非線形振動（超音波で叩く）を利用した超音波制御技術についてお話できます
■ 具体的な経験の内容
超音波システム研究所は、
＊超音波伝搬状態の測定技術（オリジナル製品：超音波テスター）
＊超音波伝搬状態の解析技術（時系列データの非線形解析システム）
＊超音波伝搬状態の最適化技術（相互作用の最適化処理）
＊表面弾性波の応用技術
・・・・
上記の技術を応用して
＜非線形振動（超音波で叩く）＞を利用した
対象物に伝搬する
超音波（非線形共振現象）の伝搬制御技術を開発・応用しています。
注：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
今回開発した技術の応用事例として、
各種部品・材料の状態（空中、水中、弾性体との接触・・）
に合わせた、超音波の効果的な利用
（洗浄・改質・攪拌・化学反応促進・加工・検査・・）を実現させ、
実績を増やしています。
これは、新しい方法および技術です、
非線形振動（叩く）に含まれる低周波の振動エネルギーにより
高い周波数の超音波を
減衰を押さえて利用することを可能にしたため
低出力（１０Ｗ）以下の超音波の利用で
様々な効果を確認しています。
各種の実施結果（注）から
様々な組み合わせによる幅広い対応を提案・実施しています。
注：
１）ナノレベルの乳化・分散
２）溶剤を利用した超音波洗浄
３）超音波霧化サイズの制御
４）化学反応制御実験
５）ナノレベルの触媒の攪拌・乳化・分散
６）均一な粒子製造への応用
７）金属の表面処理
８）メガヘルツの超音波伝搬
９）・・・
なお、今回の技術（詳細なノウハウ・・）を
コンサルティング事業として、提供（対応）しています。
非線形振動（叩く）（低周波振動：１００Ｈｚ－１ｋＨｚ）と
超音波（高周波：１０ｋＨｚ－５ＭＨｚ）制御を組み合わせることで
目的に合わせた非線形現象をコントロールできます。
■ 実績や成果
■ そのときの課題、その課題をどう乗り越えたか
音圧データの測定解析に基づいた実験・検討
＜＜超音波の音圧測定・解析 Ｎｏ．２＞＞
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
超音波振動現象の相互作用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。
＜＜考え方＞＞
超音波利用に関して、
超音波振動のダイナミック特性を把握することが
最も重要で、このダイナミック特性をコントロールすることが
超音波利用技術だと考えています
■ 業界構造（トレンド/主要プレイヤー/バリューチェーン等）の知見の有無
２００８． ８ 超音波システム研究所 設立
・・・
２０１２． １ 超音波計測・解析システム（超音波テスターＮＡ）製造販売開始
・・・・
２０１５． ３ 超音波計測・発振・解析・制御装置開発
２０１６． ２ 超音波とマイクロバブルによる「めっき処理対応技術」開発
２０１６． ８ めっき処理対応コンサルティング開始
２０１７． １ もの作り（技術開発）に関するコンサルティング対応開始
２０１７． ６ 超音波の応用に効果的な＜樹脂＞を公開
２０１８．１０ メガヘルツの超音波発振プローブを開発
２０１９． １ メガヘルツの超音波発振プローブのサンプル提供を開始
２０１９． ４ メガヘルツの超音波発振プローブの正式製造・販売を開始
２０１９． ９ 超音波プローブを利用した「音響流」制御技術を開発
２０２０． ２ 超音波発振制御（特許申請）
２０２０． ３ 超音波溶接（特許申請）
２０２０． ４ 超音波めっき（特許申請）
２０２０． ４ 超音波加工（特許申請）
２０２０． ５ 流水式超音波洗浄機（特許申請）
■ 関連する論文やブログ等があればURL
「超音波の非線形特性」を利用した、検査技術を開発 NO.2
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■その他
地域: 日本
役割: コンサルティング
規模: 従業員、数万人まで対応
プロフィール 詳細を見る
職歴
超音波システム研究所
- 代表 2008/8 - 現在
このエキスパートのトピック
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３ＭＨｚ～２０ＭＨｚのスイープ発振制御による表面処理について話せます
¥30,000~■背景 超音波システム研究所は、 超音波の測定解析が容易にできる 「超音波テスターＮＡ（推奨タイプ）」と 超音波の発振制御が容易にできる 「超音波発振システム（２０ＭＨｚ）」 をセットにしたシステムを製造販売しています。 オリジナル製品： システム概要（推奨システム） 超音波システム（音圧測定解析、発振制御 100MHzタイプ） システム概要（超音波テスターＮＡ） 内容 超音波洗浄機の音圧測定専用プローブ １本 超音波測定汎用プローブ １本 オシロスコープセット １式 解析ソフト・説明書・各種インストールセット １式（ＵＳＢメモリー） 特徴（標準的な仕様の場合） ＊測定（解析）周波数の範囲 仕様 ０．１Ｈｚ から １０ＭＨｚ（ １０ＭＨｚタイプ） 仕様 ０．１Ｈｚ から １００ＭＨｚ（１００ＭＨｚタイプ） ＊超音波発振 仕様 １Ｈｚ から １００ｋＨｚ（ １０ＭＨｚタイプ） 仕様 １Ｈｚ から １０００ｋＨｚ（１００ＭＨｚタイプ） ＊表面の振動計測が可能 ＊24時間の連続測定が可能 ＊任意の２点を同時測定 ＊測定結果をグラフで表示 ＊時系列データの解析ソフトを添付 システム概要（超音波発振システム（１ＭＨｚ、２０ＭＨｚ）） 内容（２０ＭＨｚタイプ） 超音波発振プローブ ２本 ファンクションジェネレータ １式 操作説明書 １式（ＵＳＢメモリー） 特徴（２０ＭＨｚタイプ） ＊超音波発振周波数 仕様 ２０ｋＨｚ から ２５ＭＨｚ ■話せること ３ＭＨｚ～２０ＭＨｚのスイープ発振制御による表面処理 （表面残留応力の緩和・均一化技術） 超音波プローブの発振制御による表面弾性波を利用した、表面改質技術 超音波システム研究所は、 ２台のファンクションジェネレータを利用する 全く新しい超音波のダイナミック制御技術を開発しました。 ２種類の異なる波形による（スイープ）発振により、 超音波の非線形現象をコントロールする技術を実現します。 この技術を応用して、 部品の表面残留応力を緩和する具体的な方法を開発しました。 上記の技術について基本的な方法（注）を説明できます 注：超音波発振システム（２０ＭＨｚ）を利用した表面処理方法 利用に関する注意事項・・・他 詳細な製造ノウハウ・・・は、別途対応となります ■その他 自動車部品での成功事例（スキルの範囲） 保守・メンテナンスへの応用事例
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超音波の音圧測定解析システムの製造技術について話せます
¥30,000~■背景 2008年8月 ＊＊＊＊研究所 設立 2010年 超音波の音圧測定解析システムを開発 （コンサルティング対応において利用） 2012年 超音波の音圧測定解析システムの製造販売開始 2021年 継続して製造販売中 国立大学、研究機関、大手メーカーの研究部門、・・での超音波の研究に利用 工場・・での超音波機器の管理に利用 ■話せること 1）製造方法、製造ノウハウ 2）解析方法、解析ノウハウ 3）音圧測定方法、測定ノウハウ ■その他 現在、超音波機器の測定以外に 工作機械、乗り物、建物・・・各種振動の測定解析でも成果が増えています
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超音波美顔器の表面改質（表面残留応力緩和）技術について話せます
¥30,000~■背景 ２００８年８月～現在 超音波とマグネットポンプを利用したウルトラファインバブル発生装置について 製造・コンサルティング対応しています コンサルティング事例として 超音波美顔器の測定対応があります 50機種以上の測定経験から、 超音波とマイクロバブルによる表面付近の 1）残留応力を緩和する技術 2）ミクロなバリを除去する技術を 超音波美顔器に適応させる方法を開発（公開）しました。 ■話せること 超音波とマイクロバブルを利用した 表面処理（応力緩和）技術のコンサルティング対応として 以下の事項を提供します １：原理の説明 ２：具体的な装置の説明 ３：操作方法・作業ノウハウの説明 ４：新しい超音波利用技術の説明 ■その他 実績・事例 １：超音波水槽の表面改質 ２：超音波振動子の表面改質 ３：金属部品の表面改質 板金部品、ネジ、ボルト、ナット・・・ ４：樹脂部品の表面改質 レンズ、コーティング・塗装部品、・・ ５：ガラス・セラミック・樹脂部品の表面処理 ６：熱処理した部品の表面処理 溶接部品、鍛造部品、ダイキャスト部品・・・