、スイープ発振の条件設定を行います。
対象物や水槽、治工具・・の振動モードや
システムの振動系に合わせた発振条件により、
低周波の共振現象を利用することで
３０Ｗ程度の出力でも
３０００－５０００リットルの水槽内に
高い音圧・周波数の超音波振動を伝搬制御することが可能になります。
ダイナミックな変化として、低周波の共振現象と同時に、
１ＭＨｚの発振に対する
１０次、３０次、１００次・・の高調波の発生も実現出来ます。
ポイントは、音圧データの測定・解析に基づいた
システムのダイナミックな振動特性を解析・評価することです。
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（注）しました。
同時に、超音波プローブの製造技術も発展させることが出来ました。
注：
非線形特性
応答特性
ゆらぎの特性
相互作用による影響（寄与率）
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
新しい技術として開発しました。
詳細な、スイープ発振・・・の設定条件は
超音波プローブや発振機器の特性も影響するため
実験確認に基づいて決定します。
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が増えています。
複数の超音波発振・液循環・・・各種制御の組み合わせは、
以下の項目を目的に合わせて最適化します。
１）線形現象と非線形現象
２）相互作用と各種部材の音響特性
３）音と超音波と表面弾性波
４）低周波と高周波（高調波と低調波）
５）発振波形と出力バランス
６）発振制御と共振現象（オリジナル非線形共振現象（注１））
・・・
上記について
音圧測定データに基づいた
統計数理モデル（スペクトルシーケンス （注２））により
表面弾性波の新しい評価方法で最適化します。
（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次の高調波を
ダイナミックな時間経過の変化で発生する共振現象により
高い振幅で高い周波数を実現させたことで起こる
超音波振動の共振現象
（注２）超音波の変化を、抽象代数の圏論やコホモロジーの
スペクトルシーケンスに適応させるといった
オリジナル方法を利用した表現（統計数理モデル）
2022年5月28日土曜日
Surface treatment by sweep oscillation control from 3MHz to 20MHz
Surface treatment by sweep oscillation control from 3MHz to 20MHz
(Technology for relaxing and equalizing surface residual stress)
Surface modification technology using surface acoustic waves controlled by ultrasonic probe oscillation
Ultrasonic Systems Laboratory
Use two function generators
We have developed a completely new dynamic control technology for ultrasonic waves.
By (sweep) oscillation with two different waveforms
We will realize the technology to control the non-linear phenomenon of ultrasonic waves.
Applying this technology,
We have developed a concrete method to relieve the surface residual stress of parts.
This video shows a basic experiment on the above technology.
音樹脂容器（ペットボトル）を利用した超音波システム（ultrasonic-labo）
超音波システム研究所は、
樹脂（ペットボトルなど）の音響特性を利用した
メガヘルツの超音波伝搬制御技術を開発しました。
応用システムの開発に関してコンサルティング対応しています。
樹脂（ペットボトル、テフロン、塩ビ、ＬＣＰ、・・）の特性は
一般的に超音波を減衰すると考えられています。
材質・形状・・の超音波伝搬特性に合わせた各種の設定により、
メガヘルツの超音波を効率よく伝搬制御することが可能になります。
詳細は、具体的な対象により異なる設定になるため
単純に説明できませんが
樹脂とメガヘルツの超音波による
洗浄・加工・化学反応・攪拌・・・による新しい成果が増えています。
これは、新しい方法および技術です、
これまでの実施結果（注）から
樹脂の様々な音響特性は、
金属・ガラス・・では難しい超音波の非線形伝搬現象を実現しています。
注：
１）超音波シャワーを利用したナノレベルの乳化・分散
２）溶剤と超音波と樹脂容器の相互作用による流水式超音波洗浄
３）樹脂の表面弾性波を利用した霧化コントロール
４）非線形伝搬現象による化学反応制御
５）ナノレベルの研磨剤の開発（表面処理）
６）均一な粒子製造への応用
７）脱気と曝気によるナノレベルのバリ取り技術
８）めっき液・塗料・・の均一化処理
・・・・
樹脂形状（容器、棒状、板状、シート状・・）に関して
材質・形状・サイズ・製造方法・・・により
超音波の伝搬状態が大きく異なります。
目的に合わせて、
音響特性の測定解析に基づいた
適切な超音波制御設定がポイントです。
樹脂（ペットボトルなど）の音響特性を利用した
メガヘルツの超音波伝搬制御技術を開発しました。
応用システムの開発に関してコンサルティング対応しています。
樹脂（ペットボトル、テフロン、塩ビ、ＬＣＰ、・・）の特性は
一般的に超音波を減衰すると考えられています。
材質・形状・・の超音波伝搬特性に合わせた各種の設定により、
メガヘルツの超音波を効率よく伝搬制御することが可能になります。
詳細は、具体的な対象により異なる設定になるため
単純に説明できませんが
樹脂とメガヘルツの超音波による
洗浄・加工・化学反応・攪拌・・・による新しい成果が増えています。
これは、新しい方法および技術です、
これまでの実施結果（注）から
樹脂の様々な音響特性は、
金属・ガラス・・では難しい超音波の非線形伝搬現象を実現しています。
注：
１）超音波シャワーを利用したナノレベルの乳化・分散
２）溶剤と超音波と樹脂容器の相互作用による流水式超音波洗浄
３）樹脂の表面弾性波を利用した霧化コントロール
４）非線形伝搬現象による化学反応制御
５）ナノレベルの研磨剤の開発（表面処理）
６）均一な粒子製造への応用
７）脱気と曝気によるナノレベルのバリ取り技術
８）めっき液・塗料・・の均一化処理
・・・・
樹脂形状（容器、棒状、板状、シート状・・）に関して
材質・形状・サイズ・製造方法・・・により
超音波の伝搬状態が大きく異なります。
目的に合わせて、
音響特性の測定解析に基づいた
適切な超音波制御設定がポイントです。
2022年5月27日金曜日
2022年5月24日火曜日
2022年5月23日月曜日
ステンレス線を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は、
＊超音波の発振制御技術（オリジナル製品：超音波発振制御プローブ）
＊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）
＊超音波発振プローブ・伝搬用具の開発製造技術
＊システムの表面弾性波をコントロールする技術
・・・・
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
音と超音波の組み合わせ技術の応用事例として、
各種部品・材料の状態（空中、水中、弾性体との接触・・）に合わせた、
超音波の効果的な利用（洗浄・表面改質・攪拌・化学反応促進・・・
各種システムの振動制御）を実現させています。
＊超音波の発振制御技術（オリジナル製品：超音波発振制御プローブ）
＊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）
＊超音波発振プローブ・伝搬用具の開発製造技術
＊システムの表面弾性波をコントロールする技術
・・・・
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
音と超音波の組み合わせ技術の応用事例として、
各種部品・材料の状態（空中、水中、弾性体との接触・・）に合わせた、
超音波の効果的な利用（洗浄・表面改質・攪拌・化学反応促進・・・
各種システムの振動制御）を実現させています。
2022年5月20日金曜日
2022年5月19日木曜日
超音波洗浄器による＜メガヘルツの超音波＞技術 ultrasonic-labo
超音波システム研究所（所在地：東京都八王子市）は、
超音波洗浄器に関して、
ファンクションジェネレータと超音波プローブを応用することで、
１００ＭＨｚ以上の超音波伝搬状態を利用可能にする
超音波発振制御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１００ＭＨｚ以上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
対象物の超音波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）の制御方法として
ファンクションジェネレータ発振条件を設定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。
超音波洗浄器に関して、
ファンクションジェネレータと超音波プローブを応用することで、
１００ＭＨｚ以上の超音波伝搬状態を利用可能にする
超音波発振制御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１００ＭＨｚ以上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
対象物の超音波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）の制御方法として
ファンクションジェネレータ発振条件を設定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。
2022年5月16日月曜日
超音波システム研究所（オリジナル超音波実験）
下記オリジナル製品を利用した超音波実験を公開しています。
オリジナル製品：
超音波システム（音圧測定解析、発振制御 10MHzタイプ）
型番：US-20211017
システム概要（標準システム）
：：超音波テスターＮＡ １０ＭＨｚタイプ
：：発振システム２０ＭＨｚタイプ
システム概要（推奨システム）
超音波システム（音圧測定解析、発振制御 100MHzタイプ）
型番：US-20211016
：：超音波テスターＮＡ １００ＭＨｚタイプ
：：発振システム２０ＭＨｚタイプ
オリジナル製品：
超音波システム（音圧測定解析、発振制御 10MHzタイプ）
型番：US-20211017
システム概要（標準システム）
：：超音波テスターＮＡ １０ＭＨｚタイプ
：：発振システム２０ＭＨｚタイプ
システム概要（推奨システム）
超音波システム（音圧測定解析、発振制御 100MHzタイプ）
型番：US-20211016
：：超音波テスターＮＡ １００ＭＨｚタイプ
：：発振システム２０ＭＨｚタイプ
2022年5月13日金曜日
2022年5月12日木曜日
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