報道関係各位
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2024年11月22日
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　超音波システム研究所
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メガヘルツ超音波の表面弾性波制御技術
（超音波の非線形制御システムを開発する技術）

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超音波システム研究所は、
オリジナル超音波システム（音圧測定解析評価・発振制御）を利用した
超音波の伝搬特性・伝搬経路を考慮した、
表面弾性波のダイナミック制御技術を開発しました。

超音波の非線形制御システムを開発するための基礎技術です。
目的（洗浄・加工・攪拌・化学反応・・）に合わせた
様々な応用を実現しています。

各種材質・構造・サイズ・・・に対する
メガへルツ超音波の基礎実験を公開しています。

ポイントは
超音波伝搬に関する非線形現象を
効率の高い状態で制御可能にする
振動システムとしての
発振条件の設定（波形・出力・周波数・変化・・・）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、加工、溶接、表面処理、応力緩和処理、検査・・）
に合わせて制御する、具体的なシステム技術を開発しました。

例　標準システム1（水槽内の液量　２０００リットルまでの場合）
　　超音波とファインバブルで表面改質処理した水槽
　　（水槽材質は、ステンレスでも、ガラス・塩ビ・アクリル・・でも可能）
　　脱気ファインバブル発生液循環装置　１台　ＯＮＯＦ制御
　　ベースとなる超音波振動子　１台　ＯＮＯＦＦ制御
　　３５－４５ｋＨｚ　６００Ｗ（出力１０Ｗ～４００Ｗ）
　　メガヘルツの超音波発振制御プローブ　２本
　　メガヘルツの超音波発振制御プローブ１　パルス発振
　　１～２０ＭＨｚ（出力１５Ｗ）
　　メガヘルツの超音波発振制御プローブ２　スイープ発振
　　１３～２０ＭＨｚ（出力１５Ｗ）

例　標準システム2（水槽内の液量が　２０００リットルを超える場合）
　　超音波とファインバブルで表面改質処理したステンレス水槽
　　（液循環を考慮した水槽設計が望まれる
　　　オーバーフロー水槽構造により、塩ビ水槽での対応も可能）
　　脱気ファインバブル発生液循環装置　２台　ＯＮＯＦ制御
　　（ＯＮＯＦＦ制御は個別設定）
　　ベースとなる超音波振動子　２台　ＯＮＯＦＦ制御
　　３５－４５ｋＨｚ　６００Ｗ（出力１０Ｗ～４００Ｗ）
　　２５－３５ｋＨｚ　６００Ｗ（出力１０Ｗ～４００Ｗ）
　　メガヘルツの超音波発振制御プローブ　４本
　　メガヘルツの超音波発振制御プローブ１　パルス発振
　　１０～２０ＭＨｚ（出力８Ｗ）
　　メガヘルツの超音波発振制御プローブ２　スイープ発振
　　１０～１８ＭＨｚ（出力１５Ｗ）
　　メガヘルツの超音波発振制御プローブ３　パルス発振
　　１０～２０ＭＨｚ（出力８Ｗ）
　　メガヘルツの超音波発振制御プローブ４　スイープ発振
　　１３～２０ＭＨｚ（出力１５Ｗ）

例　標準システム3（縦・横・高さの最大サイズが５ｍ以内の装置場合）
注１：メガヘルツ超音波の伝搬状態に対する確認が必要
注２：超音波の伝搬効率が悪い場合、最適な専用プローブを開発
　　メガヘルツの超音波発振制御プローブ　３本
　　メガヘルツの超音波発振制御プローブ１　スイープ発振
　　１～２０ＭＨｚ（出力１５Ｗ）
　　メガヘルツの超音波発振制御プローブ２　スイープ発振
　　１１～２０ＭＨｚ（出力１５Ｗ）
　　メガヘルツの超音波発振制御プローブ３　パルス発振
　　１３～１８ＭＨｚ（出力１０Ｗ）

例　標準システム4（縦・横・高さの最大サイズが１００ｍ以上の装置場合）
注１：メガヘルツ超音波の伝搬状態に対する確認が必要
注２：超音波の伝搬効率が悪い場合、最適な専用プローブを開発
　　メガヘルツの超音波発振制御プローブ　３本
　　メガヘルツの超音波発振制御プローブ１　スイープ発振
　　６０ｋＨｚ～２０ＭＨｚ（出力１０Ｗ）
　　メガヘルツの超音波発振制御プローブ２　スイープ発振
　　５ＭＨｚ～２０ＭＨｚ（出力１０Ｗ）
　　メガヘルツの超音波発振制御プローブ３　パルス発振
　　１３～１８ＭＨｚ（出力１０Ｗ）


実施例
超音波の伝搬状態の測定・解析技術を利用した結果、
　１）５０次以上の高調波の制御を実現
　２）２０ｋＨｚ以下の共振現象と非線形現象を
　　　利用目的に合わせて最適化
　　　（精密洗浄では非線形現象を優先
　　　　バラツキの多い対象の分散では、開始時は共振現象を優先
　　　　対象が小さくなるにつれて、非線形現象を優先
　　　　一定のレベルになった後は、
　　　　共振現象と非線形現象をバランス良く変化させる
　　　　機械加工では、装置の振動モードに合わせて、
　　　　共振現象と非線形現象の変化の範囲を最適化・調整する）

参考動画

https://youtu.be/FCIZoewA07E?si=Y4yZ9KWozu5yKpQu

https://youtu.be/1b_HMy9gXmg?si=7bqFZVmvW1E6EBTx

https://youtu.be/De3mbeAQxAA?si=OgnKXwMjPgxADQHA

https://youtu.be/NJfsnI2Q2P8?si=pBqigtfVEaaahtXW

https://youtu.be/9DK249mJdZM?si=OxLSCkAu-7_kkZTc

https://youtu.be/GhBo6ocUR2Q?si=it0R-n5fgtf6mCBN

https://youtu.be/z-QVg37CYzs?si=Z7p_dwKqvB2jN1yB

https://youtu.be/mmubpOW-aa4?si=SXPk4zzklmbC7Zds

https://youtu.be/P2kSsgQxjr8?si=7dha75hTMg_Rwfje

https://youtu.be/mJLRhi6X5Y0?si=NHy5ZT336ykaJFfd

https://youtu.be/jVfx3UgAS-I?si=VEZTtfUamuKGSRE8

https://youtu.be/ZN9uFqplpJk?si=qefGbDNmy8uAF1cm

https://youtu.be/E_Mk2S9c5p8?si=RrLK7F9NL7H7sh8O

https://youtu.be/bBx8Da3nXyE?si=X71QaFoZZuoS7Qrz

https://youtu.be/4R2_IBr3F-Q?si=k9_IMObUVm5yYMDy

https://youtu.be/J46uAXHGFsI?si=O2-T8pbhv4j04Tkv


メガヘルツ超音波の表面弾性波制御技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=5267

超音波（音圧測定解析、発振制御）システム
http://ultrasonic-labo.com/?p=1173

超音波の音圧データ解析：自己相関・バイスペクトル
http://ultrasonic-labo.com/?p=1703

表面弾性波の非線形振動現象をコントロールする技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=8792

超音波プローブの発振制御による振動評価技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=2420

超音波発振制御プローブの開発技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=9798

超音波プローブによる、非線形制御技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1566

オリジナル技術（表面弾性波の利用）
http://ultrasonic-labo.com/?p=7665

超音波プローブによる表面改質技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=20877

超音波プローブによる、ダイナミック制御システム
http://ultrasonic-labo.com/?p=1602

メガヘルツのスイープ発振追加による、超音波洗浄器の利用技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1953

メガヘルツ超音波発振制御プローブの製造技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=15357

鉄めっき技術を利用した、新しい超音波伝搬用具
http://ultrasonic-labo.com/?p=11803

超音波利用技術（音圧の測定・解析・評価）
http://ultrasonic-labo.com/?p=1507

超音波洗浄器（水槽表面）の表面残留応力緩和・均一化処理
http://ultrasonic-labo.com/?p=19422

超音波の非線形振動現象をコントロールする技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=11267

ファインバブルと超音波による、表面処理技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=18109

超音波洗浄機の製造・開発コンサルティング
http://ultrasonic-labo.com/?p=18561

超音波水槽のダイナミック液循環システム
http://ultrasonic-labo.com/?p=14869

音響流とキャビテーションのコントロール技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1471

部品表面の音響特性に基づいた超音波発振制御による洗浄技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=14808

超音波洗浄セミナーテキストの公開
http://ultrasonic-labo.com/?p=12973

超音波技術資料「イプロス　資料2」
http://ultrasonic-labo.com/?p=17379

超音波技術資料（アペルザカタログ）no2
http://ultrasonic-labo.com/?p=8496


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