超音波装置の改善・改良 ＜音圧データの計測・解析・評価＞
これまでの音圧データの測定解析から
超音波利用の効果的な伝搬状態を
以下のような
４つのタイプに分類することができました。
１：線形型
２：非線形型
３：ミックス型
４：変動型
さらに変動型は、以下のような
３つのタイプに分類することができました。
１：線形変動型
２：非線形変動型
３：ミックス変動型（ダイナミック変動型）
上記の各タイプに基づいた装置開発・制御設定・検査・・・
超音波技術の応用に関して成功事例が多数あります。
特に、
安定性・変化の状態・・・に関して
周波数成分による詳細な分類により、
目的と効果に対する、効率のよい
各種条件の設定・調整が可能になりました。
さらに、洗浄に関しては
汚れの特性やバラツキに関する情報が得られにくいため
このような分類をベースに実験確認することで
効果的な超音波制御が、実現します。
このカタログについて
| ドキュメント名 | 超音波の音圧・振動データから、新しい超音波利用を導く |
|---|---|
| ドキュメント種別 | 製品カタログ |
| ファイルサイズ | 3.5Mb |
| 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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超音波装置の改善・改良 ＜音圧データの計測・解析・評価＞
（超音波の音圧・振動データから、新しい超音波利用を導く）
超音波の音圧測定・解析・評価技術を応用
参考動画
音圧データの解析動画
https://youtu.be/NFDt-ooxpjw https://youtu.be/GBze4BiggcE
https://youtu.be/qQ-yYYSJXYg https://youtu.be/unNz2iZuFiA
https://youtu.be/T2hY3LIYiZA https://youtu.be/1QXKlTMT97s
https://youtu.be/KG0t97M4AkE https://youtu.be/GPXPmAQm-24
Page2
https://youtu.be/lvLniF6QoUA https://youtu.be/kozrbBJKl6o
https://youtu.be/cRfQl8EoaCE https://youtu.be/htSmKevkgNU
https://youtu.be/BIKO1Oj4Src https://youtu.be/6EIV34lpy9c
Page3
https://youtu.be/1ZZxuyZKgzE https://youtu.be/sOFArptwPaw
https://youtu.be/ucFFhjXUQyA https://youtu.be/JbSbp_arNjE
https://youtu.be/LPjYfr4qM_0 https://youtu.be/80AzQppfxnc
https://youtu.be/XP3SfgB_kEM https://youtu.be/tkxQT4yuUQc
https://youtu.be/27SfmmpIBco https://youtu.be/lyRVxbyCXiY
https://youtu.be/3zrhdzQ4vuA https://youtu.be/pBxlLKtDrKg
https://youtu.be/Z5ZRpPIkOzM https://youtu.be/epUjxxGy-7U
Page4
https://youtu.be/en9AJp3_v58 https://youtu.be/lwbXBxogdsE
https://youtu.be/TLhVu7qewnU https://youtu.be/3v-DM-4nnuY
https://youtu.be/5U31kTHFA6w https://youtu.be/ogHAXaecDcs
https://youtu.be/PX3J5GYqNJs https://youtu.be/7oSm-G_MsDI
https://youtu.be/6DK2NNjApd4 https://youtu.be/BW4AsADG0OY
https://youtu.be/Tmsgkm5VGNA https://youtu.be/ZD71ezn75vY
Page5
https://youtu.be/PlORm9EGzyE https://youtu.be/DmxcgDgofgU
https://youtu.be/FnyAAhaYWks https://youtu.be/S25NqheB5dk
https://youtu.be/naUMx4RJh7Q https://youtu.be/TGrXZ5x3QvA
https://youtu.be/AigjXPDVMwA https://youtu.be/rgyFLNwiL4A
https://youtu.be/CERM7qj4pz4 https://youtu.be/k2Xbg3DBVgA
Page6
https://youtu.be/B8b-Kf8iPUM https://youtu.be/iPYu4goiA2s
https://youtu.be/7De6fHokE1c https://youtu.be/jkbUfdAa5Y0
https://youtu.be/1LEUrA1bkEA https://youtu.be/ERcX8PX_zAk
超音波発振システム（２０ＭＨｚ）の製造販売
http://ultrasonic-labo.com/?p=1648
超音波プローブ（発振型、測定型、共振型、非線形型）の製造技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1566
Page7
超音波制御技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=16309
メガヘルツの超音波発振制御プローブ
http://ultrasonic-labo.com/?p=14570
メガヘルツの超音波を利用する超音波システム技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=14350
超音波プローブ
http://ultrasonic-labo.com/?p=11267
超音波プローブ(音圧測定・非線形振動解析）
http://ultrasonic-labo.com/?p=1263
超音波プローブによる
＜メガヘルツの超音波発振制御＞技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1811
Page8
液晶樹脂による＜メガヘルツの超音波制御＞技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=14210
超音波と表面弾性波
http://ultrasonic-labo.com/?p=14264
超音波＜発振制御＞技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=5267
表面弾性波の利用技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=7665
超音波の非線形現象をコントロールする技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=14878
超音波洗浄器による＜メガヘルツの超音波＞技術を開発
http://ultrasonic-labo.com/?p=1879
Page9
オリジナル超音波実験
http://ultrasonic-labo.com/?p=17535
超音波伝搬現象の分類１
http://ultrasonic-labo.com/?p=10908
超音波伝搬現象の分類２
http://ultrasonic-labo.com/?p=17496
超音波伝搬現象の分類３
http://ultrasonic-labo.com/?p=17540
超音波の最適化技術１
http://ultrasonic-labo.com/?p=15226
超音波の最適化技術２
http://ultrasonic-labo.com/?p=16557
超音波制御技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=16309
Page10
超音波を利用した「振動計測技術」
http://ultrasonic-labo.com/?p=16046
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
超音波の非線形振動
http://ultrasonic-labo.com/?p=13908
Page11
超音波＜測定・解析＞システム
http://ultrasonic-labo.com/?p=1000
超音波洗浄に関する非線形制御技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1497
非線形共振型超音波発振プローブ 実験動画
http://ultrasonic-labo.com/?p=15065
超音波システム（音圧測定解析、発振制御）
http://ultrasonic-labo.com/?p=19422
メガヘルツ超音波による表面改質処理
http://ultrasonic-labo.com/?p=2433
超音波技術資料（アペルザカタログ）
http://ultrasonic-labo.com/?p=8496
Page12
価格表：超音波システム研究所
https://www.aperza.com/catalog/page/10010511/55546/
詳細に興味のある方は
超音波システム研究所にメールでお問い合わせください。
利用に関しては、沢山のノウハウがあります。
超音波システム研究所
メールアドレス info@ultrasonic-labo.com
ホームページ http://ultrasonic-labo.com/
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これまでの音圧データの測定解析から
超音波利用の効果的な伝搬状態を
以下のような、４つのタイプに分類することができました。
１：線形型 ２：非線形型 ３：ミックス型 ４：変動型
さらに変動型は、以下のような
３つのタイプに分類することができました。
１：線形変動型 ２：非線形変動型 ３：ミックス変動型（ダイナミック変動型）
上記の各タイプに基づいた装置開発・制御設定・検査・・・
超音波技術の応用に関して成功事例が多数あります。
特に、
安定性・変化の状態・・・に関して、周波数成分による詳細な分類により、
目的と効果に対する、効率のよい各種条件の設定・調整が可能になりました。
さらに、洗浄に関しては
汚れの特性やバラツキに関する情報が得られにくいため
このような分類をベースに実験確認することで、効果的な超音波制御が、実現します。
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その他の応用事例
超音波洗浄機の評価、超音波振動子の評価、・・・
超音波加工・溶接・曲げ・・・振動現象の制御
超音波による化学反応促進・抑制（例 めっき）処理
表面を伝搬する超音波振動の特性による表面検査・表面処理
液体・気体・弾性体（粉末・・）に対する
超音波（攪拌・乳化・分散・粉砕・表面の均一化・・・・）処理
その他
この分類の本質的なアイデアは、
超音波の音圧データの解析結果（バイスペクトル）のデータ群を、
抽象代数学の「導来関手」に適応させるということです。
抽象的ですが、超音波の伝搬状態を計測解析するなかで
非線形現象（バイスペクトル）に関する、対応・制御事例から
時間経過とともに変化する状態を捉えるために
「導来関手」とスペクトルシーケンスの関係を
線形・非線形の共振現象に対応した超音波の伝搬空間変化として、
複体の変化と考え、分類することにしました。
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その結果、超音波システム研究所の「非線形制御技術」は、
この方法による、具体的な技術（例 超音波制御システム）として実現しています。
応用技術の可能性として
非線形性の発生状態に関する研究開発を進めています。
「超音波利用の最も大きな効果が、非線形現象による伝搬状態の変化にある」
という考え方が一歩進んだと考えています。
詳細
１：線形型（キャビテーション主体型）
超音波の発振周波数に対して
伝搬状態の主要（最大エネルギー）周波数が
低調波（発振周波数の１／４、あるいは１／２）
から高調波（発振周波数の１倍、・・３倍）の範囲で、若干の変化がある状態
注：低調波（発振周波数の１／８）以下の場合
低周波の共振状態により、不安定な共振と干渉が発生し
安定した状態が実現しない傾向になります
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２：非線形型（音響流主体型）
超音波の発振周波数に対して
伝搬状態の主要（最大エネルギー）周波数が
高調波（発振周波数１０倍以上）の範囲で、若干の変化がある状態
注：高調波は、超音波振動子、発振プローブ・・の
表面状態の工夫（特願２０２０－３１０１７ 超音波制御）により
発振周波数の１００倍を実現することも可能です
３：ミックス型（キャビテーションと音響流の組み合わせ型）
超音波発振部材の設置方法や接触部材・・・の相互作用により
発振周波数に対して
伝搬状態の主要（最大エネルギー）周波数が
低調波（発振周波数の１／８，１／４、あるいは１／２）
から高調波（発振周波数の１倍、・・１０倍）の範囲で、
自然に発生する、大きな変化がある状態
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コメント
上記の１，２，３は、基本的な伝搬状態ですが
振動現象が、安定して長時間同じ現象を続けるためには
各種制御・・工夫が必要です
上記の１，２，３は、単調な発振状態を継続すると
周波数の低下や超音波の減衰現象が発生し
超音波の利用効果は小さく、無くなっていきます
そのために、実用的には
下記分類にある状態を利用することが実用的です
４：変動型（各種制御による変化を利用するタイプ）
４－１：線形変動型
複数の超音波発振部材や発振制御・・を利用して
伝搬状態の主要（最大エネルギー）周波数が
低調波から高調波を、
目的の範囲（発振周波数の１／８～１０倍程度）で
制御可能にした状態
４－２：非線形変動型
複数の超音波発振部材や発振制御・・を利用して
伝搬状態の主要（最大エネルギー）周波数が
低調波から高調波を、
目的の範囲（発振周波数の１／２～５０倍程度）で
制御可能にした状態
４－３：ミックス変動型（ダイナミック変動型）
複数の超音波発振部材や発振制御・・の
音響特性や相互作用の確認に基づいて
伝搬状態の主要（最大エネルギー）周波数が
低調波から高調波を、
目的の範囲（発振周波数の１／１６～１００倍程度）で
制御可能にした状態
Page18
以上