Hallo Fachleute! Ich habe jetzt recht lang versucht im Forum und in Google Infos zu meiner Frage finden, erfolglos. Ich hoffe hier gibt es jemand der schon Erfahrungen mit dem Thema hat. Es geht darum in einem Kunststoffstab (Ø 2mm, c=2200m/s) Blasen zu detektieren. Die Blasen haben ca. 0,5mm Ø und kommen im Abstand von 5mm oder größer. Ich stelle mir dazu einen Sensor vor, durch den der Stab durchgezogen wird (z.B: unter Wasser, c=1400m/s) und der die durch die Blasen hervorgerufenen Schwankungen in der Rückstreuintensität erkennt. Vielleicht ist es sinnvoll die Transmission durch den Stab mit der Steuintensität unter 90° oder 180° zu vergleichen? Ich schätze dass die Wellenlänge höchstens in der Größenordnung des Blasenabstandes sein darf damit man den Strahl genug bündeln kann um die einzelnen Blasen noch zu erkennen. Außerdem vermute ich, dass die Steuintensität der Blasen stark Wellenlängenabhängig ist (zumindest solange die Blasen kleiner sind als die Wellenlänge, "Raylaighstreuung"). Gut wäre also vmtl. eine Wellenlänge von einstelligen Millimetern oder kleiner. Das entspricht (in Wasser) einer Frequenz im MHz Bereich. So jetzt meine Fragen: -sind die og Überlegugen grundsätzlich richtig? -Was eignet sich als Ultraschallquelle und als Detektor? Kann man evtl. Piezoplättchen wie sie in Piepern verbaut sind verwenden? -Es gibt in ebay günstig diese Ultraschallnebler für Zimmerspringbrunnen. Ich habe mal gehört die hätten eine Frequenz im MHz Bereich. Was für Probleme sind zu erwarten wenn man soetwas als Quelle verwendet? -Kann ich den Ultraschall sinnvoll dadurch bündeln, dass ich ihn durch eine Blende schicke? (Blech mit Loch) -Was eignet sich als Ultraschallabsorber, damit ich nicht so viel an den Wänden reflektiertes Signal im Detektor habe? Ich würde mich über eine interessante Diskussuion zum Thema sehr freuen! Schöne Grüße, Rainer ps: es kömmen auch andere (nicht optische) Messverfahren in Frage. Aber ich denke Kapazitiv ist schwierig wegen der sehr kleinen Kapazität und Röntgen u.ä recht aufwändig. Was hab ich übersehen?
die Ueberlegungen sind richtig, allerdings wuerde ich den Ultraschall zu buendeln probieren mit einem Phasenarray, falls unbedingt noetig.
Und wenn du den Stab durch eine Flüsigkeit mit dem selben Brechungsindex ziehst, mit einem Strichlaser beleuchtest und dahinter eine CMOS-Zeile auswertest?
Rainer schrieb: > Es geht darum in einem Kunststoffstab (Ø 2mm, c=2200m/s) Blasen zu > detektieren. Es wäre einen Versuch wert, die Permittivität (veraltet Dielektrizitätskonstante) zu verwenden, die unterscheidet sich zwischen Luft und PVC um den Faktor 3. Die Kapazität eines Kondensators aus 2 Blechstücken und der Kunststoffstange lässt sich sehr genau messen, das wäre viel leichter realisierbar als Ultraschallmessungen, jedenfalls für mich als Elektroniker. Es dürfte allerdings nur wenig Luft dazwischen sein, ich könnte mir z.B. vorstellen, die Stange zwischen 2 formschlüssigen Walzen zu führen, die mit der Stange einen Kondensator bilden und gleichzeitig zum Transport dienen. Gruss Reinhard
Hi, Danke für die Antworten. Eine andere Flüssigkeit als Wasser wäre schwierig. Was käme denn in Frage bei dem Brechungsindex? Optisch mit Laser usw geht nicht, das Material ist schwarz. zur elektrostatischen Messung. Interessanter Vorschlag mit den Rollen! Habe gerade überschlagen dass so ein Kondensator eine Kapazität im Bereich 10^-11F hat. Also zweistellige Picofarad. Die Änderungen der Kapazität wenn Blasen kommen ist schätzungsweise ein hundertstel bis zehntel davon. Kann man das noch gut mit irgendwelchen Standardchips detektieren? Grüße, Rainer
Vorsicht mit den kleinen Fahrrädern. Die größten Kapazitätsunterschiede bekommst Du bei einer "formatfüllenden" Blase - Luft statt Kunststoff. Du sagst aber es ginge um Bläschen. Darüber hinaus ist Wasser, von wenigen Ausnahmen mal abgesehen, ein Leiter und es steril zu halten, ist eine Wissenschaft für sich.
Wenn Ultraschall, dann versuch doch mal einen Nebelgenerator. Aber es wird schwierig sein, für die hohe Frequenz mikrofone zu bekommen - bezahlbar.
> маленкий
Du Dilettant hast das Weichheitszeichen vergessen. Was lernt ihr
heutzutage eigentlich in der Schule?
Rainer schrieb: > Kann man das noch gut mit irgendwelchen Standardchips detektieren? Die Kapazitätsmessung an sich geht weit genauer, wenn man z.B. die Frequenz eines Schwingkreises misst. Wenn aber deine Bläschen so klein werden, dass ihr Anteil am erfassten Volumen gegen 1% geht, stösst du mit jedem Verfahren an die Grenze. Da stellt sich schon die Frage, wie genau ist der Durchmesser des Stabes und wie konstant sind die Materialeigenschaften. Standardchips gibts wohl für keines der in Frage kommenden Verfahren. Gruss Reinhard
die kapazitaet misst man heutzutage zB mit einem AD7747. Mit nahezu beliebiger Aufloesung. Der Aufbau wird aber nicht trivial. Wenn die Rollen zB eiern... was man heute so lernt .. русский Язык - ушассний Язык .. zum Beispiel
Wie wäre dieser Ansatz: Ein Piezo-Wandler wird an einem Ende des Stabes befestigt,so dass er akustisch mit dem Stab gekoppelt ist, dazu wird üblicherweise ein spezielles Gel verwendet. Der Piezo-Wandler arbeitet dabei gleichzeitig als Sender und Empfänger. Der Piezowandler wird mit einem sehr kurzen (Rechteck-)Impuls angeregt, sobald der Impuls beendet ist, wird das Echo mit einem schnellen A/D-Wandler aufgezeichnet. Im Echo müssten die Positionen der Blasen sichtbar sein; hängt natürlich davon ab, wie lange der Kunststoff-Stab ist.
Rainer schrieb: > Ich stelle mir dazu einen Sensor vor, durch den der Stab durchgezogen > wird (z.B: unter Wasser, c=1400m/s) und der die durch die Blasen > hervorgerufenen Schwankungen in der Rückstreuintensität erkennt. Das kannst du imho vergessen da du an der Oberfläche des Stabes schon bei einer Ultraschallfrequenz von ein paar kHz eine Totalreflektion hast. Die sieht deinen Stab aber noch nicht mal. Yachtis haben ihre Through Hull Schwinger übrigens im Ölbad, nicht ganz grundlos. Bildgebende US Verfahren gibt es in der Medizin, brauchen direkten Hautkontakt und noch ein Gel damit die Welle an der Grenzschicht nicht reflektiert. Ob das in Kunststoff funzt wage ich zu bezweifeln. Wenn du Lunker im Kunststoff detektieren willst brauchst du eine anderes Verfahren. Meiner Meinung nach eher elektromagnetische Welle statt Schall. Also irgendeine Wellenlänge die da so halbwegs durchgeht. von Infrarot bis Röntgen ist da ja ne Menge Raum.
Johannes E. schrieb: > Der Piezowandler wird mit einem sehr kurzen (Rechteck-)Impuls angeregt, > sobald der Impuls beendet ist, wird das Echo mit einem schnellen > A/D-Wandler aufgezeichnet. Im Echo müssten die Positionen der Blasen > sichtbar sein; hängt natürlich davon ab, wie lange der Kunststoff-Stab > ist. Wie viel Megawatt Ultraschall im Mhz Bereich willst du denn da reinballlern damit der Stab das mitmacht? Auch noch in Längsrichtung, das ist keine Flüssigkeit und auch kein wasserhaltiges Gewebe.. Das du an den Einschlüssen überhaupt eine Reflexion hast ist auch nicht klar. Die Welle würde an den runden Dingern in einem winzigen Bereich in alle Richtungen reflektiert und gestreut. Da kommt nichts zurück.
@ Dilettant Lass es mit dieser Sprache sein, das wird bei dir definitiv nichts mehr.
Der Rächer der Transistormorde schrieb: > Das kannst du imho vergessen da du an der Oberfläche des Stabes schon > bei einer Ultraschallfrequenz von ein paar kHz eine Totalreflektion > hast. Die sieht deinen Stab aber noch nicht mal. Hi, warum sollte das so sein? Stellenweise ists klar, aber der Schall der senkrecht durch die Faser tritt geht doch zumteil durch, oder nicht? Und warum hat das mit der Frequenz zu tun? (ich hab jaeh den MHz Bereich angepeilt) Grüße, Rainer
Dilettant schrieb: > Wenn die > Rollen zB eiern... Also bitte, wer ein Prüfgerät bauen will wird doch noch runde Rollen hinkriegen. Es gibt da so Maschinen die nennen sich Drehbank... Gruss Reinhard
Rainer schrieb: > Stellenweise ists klar, aber der Schall der > senkrecht durch die Faser tritt geht doch zumteil durch, oder nicht? > Und warum hat das mit der Frequenz zu tun? (ich hab jaeh den MHz Bereich > angepeilt) Wegen der Dämpfung die nun mal Frequenzabhängig ist. Wasser z.B. ist ein super Leiter für Schall und die Grenze zum Boden ist leicht detektierbar. Im Mhz Bereich kommt das Signal aber selbst da nicht weit, ähnlich wie bei HF, je kürzer die Wellenlänge desto geringer die Reichweite. Bei deinen Anforderungen bekommst du das Signal nicht mal in das Medium eingekoppelt. Das geht nur mit starrer Verbindung. Und selbst wenn das alles mögliche wäre. Es läuft dann eine Welle durch den Stab, reflektiert an der Wandung, wird an jeder Inhomogenität verzerrt und/oder reflektiert. Daraus ein Verfahren um Einschlüsse zu detektieren zu entwickeln halt ich für sehr schwierig.
Der Rächer der Transistormorde schrieb: > Bei deinen Anforderungen bekommst du das Signal nicht mal in das Medium > eingekoppelt. Das geht nur mit starrer Verbindung. Mein erster Gedanke war auch, nach einer Flüssogkeit zu suchen mit gleicher Schallgeschwindigkeit wie der Stab, dann wäre der Stab sozusagen unsichtbar und nur die Luftblasen würden streuen. Aber so eine Flüssigkeit gibt es nicht. Gruss Reinhard
Hi, danke für deine Ausführungen. Wie kann man denn berechnen oder nachlesen wie stak der Schall kommt? In Wasser und im Kunststoff. Diese Ultraschallnebler schaffen ja schon aus einigen cm Wassertiefe noch Nebel an der Wasseroberfläche zu erzeugen - also müsste da auch Schall ankommen, oder? Die Reflexion durch den Brechungsindexsprung hab ich gerade berechnet. Da wo die Welle senkrecht in die Faser tritt hat man 3,5% der Intensität an Reflexion (Brechungsindessprung ca. 1,6). Totalreflexion tritt ab ca. 40°auf. Die Blasen sind aber recht gut in der Mitte. Von der ungedämpften Wellenmechnik her scheint es also rechnerisch möglich. Habe mir gerade so einen Nebler zum experimentieren bestellt. Finde aber nichts wie der eigentlich funktioniert - scheint aber mehr als nur ein getriebener Piezo zu sein. Hat jemand einen Tipp? Grüße, Rainer
Rainer schrieb: > Die Reflexion durch den Brechungsindexsprung hab ich gerade berechnet. > Da wo die Welle senkrecht in die Faser tritt hat man 3,5% der Intensität > an Reflexion (Brechungsindessprung ca. 1,6). und wie bekommst die die restlichen 96,5% wieder weg? Die ballern durch deinen Tank, machen jede Menge Echos und übersteuern deinen Empfänger. > Totalreflexion tritt ab > ca. 40°auf. Die Blasen sind aber recht gut in der Mitte. Von der > ungedämpften Wellenmechnik her scheint es also rechnerisch möglich. Du kannst damit rechnen das ein Promille deiner 3,5% reflektiert werden, und durch Stab, Medium und Empfänger zurücklaufen und auch tatsächlich detektiert werden. Mehr ist auch bei Echoloten selten und die haben optimale Bedingungen bezüglich Laufzeit und Reflektionsschichten. Das sind dann 0,0035% deines Nutzsignals. Die anderen Echos werden um Größenordnungen stärker sein. Bildlich gesprochen schlägst du eine Kirchenglocke an und versuchst das Windgeräusch vom Klöppel rauszufiltern. > Habe mir gerade so einen Nebler zum experimentieren bestellt. Finde aber > nichts wie der eigentlich funktioniert - scheint aber mehr als nur ein > getriebener Piezo zu sein. Ein Piezo halt, funktioniert ähnlich wie ein Schwingquarz. Energie als Frequenz am Resonanzpunkt rein, mechanische Schwingung raus. Rainer schrieb: > Hat jemand einen Tipp? Vergiss es, such dir ne Wellenlänge wo das Zeug durchlässig ist und nimm Laser Röntgen Mikrowellenbündel, Test auf Resonanz im Bassbereich, Warmmachen und Spannungsdetektierung durch ausdehnende Luft, wiegen, Torsionstest was weiß ich. Ultraschall ist so ziemlich das ungünstigste was du machen kannst.
Brechungsindexsprung ? Der Brechungindex wird ueber dier Wellenausbreitung gerechnet, und haengt hier mit Dichte & Elastizitaet & Kompressibilitaet zusammen
ich hab so was schon mal für Wanddickenmessungen bei Gummi gemacht. ähnlich http://www.ge-mcs.com/de/ultrasound/integrated-systems/bar-rowa.html Bei den Messungen sieht man sehr wohl Einschlüsse im Material, aber eine 0.5mm Blase? Problem ist die Ankopplung des Sensor. Bei Wasser hast Du das Problem dass es blasenfrei sein muss. Problem ist dann z.B. Produkt ist noch warm oder Du schleifst Luft mit in den Messbereich ein. Probier das vorher mit einem Hersteller aus z.B Zumbach, Krautkrämer, Panametrics usw.
Der Troll schrieb: > Brechungsindexsprung ? Der Brechungindex wird ueber dier > Wellenausbreitung gerechnet, und haengt hier mit Dichte & Elastizitaet > & Kompressibilitaet zusammen Hi, ja genau so hab ich das auch ausgerechet. Ich meinte natürlich den Schall Brechungsindex. >und wie bekommst die die restlichen 96,5% wieder weg? Die ballern durch >deinen Tank, machen jede Menge Echos und übersteuern deinen Empfänger. Das deckt sich nicht mit der Aussage, dass der Schall mit der Frequenz in Wasser nicht weit kommt. Ich würde den Detektor entsprechend abblenden und den transmittierten Schall mit einer gschlitzten Gummimatte versuchen zu absorbieren. Wenn das alles nichts hilft könnte man evtl noch über ein gepulstes System nachdenken das nur die Streuung in einem gewissen Zeitfenster akzeptiert. MIt 3,5% war übrigends die Streuung an der Außenhaut gemeint. Die Blasen streuen vmtldeutlich mehr, haben aber auch eine deutlich kleinere Querschnittsfläche .. >such dir ne Wellenlänge wo das Zeug durchlässig ist Das ist ein gutes Argument! Aber ich schaff es nicht das irgendwo nachzurecherchieren. Warum denkst du dass Ultraschall im MHz Bereich so stark absorbiert wird? Heinz, das klingt interessant. Danke. Leider sind auf der Website bei "Technische Daten" keine solchen zu finden. Was für ein Frequenzbereich wird verwendet? Stahl stelle ich mir von der Ankopllung her deutlich schwieriger vor, die Schallgeschwindigkeit ist ja nochmaldreimal so hoch wie bei meinem Kunststoff. Die genannten Firman werde ich abklappern. Einen fünfstelligen Betrag (den ich befürchte) kann ich aber im moment leider nicht aufwenden, aber vielleicht bekommt man interessante infos. Grüße, Rainer
Das ist schon zig Jahre her. Frequenz war (glaube) 20KHz Preisklasse etwa 40.000 DM für 4 Sensoren und Auswertung Das http://www.olympus-ims.com/de/epoch-4plus/ dürfte billiger sein
Hai! Rainer schrieb: > Es geht darum in einem Kunststoffstab (Ø 2mm, c=2200m/s) > Blasen zu detektieren. Die Blasen haben ca. 0,5mm Ø und > kommen im Abstand von 5mm oder größer. [...] > > Ich schätze dass die Wellenlänge höchstens in der > Größenordnung des Blasenabstandes sein darf damit man > den Strahl genug bündeln kann um die einzelnen Blasen > noch zu erkennen. Glaube ich nicht. Man wird kuerzere Wellen verwenden muessen (s.u.). > Außerdem vermute ich, dass die Steuintensität der Blasen > stark Wellenlängenabhängig ist (zumindest solange die Blasen > kleiner sind als die Wellenlänge, "Raylaighstreuung"). Ja, das ist die Fuszangel. Nach meiner dunklen Erinnerung geht die Streuung mit lamda^-4, d.h. halb so grosze Blasen geben (bei fester Frequenz) 1/16 des Signals. > Gut wäre also vmtl. eine Wellenlänge von einstelligen > Millimetern oder kleiner. Das entspricht (in Wasser) einer > Frequenz im MHz Bereich. Ja, das ist gut beherrschbar. > -sind die og Überlegugen grundsätzlich richtig? Denke schon, ja. > -Was eignet sich als Ultraschallquelle und als Detektor? Ultraschall-Transducer. Kann man bis ca. 2MHz als Standard- Teile kaufen; sind sowohl als Sender wie auch als Empfaenger verwendbar. Lassen sich - wie Quarze - auch auf ungeraden Harmonischen anregen; die Amplitude sinkt allerdings. > Kann man evtl. Piezoplättchen wie sie in Piepern verbaut > sind verwenden? Nein, vermutlich nicht. > -Es gibt in ebay günstig diese Ultraschallnebler für > Zimmerspringbrunnen. Ich habe mal gehört die hätten eine > Frequenz im MHz Bereich. Was für Probleme sind zu erwarten > wenn man soetwas als Quelle verwendet? Einen Versucht ist das vielleicht wert. > -Kann ich den Ultraschall sinnvoll dadurch bündeln, dass > ich ihn durch eine Blende schicke? (Blech mit Loch) Nein --> Beugung. Man kann aber "Schalloptik" betreiben - Linsen, Hohlspiegel, Winkelreflektoren usw. Natuerlich aus Materialien mit geeigneter Schallgeschwindigkeit und passendem Schallwellen- widerstand. > -Was eignet sich als Ultraschallabsorber, damit ich nicht > so viel an den Wänden reflektiertes Signal im Detektor habe? Akustisches Labyrinth, rauhe Oberflaeche (Gittermuster, Riefen, Gewinde...), lange Laufwege. > [Andere Messverfahren] > Aber ich denke Kapazitiv ist schwierig wegen der sehr > kleinen Kapazität [...] Naja. Unter folgenden Annahmen - 16kHz Messfrequenz, - Amplitude 1V - Transimpedanzverstaerker mit 10MOhm Messwiderstand, liefert eine Kapazitaet von 1pF eine Ausgangsspannung von 1V. Grusz, Rainer
Der Rächer der Transistormorde schrieb: > Das du an den Einschlüssen überhaupt eine Reflexion hast ist auch nicht > klar. Dann lies dir mal die Grundlagen zu der oben bereits erwähnten Rayleigh-Streuung durch. Die beschreibt genau Streuung an Störstellen, die klein gegen die Wellenlänge sind. http://de.wikipedia.org/wiki/Rayleigh-Streuung
Hai! Der Rächer der Transistormorde schrieb: > Im Mhz Bereich kommt das Signal aber selbst da nicht weit, > ähnlich wie bei HF, je kürzer die Wellenlänge desto geringer > die Reichweite. Na, nun uebertreib mal nicht so. Im Bereich bis 100MHz ist die Daempfung im Wasser noch moderat, irgendwo so bei 6dB/cm. (Koennen auch 10dB/cm sein; ich hab keine Zahlen da. Ist nur Erinnerung.) Man kann da noch ziemlich gut arbeiten. > Bei deinen Anforderungen bekommst du das Signal nicht > mal in das Medium eingekoppelt. Das geht nur mit starrer > Verbindung. Hmm. Glaub ich nicht. Wir hatten einen Sensor, da musste der Schall durch eine duenne Silikon-Schicht (!!) laufen. Wenn das Silikon (bei Arbeitsfrequenz) angenommen 100dB/cm daempft, und die Schicht 0.5mm dick ist, dann verliert man... gerade mal ganze 5dB. Das ist nicht mal eine Halbierung (der Amplitude). Bei der akustischen Ankopplung gibt es nur eine Sache, die wirklich schlecht [tm] ist: Luft (- und natuerlich Vakuum :) Irgend eine feste oder fluessige Substanz ist fast immer deutlich besser als Luft. > Und selbst wenn das alles mögliche wäre. Es läuft dann eine > Welle durch den Stab, reflektiert an der Wandung, wird an > jeder Inhomogenität verzerrt und/oder reflektiert. Daraus > ein Verfahren um Einschlüsse zu detektieren zu entwickeln > halt ich für sehr schwierig. Ach Gott... das kaeme wirklich auf eine Versuch an. Grusz, Rainer
Hai! Reinhard Kern schrieb: > Mein erster Gedanke war auch, nach einer Flüssogkeit zu > suchen mit gleicher Schallgeschwindigkeit wie der Stab, > dann wäre der Stab sozusagen unsichtbar und nur die > Luftblasen würden streuen. Akustische Immersion sozusagen. > Aber so eine Flüssigkeit gibt es nicht. Woher diese Sicherheit? Allein mit Kochsalz kann man die Schallgeschwindigkeit von 1480m/s auf 1620m/s pimpen. Mit anderen Substanzen geht moeglicherweise noch mehr. Grusz, Rainer
Eine 0,5 mm Blase in einem 2 mm Stab ist schon eine deutlich Störung. Das sollte sich sowohl Kapazitiv als auch mit Ultraschall detektieren lassen. Ein einfacher Weg für eine Kapazitive Messung ist ein HF Oszillator (LC) wo die Kapazität verändert wird. Kleine Frequenzänderungen sind relativ leicht zu detektieren, selbst wenn es nur ein paar ppm sind. Hier würde vermutlich auch noch ein einfacher RC Oszillator (z.B. mit 74HC14) ausreichen. Eine Alternative wäre eine Brückenmessung: auf der einen Seite 2 Elektronden mit gegenphasigem Signal und z.B. 2 mm Abstand und 1 Empfängerelektrode gegenüber in der Mitte, so dass es mit dem homogenen Stab keine Amplitude gibt. Für einen ersten Test könnte sogar schon ein Oszilloskop zum Detektieren ausreichen: bei 10 V als Anregung, und 100 pF Eingangskapazität (incl. Kabel) gibt 1 pF schon 100 mV Signal. Die Ideen zum Ultaschall sind auch schon ganz gut. Ein besonders starkes Signal könnte man ggf. bei einer Resonanz im Stab erhalten, also wenn die Wellenlänge in den mm Bereich kommt. Die Reflektion an der Grenze Wasser/PVC ist ggf. sogar von Vorteil.
Hey Leute! was ihr schreibt motiviert mich sehr! Danke! Ich werde beide Varianten weiterverfolgen. Die Idee mit dem Oszillator hab ich noch nicht genauer beleuchtet - hab im HF Bereich kaum Erfahrung. Ich habe jetzt solche Kapazitätschips von Analog-Devices bestellt. Sind leider sehr langsam (ca. 100SPS) - da gefällt mir das mit dem HF Oszillator besser! Vielleicht 2 gleiche Oszillatoren verwenden deren Plattenkondensatoren in einigen cm Abstand montiert sind und die Signale dann überlegern und auf die Schwebung horchen ... stelle ich mir das recht sensitiv vor. >bei 10 V als Anregung, und 100 >pF Eingangskapazität (incl. Kabel) gibt 1 pF schon 100 mV Signal. Mit welcher Frequenz würdest Du / würdet Ihr aus dem Bauch raus anfangen? >> -Kann ich den Ultraschall sinnvoll dadurch bündeln, dass >> ich ihn durch eine Blende schicke? (Blech mit Loch) >Nein --> Beugung. Ich dachte an eine 5mm Blende bei ca. 2mm Wellenlänge - wenn ich das aus meinen Optikkenntnissen übertrage müsste da eine gewisse Richtwirkung bestehen bleiben.. oder spielen da noch andere Faktoren eine Rolle? >Ultraschall-Transducer. Kann man bis ca. 2MHz als Standard- >Teile kaufen; sind sowohl als Sender wie auch als Empfaenger >verwendbar. Lassen sich - wie Quarze - auch auf ungeraden >Harmonischen anregen; die Amplitude sinkt allerdings. Werde morgen mal ein paar Anbieter antelefonieren. Gibts einen speziellen Tipp wo man sowetwas vergleichsweise günstig bekommt? So wie du das schreibst reicht vielleicht auch ein Transducer: in gewissem Abstand zum Prüfling einen Burst aussenden und dann das Echo detektieren. Jedoch nicht die Zeitverzögerung des Echos bestimmen, sondern die Amplitude. Das wäre dann auch ganz gut gegen Echos der Gefäßwandungen zu schützen. Grüße, Rainer
ich habe jetzt mit einigen Ultraschall-Firmen telefoniert und recht unterschiedliche Aussagen erhalten. Den meißten kommt das mit der cw-einstrahlung und Messung der Streuintensität komisch vor und empfehlen eher das Aussenden kurzer Pulse und Auswerten des Echos nach verschiedener Zeitverzögerung. Ich bin mir nicht sicher ob diese Ratschläge nicht vielmehr dadurch zustandekommen, dass das das übliche Verfahren in der Materialprüfung ist, und nicht weil es in meinem spezielen Fall das einfachste ist. Jedenfalls stell ich mir das mit der Laufzeitenmessung durch die kurzen Abstände von der Umsetzung sehr anspruchsvoll vor. Die empfohlenen Sensoren liegen schnell im vierstelligen Bereich, mit passendem Gerät dann gleich 5 Stellig... Eine Firma war dabei die das ganze auch mit einer kontinuierlichen Schalleinstrahlung machen würde. Klang ganz interessant alles - jedoch wollen die das speziell dann in ihrem Labor entwickeln was preislich nicht meine Liga ist. Jedenfalls hat mir das gezeigt dass die Idee nicht so ganz abwegig ist wie die anderen Gesprächspartner meinten. Im Endeffekt muss ich wohl einfach drauf los experimentieren. Ich werde mal versuchen ob ich den Ultraschall von dem Nebler mit einem Piezoplättchen (evtl aufg eine Stahlplatte geklebt) und Oszilloskop detektieren kann. Auf gut Glück zwei Transducer zum Stückpreis von 500€ kommt für mich leider nicht in Frage. Klingt jedenfalls alles dann doch eher nach Hochfrequenzkapazitätsmessung. das mit dem 74HC14-Oszillator sieht gut aus, hab mal 2 Stück davon bestellt. Der Plan ist, zwei solche Oszillatoren zu bauen, einer als Proben- der andere als Referenzoszillator und die Signale zu überlagern und dann auszuwerten. Ich bin gespannt! Grüße, Rainer
Hi, hab nochmal ein paar Sachen zusammengetragen. Würde mich über Kommentare dazu freuen. recht günstig sind diese Transducer: http://www.ebay.com/itm/New-5MHz-12mm-Ultrasonic-Probe-Transducer-Sensor-Flaw-Detector-Tester-Meter-/281060164682?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item41707dc44a Der Händler konnte mir aber leider keine Auskunft dazu geben. Ich vermute das ist ein Ultraschallkopf den man auf ein Metallwerkstück aufsetzt!? Was passiert wenn ich den im Wasser verwende? Andere Resonanzfrequenz? Welche Spannung kann man wohl draufgeben bzw. was ist da üblich? Ganz witzig scheint mir acuh das: http://www.ebay.de/itm/180699471498?ssPageName=STRK:MEWNX:IT&_trksid=p3984.m1439.l2649 ich vermute das ist ein Ersatzpiezo für den Nebler. Hab mal paar davon bestellt und den passenden Nebler. Bin gespannt ob ich so ein Ersatzteil als Detektor verwenden direkt am Oszi verwenden kann. ganz Interessant auch diese Dinger: http://www.ebay.de/itm/M165D25-Prowave-Atomiser-Ultrasonic-Liquid-1-65Mhz-/141012404595?pt=LH_DefaultDomain_3&hash=item20d4fe8973 "a high Q hard type piezoelectric ceramic element" Bedeutet in dem Zusammenhang hoher mechanischer Gütefaktor, also Schmalbandig? Datenblatt: http://www.farnell.com/datasheets/81205.pdf Hat jemand Erfahrung mit einem der gezeigten Teile? Was ist nach eurem Bauchgefühl vielversprechend? Grüße, Rainer
Wenn Du das mit der Kapazitaetsmessung durch Verstimmung eines Schwingkreises versuchen moechtest, ist der 74HC4046 vielleicht noch ein Tip. Da ist ein VCO drin der einen ziehmlich grossen Frequenzbereich abdeckt. Den Teil im IC der fuer das Feedback ist, kannst Du nehmen um die Verstimmung zu messen. Ich hab das Prinzip genommen um Falschmuenzen zu detektieren und war erstaunt wie genau man Materialunterschiede in Metallen detektieren konnte. Bei Metallen wird natuerlich die Induktivitaet des Schwingkreises durch den Pruefling verstimmt, in Deinem Fall dann die Kapazitaet durch das Dielektrikum.
Hi, danke! Aber die kapazitive Messung hab ich fürs erste verworfen. Grund: die Blasen sind keine Luftblasen sondern Lunker, d.H: sie enstehen durch den Schwund beim Abkühlen. d.H. das Material das in der Blase fehlt ist in der nahen Umgebung mehr. Außerdem hab ich nachgemessen, gibt auch Kugelförmige Blasen mit 0,2mm. Einzig Möglichkeit die mir einfällt, man müsste das Feld irgendwie fokussieren sodass der Epsilonunterschied im Zentrum der Faser überproportional stärker beiträgt. Grüße, Rainer
Kurze Zwischenmeldung. Habe 2 Nebler auch China bekomen. Die Version mit LEDs ist deutlich stärker. Habe den (LED-) Nebler in einem randvoll mit Wasser gefülltes 0,5l Bierglas betrieben. Als Detektor hab ich Piezoplättchen genommen wie sie in Kinderspielzeug etc. als Piepser verwendet werden. Wenn man die Platte unter Wasser direkt in den Fokus des Neblers hält hab ich bis zu 10V (spitze-Spitze) bei ca. 1,8MHz gemessen. Überall im Glas sind die 1,8MHz aber deutlich messbar. es sind 50Hz in komischer Form überlagert. Liegt wohl am mitgelieferten Snt. (das übrigends einen Ausländischen stecker hat) Zu dem Nebler gibts passende Ersatzpiezos. Die haben ca. 20mm Ø und 1,4mm dicke. Sowas werd ich mal als nächsten Detektor probieren. Sieht soweit recht vielversprechend aus! Grüße, Rainer
Hast du dich schon mal mit der Ultraschallmikroskopie beschäftigt?. Wird in der Halbleiterei verwendet, um Fehler beim Packaging von ICs zu analysieren. Auch Leiterplatten werden damit auf Delamination hin untersucht. http://de.wikipedia.org/wiki/Akustische_Mikroskopie Allerdings ist die Ankopplung an Deinen Stab sicherlich schwer zu bewerkstelligen.
Das Ankoppeln an den Stab wird noch zu leisten sein, jedoch die Interpretation scheint mir das Problem.
Hi, was meinst du mit Interpretation? Die Signalauswertung? Der Artikel zur US-Mikroskopie ist gut. Mein Verfahren muss so geartet sein, dass der Fall 4a (Oberfläche des Stabes) und 4d (Blasen) in diesen Abblundungen: http://de.wikipedia.org/wiki/Akustische_Mikroskopie#Wechselwirkungsarten_in_der_Probe einen möglichst unterschiedlichen Effekt machen. Man kann den Ultraschall des Neblers ganz gut mit einem Löffel fokussieren, also sollte es mindestens genausogut mit einem aus Alu oder VA gefrästen Parabolspiegel gehen. Meine Idee ist, die Ultraschallquelle und den "Sehstrahl" des Ultraschalldetektors auf die gleiche Stelle des Stabes zu fokussieren, aber so dass der Ultraschall weder direkt, noch am Kunststoff gebrochen in den Detektor kann (also beide akkustischen Achsen nicht genau senkrecht zur Achse sondern mit gewisser Parallelkomponente) Es bleibt nur noch die Streuung der Blasen. Klingt das realistisch? Grüße, Rainer
Hi, hab inzwischen den Blitztrafo direkt an die Röhre montiert und paar Lötstellen nachgelötet, jetzt gehts besser! Bei hoher Blitzfrequenz kommt jeder Blitz, bei ca. 1Hz fällt immer mal wieder einer aus. Flanken am Gate sind recht steil (20ns oder so). Ich hab schon mehrere Stroboskope bzw Blitzer gebaut, aber hatte immer dieses Phenomen dass ab und zu der Blitz nicht zündet. Ich würde mich sehr freuen wenn da jemand eine physikalische Erklärung hat bzw einen Ansatz. Die Ansteuerung ist immer gleich, also was ändert sich von Blitz zu Blitz? Wo spielt der Zufall da rein? Grüße, Rainer
Hey, Quatsch, jetzt hab ich im Falschen Fenster geschrieben. Bitte letzten Post ignorieren bzw löschen.
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