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音圧測定解析に基づいた、超音波の発振制御実験 （超音波システム研究所）
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超音波システム研究所は、 • 各種装置・システムの振動状態について • 測定解析に基づいた、 • 超音波プローブの発振制御方法を開発しました。 • 具体的には、 • ０．１Ｈｚ～９００ＭＨｚの超音波伝搬状態を • 目的（洗浄、加工、攪拌、溶接、めっき・・）に合せて、 • ダイナミック制御する • （低周波の共振現象と、高周波の非線形現象を最適化する） • 超音波プローブと発振制御方法に関する技術となります。 • 各種対象（装置、水槽、振動子、プローブ、治具、対象物・・・）について • 基本的な音響特性（応答特性、相互作用・・）を解析確認することで、 • 目的の超音波伝搬状態を実現する、発振制御条件の最適化が可能になります。 • 原則としては、 • 超音波プローブの音響特徴を利用した • 発振波形・出力・スイープ発振条件により • 共振現象と高調波の発生現象（非線形現象）を最適化します。 • 洗浄・攪拌・反応システムでは、 • 複数の超音波プローブと、揺動装置・液循環装置・・との最適化制御により • 幅広い超音波刺激を効率的に利用することが、可能になります。 • ポイントは、０．１Ｈｚ～９００ＭＨｚの範囲で、 • 音圧測定解析に基づいた音響特性の確認です。 • • 参考手順 • 1：装置・システムの振動測定解析 • 2：装置・システムの振動状態を評価 • 3：装置・システムの振動状態評価に基づいた • 超音波発振制御プローブの選択（あるいは専用プローブの開発） • 4：超音波発振制御プローブの選択と • 経験に基づいた発振制御条件の基本設定 • 5：装置・システムに超音波発振制御プローブを追加して • 発振状態での振動測定解析評価 • 6：超音波発振制御プローブと • 装置・システムと • 超音波発振制御プローブの発振条件について • 微調整により最適化を確認 • ポイントは、装置・システムの振動測定です • 大型装置の場合、0．1～1Hzあるいは、0．01～0．1Hzの • 低周波振動モードが発生している場合があります • この様な低周波を考慮した、超音波の発振条件が重要です • 特に、スイープ発振条件による、低周波の共振現象は • 高い周波数の超音波を大きく減衰させます • 発振条件について、非線形現象を考慮した論理モデルに基づいた • 微調整（例 出力を０．２Ｖ下げることで、音圧レベルを高くする • あるいは 伝搬周波数範囲を変更する・・・）により、 • 目的に最適な超音波伝搬状態を実現出来ます • 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） • 注：「R」フリーな統計処理言語かつ環境 • 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「音圧測定解析装置（超音波テスターＮＡ）」 • http://ultrasonic-labo.com/?p=1722 • 超音波発振制御システム（２０ＭＨｚ） • http://ultrasonic-labo.com/?p=18817 • 超音波システム（音圧測定解析、発振制御）の利用技術 • http://ultrasonic-labo.com/?p=16477 • 超音波の相互作用を評価する技術１ • http://ultrasonic-labo.com/?p=1478 • 超音波の相互作用を評価する技術２ • http://ultrasonic-labo.com/?p=12202 • ＜統計的な考え方＞を利用した「超音波技術」 • http://ultrasonic-labo.com/?p=3270 • 洗浄液と水槽表面に伝搬する超音波の相互作用 • http://ultrasonic-labo.com/?p=4787 • ＡＩＣ（情報量規準）を利用した超音波技術 • http://ultrasonic-labo.com/?p=1074 • 超音波伝搬状態の測定・解析・評価システム • http://ultrasonic-labo.com/?p=1000 • 超音波振動子のファンクションジェネレーター発振 • http://ultrasonic-labo.com/?p=1179 • 非線形現象をコントロールする超音波システム • http://ultrasonic-labo.com/?p=2015 • 超音波システム１ＭＨｚタイプの利用技術 • http://ultrasonic-labo.com/?p=7662
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