報道関係各位
2023年08月06日
超音波システム研究所
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超音波プローブの製造・評価技術をコンサルティング提供 No.3
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超音波システム研究所は、
５００Ｈｚから３００ＭＨｚ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～１００ＭＨｚ
発振範囲 ０．５ｋＨｚ～３００ＭＨｚ
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（ガラス容器・・）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
超音波プローブの伝搬特性を確認（注１）することで、
オリジナル非線形共振現象（注２、３）として
対処することが重要です
注１：超音波プローブの伝搬特性
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（発振電圧と受信電圧の相互作用：パワー寄与率を解析）
注：「R」フリーな統計処理言語かつ環境
autcor：自己相関の解析関数
bispec：バイスペクトルの解析関数
mulmar：インパルス応答の解析関数
mulnos：パワー寄与率の解析関数
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
注３：過渡超音応力波
変化する系における、ダイナミック加振と応答特性の確認
時間経過による、減衰特性、相互作用の変化を確認
上記に基づいた、過渡超音応力波の解析評価
注４：ダイナミック制御の基本
発振制御は、スイープ発振とパルス発振の組み合わせにより
利用目的に合わせた、音圧レベル、周波数範囲の
ダイナミックな変化状態を制御設定で実現します
その結果、超音波プローブは、以下の４タイプになります
発振型（共振タイプ、非線形タイプ）
測定型（共振タイプ、非線形タイプ）
＜＜特許申請＞＞
特開2021-125866 超音波制御（超音波発振制御プローブ）
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
超音波発振制御プローブの製造技術の一部は
特開2021-125866 に記載しています
この技術を、コンサルティング提供します
興味のある方はメールでお問い合わせください
参考動画
超音波プローブ
https://youtu.be/XqvihNjwpFM
https://youtu.be/AcjvWTzjFc4
https://youtu.be/gAgJYS44AEo
https://youtu.be/4Ega_Nbf4vE
https://youtu.be/VNkVsiGoE0I
https://youtu.be/qonOsOrT3co
https://youtu.be/nP7FBN7Kw-o
https://youtu.be/81g3Y07A_0Q
超音波プローブの製造・評価技術
https://youtu.be/F0HFCNDqzhs
https://youtu.be/5BQRIKrk7LE
https://youtu.be/Ae_LXZEeyK4
https://youtu.be/xDChxvCf89k
https://youtu.be/gKGWxg2Sgl0
https://youtu.be/QBDcQnFv6vo
https://youtu.be/YwSmsLzEeEs
https://youtu.be/W4yWU3dSKnU
https://youtu.be/9XIitV0lS3g
https://youtu.be/YOT9OgnXROs
https://youtu.be/S8OUNgvulNw
https://youtu.be/ME72U30nWqQ
https://youtu.be/UQ4x-B7mBnw
https://youtu.be/KIhmSaI_oBc
https://youtu.be/_KdXmTA9YT0
https://youtu.be/qbJnr4JAAmc
https://youtu.be/1T4z-7PMzO8
https://youtu.be/dbEZ9bumoFY
https://youtu.be/R0NTD8nJSIk
https://youtu.be/OljzlqEtPN4
https://youtu.be/4AbvvqJwl6o
https://youtu.be/AFeGrY4moM0
https://youtu.be/HL4pUcc1-ZY
https://youtu.be/_zgaixZ-mhA
https://youtu.be/XyksR-1m1AQ
https://youtu.be/aX2pLkwR4Zg
https://youtu.be/y5bj9Y_V4WA
https://youtu.be/WS6bXTcEas8
https://youtu.be/PoF_KmOvQTw
＜＜ 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)
注：TIMSAC(TIMe Series Analysis and Control program)
注：「R」フリーな統計処理言語かつ環境
超音波制御技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=16309
超音波プローブの発振制御による振動評価技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=15285
超音波技術：多変量自己回帰モデルによるフィードバック解析
http://ultrasonic-labo.com/?p=15785
統計的な考え方を利用した超音波
http://ultrasonic-labo.com/?p=12202
超音波の非線形現象を評価する技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=13919
超音波の非線形振動
http://ultrasonic-labo.com/?p=13908
超音波＜測定・解析＞システム
http://ultrasonic-labo.com/?p=1000
超音波システム（音圧測定解析、発振制御）
http://ultrasonic-labo.com/?p=19422
超音波の非線形現象を評価する技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=13919
ファインバブルと超音波による、表面処理技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=18109
超音波装置（設計・製造・・）のコンサルティング対応
http://ultrasonic-labo.com/?p=7378
メガヘルツの超音波制御技術（洗浄、加工、攪拌、表面処理・・・）
http://ultrasonic-labo.com/?p=5267
超音波の音圧測定解析に基づいた、超音波伝搬現象の分類
http://ultrasonic-labo.com/?p=10013
【本件に関するお問合せ先】
超音波システム研究所
住所：〒192-0046
東京都八王子市明神町２丁目２５－３
ＳＯＨＯプラザ京王八王子 ３０３
担当 斉木
電話 ０９０－３８１５－３８１１
メールアドレス info@ultrasonic-labo.com
（できるだけ，メールアドレスに，お問い合わせ下さい。）
ホームページ http://ultrasonic-labo.com/
