超音波の観察 Observation of an ultrasonic wave （超音波システム研究所 ultrasonic-labo）
スライドショー 超音波の音圧測定解析
Measurement and Analysis of Ultrasonic Wave
超音波システム研究所は、
超音波の伝搬状態に関する
音圧測定データを解析する技術を公開しています
解析の特徴
１）多変量自己回帰モデルによるフィードバック解析
２）インパルス応答特性の利用
３）パワー寄与率による相互作用の評価
４）自己相関、バイスペクトル解析による非線形現象の評価
６）その他
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とで実現しています。
具体的な超音波伝播周波数の状態により、
解析の有効性を考慮する必要があるため
すべてに適応するパラメーター設定はありません。
（事前のシミュレーションで、条件検討を行っています）
超音波実験 Ultrasonic experiment ＜超音波システム研究所 ultrasonic-labo＞
超音波システム研究所（所在地：東京都八王子市）は、
オリジナルの超音波発振測定解析装置（超音波テスター）による、
音響特性を利用した、
超音波制御技術による、超音波システムを開発しました。
新しい超音波の応用技術です。
各種対象物の音響特性を利用することで
安価なシステムで、
高い音圧や高い周波数の超音波伝搬状態を実現します。
変動する振動状態（モード）を利用する
ダイナミックシステムとしての、
応用装置（洗浄、加工、攪拌・・システム）開発も可能です。
ポイントとしては、
複雑に変化する超音波振動の伝搬状態を、
時系列データの自己回帰モデルで、
フィードバック解析することにより、
超音波効果の主要因である
非線形現象をグラフ化・評価・応用することです。
この技術について
「製品化」
「音圧測定解析」
・・・・
「超音波制御」
・・・・・ コンサルティング対応します
超音波振動子の改良による、超音波制御技術 （超音波システム研究所 ultrasonic-labo）
超音波システム研究所（所在地：東京都八王子市）は、
超音波振動子の振動面に、特殊な樹脂を取り付けることで
超音波の非線形現象に関する、新しい制御技術を開発しました
複雑な超音波振動のダイナミック特性を
各種の関係性について解析・評価する中で、
超音波振動子に、特殊樹脂を取り付けることにより、
超音波の非線形現象に関して、
音圧レベル、伝搬周波数の変化を、
目的に合わせて設定する技術を開発しました。
超音波システム （超音波システム研究所 ultrasonic-labo）
超音波システム研究所（所在地：東京都八王子市）は、
オリジナルの超音波発振測定解析装置（超音波テスター）による、
音響特性を利用した、
超音波制御技術による、超音波システムを開発しました。
新しい超音波の応用技術です。
各種対象物の音響特性を利用することで
安価なシステムで、
高い音圧や高い周波数の超音波伝搬状態を実現します。
変動する振動状態（モード）を利用する
ダイナミックシステムとしての、
応用装置（洗浄、加工、攪拌・・システム）開発も可能です。
ポイントとしては、
複雑に変化する超音波振動の伝搬状態を、
時系列データの自己回帰モデルで、
フィードバック解析することにより、
超音波効果の主要因である
非線形現象をグラフ化・評価・応用することです。
超音波発振計測解析システム（超音波テスター ultrasonic tester）
超音波システム研究所は、
超音波洗浄機の音圧測定システムを、
製造・販売しています。
＜＜ 超音波発振計測解析システム（超音波テスター）＞＞
システム概要
１．価格 １５万円（最少構成の仕様）～
２．内容
１）パソコンへのインストールセット ＵＳＢメモリー 1個
（音圧測定マニュアル、解析ソフト、説明書・・・）
２）超音波プローブ １本
３）デジタルオシロスコープ ２ｃｈ 1台
注：パソコンに各種ソフトをインストールして使用します
３．特徴（標準的な仕様）
＊測定（解析）周波数の範囲
仕様 ０．１Ｈｚ から １０ＭＨｚ
＊超音波発振
仕様 １Ｈｚ から １００ｋＨｚ
＊表面の振動計測が可能
＊24時間の連続測定が可能
＊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
超音波プローブによる測定システムです。
超音波プローブを対象物に取り付けて発振・測定を行います。
測定したデータについて、
位置や状態と、弾性波動を考慮した解析で、
各種の音響性能として検出します。
対象物に伝搬する超音波振動の測定・解析 （超音波システム研究所 ultrasonic-labo）
超音波システム研究所は、
オリジナル超音波プローブの発振制御により、
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しました。
音圧測定解析システム（超音波テスター）と
ファンクションジェネレータによる発振制御を
対象物の音響特性に合わせて、
発振出力、波形、変化・・・させることで、
超音波の伝搬状態をコントロールします。
注：対象物の音響特性と
超音波の発振制御で、
相互作用による振動現象を利用した
超音波のダイナミック制御・・・・を行います
（超音波テスターで、音圧の測定・解析・確認を行っています）
注：音圧の測定・解析
非線形特性
応答特性
ゆらぎの特性
相互作用による影響
この技術を、
精密洗浄や化学反応実験・・・に用いた結果、
ナノレベルの効率の高い超音波システムとして
応用（洗浄・改質・反応制御・・）することが可能となりました。
これは、従来では干渉や共振により減衰すると考えられた状態について
大きな可能性を示した結果だと考えます。
今後、超音波による非線形現象はますます可能性炉広げていくと考え
研究開発を含め、実用的な提案をしていきます。
以下の動画は、上記の技術に関する
表面検査技術への応用を示す基礎実験の様子です。
＜＜超音波の音圧測定・解析＞＞
１）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
超音波伝搬状態の安定性・変化について解析評価します
２）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・・に関する解析評価を行います
３）パワー寄与率の解析により
超音波（周波数・出力）、形状、材質、測定条件・・
データの最適化に関する解析評価を行います
４）その他（表面弾性波の伝搬）の
非線形（バイスペクトル）解析により
対象物の振動モードに関する
ダイナミック特性の解析評価を行います
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とで実現しています。
超音波洗浄器による＜メガヘルツの超音波＞技術 （超音波システム研究所 ultrasonic-labo）
超音波システム研究所（所在地：東京都八王子市）は、
超音波洗浄器に関して、
超音波伝搬状態の測定・解析・評価・技術を応用した、
１－１０ＭＨｚの超音波伝搬状態を利用可能にする
超音波制御技術を開発しました。
超音波を利用した
精密洗浄・加工・攪拌・・・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以下の出力で、１００リッター程度の水槽でも、
対象物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
超音波洗浄器の設置方法です
設置条件により
超音波の減衰を
音圧測定・解析確認に基づいて
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：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しています。
Supersonic wave stir technology
Supersonic wave stir technology
超音波攪拌技術
超音波システム研究所は、
超音波の制御技術を応用した、
ナノレベルの物質を加工する技術を開発しました。
超音波テスターによる測定・解析技術を利用した
超音波のダイナミック特性制御技術で、
ナノレベルの物質に合わせた
キャビテーションの周波数と強さを
コントロールして加工を行います。
なお、今回の技術を
超音波システムの
洗浄・攪拌・改質技術として
コンサルティング対応しています。
これまでの、実験・・・では、
ステンレス容器内の超音波伝搬周波数は
５ｋHz～５MHｚの範囲の超音波効果として
計測・制御を確認しています
