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フィードバック解析を応用した、超音波の音圧データ解析技術
超音波システム研究所は、
オリジナル技術による、超音波テスター(超音波振動の測定・解析システム)を
2012年4月より、製造販売しています。
これまでに測定したデータについて、弾性波動を考慮した解析で、
各種の振動状態(モード)として検出・評価します。
特に、検出データをフィードバック解析することで、
超音波の非線形現象(音響流)やキャビテーション効果を
グラフにより目視確認できるようにしたシステムです。
複雑に変化する超音波の利用状態を、音圧や周波数だけで評価しないで
超音波刺激の最も重要な「非線形現象」を考慮するために、
時系列データの自己回帰モデルによる、自己相関・バイスペクトルを解析して
その変化・・・・を、評価・応用しています
目的に応じた新しい利用方法を多数実現しています
このカタログについて
ドキュメント名 | 超音波の音圧測定解析事例 No.1 |
---|---|
ドキュメント種別 | 製品カタログ |
ファイルサイズ | 4.4Mb |
取り扱い企業 | 超音波システム研究所 (この企業の取り扱いカタログ一覧) |
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このカタログの内容
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超音波の音圧測定解析事例 No.1
2023.12.12 超音波システム研究所
超音波システム研究所は、
オリジナル技術による、超音波テスター(超音波振動の測定・解析システム)を
2012年4月より、製造販売しています。
これまでに測定したデータについて、弾性波動を考慮した解析で、
各種の振動状態(モード)として検出・評価します。
特に、検出データをフィードバック解析することで、
超音波の非線形現象(音響流)やキャビテーション効果を
グラフにより目視確認できるようにしたシステムです。
複雑に変化する超音波の利用状態を、音圧や周波数だけで評価しないで
超音波刺激の最も重要な「非線形現象」を考慮するために、
時系列データの自己回帰モデルによる、自己相関・バイスペクトルを解析して
その変化・・・・を、評価・応用しています
目的に応じた新しい利用方法を多数実現しています
超音波システム研究所
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解析ツール:TIMSAC for R package 統計数理研究所
注:解析には下記ツールを利用します
注:OML(Open Market License) https://www.ism.ac.jp/ismlib/jpn/ismlib/license.html
注:TIMSAC(TIMe Series Analysis and Control program) https://jasp.ism.ac.jp/ism/timsac/
注:「R」フリーな統計処理言語かつ環境 https://cran.ism.ac.jp/
バイスペクトルの解析関数 bispec() : バイスペクトルの計算
自己相関の解析関数 autcor() : 直接法による自己共分散関数の計算
参考データ
解析結果
自己相関(最大 200Lag)
音圧データ1:青 音圧データ1:赤 音圧データ2:青 音圧データ2:赤
バイスペクトル(最大周波数 62MHz)
音圧データ1:青 音圧データ1:赤 音圧データ2:青 音圧データ2:赤
100μ秒でこのような音圧変化を実現することが、新しい超音波制御技術です
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音圧測定解析事例
(解析最大周波数 125MHz 解析結果のグラフ 0.5=125MHz)
装置概要(脱脂洗浄 第一第二水槽 洗浄水槽)
超音波1:28kHz 300W 超音波2:38kHz 150W ONOFFタイマー制御
超音波3:超音波発振制御システム ch1:スイープ発振 ch2:パルス発振
液循環:脱気ファインバブル発生液循環装置 ONOFFタイマー制御
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(解析最大周波数 125MHz 解析結果のグラフ 0.5=125MHz)
装置概要(超音波実験装置)
超音波1:28kHz 300W 超音波2:72kHz 300W ONOFFタイマー制御
超音波3:超音波発振制御システム ch1:スイープ発振 ch2:パルス発振
液循環:脱気ファインバブル発生液循環装置 ONOFFタイマー制御
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(解析最大周波数 125MHz 解析結果のグラフ 0.5=125MHz)
装置概要(脱脂洗浄 第三第四水槽 リンス水槽)
超音波1:38kHz 150W 超音波2:72kHz 300W ONOFFタイマー制御
超音波3:超音波発振制御システム ch1:スイープ発振 ch2:パルス発振
液循環:脱気ファインバブル発生液循環装置 ONOFFタイマー制御
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(バイスペクトル 解析最大周波数 125MHz 解析結果のグラフ 0.5=125MHz
自己相関 最大LAG 250 解析結果のグラフ:横軸最大値 )
装置概要(ナノレベルの乳化分散システム)
超音波1:40kHz 300W ONOFFタイマー制御
超音波2:超音波発振制御システム ch1:スイープ発振 ch2:パルス発振
液循環:脱気ファインバブル発生液循環装置 ONOFFタイマー制御
攪拌装置 ONOFFタイマー制御
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装置概要(食品粉末の分散システム)
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(解析最大周波数 125MHz 解析結果のグラフ 0.5=125MHz)
装置概要(脱脂洗浄 アルカリ洗剤使用)
超音波1:28kHz 600W 超音波2:35kHz 600W ONOFFタイマー制御
注:超音波出力レベル 20-30%
超音波3:超音波加湿器(2台) ONOFFタイマー制御
液循環:脱気ファインバブル発生液循環装置 ONOFFタイマー制御
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(解析最大周波数 125MHz 解析結果のグラフ 0.5=125MHz)
装置概要(めっき処理ライン)
超音波1:28kHz 600W 2台 出力20% ONOFFタイマー制御
超音波2:35kHz 600W 2台 出力30% ONOFFタイマー制御
超音波3:超音波加湿器(8台 1.7MHz 15W) ONOFFタイマー制御
液循環:脱気ファインバブル発生液循環装置 6台 ONOFFタイマー制御
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装置概要(めっき処理ライン)
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その他
インパルス応答(応答特性の解析)
mulmar
Multivariate Case of Minimum AIC Method of AR Model Fitting
Description
Fit a multivariate autoregressive model by the minimum AIC procedure. Only the possibilities of
zero coefficients at the beginning and end of the model are considered. The least squares estimates
of the parameters are obtained by the householder transformation.
Usage
mulmar(y, max.order = NULL, plot = FALSE)
Arguments
y a multivariate time series.
max.order upper limit of the order of AR model, less than or equal to n=2d where n is the
length and d is the dimension of the time series y.
plot logical. If TRUE, daic[[1]]; : : : ;daic[[d]] are plotted.
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パワー寄与率(相互作用の解析)
mulnos
Relative Power Contribution
Description
Compute relative power contributions in differential and integrated form, assuming the orthogonality
between noise sources.
Usage
mulnos(y, max.order = NULL, control = NULL, manip = NULL, h)
Arguments
y a multivariate time series.
max.order upper limit of model order. Default is 2p
n, where n is the length of time series y.
control controlled variables. Default is c(1 : d), where d is the dimension of the time
series y.
manip manipulated variables. Default number of manipulated variable is ’0’.
h specify frequencies i=2h (i = 0; : : : ;h).
Value
nperr a normalized prediction error covariance matrix.
diffr differential relative power contribution.
integr integrated relative power contribution
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メガヘルツ超音波の効果1
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メガヘルツ超音波の効果2
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content/uploads/513b007f36fc8fb58a2b9c1f558d289c.pdf
表面残留応力の緩和処理技術0
http://ultrasonic-labo.com/wp-
content/uploads/03bb44a2f578d71fd8d08cdc0a55a3a7.pdf
表面残留応力の緩和処理技術1
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表面残留応力の緩和処理技術2
http://ultrasonic-labo.com/wp-
content/uploads/21dec0bb4d122601d2edf8428a70f36d.pdf
表面残留応力の緩和処理技術3
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content/uploads/58ef187250e6b810f299dc1bf7bb0bc6.pdf
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超音波振動子の表面残留応力緩和技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1798
超音波振動子の設置方法による、超音波制御技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1487
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
超音波洗浄機の「脱気ファインバブル(マイクロバブル)発生液循環装置」
http://ultrasonic-labo.com/?p=1779
脱気ファインバブル発生液循環装置を利用した超音波洗浄機
http://ultrasonic-labo.com/?p=1251
ウルトラファインバブルとメガヘルツ超音波の音響流制御技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=14443
ノウハウ<超音波振動子の設置、脱気・マイクロバブル発生液循環>
http://ultrasonic-labo.com/?p=1538
超音波洗浄のメカニズムと効果的な活用法
http://ultrasonic-labo.com/?p=18171
超音波技術(コンサルティング対応)
http://ultrasonic-labo.com/?p=1401
超音波のダイナミック制御技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=15848
超音波の相互作用を評価する技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=12202
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
超音波を利用した、「ナノテクノロジー」の技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=2195
100MHz以上の超音波伝搬状態を利用可能にする技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=14411
超音波めっき技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=3272
以上