超音波伝搬現象の分類ーー音圧測定解析に基づいた、キャビテーションと音響流・表面弾性波の最適化技術ーー

超音波プローブ、超音波発振制御システムの開発技術ーー圧電素子のエージング処理ーー

超音波システム研究所は、 超音波システム（音圧測定、発振制御）を利用した、 超音波の伝搬状態に関する、測定・解析・評価実績に基づいて 超音波素子（圧電素子）の超音波伝搬特性を調整する技術を開発しました。 超音波素子（圧電素子）の表面弾性波を目的に合わせて利用するために、 素子表面に対して、特殊な表面処理を行います。 伝搬する超音波の音圧レベル・周波数範囲について調整可能にしています。 超音波（発振制御）と表面弾性波の組み合わせによる 　ダイナミックな超音波伝搬制御を実現したことで、 　音圧データの解析による特性から調整技術に発展しました。 ポイントは 　表面弾性波による非線形現象を 　効率の高い状態で制御可能にする 　発振条件の最適化設定（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、システム技術をコンサルティング対応しています。

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非線形振動現象をコントロールする超音波発振制御技術

超音波伝搬状態の測定・解析・評価技術に基づいた、 　オリジナル非線形共振現象（注１）の制御技術です。 精密洗浄・加工・攪拌・検査・表面処理・・・への新しい応用技術です。 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 各種材料の音響特性（表面弾性波）を効率よく利用するため、 　表面の残留応力分布の緩和処理が簡単に実現できます。 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 　オリジナル発振制御方法（注２）を応用発展しました。 注２：オリジナル発振制御方法 　２種類の超音波発振を行います 　一つは、スイープ発振制御を行います 　もう一つは、パルス発振制御を行います 　詳細な設定は、目的・対象物・治工具・・ 　システムとしての振動系から論理モデルに基づいて設定します

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超音波の発振プローブと受振プローブによる制御システム

超音波システム研究所は、 オリジナル製品：超音波発振プローブ製造に関する、 音響特性の解析・評価技術を応用した、 メガヘルツの超音波発振制御システムを開発しました。 超音波を利用した 　洗浄、改質、検査、・・・への新しい応用システムです。 低周波の振動・音との組み合わせ制御による応用も可能です。 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 　応用システム技術として開発しました。 ポイントは 　表面弾性波の利用方法です、 　対象物の条件・・・により 　超音波の伝搬特性を確認（注１）することで、 　オリジナル非線形共振現象（注２）として 　対処することが重要です 注１：超音波の伝搬特性 　非線形特性 　応答特性 　ゆらぎの特性 　相互作用による影響 注２：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

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超音波の音圧測定・解析・制御・評価システムの応用技術

超音波システム研究所は、 　超音波の発振制御による、表面弾性波の伝搬状態について 　低周波と高周波の組み合わせによる 　共振現象・非線形現象をコントロールする技術を開発しました。 　新しい超音波伝搬部材（ステンレス線、チタン製ストロー・・） 　の利用により、目的に合わせた効率の高い超音波利用が可能になります。 超音波テスターの音圧データの測定解析により 　表面弾性波の複雑な変化を、 　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。 実用的には、 　複数（２種類）の超音波プローブによる 　複数（２種類）の発振（スイープ発振、パルス発振）が 　複雑な振動現象（オリジナル非線形共振現象）を発生させることで 　高い音圧で高い周波数の伝搬状態、あるいは、 　目的の固有振動数に合わせた低い周波数の伝搬状態を実現します。 特に、水槽やポンプ・・振動特性とメガヘルツ超音波の最適化により、 　効率の高い超音波制御 　（３０Ｗ出力で、３０００リットルの洗浄液に伝搬）を実現します。

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対象を伝搬する超音波の測定解析に基づいた最適化技術

＜超音波のダイナミック制御システム＞ 超音波の伝搬状態をシステムとしてとらえ、解析と制御を行う 多くの超音波利用の目的は、 　対象物・対象液に伝搬する超音波の 　非線形現象の予測あるいは制御にあります。 しかし、多くの実施例で 　キャビテーションによる理論と 　実際の違いによる問題が多数指摘されています。 この様な事例に対して 　１）障害を除去するものは 　　　時系列で変化する超音波について、 　　　音圧データの統計的データ処理である 　　　＜超音波伝搬状態の計測・解析技術＞ 　２）対象に関するデータの解析の結果に基づいて 　　　対象の音響特性を確認する 　　　＜対象物の表面弾性波や 　　　　対象液の音響流に関する音響特性を検出する技術＞ 　３）特性の確認により 　　　超音波のダイナミック制御の実現に進む 　　　＜非線形現象をコントロールする技術 　　　　複数の超音波に対するスイープ発振制御＞ 以上の方法により 　超音波を効率的な利用状態に改善し 　目的とする超音波の利用を実現した 　オリジナル超音波制御システムの実施例が多数あります

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超音波洗浄機のダイナミック制御技術

超音波システム研究所は、 　流れとかたちに関する「コンストラクタル法則」を利用した、 　超音波洗浄技術を開発しました。 ＜参考＞ １）振動について ロイヤル・インスティテューション １３３回「振動」より 機械工学の重要な一分野のほとんどすべてを、 ここに記述してみようと思っている 【著者】リチャード・ビジョップ　 【訳者】中山秀太郎　　講談社（1981年　Ｂ－４７１） ２）流れとかたち 　すべてのかたちの進化は 　流れをよくするという「コンストラクタル法則」が支配している! 【著者】　 Adrian Bejan　　 J. Peder Zane 【訳者】　柴田裕之　【解説者】　木村繁男　　紀伊國屋書店 (2013年) ３）サイバネティクスはいかにしてうまれたか 【著者】　ノーバート・ウィナー　 【訳者】　鎮目恭夫　　みすず書房（1956年） 上記を参考・ヒントにして 　超音波伝播現象における 　「非線形効果」を測定・利用する技術を 　流れをよくするという「コンストラクタル法則」で 　整理することで、超音波洗浄技術にまとめています。

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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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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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－－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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• 微粉砕機
• めっき装置

－－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。 ２０２３．１１　非線形現象を制御する超音波発振制御技術を開発 ２０２４．　１　超音波振動の相互作用を測定解析評価する技術を開発 ２０２４．　２　メガヘルツ超音波による表面処理技術を開発 ２０２４．　４　共振現象と非線形現象の最適化技術を開発　

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• その他 撹拌・混合機器

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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超音波伝搬状態に関する分類（音圧データの測定解析評価）技術に基づいた超音波制御

超音波システム研究所は、 ２０ＭＨｚ以下の発振で １００ＭＨｚ以上の対象物に伝搬する表面弾性波について、 共振現象と非線形性を制御する 超音波プローブの製造・利用技術を開発しました。 目的に合わせた、 　オリジナル超音波発振制御プローブを製造開発対応しています。 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、最適化です。 そのために、オリジナルプローブの超音波伝搬特性を、音圧測定解析評価 （音圧レベル、周波数範囲、非線形性、・・ダイナミック特性）により、 利用目的に合わせた状態に、超音波プローブの素子表面を調整します。 超音波プローブ 測定範囲 ０．０１Ｈｚ～１００ＭＨｚ 発振範囲 １ｋＨｚ～２５ＭＨｚ 伝搬範囲 １ｋＨｚ～９００ＭＨｚ以上 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 ＜対象物・設置状態・・・の音響特性＞を把握することで 表面弾性波（伝搬状態）のダイナミック制御を実現しました。 各種目的に合わせた伝搬状態を実現します

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音圧測定解析に基づいた、音響流（非線形現象）のコントロール技術

超音波システム研究所は、 超音波水槽内の液体に伝搬する 超音波の状態を測定・解析する技術を応用して、 水槽の構造・強度・製造条件・・・による影響と液循環の状態を 目的に合わせた超音波の伝搬状態に設定・制御するシステムを開発しました。 超音波水槽内の液循環をシステムとしてとらえ、解析と制御を行う 多くの超音波（水槽）利用の目的は、水槽内の液体の音圧変化の予測あるいは制御にあります。 しかし、多くの実施例で、 理論と実際の違いによる問題が多数指摘されています。 この様な事例に対して １）障害を除去するものは 統計的データの解析方法の利用である ＜超音波伝搬状態の計測・解析技術＞ ２）対象に関するデータの解析の結果に基づいて 対象の特性を確認する ＜対象物の表面弾性波に関する音響特性を検出する技術＞ ３）特性の確認により制御の実現に進む ＜非線形現象をコントロールする技術＞ 上記の方法により 超音波を効率的な利用状態に改善し 目的とする超音波の利用を実現した オリジナルシステムの実施例が多数あります

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超音波による音響特性テスト

超音波システム研究所は、 ５００Ｈｚから９００ＭＨｚの超音波伝搬状態を制御可能にする 超音波プローブのオーダーメード対応を行っています。 目的に合わせた、 　オリジナル超音波発振制御プローブを製造開発対応します。 ポイントは、オリジナルプローブの動作確認です。 超音波の送受信について、ダイナミックな変化に対する 応答性が最も重要です。 この特性により、高調波の応用範囲が決定します。 現状では、以下の範囲について対応可能となっています。 超音波プローブ：概略仕様 測定範囲 ０．０１Ｈｚ～１００ＭＨｚ 発振範囲 １ｋＨｚ～２５ＭＨｚ 伝搬範囲 １ｋＨｚ～９００ＭＨｚ以上 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 ＜金属・樹脂・ガラス・・・の音響特性＞を把握することで 　発振制御により、音圧レベル、周波数、ダイナミック特性について 　目的に合わせた伝搬状態を実現します 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・検査・・への新しい基礎技術です。

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超音波システム研究所のコンサルティング対応

超音波システム研究所は、 下記の通り、オンライン個別コンサルティングを行います。 参加者　1社（Microsoft Teams meeting　参加可能範囲） 費用　３万円（税込み　33000円） 時間　１５０分（例　9：30－12：00、　13：00－15：30） 日程　調整 その他 1）PCをご利用ください 2）Zoom利用、Microsoft Teams meeting利用 ＜開催主旨＞ ■はじめに 受講者一社（あるいはMicrosoft Teams meeting　参加可能範囲）に対して 　オンラインコンサルティングを行います 　超音波利用について、 　経験と実績に基づいた 　具体的なノウハウ説明とディスカッションを行います 興味のある方はメールで連絡してください。 希望テーマに対するコンサルティングについて提案させて頂きます。　

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◎中小企業経営強化税制とは？ 中小企業者が、中小企業等経営強化法の認定を受けた経営力向上計画に基づいて新たな設備を取得し、指定された事業にそれを利用すると、即時償却、または取得価額の10％の税額控除という優遇が受けられる税制です。 【適用期限】令和7年3月31日までに取得した製品 当社製品も本税制の対象となるものがございます。 是非、この機会に本税制優遇をご活用いただき、設備投資をご検討ください。

【受託発送業様向け】 〇宛名検査装置 封筒やハガキの宛名部分を文字認識させ、連番検査やマスターデータとの照合、消込みと同時に画像ログを残します。 郵送物の発送業務を受託する場合、個人情報やプライバシーに関わる情報を取り扱うため、発送前の検査は必要不可欠です。 オフライン検査以外に、圧着ハガキ作成機や封入封緘機と連動したインライン検査も可能です。 その他機器への組み込みにも柔軟に対応可能！ 【製造業・物流業様向け】 〇商品照合検査装置 梱包前にピッキングしてきた商品間違いを防ぐことができます。 ピッキングリストのバーコードを読み取り、ピッキングしてきた商品を撮影し照合を行います。 【印刷業様向け】 〇印面検査装置 印刷物をカメラで読取り、PDFデータと照合。印字不良・印字欠陥・汚れなどを検知します。 ご紹介してる機器は一例となります。 搬送機器、給紙装置開発、ロボット連携、他社機との接続対応などお客様に合わせたカスタマイズも可能です。 その他外観検査や文字認識、ラベル検査など、様々なお困りごとございましたら新規開発も賜ります。 詳しくはお気軽にご相談ください。

製造現場における納品書や入出庫伝票のバーコードを自動で読み取り、PCへ情報を転送します。 さらに読み取り後の伝票仕分け作業も自動で行えます。 ハンディスキャナで1枚ずつ読み取り、手作業で仕分けを行っていませんか？ 製造業で多くの実績がある、伝票読取り機（SRシリーズ）、伝票仕分け機（RS-80） の導入事例集を公開中ですので、是非ともご覧ください！

◆伝票発行時の断裁作業 印刷→断裁→並べ替え作業 ミシン目入り用紙の購入不要、断裁しながらミシン目入ります！ ◆伝票読取作業 伝票に印刷された、バーコード、QRコードを読取り、素早くデータ化。 製造現場における現品票や納品書、かんばん、入出庫伝票などの読取に活躍しています。 ◆伝票仕分け作業 シートリーダーと連携、バーコードやQRコードなどが印字されている大量の用紙を高速で仕分けることが可能です。 製造業の課題解決の一つとして是非ご検討ください。 動画で詳しくご紹介しておりますので、是非ご覧ください。

インパクトのある封筒作成で他社との差別化をしませんか？ 小ロット・バリアブルに対応した「洋封筒製袋機EM-800」。 デザインを印刷した後に封筒展開形状に型抜きされた用紙から、 自動で筋入れ・糊付け・折り加工を行い、封筒を作成する製品です。 製袋後の封筒への追い刷りではなく、製袋前に印刷をすることで自由にデザインができます。 小ロット・多品種・付加価値の高い封筒作成が可能です。 洋封筒製袋機を導入され、新たにビジネス展開されたお客様事例も公開しております。 是非、ご覧ください。