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超音波プローブの伝搬特性テスト

製品カタログ

オリジナル超音波プローブのダイナミック特性を評価する技術

超音波システム研究所は、
超音波伝搬現象の分類に基づいた、
500Hzから100MHzの超音波伝搬状態を制御可能にする
超音波プローブの製造技術(超音波の伝搬特性テスト)を開発しました。

目的に合わせた、
 オリジナル超音波発振制御プローブを製造開発が可能です。

ポイントは、超音波プローブの超音波伝搬特性(注)の確認です。
超音波のダイナミックな変化に対する、応答特性が最も重要です。
この特性により、高調波の発生可能範囲が決定します。
現状では、以下の範囲に対して、製造対応可能となっています。

超音波プローブ:概略仕様
 測定範囲 0.01Hz~300MHz
 発振範囲 0.5kHz~100MHz
 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

注:
1)低周波の共振特性
2)高調波の非線形特性
3)超音波伝搬現象のダイナミック特性


<材質・形状・構造・・・による音響特性>を
 把握(測定・解析・評価)することで、
 目的に合わせた超音波の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・・への応用実績により、
 この技術を公開することにしました。

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

このカタログについて

ドキュメント名 超音波プローブの伝搬特性テスト
ドキュメント種別 製品カタログ
ファイルサイズ 2.9Mb
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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超音波プローブの伝搬特性テスト オリジナル超音波プローブのダイナミック特性を評価する技術 超音波の伝搬特性(非線形特性、応答特性、ゆらぎの特性、相互作用) 2022.12.3 超音波システム研究所 超音波システム研究所は、 超音波伝搬現象の分類に基づいた、 500Hzから100MHzの超音波伝搬状態を制御可能にする 超音波プローブの製造技術(超音波の伝搬特性テスト)を開発しました。 目的に合わせた、 オリジナル超音波発振制御プローブを製造開発が可能です。
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ポイントは、超音波プローブの超音波伝搬特性 1(注 0)の確認です。 超音波のダイナミックな変化に対する、応答特性が最も重要です。 この特性により、高調波の発生可能範囲が決定します。 現状では、以下の範囲に対して、製造対応可能となっています。 超音波プローブ:概略仕様 測定範囲 0.01Hz~300MHz 発振範囲 0.5kHz~100MHz 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 注 0: 1)低周波の共振特性 2)高調波の非線形特性 3)超音波伝搬現象のダイナミック特性
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<材質・形状・構造・・・による音響特性>を 把握(測定・解析・評価)することで、 目的に合わせた超音波の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・・への応用実績により、 この技術を公開することにしました。 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 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、5000リッターの水槽でも、 数トンの構造物、工作機械、各種製造ライン・・・・への 超音波刺激による効果を確認しています。
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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 非線形現象のコントロール・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(材質・形状・構造・サイズ・数量・・)・・により 超音波の伝搬特性(注1)を確認することで、 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:超音波の伝搬特性 非線形特性(バイスペクトル解析) 応答特性(インパルス応答解析) ゆらぎの特性(1/f解析) 相互作用による影響(パワー寄与率の解析)
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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 <<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
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<超音波伝搬特性(音響特性)の分類> 1:線形型 2:非線形型 3:ミックス型 4:ダイナミック変動型 ( 4-1:線形変動型 4-2:非線形変動型 4-3:ミックス変動型 ) この分類を、超音波利用目的に合わせて 発振制御条件(スイープ発振条件)として設定します。 環境・条件・・により 複数の発振を組み合わせる場合も同様ですが 相互作用に対する測定確認が不十分だと ダイナミックな非線形現象は発生しません。
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分類の詳細 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 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 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、次の変動型を利用することが必要です
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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
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超音波プローブの伝搬特性テスト
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超音波プローブの送受信特性テスト 1
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超音波プローブの送受信特性テスト 2
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参考:超音波素子の特性評価技術
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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 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
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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 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
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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 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
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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
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超音波制御技術 http://ultrasonic-labo.com/?p=16309 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
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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 超音波の音圧測定・解析システムと超音波発振制御システム http://ultrasonic-labo.com/?p=1546
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【本件に関するお問合せ先】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/ 以上