超音波の非線形現象を評価する技術

超音波の非線形現象を評価する技術 2025．1．9 超音波システム研究所 超音波システム研究所は、 多変量自己回帰モデルによるフィードバック解析技術を応用した、 「超音波の伝搬状態を測定・解析・評価する技術」を利用して 超音波利用に関するコンサルティング対応を行っています。 超音波テスターを利用したこれまでの 計測・解析・結果（注）を時系列に整理することで 目的に適した超音波の状態を示す 新しい評価基準（非線形現象の解析パラメータ）を開発しました。 注： 非線形特性（高調波の発生特性） 応答特性 ゆらぎの特性 相互作用による影響

統計数理の考え方を参考に 対象物の音響特性・表面弾性波を考慮した オリジナル測定・解析手法を開発することで 振動現象に関する、詳細な各種効果の関係性について新しい理解を深めています。 その結果、超音波の伝搬状態と対象物の表面について 新しい非線形パラメータが大変有効である事例による実績が増えています。 特に、洗浄・加工・表面処理効果に関する評価事例・・ 良好な確認に基づいた、制御・改善・・・が実現します。 ＜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

＜＜ 超音波の音圧データ解析 ＞＞ 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/ バイスペクトルは、以下のように 周波数 f1、f2、f1 + f2 のスペクトルの積で表すことができる。 B( f1 , f2 ) = X( f1 )Y( f2 )Z( f1 + f2 ) 主要周波数が f1であるとき、 f1 + f1 = f2、f1 + f2 = f3 で表される f2、f3という周波数成分が存在すれば バイスペクトルは値をもつ。 これは主要周波数 f1の 整数倍の周波数成分を持つことと同等であるので、 バイスペクトルを評価することにより、 高調波の存在を評価できる。

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コンサルティング対応＜音圧測定・実験・解析・評価＞ http://ultrasonic-labo.com/?p=15402 超音波伝搬状態の測定・解析・評価システム http://ultrasonic-labo.com/?p=1000 超音波洗浄のメカニズムと効果的な活用法 http://ultrasonic-labo.com/?p=18171 音圧測定解析に基づいた、超音波システムの開発技術 http://ultrasonic-labo.com/?p=1484 超音波を利用した「振動計測技術」 http://ultrasonic-labo.com/?p=16046

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