音圧測定解析に基づいた、超音波プローブの非線形発振制御技術
―ファンクションジェネレーターによる、超音波プローブの発振制御技術―
超音波システム研究所は、
ファンクションジェネレータの二つの発振チャンネルから
２種類の超音波プローブを発振制御することで、
各種の相互作用を最適化して
超音波の非線形現象（注）をコントロールする技術を開発しました。
注：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
各種部材の超音波伝搬特性を目的に合わせて最適化することで
効率の高い超音波発振制御が可能になります。
超音波テスターの音圧データの測定解析により
表面弾性波のダイナミックな変化を、
利用目的に合わせて、コントロールするシステム技術です。
超音波の伝搬特性
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（インパルス応答の解析）
４）相互作用の検出（パワー寄与率の解析）
＜＜ 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（発振部の発振）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/
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
＜＜超音波技術＞＞
超音波伝搬現象の分類
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超音波洗浄機の「流れとかたち・コンストラクタル法則」
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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
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超音波発振による相互作用
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超音波の音圧・振動データから、新しい超音波利用を導く
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抽象代数モデルと超音波現象の実験・検討サイクル
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超音波の非線形現象を評価する技術
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超音波の音圧測定解析
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