超音波プローブの製造・評価技術をコンサルティング提供

超音波プローブの製造・評価技術をコンサルティング提供

超音波システム研究所は、
５００Ｈｚから７００ＭＨｚ以上の超音波伝搬状態を制御可能にする
超音波プローブを、利用目的に合わせて製造する技術を開発しました。

超音波プローブ：概略仕様
　測定範囲　０．０１Ｈｚ～２００ＭＨｚ
　発振範囲　０．５ｋＨｚ～２５ＭＨｚ
　伝搬範囲　０．５ｋＨｚ～９００ＭＨｚ以上（解析により確認評価）
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
超音波プローブの伝搬特性を確認（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：超音波プローブの伝搬特性
１）振動モードの検出（自己相関の変化）
２）非線形現象の検出（バイスペクトルの変化）
３）応答特性の検出（インパルス応答特性の解析）
４）相互作用の検出（発振電圧と受信電圧の相互作用：パワー寄与率を解析）

注：「R」フリーな統計処理言語かつ環境
autcor：自己相関の解析関数
bispec：バイスペクトルの解析関数
mulmar：インパルス応答の解析関数
mulnos：パワー寄与率の解析関数

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

注４：ダイナミック制御の基本
発振制御は、スイープ発振とパルス発振の組み合わせにより
利用目的に合わせた、音圧レベル、周波数範囲の
ダイナミックな変化状態を制御設定で実現します
その結果、超音波プローブは、以下の４タイプになります
発振型（共振タイプ、非線形タイプ）
測定型（共振タイプ、非線形タイプ）

＜＜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

参考動画

超音波プローブ

https://youtu.be/XqvihNjwpFM

https://youtu.be/AcjvWTzjFc4

https://youtu.be/gAgJYS44AEo

https://youtu.be/4Ega_Nbf4vE

https://youtu.be/VNkVsiGoE0I

https://youtu.be/qonOsOrT3co

https://youtu.be/nP7FBN7Kw-o

https://youtu.be/81g3Y07A_0Q

超音波プローブの製造・評価技術

https://youtu.be/F0HFCNDqzhs

https://youtu.be/5BQRIKrk7LE

https://youtu.be/DeURapVaC-M

https://youtu.be/CXMXVEJiUvM

https://youtu.be/X5rvDHtCsNw

https://youtu.be/aDyhdpaa5YY

https://youtu.be/OAhneYvy1L0

https://youtu.be/Ae_LXZEeyK4

https://youtu.be/xDChxvCf89k

https://youtu.be/gKGWxg2Sgl0

https://youtu.be/QBDcQnFv6vo

https://youtu.be/YwSmsLzEeEs

https://youtu.be/W4yWU3dSKnU

https://youtu.be/9XIitV0lS3g

https://youtu.be/YOT9OgnXROs

https://youtu.be/S8OUNgvulNw

https://youtu.be/ME72U30nWqQ

https://youtu.be/nD-FxcGpNqM

https://youtu.be/36p3XFzDX0Q

https://youtu.be/n6t29XcX9RQ

https://youtu.be/pQ6O4u7pDHk

https://youtu.be/G9iq8SGYtSg

https://youtu.be/UQ4x-B7mBnw

https://youtu.be/KIhmSaI_oBc

https://youtu.be/_KdXmTA9YT0

https://youtu.be/qbJnr4JAAmc

https://youtu.be/1T4z-7PMzO8

https://youtu.be/dbEZ9bumoFY

https://youtu.be/R0NTD8nJSIk

https://youtu.be/OljzlqEtPN4

https://youtu.be/4AbvvqJwl6o

https://youtu.be/AFeGrY4moM0

https://youtu.be/HL4pUcc1-ZY

https://youtu.be/_zgaixZ-mhA

https://youtu.be/XyksR-1m1AQ

https://youtu.be/QAuzcxV4q3Y

https://youtu.be/KLi6p7v79jU

https://youtu.be/nCG6OvvFhTA

https://youtu.be/ybGmF2Tdx7Y

https://youtu.be/kALm_QGtIpM

https://youtu.be/wrENu7vTHZ0

https://youtu.be/aX2pLkwR4Zg

https://youtu.be/y5bj9Y_V4WA

https://youtu.be/WS6bXTcEas8

https://youtu.be/PoF_KmOvQTw

＜＜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/