オリジナル超音波技術
超音波プローブの発振制御による表面検査技術
超音波システム研究所は、
対象物の表面を伝搬する超音波データの解析実績から
メガヘルツの超音波発振による、新しい表面検査技術を開発しました。
超音波プローブの発振制御による
「音圧・振動」測定・解析技術を応用した方法です。
目的（対象物の表面を伝搬する振動モード）に合わせた
超音波プローブの開発対応による、
コンサルティング・評価技術の説明対応を行っています。
新しい超音波発振制御技術の応用です。
対象物の音響特性に合わせた、
メガヘルツの超音波伝搬状態に関する非線形現象を利用することで
対象物の表面状態に関する新しい特徴を検出することが可能です。
特に、発振・受信の組み合わせによる
応答特性を利用した
基板部品の表面検査や、精密洗浄部品の事前評価・・・に関して、
超音波振動の新しい評価パラメータとなる基本技術です。
表面弾性波の伝搬現象に関する、超音波のダイナミック特性を
測定・解析・評価に基づいて
論理モデルを構成・修正しながら検討することで
目的（評価）に合わせた効果的な利用を可能にしました。
参考（実験動画）
新しい超音波伝搬用具の開発・製造技術
超音波システム研究所は、
５００Ｈｚから１００ＭＨｚの超音波伝搬状態を制御可能にする
超音波プローブの製造技術を発展させ、
新しい超音波伝搬用具を開発しました。
この技術を、コンサルティング対応します。
超音波プローブ：概略仕様
測定範囲 ０．０１Ｈｚ～１００ＭＨｚ
発振範囲 ０．５ｋＨｚ～１００ＭＨｚ
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（注０）について
目的に合わせた伝搬状態を実現します
注意０：ダイナミック特性
パワースペクトルの変化、自己相関の変化、バイスペクトルの変化
超音波実験写真（表面弾性波の応用）
http://ultrasonic-labo.com/?p=2005
超音波実験写真（システム技術）
http://ultrasonic-labo.com/?p=1516
「超音波の非線形現象」を利用する技術を開発
http://ultrasonic-labo.com/?p=1328
洗浄カゴ・トレイの相互作用を利用した超音波洗浄技術を開発
超音波システム研究所は、
音圧測定解析装置（超音波テスター）による
超音波の相互作用を測定解析する技術を利用して、
「超音波洗浄機の相互作用をコントロールする技術」を開発しました。
今回開発した技術により
「超音波の発振（発振機・振動子・・）」による
洗浄対象物、洗浄カゴ、洗浄トレイ、洗浄治具・・・を含めた、
各種の相互作用を測定解析データに基づいて、
目的に合わせた、超音波の相互作用を
ダイナミックにコントロールすることが、可能になりました。
注：自己相関、バイスペクトル、パワー寄与率、インパルス応答
特に、メガヘルツの超音波発振制御プローブを利用することで、
高調波に関する超音波・対象物・洗浄トレイ・・の相互作用を、
複雑な形状や、精密部品の洗浄に対する効果的な
超音波振動の伝搬状態として、数値・グラフとして明確になります。
新しい超音波伝搬用具を利用した超音波制御技術を開発
超音波システム研究所は、
複数の部材の表面弾性を利用した、新しい超音波伝搬用具を開発しました。
この技術を、応用した
「超音波伝搬制御技術」についてコンサルティング対応します。
超音波伝搬用具：概略仕様
測定範囲 ０．０１Ｈｚ～１００ＭＨｚ
発振範囲 １Ｈｚ～１００ＭＨｚ
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
表面弾性波（伝搬状態）のダイナミック制御を実現しました。
各種目的（洗浄、攪拌・・）に合わせた伝搬状態を実現します
注意：ダイナミック制御の特性
パワースペクトルの変化、自己相関の変化、バイスペクトルの変化
参考動画
音圧測定解析に基づいた、超音波伝搬制御技術を開発
（超音波テスターによる＜測定・解析・制御＞の応用技術）
超音波システム研究所は、
超音波の発振制御による、表面弾性波の伝搬状態について
低周波と高周波の組み合わせによる
共振現象をコントロールする技術を開発しました。
新しい超音波伝搬部材（ステンレス線、チタン製ストロー・・）
の利用により、目的に合わせた効率の高い超音波利用が可能になります。
超音波テスターの音圧データの測定解析により
表面弾性波の複雑な変化を、
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。
実用的には、
複数（２種類）の超音波プローブによる
複数（２種類）の発振（スイープ発振、パルス発振）が
複雑な振動現象（オリジナル非線形共振現象）を発生させることで
高い音圧で高い周波数の伝搬状態、あるいは、
目的の固有振動数に合わせた低い周波数の伝搬状態を実現します。
参考動画
「超音波の非線形現象」を利用する技術を開発
http://ultrasonic-labo.com/?p=1328
スイープ発振とパルス発振の組み合わせによる超音波制御技術
超音波システム研究所は、
表面弾性波の非線形振動現象を利用した
スイープ発振とパルス発振の組み合わせによる
超音波の発振制御技術を開発しました。
２種類の超音波発振制御プローブにより、
利用目的と相互作用の測定・解析確認に基づいた
スイープ発振とパルス発振の条件設定を行います。
対象物や水槽、治工具・・の固有振動数や
システムの振動系似合わせた、
低周波の共振現象を利用することで
３０Ｗ程度の出力でも
３０００－５０００リットルの水槽内に
高い音圧を伝搬することが可能になります。
ダイナミックな変化として、同時に、
１ＭＨｚの発振に対する
１０次、３０次、１００次・・の高調波の発生も実現出来ます。
ポイントは、音圧データの測定・解析に基づいた
システムのダイナミックな振動特性を評価することです。
目的に適した超音波の状態を示す
新しい評価基準（パラメータ）を設定・確認（注）しました。
注：
非線形特性（音響流のダイナミック特性）
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
新しい技術として開発しました。
参考動画
超音波実験写真（表面弾性波の応用）
http://ultrasonic-labo.com/?p=2005
超音波実験写真（システム技術）
http://ultrasonic-labo.com/?p=1516
超音波発振システム（１ＭＨｚ、２０ＭＨｚ）
http://ultrasonic-labo.com/?p=18817
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
超音波洗浄に関する非線形制御技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1497
超音波システムの＜測定・評価・改善＞技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=4968
チタン製ストローを利用した、超音波伝搬制御技術を開発
（超音波テスターによる＜測定・解析・制御＞の応用技術）
超音波システム研究所は、
キャビテーションと音響流の分類に基づいて
チタン製ストローを利用した
「超音波伝搬制御技術」を開発しました。
超音波テスターによる
流れと超音波とファインバブルの複雑な変化を、
各種の相互作用を含めた音圧測定解析により
利用目的に合わせて、
音響流の変化をコントロールするシステム技術です。
実用的には、
シャワー用の脱気ファインバブル発生液循環装置について
ＯＮ／ＯＦＦ制御（あるいは流量・流速・・・の制御）を
各種相互作用・振動モードに対して最適化する方法です。
特に、チタン製ストローの音響特性と
メガヘルツ超音波の発振制御により、
オリジナル非線形共振現象（注１）をコントロールすることで、
新しいダイナミック超音波制御技術の効果（注２）を実現しています。
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
注２：ダイナミック超音波制御技術の効果
流水の振動モードに対する
チタン製ストローの共振現象による高い音圧制御の実現
流水の乱流現象とチタン製ストローの表面弾性波による
１０～１００ＭＨｚの高い周波数制御の実現
■参考動画
線材の音響特性を利用した超音波発振制御技術を開発
（低周波の共振現象と、高周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、
線材の表面弾性波による非線形振動現象を利用した
超音波の発振制御技術を開発しました。
各種材質の線材（ステンレス、銅、樹脂・・・）について
基本的な音響特性（応答特性、伝搬特性）を確認することで
ステンレスとテフロンチューブの組み合わせ・・・
複雑な音響特性を可能にします。
その結果、目的の超音波伝搬状態を、発振制御により可能になります。
２種類の超音波発振制御プローブにより、
利用目的と相互作用の測定・解析確認に基づいた
スイープ発振とパルス発振の条件設定を行います。
特に、低周波の共振現象を制御するために
高周波の非線形現象を利用します。
そのために、音圧測定は１００ＭＨｚ以上の測定範囲が必要となります。
ポイントは、音圧データの測定・解析に基づいた
システムのダイナミックな振動特性を評価することです。
目的に適した超音波の状態を示す
新しい評価基準（パラメータ）を設定・確認（注）しました。
注：
非線形特性（高調波のダイナミック特性）
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
新しい技術として開発しました。
詳細な、発振制御の設定条件は
超音波プローブや発振機器の特性も影響するため
実験確認に基づいて決定します。
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が増えています。
複数の超音波発振・液循環・・・各種制御の組み合わせは、
以下の項目を目的に合わせて最適化します。
１）線形現象と非線形現象
２）相互作用と各種部材の音響特性
３）音と超音波と表面弾性波
４）低周波と高周波（高調波と低調波）
５）発振波形と出力バランス
６）発振制御と共振現象（オリジナル非線形共振現象（注１））
・・・
上記について
音圧測定データに基づいた
統計数理モデル（スペクトルシーケンス （注２））により
表面弾性波の新しい評価方法で最適化します。
（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次の高調波を
ダイナミックな時間経過の変化で発生する共振現象により
高い振幅で高い周波数を実現させたことで起こる
超音波振動の共振現象
（注２）超音波の変化を、抽象代数の圏論やコホモロジーの
スペクトルシーケンスに適応させるといった
オリジナル方法を利用した表現（統計数理モデル）
モノイドの圏
http://ultrasonic-labo.com/?p=1311
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
超音波発振システム（１ＭＨｚ、２０ＭＨｚ）
http://ultrasonic-labo.com/?p=18817
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
超音波システムの＜測定・評価・改善＞技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=4968
超音波＜計測・解析＞事例
http://ultrasonic-labo.com/?p=1703
超音波の音圧測定解析システム（オシロスコープ100MHzタイプ）
http://ultrasonic-labo.com/?p=17972
超音波の音圧測定解析システム「超音波テスターＮＡ」
http://ultrasonic-labo.com/?p=16120
低周波の共振現象と、高周波の非線形現象をコントロールする技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=2843
