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

エキスパート

氏名:開示前


■ 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
 htt

■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

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氏名:開示前

超音波(伝搬状態)発振・測定・解析に特化した
 << 超音波コンサルティング >>

超音波システム研究所は、
超音波制御により表面弾性波を利用した、
応用技術を開発しました。

超音波と表面弾性波の組み合わせにより
 ダイナミックな超音波伝搬制御を実現します。

ポイントは
 表面弾性波による非線形現象を
 目的に合わせて制御する各種の設定です。

上記の具体的な技術として
 水槽・治工具・・・と超音波の相互作用による
 非線形現象(バイスペクトル)を
 目的(洗浄、攪拌、応力緩和、検査・・)に合わせて制御する
 システム技術を開発しました。

超音波の伝搬状態の測定・解析技術を利用した結果、
 高調波の制御を実現していること
 非線形現象を調整できることを確認しています。

システムの音響特性を
 (測定・解析・評価)確認して対応することがノウハウです

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)
2020.11 超音波とファインバブルによる表面処理コンサルティング対応開始
2021. 3 超音波発振システム20MHzの製造販売開始
2021. 5 新しい超音波伝搬用具を開発
2021. 6 超音波システム(音圧測定解析・発振制御)の製造販売開始
2021. 7 超音波による音響特性テスト(超音波洗浄の適性確認)対応開始
2021. 9 複数の超音波をスイープ発振することによる、超音波伝搬制御技術開発
2021.11 各種溶剤への超音波システムのコンサルティング対応開始
2022. 1 超音波発振制御プローブの製造技術(超音波伝搬特性テスト)を公開
2022. 2 線材を利用した超音波伝搬制御技術を開発
2022. 5 超音波プローブの表面弾性波を利用した、表面改質技術を開発
 (新しい超音波プローブ、新しい超音波伝搬部材を開発)
2022. 7 表面弾性波の非線形現象を利用した、洗浄・攪拌技術を開発
2022.12 超音波の非線形現象を評価する技術を開発
2023. 1 共振現象と非線形現象の最適化技術を開発
2023. 2 超音波技術開発に関する西田幾多郎モデルを開発
2023. 6 超音波の非線形振動現象に基づいた最適化技術を開発
2023. 6 超音波プローブ(音圧測定・発振制御)の製造方法を開発
2023. 8 抽象数学における、スペクトル系列を利用した、超音波制御技術を開発
2023. 8 スイープ発振とパルス発振の組み合わせ技術を開発


職歴

超音波システム研究所

  • 代表 2008/8 - 現在

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