報道関係各位
2024年04月02日
超音波システム研究所
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低周波の共振現象と、高周波の非線形現象を制御可能な超音波プローブ
--音圧測定解析に基づいた、超音波の発振制御技術--
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<<0.1Hz~900MHzの超音波伝搬制御>>
超音波システム研究所は、
各種装置・システムの振動状態について
測定解析に基づいた、
超音波プローブの発振制御方法を開発しました。
具体的には、
0.1Hz~900MHzの超音波伝搬状態を
目的(洗浄、加工、攪拌、溶接、めっき・・)に合せて、
ダイナミック制御する
(低周波の共振現象と、高周波の非線形現象を最適化する)
超音波プローブと発振制御方法に関する技術となります。
各種対象(装置、水槽、振動子、プローブ、治具、対象物・・・)について
基本的な音響特性(応答特性、相互作用・・)を解析確認することで、
目的の超音波伝搬状態を実現する、発振制御条件の最適化が可能になります。
原則としては、
超音波プローブの音響特徴を利用した
発振波形・出力・スイープ発振条件により
共振現象と高調波の発生現象(非線形現象)を最適化します。
洗浄・攪拌・反応システムでは、
複数の超音波プローブと、揺動装置・液循環装置・・との最適化制御により
幅広い超音波刺激を効率的に利用することが、可能になります。
ポイントは、0.1Hz~900MHzの範囲で、
音圧測定解析に基づいた音響特性の確認です。
参考手順
1:装置・システムの振動測定解析
2:装置・システムの振動状態を評価
3:装置・システムの振動状態評価に基づいた
超音波発振制御プローブの選択(あるいは専用プローブの開発)
4:超音波発振制御プローブの選択と
経験に基づいた発振制御条件の基本設定
5:装置・システムに超音波発振制御プローブを追加して
発振状態での振動測定解析評価
6:超音波発振制御プローブと
装置・システムと
超音波発振制御プローブの発振条件について
微調整により最適化を確認
ポイントは、装置・システムの振動測定です
大型装置の場合、0.1~1Hzあるいは、0.01~0.1Hzの
低周波振動モードが発生している場合があります
この様な低周波を考慮した、超音波の発振条件が重要です
特に、スイープ発振条件による、低周波の共振現象は
高い周波数の超音波を大きく減衰させます
発振条件について、非線形現象を考慮した論理モデルに基づいた
微調整(例 出力を0.2V下げることで、音圧レベルを高くする
あるいは 伝搬周波数範囲を変更する・・・)により、
目的に最適な超音波伝搬状態を実現出来ます
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:「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
超音波「音圧測定解析装置(超音波テスターNA)」
http://ultrasonic-labo.com/?p=1722
超音波発振制御システム(20MHz)
http://ultrasonic-labo.com/?p=18817
超音波システム(音圧測定解析、発振制御)の利用技術
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超音波の相互作用を評価する技術1
http://ultrasonic-labo.com/?p=1478
超音波の相互作用を評価する技術2
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<統計的な考え方>を利用した「超音波技術」
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洗浄液と水槽表面に伝搬する超音波の相互作用
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AIC(情報量規準)を利用した超音波技術
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超音波伝搬状態の測定・解析・評価システム
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超音波振動子のファンクションジェネレーター発振
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非線形現象をコントロールする超音波システム
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超音波システム1MHzタイプの利用技術
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超音波水槽のダイナミック液循環システム
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超音波の音圧測定解析による「流水式超音波システム」
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100MHz以上の超音波伝搬状態を利用可能にする技術
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超音波発振制御プローブによる、表面改質技術
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超音波発振制御プローブのオーダーメード対応
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超音波発振(スイープ発振、パルス発振)システム
http://ultrasonic-labo.com/?p=17535
超音波プローブによる、スイープ発振システム
http://ultrasonic-labo.com/?p=1690
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