メガヘルツ超音波のダイナミック制御技術 ―複数のファンクションジェネレーターによる、超音波の非線形制御技術―

メガヘルツ超音波による化学反応をコントロールする実験システム

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」を利用して 「超音波による化学反応を制御する技術」を開発しました。 この技術は 　容器の相互作用を測定確認することで 　メガヘルツの超音波発振プローブによる超音波制御（注）により 　目的に合わせた、超音波（キャビテーション・音響流）を制御します。 注：超音波制御 ２種類の非線形共振型超音波発振プローブによる、 スイープ発振、パルス発振の発振条件の設定により 高い音圧の共振現象と、 高調波の発生現象（非線形現象）による、 ３０ＭＨｚ以上の高周波伝搬状態を、ダイナミック制御します。 注：超音波制御「精密洗浄事例」 　スイープ発振　７０ｋＨｚ～１５ＭＨｚ　１５Ｗ 　パルス発振　　１３ＭＨｚ　８Ｗ 注：超音波制御「ナノレベルの攪拌事例」 　スイープ発振　８８０ｋＨｚ～２２ＭＨｚ　１２Ｗ 　パルス発振　　１４ＭＨｚ　１０Ｗ 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 　ナノレベルの反応・対応が実現しています

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―ファンクションジェネレーターによる、超音波プローブの発振制御技術―

超音波システム研究所は、 ファンクションジェネレータの二つの発振チャンネルから 　２種類の超音波プローブを発振制御することで、 　各種の相互作用を最適化して 　超音波の非線形現象（注）をコントロールする技術を開発しました。 注：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 各種部材の超音波伝搬特性を目的に合わせて最適化することで 　効率の高い超音波発振制御が可能になります。 超音波テスターの音圧データの測定解析により 　表面弾性波のダイナミックな変化を、 　利用目的に合わせて、コントロールするシステム技術です。 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）

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脱気ファインバブル発生液循環装置によるキャビテーションと音響流の最適化

超音波システム研究所は、 　超音波の伝搬現象に関する測定・解析・評価技術に基づいて、 　超音波加工、攪拌、化学反応・・にも利用可能な、 　マイクロバブルを利用した超音波洗浄機を開発しました。 推奨システム概要 １：超音波とマイクロバブルによる表面改質処理を行った 　　２種類の超音波振動子（標準タイプ　３８ｋＨｚ，７２ｋＨｚ) ２：超音波とマイクロバブルによる表面改質処理を行った 　　超音波専用水槽(標準タイプ　内側寸法：500*310*340mm) ３：脱気・マイクロバブル発生液循環システム ４：制御装置による、超音波出力と液循環の最適化制御システム ５：超音波テスターによる、音圧管理システム ＊特徴 超音波専用水槽による効果的な装置です 効率の高い超音波利用により 通常の水槽では強度・耐久性が不十分です 洗浄・攪拌・表面改質・・・対象と目的により ２種類の超音波（振動子）を組み合わせて制御します 推奨タイプの組み合わせは 　３８ｋHz、７２ｋHzの状態です 20μｍ以下のファインバブルを安定して利用する技術

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－－超音波の測定解析技術に基づいた、超音波システム研究所の応用技術－－

超音波システム研究所は、 ガラス容器の音響特性に基づいた、 超音波発振制御プローブを開発しました。 各容器の形状・材質・・・により、 基本的な音響特性（応答特性、伝搬特性）を確認することで、 発振制御（出力、波形、発振周波数、変化、・・・）による 目的の超音波伝搬状態を可能にします。 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）しています。 注： 非線形特性（高調波のダイナミック特性） 応答特性 ゆらぎの特性 相互作用による影響 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、発振制御の設定条件は 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、新しい非線形パラメータが大変有効である事例・実績が増えています。

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－－音圧測定解析評価に基づいて、低周波の共振現象と高周波の非線形現象を発振制御する技術－－

超音波システム研究所は、 メガヘルツの超音波の発振制御が容易にできる 「発振システム（２０ＭＨｚ）」を製造販売しています。 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（あるいは２４ＭＨｚ） 　　＊出力範囲 ５ｍＶｐ－ｐ～２０Ｖｐ－ｐ 　　＊サンプリングレート：200ＭＳａ／ｓ（あるいは250ＭＳａ／ｓ） 　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 　　目的に応じたファンクションジェネレータをセットにして 　　見積価格を提案します 標準参考例 　発振システム２０ＭＨｚ　８万円～ ２０２４．１１　メガヘルツの流水式超音波技術を開発 ２０２４．１１　超音波の音圧データ解析・評価技術を開発 ２０２４．１２　超音波プローブの非線形発振制御技術を開発 ２０２５．　１　メガヘルツの流水式超音波システムを開発

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超音波の伝搬状態を測定・解析・評価する技術に基づいた、超音波洗浄技術

超音波システム研究所は、 超音波の非線形性に関する「測定・解析・制御」技術を応用した、 対象（弾性体、液体、気体）を伝搬する超音波振動の ダイナミック特性を解析・評価する技術により、 洗浄物・治工具・超音波振動子・水槽・液循環・・に関する、 相互作用を＜目的に合わせて最適化＞する技術を開発しました。 超音波発振制御プローブ、超音波テスターを利用したこれまでの 発振・計測・解析により 各種の関係性・応答特性(注）を検討することで 　超音波利用に関する出力の最適化技術として開発しました。 注：パワー寄与率、インパルス応答・・・ 超音波の測定・解析に関して 　サンプリング時間・・・の設定は 　オリジナルのシミュレーション技術を利用しています この技術を 　超音波システム（洗浄、攪拌、加工・・・）の最適化技術として 　コンサルティング対応しています。 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）

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多変量自己回帰モデルによるフィードバック解析技術を応用した、超音波の非線形制御システムを開発する技術

超音波システム研究所は、 オリジナル超音波システム（音圧測定解析評価・発振制御）を利用した 超音波の伝搬特性・伝搬経路を考慮した、 表面弾性波のダイナミック制御技術を開発しました。 超音波の非線形制御システムを開発するための基礎技術です。 目的（洗浄・加工・攪拌・化学反応・・）に合わせた 様々な応用を実現しています。 各種材質・構造・サイズ・・・に対する メガへルツ超音波の基礎実験を公開しています。 ポイントは 超音波伝搬に関する非線形現象を 効率の高い状態で制御可能にする 振動システムとしての 発振条件の設定（波形・出力・周波数・変化・・・）です。 上記の具体的な技術として 水槽・治工具・・・と超音波の相互作用による 非線形現象（バイスペクトル）を 目的（洗浄、攪拌、加工、溶接、表面処理、応力緩和処理、検査・・） に合わせて制御する、具体的なシステム技術を開発しました。

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オリジナル超音波プローブによる、メガヘルツ超音波のスイープ発振・パルス発振システム

超音波システム研究所（所在地：東京都八王子市）は、 超音波洗浄器に関して、 ファンクションジェネレータと オリジナル超音波発振プローブを利用することで、 ２０ＭＨｚ以下の発振で、 ９００ＭＨｚ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、５０００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。 超音波プローブ：概略仕様 　測定範囲　０．０１Ｈｚ～２００ＭＨｚ 　発振範囲　１．０ｋＨｚ～２５ＭＨｚ 　伝搬範囲　０．５ｋＨｚ～９００ＭＨｚ以上（音圧データの解析確認） 　材質　ステンレス、ＬＣＰ樹脂、シリコン、テフロン、ガラス・・・ 　発振機器　例　ファンクションジェネレータ 　測定機器　例　オシロスコープ

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目的に合わせた超音波制御を実現する「超音波洗浄システム」

超音波専用水槽（オリジナル製造方法）による効果的な装置です 効率の高い超音波利用により 通常の水槽では強度・耐久性が不十分です 洗浄・攪拌・表面改質・・・対象と目的により 複数の超音波と 脱気ファインバブル発生液循環装置を 音圧測定解析に基づいて発振制御します 様々な、組み合わせと 　使用（制御）方法を提案しています ポイントは 目的の対象に合わせた超音波伝搬状態を実現させる 専用水槽内の「溶存酸素濃度分布」と「液循環」です ＜＜脱気ファインバブル（マイクロバブル）発生液循環装置＞＞ １）ポンプの吸い込み側を絞ることで、キャビテーションを発生させます。 ２）キャビテーションにより溶存気体の気泡が発生します。 上記が脱気液循環装置の状態です ３）溶存気体の濃度が低下すると キャビテーションによる溶存気体の気泡サイズが小さくなります。 ４）適切な液循環により、 20μ以下のファインバブル（マイクロバブル）が発生します。 上記が脱気マイクロバブル発生液循環装置の状態です。

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－－オリジナル超音波プローブの発振制御による、非線形振動現象をコントロールする技術－－

超音波システム研究所は、 オリジナル超音波プロ－ブの製造技術により プローブの音響特性に基づいた、発振制御技術を開発しました。 表面弾性波の非線形振動現象をコントロールする技術に発展しています。 ポイントは、超音波素子表面の表面弾性波について 伝搬特性と利用目的に合わせた、超音波発振制御に関する 最適化制御方法（スイープ発振とパルス発振の組み合わせ条件）です。 そのために、 オリジナルプローブの超音波伝搬特性の動作確認 （音圧レベル、周波数範囲、非線形性、・・ダイナミック特性）による、 超音波伝搬状態に関するダイナミックな特性評価が重要です。 特に、超音波プローブ（あるいは素子）の送受信特性と 発振器（ファンクションジェネレーター）についての、 ダイナミックに変化する発振特性の測定・解析・評価が必要です。 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）

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土木建設現場では、納期を守るためや予期せぬ天候の影響で、 しばしば週末にも働かざるを得ない状況に追い込まれることがあります。 特に雪が降る時期は、天候の変化が作業計画に与える影響は大きく、 除雪や凍結対策などに時間が割かれがちです。 こうした現場での効率化を実現し、週末に休む時間を確保するためには、 適切な建設機械アタッチメントの活用が重要です。 工期厳守や、工程管理が厳しくて休めない、結果的に週末にも働く、 などということにならないよう、MBアタッチメントを有効に活用しましょう！ 【活用事例１】雪が降りしきる中での破砕・分別 バケットクラッシャーとスクリーンバケットで廃石の破砕・分別 【活用事例２】迅速な破砕作業 工場の建て直し工事で発生した廃材をバケットクラッシャーで処理し、 基礎材として再利用 【活用事例３】回送・移動の簡易さが強み スクリーンバケットで土砂をふるい分け、再利用可能な材料を回収 詳しくは下記リンクよりご覧ください！ https://bit.ly/3D292ca ※詳しくはお気軽にお問い合せください。

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