超音波システム研究所＜理念＞

音響流のコントロール技術

超音波システム研究所は、 超音波洗浄器に関して、 メガヘルツの超音波発振制御プローブを利用することで、 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。 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。

• 超音波洗浄機
• その他表面処理装置
• その他計測・記録・測定器

超音波とファインバブルによる、音響流（超音波効果の主要因：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、 超音波の非線形性に関する「測定・解析・制御」技術を応用した、 超音波の＜解析・評価＞方法（システム）を開発しました。 この技術を利用した 脱気マイクロバブル発生液循環システムの コンサルティングを行っています。 複雑に変化する超音波の利用状態を、 　安定した状態で利用（制御）するために 　現場にある、具体的な水槽に対して 　脱気マイクロバブル発生液循環システムを追加セットする 　コンサルティングを行います。 １：原理の説明 ２：洗浄機（装置）に合わせた具体的な提案 ３：ノウハウ説明 ４：確認方法、調整方法、メンテナンス方法の説明 ファインバブルとメガヘルツ超音波による非線形振動制御技術開発 この技術について 「超音波を利用した振動測定技術」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（インパルス応答特性の解析） ４）相互作用の検出（パワー寄与率の解析）

• その他加工機械
• 超音波洗浄機
• その他計測・記録・測定器

－－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－－

超音波処理1：：「粉末のナノ化」 超音波処理2：：「液体の均一化・流動性改善」 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 「超音波による液体の均一化・流動性改善技術」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。

• 乳化・分散機
• めっき装置
• その他表面処理装置

低周波の共振現象と、高周波の非線形現象をコントロールする技術

超音波システム研究所は、 ５００Ｈｚから５００ＭＨｚ以上の超音波伝搬状態を制御可能にする 超音波プローブを、利用目的に合わせて製造する技術を開発しました。 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 ＜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。 各種部材の音響特性の利用により ２０Ｗ以下の超音波出力で、３０００リッターの水槽でも、 数トンの構造物、工作機械、・・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。

• その他加工機械
• その他表面処理装置
• その他計測・記録・測定器

１－９００ＭＨｚの超音波伝搬状態を利用可能にする メガヘルツの超音波発振制御プローブ

超音波システム研究所は、 超音波伝搬状態のコントロールに関して、 ファンクションジェネレータと組み合わせることで、 １－9００ＭＨｚの超音波伝搬状態を利用可能にする メガヘルツの超音波発振制御プローブを開発しました。 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・検査・・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、３０００リッターの水槽でも、 　数トンの構造物、工作機械、・・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 　超音波素子表面の表面弾性波利用技術です、 　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

• 超音波洗浄機
• その他計測・記録・測定器
• その他検査機器・装置

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

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＞に基づいて、抽象代数学を利用した 　効果的な「超音波発振制御システム」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。 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）

• 超音波洗浄機
• その他表面処理装置
• その他プロセス制御

超音波洗浄機の最適化技術

（超音波洗浄機の測定・解析に基づいた制御システムを開発） 超音波システム研究所は、 　超音波洗浄機の液体に伝搬する 　超音波洗浄機の状態を測定・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洗浄機の状態に 　設定・制御する技術を開発しました。 この技術は、 　複雑な超音波振動のダイナミック特性（注１）を 　各種の関係性について解析・評価することで、 　循環ポンプの設定方法（注２）により、 　キャビテーションと加速度の効果を 　目的に合わせて設定する技術です。 注１：超音波システム研究所のオリジナル技術 　　　「音色」を考慮した「超音波発振制御」技術を利用しています 注２：洗浄機と洗浄液と空気の 　　各境界の関係性に関する設定がノウハウです。 　　オーバーフロー構造になっていない洗浄水槽でも対応可能です。 　　ミクロ流の自己組織化について 　　脱気・曝気・超音波・水槽表面の弾性波動・・・により 　　音響流のコントロールが可能になりました。 　

• 超音波洗浄機
• その他プロセス制御
• 技術書・参考書

超音波の分類技術に基づいた発振制御により、対象物に伝搬する超音波振動の、非線形現象をコントロールする技術を開発

下装置を利用した、超音波システム開発をコンサルティング対応します ＜＜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。 ５）上記の脱気ファインバブル（マイクロバブル）発生液循環装置に対して 超音波を照射すると ファインバブル（マイクロバブル）を超音波が分散・粉砕して ファインバブル（マイクロバブル）の測定を行うと ウルトラファインバブルの分布量がファインバブルの分布量より多くなります 上記の状態が、超音波を安定して制御可能にした状態です。

• その他理化学機器
• 超音波洗浄機
• その他粉体機器

超音波振動が伝搬する非線形現象に関する分類による、超音波制御技術

超音波システム研究所は、 　超音波伝搬状態の測定データを 　バイスペクトル解析することで、 　超音波振動が伝搬する現象に関する分類方法を開発しました。 今回開発した分類に関する方法は、 　超音波の伝搬状態に関する 　主要となる周波数（パワースペクトル）の 　ダイナミック特性（非線形現象の変化）により 　線形・非線形の共振効果を推定します。 これまでのデータ解析から 　効果的な利用方法を 　以下のような 　４つのタイプに分類することができました。 　１：線形型 　２：非線形型 　３：ミックス型 　４：変動型 　上記の各タイプに基づいた装置開発・制御設定・・・ 　成功事例が多数あります。 この技術を 　コンサルティング対応として提供します 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：解析には下記ツールを利用します 注：「R」フリーな統計処理言語かつ環境

• 超音波洗浄機

超音波（伝搬状態）測定・解析に特化した＜＜　超音波コンサルティング　＞＞

超音波システム研究所は、 　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、 　「超音波の伝搬状態を測定・解析・評価する技術」を利用して 　超音波利用に関するコンサルティング対応を行っています。 超音波テスターを利用したこれまでの 　計測・解析・結果（注）を時系列に整理することで 　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・確認します。 注： 　非線形特性（音響流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 　新しい理解を深めています。 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による 　実績が増えています。 特に、洗浄・加工・表面処理効果に関する評価事例・・ 　良好な確認に基づいた、制御・改善・・・が実現します。

• その他FA機器

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。

• その他工作機械
• その他半導体製造装置
• 超音波洗浄機

－－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

• 超音波洗浄機
• 微粉砕機
• めっき装置

超音波プローブの超音波素子表面処理による、表面弾性波をコントロールする技術に基づいた、超音波機器開発のコンサルティング対応

超音波システム研究所は、 下記オリジナル製品を利用した超音波システムを製造販売しています。 1)　音圧測定解析システム（超音波テスター） 2)　メガヘルツの超音波発振制御プローブ 3)　超音波発振システム（２０ＭＨｚタイプ） 　 音圧測定解析システム：超音波テスターの特徴 ２００ＭＨｚタイプ 　　＊測定（解析）周波数の範囲 　　　仕様　０．０１Ｈｚ　から　２００ＭＨｚ 　　＊表面の振動計測が可能 　　＊24時間の連続測定が可能 　　＊任意の２点を同時測定 　　＊測定結果をグラフで表示 　　＊時系列データの解析ソフトを添付 超音波プローブ：概略仕様 　測定範囲　０．０１Ｈｚ～２００ＭＨｚ 　発振範囲　０．５ｋＨｚ～２５ＭＨｚ 　伝搬範囲　０．５ｋＨｚ～９００ＭＨｚ以上（解析により確認評価） 　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 超音波プローブの伝搬特性 １）振動モードの検出 ２）非線形現象の検出 ３）応答特性の検出 ４）相互作用の検出

• 振動試験
• 振動監視
• 技術セミナー

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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