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 welche Meßuhr für Sphärometer?
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Seite: von 2

Burkhard
Senior im Astrotreff

Deutschland
244 Beiträge

Erstellt am: 12.10.2006 :  20:17:20 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Spiegelschleifgemeinde,
vielleicht stoße ich bald zu euch. Zuerst möchte ich mir aber noch ein paar Infos zum Thema einholen. Daher bin ich unter anderem dabei, mir eine Liste zu machen, was ich alles an Vorarbeit leisten oder besorgen muß. Unter anderem benötige ich eine Meßuhr. Welche Genauigkeit sollte sie haben (0,001mm) und woher bekommt man diese?
Meßuhren mit 0,01mm sind an jeder Ecke zu haben, die mit 0,001mm nicht.
Danke im Voraus!
Gruß, Burkhard.

Bearbeitet von: am:

Felix G
Meister im Astrotreff

Deutschland
259 Beiträge

Erstellt  am: 12.10.2006 :  20:22:07 Uhr  Profil anzeigen  Sende Felix G eine ICQ Message
Hallo Burkhard,

also ich wüsste nicht wozu man eine derart hohe Genauigkeit benötigen sollte. Ob der Spiegel annähernd sphärisch wird kann man doch auch per Edding, oder später mit dem Foucault-Test herausfinden. Bleibt noch die Messung der Pfeiltiefe, die wohl kaum auf 1/1000 mm genau bekannt sein muss.

Vielleicht habe ich aber auch irgendwas essentiell wichtiges übersehen, so gut kenne ich mich mit der Thematik nicht aus.


Gruß,
Felix

So viele Treppen und so wenig Zeit!

Bearbeitet von: am:
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Birki
Altmeister im Astrotreff

Österreich
2475 Beiträge

Erstellt  am: 12.10.2006 :  20:48:54 Uhr  Profil anzeigen  Besuche Birki's Homepage
hallo!
ich denke auch, dass eine 1/100 Käfer messuhr den job gut macht. wichtiger ist eine breite basis des sphärometers. zu dem thema gibt es, glaube ich mich zu erinnern, eine kleine herleitung nach dem gauß'schen fehlerfortpflanzungsgesetz in einem der ATMT - volumes ...
lg
birki

Bearbeitet von: am:
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MartinB
Altmeister im Astrotreff

Deutschland
3541 Beiträge

Erstellt  am: 12.10.2006 :  21:20:26 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Burkhard,

die Sache ist die:

1. Du brauchst keine Meßuhr. Eddingtest beim Schleifen ist genauer zum Testen auf Sphäre. 1/20 mm Meßschieber ist genau genug für die Pfeiltiefe.

2. Wenn Du doch eine Meßuhr kaufen willst, um ein Sphärometer zu bauen, macht nur eine mit 1/1000 mm Teilung Sinn.

Ich habe mir eine vollmechanische Mitutoyo-Meßuhr bei Hoffmann Werkzeuge in München gekauft. Diese Wunderwerke der Mechanik gibt es immerhin schon für unter 100 Euro. Hoffmann verkauft aber leider nur an gewerbliche Kunden.

Gruß,
Martin

Bearbeitet von: MartinB am: 12.10.2006 21:22:04 Uhr
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Roland
Altmeister im Astrotreff

Deutschland
3249 Beiträge

Erstellt  am: 12.10.2006 :  22:09:47 Uhr  Profil anzeigen
Hallo,

wenn man die Brennweite beim Feinschliff auf ein paar Millimeter genau bestimmen will geht kein Weg an einer tausendstel-Uhr vorbei, für Prüfungen auf Sphäre und plane Rückseite gilt das gleiche. Eine Abweichung zur idealen Sphäre von kleiner als 1/100mm erreicht man bei neutraler Strichführung schon mit Karbo 80. Eine 1/100mm-Uhr, am besten eine mit 10mm oder mehr Messweg, kann man allerdings gut beim Foucaulttest einsetzen.

Bearbeitet von: am:
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Birki
Altmeister im Astrotreff

Österreich
2475 Beiträge

Erstellt  am: 12.10.2006 :  22:38:00 Uhr  Profil anzeigen  Besuche Birki's Homepage
hallo!
und wie fertigts ihr die sphärometer zu den 1/1000 uhren ?
lg
birki

Bearbeitet von: am:
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Roland
Altmeister im Astrotreff

Deutschland
3249 Beiträge

Erstellt  am: 12.10.2006 :  22:59:56 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Birki,

ich mache es so:
In eine 10-12mm dicke Aluscheibe auf der Drehbank Rille reinstechen und drei 3-4mm Lagerkugeln im 120°-Abstand festkleben, zuvor mit einem leichten Hammerschlag auf die Kugel einen kleinen Sitz formen. In die Mitte wird eine Stahlbuchse zur Aufnahme der Uhr eingepresst.
Davon habsch zwei Stück, je einmal mit 40 und 60mm Radius.
Dem sieht dann so aus:


Bearbeitet von: Roland am: 12.10.2006 23:04:45 Uhr
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Birki
Altmeister im Astrotreff

Österreich
2475 Beiträge

Erstellt  am: 12.10.2006 :  23:41:28 Uhr  Profil anzeigen  Besuche Birki's Homepage
Zitat:
Original erstellt von: Roland


In eine 10-12mm dicke Aluscheibe auf der Drehbank Rille reinstechen und drei 3-4mm Lagerkugeln im 120°-Abstand festkleben, zuvor mit einem leichten Hammerschlag auf die Kugel einen kleinen Sitz formen.

servus!
so ähnlich schaut meines auch aus - ich denk mir nur halt, dass die 1/1000 leere kilometer sind, wenn ich eine pfeilhöhe mess. werde wohl mal den ATMT artikel rauskramen oder selber nachrechnen...
lg
birki

Bearbeitet von: am:
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Roland
Altmeister im Astrotreff

Deutschland
3249 Beiträge

Erstellt  am: 12.10.2006 :  23:59:17 Uhr  Profil anzeigen
Zitat:
ich denk mir nur halt, dass die 1/1000 leere kilometer sind,
1/1000mm Differenz der Pfeilhöhe bei 60mm Messradius und 20" F/4.5 machen knapp 5mm Brennweite aus, 1/100mm also 50mm, eine solche Abweichung bringt ein errechnetes Design schon aus der Fassung was Schwerpunkt u Dimensionierung von Dekrädern, Trussstangenlänge u Höhe der Rockerbox (beim Dobson) betrifft

Bearbeitet von: am:
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Raphael
Anbieter

Deutschland
658 Beiträge

Erstellt  am: 13.10.2006 :  04:21:07 Uhr  Profil anzeigen  Besuche Raphael's Homepage
Hallo zusammen,

bitte beachtet aber, dass nicht alle Messuhren die 1/1000 mm anzeigen auch so genau messen! Anzeige- und Messgenauigkeit sind zwei unterschiedliche Dinge. Auf mehrere mm Messweg diese Genauigkeit exakt und reproduzierbar zu halten ist seeehr schwierig. Wenn die Messuhr auch nur ganz wenig verkippt oder verspannt eingebaut wird zeigt sie schon falsche Werte. Macht Euch bitte mal klar, wie wenig 1µm überhaupt ist (Bis mindestens 400er Schmirgel kann mn auch nicht so genau ablesen, wegen der Rauhigkeit der Fläche). Da gehen dann auch schon geringste Temperaturschwankungen in die Messung mit ein, da der Weg sehr stark übersetzt wird. Nicht umsonst baut MAHR - einer der führenden Hersteller von Längenmesstechnik - mechanische Messuhren mit 1µm Genauigkeit nur mit einem Messbereich von +/- 50µm zu brauchbren Preisen. Diese sogenannten Feintaster oder "Millimess" sind dann mit Hilfe von Endmassen in die Nähe des zu messenden Wertes einzustellen und dann kann man erst messen. Oder man nutzt sie ausschliesslich für Vergleichsmessungen - dazu gibt es in der Optikfertigung Probe- und Einstellgläser.

Kurz: Ich finde die Bastelei mit 1/1000 mm Messuhren die auch noch über mehrere Millimeter Messweg verfügen für sehr gewagt. Es mag gutgehen - muss aber nicht.

Ferner ist es vollkommen überflüssig im Amateur-Bereich solange es um die Herstellung von Teleskopspiegeln geht.
Wer mit Sphärometer arbeiten will sollte sich auf eine 1/100 Uhr beschränken, dafür aber über den gesammten Spiegeldurchmesser messen. Z.B. mit einem einfachen Balkensphärometer. Selbst bei den feinsten Schmirgeln kann man noch leicht Pfeilhöhen von bis zu 2/100mm ausgleichen wenn man merkt man liegt falsch. Sobald man anpoliert hat kann man den Krümmungsradius mit Foucault sehr genau bestimmen - auf wenige mm genau wenn man sich ein bisschen Mühe gibt. Beim Auspolieren hat man einen Mindestabtrag von 2/100 mm um die letzten Oberflächenschäden aus dem Glas zu nehmen. Dabei sollte eine Korrektur von wenigen µm der Pfeilhöhe wohl kein nennenswertes Problem sein.

Wieso soll man also schon beim (Grob)Läppen im µm-Bereich arbeiten, wenns erst beim letzten Schritt nötig ist. Und beim polieren stehen, wie gesgt, auch andere - billigere und genauere - Messmethoden zur Verfügung.

Fazit: Sphärometer ist super! Aber bitte die Verhältnismässigkeit beachten. 1/100mm reicht bei weitem aus.

Viele Grüße,
Raphael

http://www.Optikpraxis.de

Bearbeitet von: am:
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Burkhard
Senior im Astrotreff

Deutschland
244 Beiträge

Erstellt  am: 13.10.2006 :  05:00:01 Uhr  Profil anzeigen
Danke für die Antworten!
Dann wird´s wohl ein Balkensphärometer mit 1/100mm Meßuhr.
Gruß, Burkhard

Bearbeitet von: am:
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Birki
Altmeister im Astrotreff

Österreich
2475 Beiträge

Erstellt  am: 13.10.2006 :  11:10:47 Uhr  Profil anzeigen  Besuche Birki's Homepage
Zitat:
Original erstellt von: Raphael

Anzeige- und Messgenauigkeit sind zwei unterschiedliche Dinge. Auf mehrere mm Messweg diese Genauigkeit exakt und reproduzierbar zu halten ist seeehr schwierig. Wenn die Messuhr auch nur ganz wenig verkippt oder verspannt eingebaut wird zeigt sie schon falsche Werte


hallo!
danke für die schützenhilfe - nach einem etwas faden vormittag am verkehrsamt habe ich eine ganze bäckerei-serviette mit einer fehlerableitung vollgekritzelt. wenn a.) mich meine erinnerung bzgl. der formel zur sag-berechnung nicht getäuscht hat, b.) ich das fehlerfortpflanzungsgestetz richtig in erinnerung hab c.) mein handy taschenrechner funktioniert und ich d.) nicht irgendeinen blödsinn gebaut hab, dann gilt für R=ROC, r=radius des sphärometers und s = sag folgende formel
R=r^2/(2*s)
das ergibt nach dem fehlerfortpflanzungsgesetz
delta(R) = ((r/s*delta(r))^2+(r^4/(2*s^4)*delta(s)^2)^1/2
(man verzeihe die programmiererartige notation)

nun ein beispiel: sphärometerradius r = 30 mm, Krümmungsradius R = 1800mm (z. B. der beliebte 1:6 6" Newton): sag ist dann 1,56 mm, und ich sage mal, dass delta(r) (=die genauigkeit des messuhren-messpunkts) 1/10 mm sei.
für delta(s) = 1/100 ist dann delta(R), die ungenauigkeit des ROC 19,4 mm, für delta(s) = 1/1000 gilt delta(R) = 19,2 mm

... ist also wurscht für kleine sphärometer...

für r = 75 mm, also einem sphärometer, dass den ganzen kleinen hauptspiegel abdeckt, gilt: delta(R) = 17 mm für delta(s) = 1/100 und delta(R) = 5,1 mm für die genauere messuhr mit delta(s) = 1/1000. hier bringt die messuhr allerdings was ...

was kann man daraus schliessen?
1.) besser ein möglichst grosses sphärometer als ein kleines mit genauer/teurer messuhr
2.) delta(r) sollte klein sein (sieht man, wenn man sich die formel anschaut) - ein balkensphärometer ist dementsprechend vermutlich besser hinzukriegen ...
3.) wie genau muss die sag für die gegebene anwendung sein? für die meisten zwecke wird eine ganauigkeit der brennweite im bereich von 1 cm wohl vertretbar sein

4.) man bedenke raphaels weise worte, dass die ablesegenauigkeit nicht unbedingt der absolutgenauigkeit der messuhr entspricht. dementsprechend kann delta(s) noch grösser sein als die vermuteten 10^-2 bzw. 10^-3 mm
lg
wolfi

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Stathis
Forenautor im Astrotreff

Greece
4750 Beiträge

Erstellt  am: 13.10.2006 :  11:21:22 Uhr  Profil anzeigen  Besuche Stathis's Homepage
Zitat:
Original erstellt von: Burkhard

Dann wird´s wohl ein Balkensphärometer mit 1/100mm Meßuhr.

und wozu bitte brauchst du sowas? Reicht es nicht, die Pfeiltiefe auf 1/10 mm einfach per Messschieber zu messen, bzw. den Krümmungsradius per Lampenreflex auf ca. 2 cm zu bestimmen? (siehe hierzu Ermittlung der Pfeiltiefe).
Im übrigen sehe ich es genau wie MartinB. Die Anwendungen, die Roland beschreibt spielen doch nur in seltenen Ausnahmefällen eine Rolle, oder? Wer muss den bitte beim Schleifen, die Brennweite auf ein paar mm bestimmen können? Man schleift erst den Spiegel, misst im Polierstadium per Foucault die Brennweite auf wenige mm genau und baut dann das Teleskop.

p.s.
Ich verwende mein Shärometer (mit 1/1.000 Messuhr) nur noch, um bei unserem Spiegelschleifertreffen bei den andren zu prüfen, ob ihre angehenden Spiegel sphärisch sind. Ich selbst halte den Eddingtest für genauer, übrigens auch zum prüfen der Rückseiten auf Planität.

Stathis
http://www.stathis-firstlight.de

Bearbeitet von: am:
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Birki
Altmeister im Astrotreff

Österreich
2475 Beiträge

Erstellt  am: 13.10.2006 :  11:23:58 Uhr  Profil anzeigen  Besuche Birki's Homepage
Zitat:
Original erstellt von: Stathis

Zitat:
Original erstellt von: Burkhard

Dann wird´s wohl ein Balkensphärometer mit 1/100mm Meßuhr.

und wozu bitte brauchst du sowas? Reicht es nicht, die Pfeiltiefe auf 1/10 mm einfach per Messschieber zu messen, bzw. den Krümmungsradius per Lampenreflex auf ca. 2 cm zu bestimmen?


Hi!
für einen Hauptspiegel von einem Dob sicherlich, weil mans ja anpassen kann. für etwas aufwändigeres (katadioptrisches fernrohr etc.) braucht mans halt schon, tät ich mir denken (deswegen hab ich ja eins )
lg
birki

Bearbeitet von: am:
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ThomasWalt
Meister im Astrotreff

Deutschland
290 Beiträge

Erstellt  am: 13.10.2006 :  12:23:57 Uhr  Profil anzeigen
Hi Birki,

da hast Du fast richtig gerechnet.
Wenn du in dem Term (r^4/(2*s^4) die 2 durch ne 4 ersetzst
und vor der ^1/2 noch ne Klammer `)` setzst, dann stimmts.
( dR/ds = -r^2/(2*s^2) )


Thomas

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Roland
Altmeister im Astrotreff

Deutschland
3249 Beiträge

Erstellt  am: 13.10.2006 :  13:32:24 Uhr  Profil anzeigen
Schwürd sagen jeder wie er will u wie er kann, eine 1/1000mm Uhr muss man vor allem beim ersten Spiegel nich haben, macht die Sache aber bei Großkalibern imho leichter.
Auch wenn noch zehn Mann das Gegenteil behaupten möchte ich persönlich das Feinmessgerät nicht mehr missen denn seit ich die Teile mit den Lagerkugeln einsetze passt die Brennweite auf den Punkt (2-3mm)

Früher waren ja auch z.B. die 18" Scherben 75 statt 25mm dick, wurden oben statt unten geschliffen und jeder war damit selig

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