Seeing durch FS-Spinne

    Servus Stathis,

    Zitat von Stathis

    Was war das für ein Spiegel? Oberflächenverspiegelt, oder normaler Alltagsspiegel der von hinten mit Alufolie beklebt ist?

    Ein Planspiegel aus dem Lichtweg zur Bildgewinnung einer Röntgenanlage, also ein optisch hochwertiger Spiegel, Material dürfte Borosilikatglas sein und natürlich hochwertig oberflächenverspiegelt.

  • Markus85

    Hat den Titel des Themas von „Seeing durch FS-Spinne“ zu „🏴‍☠️ Seeing durch FS-Spinne 🏴‍☠️“ geändert.

    Servus Stathis,


    ich kann nur beschreiben, was ich gemessen hatte. Klar, die Rückseite war viel wärmer, aber die vorn messbare Temperaturänderung kam nicht von Warmluft, die vom Untergrund aufgestiegen ist.


    Im dem von Kalle verlinkten Artikel ist der Zusammenhang zwischen Absorptionsgrad und Emissionsgrad beschrieben. Unsere üblichen Spiegel und damit auch der von mir genutzte sind mit Alu bedampft und selbst hochglanzpoliertes Alu hat auch keinen Emissionsgrad von Null. Es ist ja auch bekannt, dass alubedampfte Spiegel mit einer Reflektivität von 88% bis 94% angegeben werden. Damit absorbieren sie einen Anteil Licht und entsprechend den im pdf beschriebenen Zusammenhängen müssen sie damit auch einen geringen Emissionsgrad aufweisen.


    Gruß Stefan

    Servus Zusammen,


    Junge, Junge - da bin ich den ganzen Tag in der Arbeit und schon explodiert der Faden ^^.


    Gekapert würde ich sagen ^^ !!!


    Nur kurz von mir, da ich heute recht platt bin von der Arbeit...


    Der Datenlogger ist gestern Abend noch gekommen und ich hab ihn gleich mal über Nacht raus gelegt und mit geschrieben.


    Den Offset der 4 Kanäle hab ich eben - den heute Nacht gemessenen Werten entsprechend - angepasst. Alle 4 Fühler waren knapp 10 Zentimeter über dem Holztisch, der auf der freien Wiese stand, sollten also die gleiche Temperatur gemessen haben.


    Den Offset von Channel 1 hab ich um -0,1°C und Channel 3 um +0,2°C angepasst.


    Hab ihn eben nochmal raus gelegt um eine zweite Nacht die Kanäle mit einander zu vergleichen. Gestern Nacht je Std. ein Messpunkt. Heute Nacht je Minute ein Messpunkt.


    Ich hoffe, dass ich am Wochenende anfangen kann.


    Die Beiträge werde ich in Ruhe lesen.


    Schöne Grüße Markus


    Datenlogger +/- 0,3% (+1°) Messgenauigkeit:


    Hallo Beisammen,


    Ich habe das Laser-IR-Thermometer aus der Küche mal mit ein paar Testobjekten konfrontiert.



    Von links nach rechts:

    • Ein verspiegelter Fangspiegel in Alufassung
    • Ein 10cm Pyrexspiegel, von mir selbst sphärisch poliert aber nicht verspiegelt. Polierte Seite zeigt nach oben. Rückseite ist auch blank.
    • Ein Klotz Bk7

    Dazu noch der Tisch.


    Dann wollte ich die Teile irgendwie in der Temperatur ändern. Ich dachte über den Kühlschrank nach. Da kamen mir Bedenken, weil sich dann, wenn ich z.B. den Spiegel raushole und wieder auf dem Tisch platziere, genug Zeit ist, dass sich Taubeschlag auf dem Glas bilden kann, was dann durch Verdunstung die Laser-IR-Messung stören könnte. Dann habe ich an den Ofen gedacht. Aber natürlich nicht im Grill-Modus, sondern 'nur' im Teller-Warmhaltebetrieb. Also den Ofen entsprechend eingestellt und mal zur Probe einen Teller reingelegt. (Ist ja dafür vorgesehen) Nach 20min hatte der Teller unangenehm hohe 80C. Das war mir für die Optikteile etwas viel. Ich hab das dann so gemacht, dass ich den Ofen abgeschaltet habe und beobachtet habe, wie so langsam die Temperatur drinnen absinkt. (Scheint ganz gut isoliert zu sein der Ofen!) Dann so bei 60C habe ich die Teile reingelegt, nochmal 1min die Teller-Warm-Stufe eingeschaltet und dann ausgeschaltet, leise 20min ziehen lassen. Dann die Teile zügig wieder aufgebaut und gemessen.


    Hier die Tabelle:


    Meine Gedanken zur Messung.


    Also der Tisch hat sich nicht verändert, außer das vielleicht im Tagesgang die Temperatur zum Abend hin in der Wohnung etwas absinkt. Das Fangspiegelglas scheint irgendwo zwischen Stathis und Stefan zu liegen. Die Temperatur ist deutlich erhöht, aber es gibt wohl eine Komponente der Reflektion und der Laser-IR-Messpunkt hat einfach irgendeinen Fleck der gegenüberliegenden Wand angeguckt und es gibt dann eine Art Mittelwert. Ich würde anteilig schätzen 75% Spiegelkörper und 25% Reflex. Die Alufassung (auf den dicken Klotz hinten gezielt) ist klar wärmer und passt irgendwie mit dem BK7 Klotz. Beide sind recht groß und evtl. war die köchel-Zeit nicht ausreichend, die durch und durch zu erwärmen und beim Aufbau waren die dann schon etwas kälter. Der 10cm Spiegel scheint am besten angepasst gewesen zu sein. Hat ja auch kleinere Masse und ist nur 1cm dick. Der war gut thermalisiert.


    Ich denke, wenn man genug Zeit zum thermischen einbalancieren gibt, wird Metall, poliertes (unverspiegeltes) Glas und roh geschliffenes Glas das selbe sein. Bei Spiegeln (auf die Spiegelfläche gezielt) gibt es eine Kombination. 75% Anteil kommen vom Spiegelkörper und 25% Reflektion, wo der Spiegel gerade hinguckt.


    Tja, hoffe die Daten helfen in der Diskussion.


    Clear Skies,

    Gert

    An Reinhold: recht haste, darüber hab ich mich ja auch schon beklagt, dass so ein einfaches Strahlungsthermometer diese Probleme macht. Zu Spinnenseeing hab ich ja auch schon meine Meinung gesagt, nämlich: Wenn es beachtlich ist, sieht man das an der Form im Beugungsmuster z.B. als besonders helle Spikes.

    An Jan: Das werde ich natürlich nochmal ausprobieren, mit meinem Rasierspiegel. Beim letzten Mal hats gefunzt.

    An Stathis: Wenn du jahrelang was falsch gemacht haben solltest, reicht das nicht, die Physik neu zu erklären. Natürlich zeigt so ein Strahlungsthermometer irgendwelche Zahlen an, aber wenn manche schon Schnappatmung bei einer Abweichung von 1,5° bekommen..


    Ich habe nur mit meinem Strahlungsthermometer wiederholt festgestellt, dass keine blanken Flächen, vor allem keine Spiegelflächen und auch Glasflächen nicht sicher gemessen werden. Bei Glasflächen ist es besonders kompliziert; Was sieht das Gerät? Emission vom Glas? Reflexion oder Transmission von dahinter oder davor liegenden Flächen?


    Der Versuch von Stefan h kann deshalb verfälscht sein, weil der Messfleck des Gerätes vielleicht größer als gedacht ist und er Wand neben dem Spiegel erwärmt und mitgemessen hat.


    Aber ja, jeder darf alle Flächen mit einem Strahlungsthermometer messen und dann entsprechend sein Teleskop umbauen.

    Und wenn ich hier mitkriege, wie problematisch offenbar die Verwendung dieser einfachen Strahlungsthermometer sind, liegt Markus mit seinem Datenlogger doch nicht so schlecht. Manche brauchens kompliziert.

    Hallo Gert,


    der Versuch ist im Prinzip gut, aber ich glaube doch ein Schnellschuss. Ebenso wie die Schlussfolgerungen.


    Und nochmal: Natürlich ist auch jede glänzende Fläche, die nur im Strahlungsaustausch steht, irgendwann im Strahlungsgleichgewicht. Dabei muss man aber zwei Dinge beachten: 1. Spiegelnde Flächen emittieren oft so wenig, dass das Gerät einfach nicht messen kann. Es braucht eine gewisse Intensität für eine ordentliche Messung. UNd wenn das (mein Gerät) zu wenig Strahlung kriegt, zeigt es nicht unbedingt ---, sondern irgend eine Zahl.

    2. Wenn irgendeine spiegelnde Fläche nicht nur im Strahlungsaustausch sondern auch im Wärmeaustausch steht, wie normal immer mit der Luft und der Emissionsgrad gering ist, ist die Fläche nie im Strahlungsgleichgewicht. Und dann misst man: weder Lufttemperatur noch Oberflächentemperatur noch Temperatur der reflektierten Fläche, sondern irgendwas.


    Ihr könnt auch nochmal n Schnelltest machen: Mit dem Teil den Himmel messen (Bei mir: ----), den bewölkten Himmel messen und den Himmel im Spiegel messen und dabei nicht vergessen, dass der Messfleck wesentlich größer als der Leuchtpunkt ist. Hier ist der Messkonus von meinem Gerät


    Gruß

    Stephan

    Hallo zusammen,


    1. Vielleicht sollten wir Markus den Thread wieder zurückgeben und einen eigenen Thread zum Thema aufmachen. Dieses finde ich nämlich sehr interessant, das geballte Know-How (aus verschiedenen Blickwinkeln) auch.

    2. Zu meiner Erfahrung mit der Wärmebildkamera: ich kann hier nur aus praktischer Erfahrung sprechen (ich hab auch schon, in voller Atemschutzmontur und mit Kamera vor der Maske, eine Glastür geküsst). Ist jetzt schon ein paar Jahre her, vielleicht kann ich das mal bei einem Klönschnackbesuch im FW-Magazin erneut ausprobieren. In meiner Erinnerung war:

    - die Glastür opak, resp. schwarz (also kalt) auf dem Bild

    - Du siehst nur die reflektierte Wärme (z.B. dich selbst)

    - Diese WB-Kameras haben einen Messbereich, der für die Anwendung optimiert ist, also Körperwärme - Wärmequellen (z.B. el. Leitungen oder Flammen). Der Offset ist nicht absolut, d.h. die Kamera sollte immer in Bewegung sein, sonst "verschwindet" die Wärmequelle mit der Zeit. Sie sind also nicht mit dem von Stathis verwendeten Sensor vergleichbar

    - Es ist also nicht wahrscheinlich, dass Stathis etwas falsch gemacht hat. Ich habe mich zu sehr von meiner platten Nase mit der WB-Kamera verleiten lassen. Deren Messmethode ist aber nicht gleich, wie bei Stathis' Messgerät.

    Mein Fazit ist (auch aus meiner Erfahrung bei der Entwicklung von Wärmesensoren): Es gibt diverse Messverfahren und es ist extrem wichtig, das richtige Verfahren für das zu messende Objekt zu verwenden. Ein grundlegendes Verständnis zu Schwarzkörperstrahlung, Transmission und Reflexion im Messbereich bei Strahlungsmessung resp. thermische Impedanz bei Wärmeleitung kann nicht schaden.


    Herzliche Grüsse Robert

    Ich habe keine besondere Begabung, sondern bin nur leidenschaftlich neugierig. (Albert Einstein)

    Gefällt mir 1

    Hallo Robert,


    ich hab nochmal den Artikel über die IR-Messung überflogen. (Sollte wirklich n eigener Faden werden). Der Emissionsfaktor ist ungewiss. Deshalb kann son Pyrometer eigentlich nur als Quotientenpyrometer einigermaßen für alle möglichen Oberflächen funktionieren. Also dass es die Intensität bei zwei Wellenlängen misst und ins Verhältnis setzt. Ich hoffe, die billigen Geräte arbeiten so. Und eine Wärmebildkamera tut das wahrscheinlich nicht, sie misst wohl in einem größeren Wellenlängenbereich, dafür Sie zeigt einfach schnell, wo die meiste Wärmestrahlung herkommt, was für diese Zwecke ausreicht, nicht aber für unsere. Ganz einfach: Misst das Gerät die Intensität einer Fläche die 10° und einen Faktor von 5 hat oder eine Fläche mit 20° bei einem Faktor von 3, nur als Beispiel. Ich kann mir nicht vorstellen wie das auch nur einigermaßen sicher gehen soll.


    Gruß

    Stephan

    Zitat von Gert

    Das Fangspiegelglas scheint irgendwo zwischen Stathis und Stefan zu liegen.

    Deine Messung liegt sogar deutlich über der von mir gemessenen Änderung, ich hatte ja vorn nur einen Anstieg von ca. 6° bei rückseitigem Anwärmen auf ca 50°. Ich muss mal nachschauen, ich habe von diesen Spiegeln irgendwo noch einen beschädigten, an dem kann ich dann per Kontakt mit einem Fühler die Temperatur messen und auf den kann ich auch etwas aufkleben, den gestern benutzen will ich für solche Versuche nicht nutzen.

    Zitat von quilty

    Der Versuch von Stefan h kann deshalb verfälscht sein, weil der Messfleck des Gerätes vielleicht größer als gedacht ist und er Wand neben dem Spiegel erwärmt und mitgemessen hat.

    Nö, nichts verfälscht, da die Messung aus kurzer Entfernung stattgefunden hat und die für die Messung abgetastete Fläche mit Sicherheit nicht neben dem Spiegel war

    Zitat von Robert Ganter

    Vielleicht sollten wir Markus den Thread wieder zurückgeben und einen eigenen Thread zum Thema aufmachen

    Das könnte die Moderation machen, die Beiträge zu dem abweichenden Thema in einen eigenen Faden auslagern


    Gruß Stefan

    Zitat von quilty

    wenns euch interessiert […]

    Gefällt mir, deine Versuchsanordnung macht vieles einfacher, weil sie den größeren Wärmefluss (Temperaturgradient) des hellen Tages zur Erkenntnisvertiefung nutzt. Die Wärme fliesst tagsüber vom Himmel zum Boden und nachts vom Boden zum Himmel. Das Teleskop stünde in diesem Gradienten.


    Das was die Versuchsanordnung von der Situation im Weltraum unterscheidet, ist die Umgebungsluft. Die Umgebungsluft ist mit ihren Eigenarten (Temperatur, Wasserdampfgehalt, Bewegung, Brechungsindex) der Gamechanger in Sachen Seeing.


    Hast du Zeit und Nerven und zwei dieser Spiegel? Stellst du den einen auf dicke nasse Tücher und den anderen entfernt, auf dicke trockene Tücher und vergleichst erneut die rückseitigen Temperaturen? Windstille vorausgesetzt. Nur wenn du Zeit und Interesse hast.



    Hallo zusammen,


    Es war, glaube ich, in diesem Faden, wo ein Astrofreund nasse Steinplatten vor seinen Newton gelegt hat. Ich jedenfalls kann das nachvollziehen. Feuchte Luft kann besser Wärme transportieren als trockene Luft. In der Folge sollten nächtens unter anderem die Fangspiegelbleche näher - wenn auch nur Nuancen - an der Lufttemperatur sein, als unter gleichen Bedingungen bei trockener Luft. Ich selbst benutze (noch) ein senkrecht ventilierendes und unter dem Scopekopf bodenstehendes Gebläse.


    Wollte man aus der Ferne für sein eigenes Set etwas aus Messergebnissen anderer lernen oder ableiten, wäre nicht nur Kenntnis von den Temperaturunterschieden am Blech sondern auch zur Lufttemperatur in unmittelbarer Umgebung notwendig. Und, die meines Erachtens entscheidenden Punkte sind die Luftbewegung und Luftfeuchte. In feuchter Luft sind die Temperaturunterschiede seltener so krass wie in trockener Luft, und bei Bewegung ohnehin.


    Der Newton dieses Fadens steht im saftig grünen Gras? Luftfeuchte darüber?


    Mir völlig unverständlich, wie sich in den Debatten so vieles auf die genauen Temperaturen einschränkt. Es käme meines Erachtens auf den Grad der Abweichung Umgebungslufttemperatur zur Massentemperatur (Spiegel, Fangspiegelarm, whatever) an und wie die Art der Abweichung erfolgt.


    Relativmessungen wie die von Markus in diesem Faden erlauben stressfreie Betrachtung. Für den schwachen Temperaturgradienten der Nachtmessung käme es meiner Meinung nach auf Aufmerksamkeit bei der Messung der Lufttemperatur an. Aber auch keine Hürde, die sich nicht nehmen ließe.


    Zitat von Markus85

    Schöne Grüße, Markus


    Hallo Markus,


    ich will nicht nerven, ginge es irgendwie, deine professionell angegangenen Temperaturmessungen um den Verlauf der Luftfeuchte zu ergänzen?


    Grüße, Pardon

    Hi Pardon,


    die rel. Luftfeuchte werde ich mit messen, ebenso die Temperatur in unmittelbarer Umgebung, sowie zwischen Hut und FS.


    Habe mir heute einen Plan zu recht gelegt, was und wo ich messen möchte. Heute regnet es bei uns ständig - geht also sowieso nichts.


    Ich melde mich morgen Abend mit dem potentiellen Messaufbau.


    Ob ich so professionell vor gehe kann ich nicht sagen, aber ich gebe mir Mühe ^^.


    Schöne Grüße Markus

    Zitat von Pardon

    Hast du Zeit und Nerven und zwei dieser Spiegel? Stellst du den einen auf dicke nasse Tücher und den anderen entfernt, auf dicke trockene Tücher und vergleichst erneut die rückseitigen Temperaturen? Windstille vorausgesetzt. Nur wenn du Zeit und Interesse hast.

    Die Messungen sind eher nutzlos, da offensichtlich rückseitig verspiegelte Teile gemessen werden und keine oberflächenverspiegelte, wie sie für Astro genutzt werden


    Dazu kommt der Versuchsaufbau, bei dem erst im Schatten und anschließend in der Sonne gemessen wurde- und damit die Umgebungstemperatur das Messergebnis mit Sicherheit verfälscht hat

    um Fangspiegel geht es nicht … es handelt sich um eine vergleichende Versuchsanordnung, die hinter der abschattenden Fläche, aufgedampftes Metall auf einer Glasscheibe als Träger, genannt Kosmetikspiegel, mal einen feuchten Untergrund (vergleichbar einem nassen Rasen) mal einen trockenen Untergrund (vergleichbar einem Mallorca-Handtuch) auf der Rückseite hat. Bei Windstille liesse sich die Stärke der Wirkung von feuchten Untergründen an Hand einer Temperaturmessung aufzeigen.


    Im nächsten Schritt könnte man eine polierte Blechplatte nehmen …. und so weitere Gedankengänge entwickeln und auf den Fangspiegelarm und dessen spätere Ausgestaltung gedanklich ausdehnen.


    Grundlagenforschung sieht ein wenig anders aus, ich weiß schon. Ich fand die Vorgehensweise von Stephan {quilty} gemessen an den Möglichkeiten und Schnelligkeit richtig gut. Es war an ihn gerichtet, falls er noch einen zweiten identischen Spiegel hätte …

    Zitat von stefan-h

    Die Messungen sind eher nutzlos, da offensichtlich rückseitig verspiegelte Teile gemessen werden und keine oberflächenverspiegelte, wie sie für Astro genutzt werden


    Dazu kommt der Versuchsaufbau, bei dem erst im Schatten und anschließend in der Sonne gemessen wurde- und damit die Umgebungstemperatur das Messergebnis mit Sicherheit verfälscht hat

    Mit Sicherheit nicht, weil sich die Umgebungstemperatur nicht geändert hat, siehe Versuchsaufbau


    Wo ist jetzt nochmal der Unterschied zwischen vor- und rückseitig verspiegelt?

    hmm,

    da die Strahlungsenergie in 4. Potenz von der Temperatur in Kelvin abhängig ist, kann man sich leicht ausrechnen, worin der Unterschied einer IR-Temperaturmessung einer Glasscheibe in einem Gebäude oder nachts im Freien besteht.


    Beispiel:

    Glasscheibe habe 10% Reflexion (0,1), sei 20°C (293K) warm, während der Raum selbst 17° hat.

    E ~ 2934 * 0,9 + 2904 * 0,1 (90% Emission der eigenen Wärme, 10% Reflexion der Umgebung)

    Wenn das Gerät den Reflexionsgrad (hier 10%) nun mit 11% annimmt ... misst das Gerät trotzdem fast noch die gleiche Temperatur.


    Jetzt draußen nachts: Glasscheibe sei 7°C (280 K). Der Himmel sei -25° (248 K)

    E ~ 2804 *0,9 + 2484 *0,1

    Jeder kann sich selbst ausrechnen, was das Gerät dann anzeigt, wenn es von einer Reflexion mit 11% ausgeht.


    Vielleicht macht das klar, welche Stellschrauben man korrigieren muss, wenn man mit IR-Messgeräten arbeitet und warum ich Referenzvergleiche unter einem Carport empfehle.


    Robert Ganter

    Ich kann mir gut vorstellen, dass du in einer Glastür, die ~10% im IR reflektiert, einen "Schatten" (eigentlich das Gegenteil) des eigenen Körpers erkennst. Eine Raufasertapete oder eine Holztür mit ähnlichem Reflexionsgrad ist dagegen so diffus, dass da der Schatten nicht abgebildet wird. Mir fehlt dazu nur die eigene Erfahrung

    Und wenn es ne moderne Wärmeschutzverglasung ist, dann spiegelst du dich im IR noch besser.

    quilty
    Die Sonne tagsüber strahlt mit T = ~6000 K ... Da absorbieren Gegenstände im sichtbaren Wellenlängenbereich (~400 nm aufwärts). Und nicht wie bei T = 300 K im Bereich der IR-Strahlung oberhalb von ~3 Mikrometer. (-> Wien'sches Verschiebungsgesetz wer es genauer wissen will)

    Glas ist für Sonnenlicht überwiegend transparent, heizt sich kaum auf. Anders als das Metalldach meines Autos. Nachts im Spätherbst kriegen aber beide Flächen raureif, verhalten sich fast gleich.


    Vielleicht erklärt das die unterschiedlichen persönliche Erfahrungen?



    PS: Als Mod stelle ich nichts um. Bitte überlegt euch selbst, was ihr zum Thema beitragen möchtet.


    Wenn Markus hier 'ne Messreihe publizieren möchte, steht es ihm frei eine neue Diskussion darüber zu starten. Ich befürchte nur, dass die "rege" Beteiligung deshalb nicht weniger wird. Letztlich sind Diskussionen dafür da, dass man drüber redet ...


    Ich wünsche mir nur, dass man beim Abfassen von Antworten selbst seinen Text mal sacken lässt, ob er die Diskussion weiter bringt. Meine Vermutung ist, dass dies weniger der Fall ist, wenn man stündlich die Antworttaste drückt, wie hier zeitweise geschehen.


    Der Astrotreff freut sich über alle 5-Euro-Spenden, wenn etwas für's Phrasenschwein reif ist. ;) -> :pig:

    Also ich finde, die Temperaturmessung mit IR-Thermometer ist für Astronomen so nützlich, dass sie einen eigenen Faden verdiente.

    Die Fangspiegelstreben sind son bisschen untergegangen, ich nehme an zu recht. Wenn Markus mit Messwerten kommt, wird es erst interessant, wenn man zeigen kann, dass sie das Seeing wesentlich beeinflussen, egal welche Temperaturen sie haben.

    Zitat Kalle66 Forenmeister „Ich wünsche mir nur, dass man beim Abfassen von Antworten selbst seinen Text mal sacken lässt, ob er die Diskussion weiter bringt. [sic!] “ … :hot_beverage:

    Quilty:

    Quarz ist im nahen IR transparent. Die Quarzschutzschicht handelsüblicher Teleskopspiegel verschlechtern den Reflexionsgrad eines Teleskopspiegel im IR. Das Alu unter der Schicht darunter reflektiert im IR ja ganz gut. Dazu kommen noch Effekte bei dünnen Schichten, wo ich aus dem Stegreif aber nichts dazu sagen kann. Für genaue Messungen mit einer IR-Pistole wohl ein schwieriges Objekt. Ohne Kalibrierung der Messpistole (oder IR-Kamera) würde ich den Ergebnissen nicht trauen.

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