超音波伝搬現象の分類技術に基づいた、「メガヘルツ超音波によるダイナミック制御方法」
超音波システム研究所は、 超音波の音圧データ解析結果、バイスペクトルの変化による、 超音波伝搬現象に関する分類方法を開発しました。 この分類を、シャノンのジャグリング定理に応用して 「メガヘルツ超音波のダイナミック制御方法」を開発しました この技術を、コンサルティング提案・実施対応しています。 超音波伝搬現象を、安定して効率よく利用するためには 超音波の伝搬特性として、発振機や振動子以外の条件に関する 応答特性・相互作用の検討や 専用治工具の開発も必要です 発振波形や制御条件を検討することで 新しい超音波の効果（注１：オリジナル非線形共振現象）を発見できます 非線形現象を主要因とした、超音波現象を目的に合わせて利用することで 効率の高い超音波利用が実現します 特に、ナノレベルの超音波技術での実績が増えています 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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基本情報
＜制御について＞ 超音波伝搬現象の分類から論理モデルを構成します ＜＜ シャノンのジャグリング定理の応用 ＞＞ ( F + F2 +・・・) ＊ H = ( V + V2 +・・・ ) ＊ N F ： ベースとなる超音波１の発振比率 F2 ： ベースとなる超音波２の発振比率 F3 ： ベースとなる超音波３の発振比率 H ： 基本時間（最大制御サイクル時間） （ H=MAX(超音波1の発振サイクル、超音波2の発振サイクル・・）） V ： 超音波プローブ１によるメガヘルツ発振サイクル時間 V2 ： 超音波プローブ2によるメガヘルツ発振サイクル時間 V3 ： 超音波プローブ3によるメガヘルツ発振サイクル時間 V4 ： 超音波プローブ4によるメガヘルツ発振サイクル時間 （パルス発振の場合、サイクル時間＝1） N ： 高調波の調整パラメータ 7,11,13,17,23,43,47，・・ ポイント（ノウハウ）は、非線形現象の発生状態を 音圧データの測定解析評価に基づいて、コントロールすることです。
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用途／実績例
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 ＜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（洗浄、攪拌・・）に合わせた伝搬状態を実現します 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 利用目的に合わせた、超音波プローブの特性を確認評価しています。 ２０２５． １ スイープ発振とパルス発振の組み合わせによる非線形伝搬現象のコントロール技術を開発 ２０２５． ２ エアレーションとファインバブルと超音波の最適化技術を開発 ２０２５． ３ 装置固有の振動状態に合わせた、メガヘルツ超音波の最適化技術を開発 ２０２５． ４ メガヘルツ超音波を利用した「配管への超音波フィルター技術」を開発
詳細情報
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超音波プローブ
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超音波の分類
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シャノンの通信理論を利用した制御技術
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ポリイミドフィルムに鉄めっきを行った部材を利用した超音波プローブ
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超音波発振システム
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超音波モデル
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通信の数学的理論を応用した超音波制御技術－超音波のダイナミック制御モデル－
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超音波のダイナミック制御モデル
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超音波の測定解析例
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企業情報
超音波システム研究所は、 オリジナル製品：超音波システム（音圧測定解析、発振制御）による 以下の対応を行っています 1）超音波システム（音圧測定解析、発振制御）の製造販売 2）各種機器（注）へのコンサルティング対応 注：洗浄機、攪拌装置、加工装置、工作機械、めっき装置、溶接装置・・・ 超音波システム（音圧測定解析、発振制御） 超音波の測定解析が容易にできる 「超音波テスターＮＡ（推奨タイプ）」と 超音波の発振制御が容易にできる 「超音波発振システム（２０ＭＨｚ）」 をセットにしたシステムを製造販売しています。 ＜特許出願済み＞ 特開2021-125866 超音波制御（超音波発振制御プローブの製造方法） 特開2021-159990 超音波溶接 特開2021-161532 超音波めっき 特開2021-171909 超音波加工 特開2021-175568 流水式超音波洗浄 特開2021-178278 超音波処理装置及び超音波処理方法 超音波の伝搬特性 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