超音波＜測定・解析・評価・制御＞の応用技術
超音波システム研究所は、
超音波の音圧測定解析に基づいた、音響流のダイナミック特性による、
超音波＜洗浄・加工・撹拌・改質・化学反応・・・＞に適した
「音響流の制御技術」を開発しました。
治工具や流水の音響特性（振動モード）を
目的に合わせて、最適化するためには、超音波の非線形現象解析が必要。
＜＜音響流の利用技術＞＞
１）複数の異なる超音波を利用
２）流水の変化を利用した超音波伝搬減少の利用（超音波シャワー）
３）弾性体の表面を伝搬する高調波（１ＭＨz以上）の利用
４）ガラス・樹脂・ステンレス・・各種容器の音響特性を利用
５）キャビテーションと音響流の最適化（音圧測定解析）技術を利用
６）その他（非線形現象、相互作用・・）
流れる水に超音波の発振制御による超音波を伝搬させ、
シャワー状の共振現象・非共振現象で
様々な超音波刺激を発生制御する。
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このカタログについて
| ドキュメント名 | 超音波シャワー（音響流制御）技術を開発 |
|---|---|
| ドキュメント種別 | 製品カタログ |
| ファイルサイズ | 4.8Mb |
| 登録カテゴリ | |
| 取り扱い企業 | 超音波システム研究所 (この企業の取り扱いカタログ一覧) |
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このカタログの内容
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超音波シャワー（音響流制御）技術
2021．4．10 超音波システム研究所
（超音波テスターによる＜測定・解析・制御＞の応用技術）
超音波システム研究所は、
キャビテーションと音響流の分類に基づいて
脱気ファインバブル発生液循環装置を利用した
「超音波・ファインバブルシャワー技術」を開発しました。
超音波テスターによる
流れと超音波とファインバブルの複雑な変化を、
各種の相互作用を含めた音圧測定解析により
利用目的に合わせて、音響流の変化をコントロールするシステム技術です。
実用的には、
シャワー用の脱気ファインバブル発生液循環装置について
ＯＮ／ＯＦＦ制御（あるいは流量・流速・・・の制御）を
各種相互作用・振動モードに対して最適化する方法です。
特に、ポンプの特性とメガヘルツの超音波を利用して、
メガヘルツの超音波が伝搬したファインバブルの流れによる
新しい超音波制御技術（音響流制御）の効果を実現しています。
ナノレベルの応用では、
「メガヘルツの超音波・ファインバブルシャワーシステム」として
１００メガヘルツまでの周波数変化を含めた
効率の高い超音波利用が実現しています。
－システムの応用実施事例－
オゾンと超音波の組み合わせ技術（化学反応の制御技術）
低出力（５０Ｗ以下）による５ｍサイズの水槽への超音波伝搬（超音波の伝搬効率を高くする技術）
ガラス・レンズ部品の精密洗浄（超音波ファインバブルシャワー技術）
複雑な形状・線材・真空部品・・・の表面改質 （非線形共振現象の制御技術）
溶剤・洗剤・・・・の開発（超音波・ファインバブル・流れによる攪拌）
ナノレベルの粉末・塗料・触媒・・・攪拌・分散（メガヘルツの伝搬制御技術）
マイクロレベルの金属エッジ部のバリ取り（高い音圧レベルで高い周波数の制御技術）
めっき・コーティング・表面処理・・・（新しい応用・組み合わせによる超音波利用技術）
・・・・・・・
上記の技術は、音圧（非線形現象）測定・解析に基づいて、
表面弾性波とファインバブル流体の流れに関して
超音波の音響流制御を実現させる
新しいダイナミックシステムの開発・利用方法です。
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＜＜ 超音波の音圧測定・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)
https://www.ism.ac.jp/ismlib/jpn/ismlib/license.html
注：TIMSAC(TIMe Series Analysis and Control program)
https://jasp.ism.ac.jp/ism/timsac/
注：「R」フリーな統計処理言語かつ環境
https://cran.ism.ac.jp/
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超音波制御に利用する、統計数理モデル
＜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
赤池弘次/著 科学の中の統計学 講談社 (1987/6/1) より
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参考
超音波発振システム 20MHz タイプ
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/cec37b87b71060c758e71ebe14a0b5c4.pdf
超音波発振システム 1MHz タイプ
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/e0dfe8aa5c17a3d8a890d9fd403bc8ca.pdf
超音波プローブによる非線形伝搬制御技術 http://ultrasonic-labo.com/?p=9798
表面弾性波の利用技術 http://ultrasonic-labo.com/?p=7665
超音波の音圧測定解析システム（オシロスコープ 100MHz タイプ）
http://ultrasonic-labo.com/?p=17972
超音波の音圧測定解析システム「超音波テスターＮＡ」
http://ultrasonic-labo.com/?p=16120
統計的な考え方を利用した超音波 http://ultrasonic-labo.com/?p=12202
空中超音波技術 http://ultrasonic-labo.com/?p=17220
超音波（論理モデルに関する）研究 http://ultrasonic-labo.com/?p=1716
興味のある方はメールでお問い合わせ下さい
超音波システム研究所 メールアドレス info@ultrasonic-labo.com