超音波の非線形現象をコントロールする技術

超音波の非線形現象をコントロールする技術


超音波システム研究所は、
メガヘルツの超音波発振制御プローブの開発製造技術を応用して、
「超音波の非線形現象をコントロールする技術」を開発しました。

超音波伝搬状態の測定・解析・評価技術に基づいた、
オリジナル非線形共振現象(注1)の制御による、
精密洗浄・加工・攪拌・検査・・への新しい応用技術です。

注1: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

各種材料の音響特性(表面弾性波)を効率よく利用するために
表面の残留応力分布の緩和処理を効率よく実現できます。

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
オリジナル発振制御方法(注2)を開発しました。

注2:オリジナル発振制御方法
2種類の超音波発振を行います
一つは、スイープ発振制御を行います
もう一つは、パルス発振制御を行います
詳細な設定は、目的・対象物・治工具・・
システムとしての振動系から論理モデルに基づいて設定します
(動作確認により微調整を行い、使用経過の中で
より良い状態に発展させていきます
詳細な制御設定は、使用者によるノウハウとなります)

 

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・・・により
超音波の伝搬特性を確認(注3)することで、
オリジナル非線形共振現象として
過渡超音応力波(注4)に対処することが重要です

注3:超音波の伝搬特性
非線形特性
応答特性
ゆらぎの特性
相互作用による影響


注4: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


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。

コンサルティング内容
1)超音波の非線形現象をコントロールする技術の説明
2)超音波の非線形現象をコントロールする方法の説明
3)超音波の非線形現象をコントロールする技術の応用方法の説明
4)その他(具体的な超音波装置への適用)
5)デモンストレーションによる説明
・・・・・

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。

2019年4月から、新製品として販売しています
良好な結果が増えていますので
希望者に提供しています
使用・購入を希望される方は、メールでお問い合わせください

https://youtu.be/oTawMpXMrUM

https://youtu.be/vDMj_ak-qxk

https://youtu.be/aME4tUHcjKE

https://youtu.be/LBRgTIz_bEo

<<超音波技術>>

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

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

音と超音波の組み合わせによる、超音波システム
http://ultrasonic-labo.com/?p=7706

超音波による表面弾性波の制御技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=5609

超音波の非線形振動
http://ultrasonic-labo.com/?p=13908

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=12202

 .

超音波利用実績の公開
http://ultrasonic-labo.com/?p=13404

オリジナル超音波技術によるビジネス対応
http://ultrasonic-labo.com/?p=9232


 

超音波の発振制御技術

超音波システム研究所は、
シャノンのジャグリング定理を応用した「超音波制御」方法と
オリジナル超音波発振プローブの製造技術を組み合わせることで
複数の異なる周波数の超音波を目的(洗浄、加工、攪拌、検査、・・)
に合わせて制御する方法を開発しました。

この技術を、コンサルティング提案・実施対応しています。

超音波伝搬現象を 安定して効率よく利用するためには
超音波の伝搬特性として、発振機や振動子以外の条件に関する
検討や開発も必要です

発振波形や制御条件を検討することで
新しい超音波の効果を発見できます
新しい超音波現象を目的に合わせて利用することで
効率の高い超音波利用が実現します

特に、ナノレベルの超音波技術での実績が増えています

<制御について>各種データの時系列変化の様子を解析・評価して、
時間で移動するボールのジャグリング状態に相当する
超音波伝搬現象の「サイクル」と、「影響範囲」を見つけますこの関係性からボールN個のジャグリング状態を設定して制御を行うと、
システムの状態に適した制御となり、効率の高い超音波システムとなります<< シャノンのジャグリング定理の応用 >>注:JUGGLING THEOREM proposed by Claude E. Shannonシャノンのジャグリング定理( F + D ) * H = ( V + D ) * N

F : ボールの滞空時間(Flight time)
D : 手中にある時間(Dwelling time)
H : 手の数(Hands)
V : 手が空っぽの時間(Vacant time)
N : ボールの数(Number of balls)

<< 応用 >>

F : 超音波1の発振・出力時間
D : ベースとなる超音波2の運転時間
H : 基本サイクル(音響流の流れを数値化したパラメータ)
V : 低周波振動(液循環・揺動)装置・・の運転時間
N : 超音波(発振)周波数の異なる振動子の数

ポイント(ノウハウ)は、非線形現象の発生状態を
対象物による相互作用を考慮した
測定解析評価に基づいて、コントロールすることです。

参考動画

https://youtu.be/mLYMFSmRnU0

https://youtu.be/LCVhiox1yec

https://youtu.be/u4w0efrQT_U

参考

超音波振動子を、超音波の利用目的に合わせて制御する方法
http://ultrasonic-labo.com/?p=9888

シャノンのジャグリング定理を応用した「超音波制御」方法
http://ultrasonic-labo.com/?p=1753

超音波<発振制御>技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=5267

オリジナル超音波システムの開発技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1546

表面弾性波の利用技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=7665

精密測定プローブ
http://ultrasonic-labo.com/?p=11267

超音波<計測・解析>事例
http://ultrasonic-labo.com/?p=1705

 
 
 
 
 
 超音波発振プローブ(タイプRA1) 仕様書
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/4c9100118b9aa86086e88491ad35c228.pdf
メガヘルツの超音波発振制御プローブを利用した実験動画
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/a104fe317245a14a580879a8004ec9e6.pdf

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