超音波の圧電素子を調整する技術を開発

--超音波の伝搬特性を測定・解析・評価する技術の応用--

超音波システム研究所は、
500Hzから100MHzの対象物の表面弾性波について、
伝搬状態の線形性・非線形性を制御可能にする
圧電素子の調整技術を開発しました。

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対応します。

ポイントは、超音波素子表面の表面弾性波について
伝搬特性と利用目的に合わせた、最適化です。
そのために、オリジナルプローブの超音波伝搬特性の動作確認
(音圧レベル、伝搬周波数範囲、非線形性、・・ダイナミック特性)です。

超音波の伝搬特性に基づいた、超音波プローブの分類により、
音圧レベル・周波数・非線形性の利用範囲を決定します。

現状では、以下の範囲について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~100MHz(特別タイプ 200MHz)
発振範囲 0.5kHz~100MHz(特別タイプ 300MHz)
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

<金属・樹脂・ガラス・・・の音響特性>を把握することで
発振制御により、音圧レベル、周波数、ダイナミック特性について
目的に合わせた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・・への新しい基礎技術です。

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、3000リッターの水槽でも、
数トンの構造物、工作機械、・・への超音波刺激は制御可能です。

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・・・により
超音波の伝搬特性を確認(注1)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
応答特性
ゆらぎの特性
相互作用による影響

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

<参考>

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

超音波プローブ
http://ultrasonic-labo.com/?p=11267

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

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

超音波洗浄に関する非線形制御技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1497

超音波システム(音圧測定解析、発振制御)
http://ultrasonic-labo.com/?p=19422

メガヘルツ超音波の効果1
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/adfb30ef89e6f5a76e9a04e70a0ca395.pdf

メガヘルツ超音波の効果2
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/513b007f36fc8fb58a2b9c1f558d289c.pdf

表面残留応力の緩和処理技術0
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/03bb44a2f578d71fd8d08cdc0a55a3a7.pdf

表面残留応力の緩和処理技術1
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/9331da789c89d57b60089985daf25223.pdf

表面残留応力の緩和処理技術2
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/21dec0bb4d122601d2edf8428a70f36d.pdf

表面残留応力の緩和処理技術3
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/58ef187250e6b810f299dc1bf7bb0bc6.pdf

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