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――圧電素子の表面処理――ダイナミック特性の評価技術――
超音波システム研究所は、
<超音波伝搬特性(音響特性)の分類>に基づいた、
500Hzから900MHz以上の超音波伝搬状態を制御可能にする
超音波プローブの製造技術(圧電素子の表面処理・ダイナミック特性の評価)を開発しました。
目的に合わせた、オリジナル超音波プローブ(振動・音圧測定用、発振制御用、両用タイプ)の製造開発が可能です。
この技術を、コンサルティング提供しています
興味のある方はメールでお問い合わせ下さい
このカタログについて
ドキュメント名 | 超音波プローブの製造技術(コンサルティング対応) |
---|---|
ドキュメント種別 | その他 |
ファイルサイズ | 2.9Mb |
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
Page1
超音波プローブの製造技術
――圧電素子の表面処理――
――ダイナミック特性の評価技術――
Ver2.0 2024.7.20 超音波システム研究所
超音波システム研究所は、
<超音波伝搬特性(音響特性)の分類>に基づいた、
500Hzから900MHz以上の超音波伝搬状態を制御可能にする
超音波プローブの製造技術(圧電素子の表面処理・ダイナミック特性の評価)を開
発しました。
目的に合わせた、オリジナル超音波プローブ(振動・音圧測定用、発振制御用、両
用タイプ)の製造開発が可能です。
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超音波プローブの伝搬特性
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(インパルス応答特性の解析)
4)相互作用の検出(発振電圧と受信電圧の相互作用:パワー寄与率を解析)
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
<超音波伝搬特性(音響特性)の分類>
1:線形型
2:非線形型
3:ミックス型
4:ダイナミック変動型
( 4-1:線形変動型 4-2:非線形変動型 4-3:ミックス変動型 )
この分類を、超音波利用目的に合わせて
発振制御条件(スイープ発振)として設定します。
環境・条件・・により
複数の発振(スイープ発振・パルス発振)を組み合わせる場合も同様ですが
相互作用に対する測定確認が不十分だと
ダイナミックな非線形現象は発生しません。
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分類の詳細
1:線形型(キャビテーション主体型)
超音波の発振周波数に対して
伝搬状態の主要(最大エネルギー)周波数が
低調波(発振周波数の1/4、あるいは1/2)
から高調波(発振周波数の1倍、・・3倍)の範囲で
若干単調な変化がある状態
注:低調波が、発振周波数の1/8以下の場合
低周波の強い共振状態により、単調な共振と干渉の繰り返しが発生し
超音波刺激の効果が実現しない傾向になります
2:非線形型(音響流主体型)
超音波の発振周波数に対して
伝搬状態の主要(最大エネルギー)周波数が
高調波(発振周波数10倍以上)の範囲で
単調な繰り返しがある状態
注:高調波は、超音波振動子、発振プローブ・・の
表面状態の工夫(特願2020-31017 超音波制御)により
発振周波数の100倍を実現することも可能です
3:ミックス型(キャビテーションと音響流の組み合わせ型)
超音波発振部材の設置方法や接触部材・・・の相互作用により
発振周波数に対して
伝搬状態の主要(最大エネルギー)周波数が
低調波(発振周波数の1/8,1/4、あるいは1/2)
から高調波(発振周波数の1倍、・・20倍)の範囲で
自然に発生する、ダイナミックな変化がある状態
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コメント
上記の1,2,3は、基本的な伝搬状態ですが
振動現象が、安定して長時間同じ現象を続けるためには、各種制御・・工夫が必要です
上記の1,2,3は、一定の発振状態を継続すると、周波数の低下や超音波の減衰現象
が発生し、超音波の利用効果は小さくなっていきます
そのため、実用的には、下記変動型を利用することが必要です
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4:変動型(各種制御による変化を利用するタイプ)
4-1:線形変動型
複数の超音波発振部材や発振制御・・を利用して
伝搬状態の主要(最大エネルギー)周波数が
低調波から高調波を、目的の範囲(発振周波数の1/8~10倍程度)で
制御可能にした状態
4-2:非線形変動型
複数の超音波発振部材や発振制御・・を利用して
伝搬状態の主要(最大エネルギー)周波数が
低調波から高調波を、目的の範囲(発振周波数の1/2~50倍程度)で
制御可能にした状態
4-3:ミックス変動型(ダイナミック変動型)
複数の超音波発振部材や発振制御・・の
音響特性や相互作用の確認に基づいて
伝搬状態の主要(最大エネルギー)周波数が
低調波から高調波を、目的の範囲(発振周波数の1/16~100倍程度)で
制御可能にした状態
分類としては上記の通りですが、
実用的には、ミックス変動型(ダイナミック変動型)として
低調波から高調波を最適化する事が、超音波制御になります
Page6
<参考>
超音波プローブによる、非線形制御技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1566
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
超音波伝搬現象の分類1
http://ultrasonic-labo.com/?p=10908
超音波伝搬現象の分類2
http://ultrasonic-labo.com/?p=17496
超音波伝搬現象の分類3
http://ultrasonic-labo.com/?p=17540
超音波の最適化技術1
http://ultrasonic-labo.com/?p=15226
超音波の最適化技術2
http://ultrasonic-labo.com/?p=16557
超音波制御技術(特開 2021-125866 超音波制御)
http://ultrasonic-labo.com/?p=16309
超音波を利用した「振動計測技術」
http://ultrasonic-labo.com/?p=16046
超音波プローブの製造・評価技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=15285
Page7
超音波技術:多変量自己回帰モデルによるフィードバック解析
http://ultrasonic-labo.com/?p=15785
超音波の相互作用を評価する技術2
http://ultrasonic-labo.com/?p=12202
超音波の非線形振動現象をコントロールする発振制御システム
http://ultrasonic-labo.com/?p=13908
超音波伝搬状態の測定・解析・評価システム
http://ultrasonic-labo.com/?p=1000
Page8
メガヘルツの超音波発振制御技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1497
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
200MHz以上の超音波伝搬現象による表面改質処理
http://ultrasonic-labo.com/?p=2433
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
超音波装置(設計・製造・・)のコンサルティング対応
http://ultrasonic-labo.com/?p=7378
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
Page9
メガヘルツの超音波制御技術(洗浄、加工、攪拌、表面処理・・・)
http://ultrasonic-labo.com/?p=5267
超音波とファインバブルを利用した「めっき処理」技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=18093
超音波の音圧測定解析に基づいた、超音波伝搬現象の分類
http://ultrasonic-labo.com/?p=10013
Page10
超音波伝搬部材の表面処理技術
Page12
【本件に関するお問合せ先】
超音波システム研究所
メールアドレス info@ultrasonic-labo.com
Page13
参考:超音波プローブの開発事例
<材料の超音波伝搬特性確認>
Page14
超音波プロ-部の試作
動作確認
Page15
配線接続・特性テスト(特性調整)
以上