Temperatur-Problem

  • Hallo,


    ich versuche nun seit ein paar Tagen einem 16" f4,2 Newtonspiegel die Parabel beizubringen. Dabei habe ich arge Probleme. Ich bekomme die Form einfach nicht hinein, war schon mal nahe dran und habe es wieder verkorkst. [B)]
    Nun habe ich das Problem, das ich im Wohnzimmer bei meistens 20-23°C poliere, die Foucaultmessungen dann aber in einem Zimmer bei 13°C mache.
    Da muß man immer lange warten, bis sich der Spiegel abgekühlt hat.
    Umgedreht natürlich, wenn ich wieder polieren will. Und irgendwie bleibt da doch das Gefühl, einen nicht ganz durchtemperiertes Stück Glas Nanometer an der falschen Stelle abzuschaben...
    Nun habe ich mir gedacht, wozu gibt's denn die tollen Infrarot-Thermometer? Hat damit jemand Erfahrungen? Es wäre doch sehr praktisch, wenn man damit 100%ig feststellen könnte, ob der Spiegel austemperiert ist, oder in der Mitte doch noch eine wärmere Stelle ist.


    Grüße, Henri

  • Hallo Henri,


    > Nun habe ich mir gedacht, wozu gibt's denn die tollen Infrarot-Thermometer? Hat damit jemand Erfahrungen?



    Das geht leider nicht, weil die polierte Glasoberfläche in fernen IR-Bereich ziemlich gut reflektiert. Das heisst du misst nicht die Temperatur des Glases, sondern die Temperatur von irgendeinem anderen Objekt.
    Wenn du mit einer Wärmebild-Kamera gegen eine Fensterscheibe schaust, dann siehst du dich selber.


    Gruss
    Michael

  • Hi Michael,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Das geht leider nicht, weil die polierte Glasoberfläche in fernen IR-Bereich ziemlich gut reflektiert.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Oh doch, das geht sogar sehr gut.
    Für den zu betrachtenden Wellenlängenbereich (10µm) ist Glas praktisch völlig "schwarz".
    Der Absorptionsgrad (epsilon)ist nahezu 1 (bis auf die Reflexion an der Grenzfläche,
    abhängig von der Brechzahl in diesem Bereich).


    Deswegen strahlen ja auch die ganzen Optiken sehr gut Wärme ab,
    und beschlagen daher recht schnell.


    Also Henri, mit so einem Thermometer kannst Du sehr gut die Temperatur von Glas messen,
    wenn vorher an dem Ding der Epsilonwert richtig eingestellt wird (0,96?).
    Allerdings misst man nur die Oberflächentemperatur, also die Schicht,
    aus der die Strahlung kommt.


    Gruß,
    Thomas

  • Hallo Miteinander,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Oh doch, das geht sogar sehr gut.
    Für den zu betrachtenden Wellenlängenbereich (10µm) ist Glas praktisch völlig "schwarz".
    Der Absorptionsgrad (epsilon)ist nahezu 1 (bis auf die Reflexion an der Grenzfläche,
    abhängig von der Brechzahl in diesem Bereich)...
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    so sehe ich das ebenfalls. Ich hab vor einigen Jahren Messungen des Auskühlverhaltens an einem unverspiegelten Pyrex- Spiegel gemacht. Dazu wurde ein preisgünstiges IR- Messgerät von Conrad- Electronic benutzt.


    (==&gt;) Henri,


    wenn Du Dir so ein Messgerät zulegst, dann wirst Du schnell feststellen, dass womöglich die IR- Strahlungstemperaturen der Wände, der Decke sowie des Fußbodens im Prüfraum recht unmterscheidlich sind. In diesem Falle kannst Du die Foucault- Messung fast vergessen, weil der Spiegel dann niemals gleichförmig temperiert sein wird. Dagegen hilft eine thermische Isolierung in Form von Schaumstoff mit zusätlicher Alu- Folie außen. Ich hab das vor nicht allzu langer Zeit bei der Parabolisierung eines 12" Borofloat- Spiegels durchexerziert, allerdings mit Interferometermessung. Für den Temperaturausgleich musst Du dann aber mindestens 6 Stunden abwarten.


    Siehe auch:
    http://www.astrotreff.de/topic…mus,kann,eigenwillig,sein


    (==&gt;) Michael,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Wie erklärst du dann den Effekt, dass man sich mit einer Wärmebild-Kamera wie im Spiegel sieht, wenn man gegen eine Fensterscheibe schaut?
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    ganz einfach, die unverspiegelte Scheibe liefert ja auch ein Spiegelbild in sichtbaren Bereich. Dazu reicht bekanntlich die Teilreflexion von wenigen % aus. So etwas in der Art wird sicher auch im IR- Bereich passieren[}:)].


    Gruß Kurt

  • Hi Michael,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Wie erklärst du dann den Effekt, dass man sich mit einer Wärmebild-Kamera wie im Spiegel sieht, wenn man gegen eine Fensterscheibe schaut? <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Das kann ich nicht, da ich jetzt die konkreten Daten dieser Kamera nicht kenne.
    Vielleicht reichen ja schon die 4% Restreflexion aus???


    Auf jeden Fall sieht man bei Thermografieaufnahmen von Gebäuden,
    dass die Fenster hell, also warm sind.
    Würden diese nur "Licht" reflektieren, wären sie dunkel (Reflexsion der kalten Umgebung).


    H.G. Ziegler gibt in seinem bemerkenswerten Aufsatz: "Instrumente testen - aber wie?" (SuW 12/2001),
    für Glas ein e von 0,96 an.


    Für die meisten Gläser ist mit der Transmission bei 1-2µm Schluss, dann absorbieren sie nur noch.


    Gruß,
    Thomas

  • Hi,


    &gt; Das kann ich nicht, da ich jetzt die konkreten Daten dieser Kamera nicht kenne.


    Mikrobolometer-Chip 160x120 Pixel, 8-14µm



    &gt; Vielleicht reichen ja schon die 4% Restreflexion aus???


    Ich habe es gerade noch mal ausprobiert. Man sieht deutlich das eigene Spiegelbild, aber die gemessene Temperatur ist zu klein.
    Wenn ich die Kamera so halte dass ich nicht im Bild bin dann messe ich 12.5°C. Wenn ich im Bild bin, dann ca. 3K mehr (auf den Kopf gezielt).
    Das heisst man misst einen Mittelwert aus der Glas-Temperatur und der Temperatur des reflektierten Objekts.


    Gruss
    Michael

  • Hallo,


    vielen Dank für die Antworten. Ich denke, ich werde es mal mit einem preiswerten Gerät (20€) testen. Die exakte Temperatur spielt ja nicht die Rolle. Wenn sich der Spiegel über Nacht der Temperatur angepasst hat, wird gemessen. Die Differenz zur Zimmertemperatur muß ich dann abziehen und später immer in die Messung einbeziehen. Mein Rohling ist aus Borosilikatglas. Ob sich diese Mischung mit Fensterglas vergleichen lässt, weis ich nicht (aber ich denke bei der Wärmeemission eher nicht).
    Kurts Idee mit der Isolierung der Spiegelaufhängung werde ich auf jendem Falle erstmal realisieren. Um die unliebsamen Luftbewegungen zu vermeiden habe ich auch schon ein 2,50m langes Rohr aus Styropur-Trittschalldämmung zwischen Spiegel und Tester gesetzt. Ohne war eine Messung einfach nicht möglich.


    Grüße, Henri

  • N'abend Henri,


    ich leg den Spiegel immer für ca 10-15min in eine Wanne Wasser die im Prüfraum steht u dessen Temperatur hat.
    Da der Wärmeübergang hier 30X effektiver ist hat der Spiegel ruckzuck Prüfraumtemperatur.
    So ein IR-Thermometer ist wirklich ne nützliche Sache, bei Glas gehts ohne Probleme, einzig am Mopedmotor zeigt es wg dem Alugehäuse zu tiefe Temperaturen an, wobei die Bodentemperatur der Piste wieder korrekt angezeigt wird.


    Gruß Roland

  • Hallo


    könnte man nicht für das Finish Pech für 13° verwenden? würde sich ja mit Terpentin einstellen lassen.
    bleibt aber das Problem der Erwärmung beim polieren, also vermutlich eher nicht, oder hat das schon jemand versucht?


    die Nummer mit dem Wasser ist gut, ich denke dann braucht es noch eine Schüssel im Polierraum


    Gruß Frank

  • Hallo Roland, liebe Mitleser,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">...ich leg den Spiegel immer für ca 10-15min in eine Wanne Wasser die im Prüfraum steht u dessen Temperatur hat.
    Da der Wärmeübergang hier 30X effektiver ist hat der Spiegel ruckzuck Prüfraumtemperatur...
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    gute Idee, aber das wird nicht ausreichen, wenn die Temperaturverleilung der Umgebung etwa so aussieht wie in meinem Prüfraum im Winterhalbjahr.



    Bei einen in diesem Raun frei aufgestellten 12" Spiegel misst man statt Spiegelqualität nur noch „Hausnummern“, selbst nach Abschaltung der Heizung und mehreren Tagen Auskühlzeit.


    Siehe auch:
    http://www.astrotreff.de/topic…=2&SearchTerms=Fu%DFboden


    Gruß Kurt

  • Moin Kurt,


    8° Temperaturgefälle im Messraum ist schon heftig, die da enstehende Thermik würde mir wohl den Spiegel von der Halterung fegen [;)]
    Bei mir sinds 2-2,5°, aber auch da ist noch eine leichte Bewegung festzustellen, Abhilfe schafft da auch wie bei dir eine ca 1x1m große seitliche Abschirmung im Bereich des Spiegels.
    Für wichtig halte ich noch die Abwesenheit eines Temperaturgradienten (&gt;0,3°) innerhalb der Abmessungen des Prüflings.


    Grüße Roland

  • Hallo, heute habe ich mir so ein Minni-Infrarot-Messer geholt. Das kleine Ding ist wirklich sehr Aufschlussreich, beispielsweise habe ich festgestellt, das der Spiegel im kalten Raum(13°) innerhalb einer Stunde auf Raumtemperatur runterkühlt aber im Stehen immer oben 1° wärmer ist als unten. Ich muß ihn also zum abkühlen hinlegen. Aber ich werde es ab morgen nach Roland's Art tuen, eine Schüssel Wasser ist warscheinlich am effektivsten. Gute Idee!
    Noch wichtiger ist, das ich nun Temperaturunterschiede am Spiegel am Poliertisch messen kann. So wollte ich vorhin nach dem Kaltpressen mit polieren anfangen, habe aber festgestellt, das es noch eine Temperaturdifferenz zuwischen Mitte und Rand gab. Nach 30min war dann alles bestens und ich habe angefangen.
    So einen Spiegel bekommt man sicher auch ohne IR-Temp.messung hin, aber mit fühle ich mich jetzt etwas besser! ;)


    Grüße, Henri

  • Hallo Henri,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">...innerhalb einer Stunde auf Raumtemperatur runterkühlt aber im Stehen immer oben 1° wärmer ist als unten. <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    mess mit Deinem feinen Thermometer erst mal die Temperatur der Wände und Decken im Prüfraum. Wenn dabei ähnliche Unterschiede zu finden sind wie in meinem Beispiel dann vergiss die Prüfung des Spiegels ohne thermische Schutzmaßnahmen (z. B. Schaumstofftunnel mit Alufolie außen). Wenn, wie ich vermute die Decke wärmer ist als der Fußboden dann kannst Du bis zum St. Nimmerleinstag warten bis der Spiegel gleichförmige Temperatur angenommen hat. Dagegen hilft auch kein Wassebad, weil der Spiegel nämlich gleich danach wieder in inhomogenen IR- Stahlungsfeld mehr oder weniger thermisch deformiert wird.


    Gruß Kurt

  • Hi Kurt, <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Wenn, wie ich vermute die Decke wärmer ist als der Fußboden dann kannst Du bis zum St. Nimmerleinstag warten bis der Spiegel gleichförmige Temperatur angenommen hat. Dagegen hilft auch kein Wassebad, weil der Spiegel nämlich gleich danach wieder in inhomogenen IR- Stahlungsfeld mehr oder weniger thermisch deformiert wird. <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote"> solange kein horizontaler Gradient vorherrscht spricht eigentlich nix gegen eine Maskenmessung ala Foucault in der neutralen Zone, oder eine grafische Auswertung mit Foucault XL.
    Lediglich bei einer vollflächigen Erfassung per I-Meter misst man bei solchen Bedingungen nur Fahrkarten, auch wg dieser Fehleranfälligkeit hab ich auf den Bau eines solchen Geräts bislang verzichtet. (Das sicher bei Laborbedingungen hervorragende Dienste leistet)


    Gruß Roland

  • Hallo Henri,


    &gt; ... beispielsweise habe ich festgestellt, das der Spiegel im kalten Raum(13°) innerhalb einer Stunde auf Raumtemperatur runterkühlt aber im Stehen immer oben 1° wärmer ist als unten.


    Hast du mal ausprobiert was das Messgerät anzeigt wenn du den Einfallswinkel des Mess-Strahls leicht änderst? Nach meinen Versuchen mit der Wärmebildkamera sollte das Messergebnis davon abhängen, wo der reflektierte Mess-Strahl hin trifft. Wenn beispielsweise dein Kopf oder deine Hand getroffen wird, dann kann das Messergebnis gleich ein paar Kelvin grösser sein als wenn eine relativ kalte Wand oder Fussboden getroffen wird.
    Von daher halte ich eine Auflösung von 1 Kelvin für unrealistisch, wenn eine polierte Glasoberfläche gemessen wird.
    Man müsste sicherstellen, dass der reflektierte Strahl immer auf das gleiche Objekt trifft.


    Gruss
    Michael


    P.S. Mach doch mal folgenden Versuch: Das IR-Thermometer schaut unter 45 Grad Einfallswinkel auf die Glasoberfläche. Der reflektierte Mess-Strahl geht gegen eine kalte Wand. Und jetzt hälst du deine Hand in den reflektierten Strahl. Ändert sich die Anzeige?

  • Hallo Michael, <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Hast du mal ausprobiert was das Messgerät anzeigt wenn du den Einfallswinkel des Mess-Strahls leicht änderst? Nach meinen Versuchen mit der Wärmebildkamera sollte das Messergebnis davon abhängen, wo der reflektierte Mess-Strahl hin trifft. Wenn beispielsweise dein Kopf oder deine Hand getroffen wird, dann kann das Messergebnis gleich ein paar Kelvin grösser sein als wenn eine relativ kalte Wand oder Fussboden getroffen wird.
    Von daher halte ich eine Auflösung von 1 Kelvin für unrealistisch, wenn eine polierte Glasoberfläche gemessen wird.
    Man müsste sicherstellen, dass der reflektierte Strahl immer auf das gleiche Objekt trifft<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    eben probiert, der 18er hängt ja noch auf dem Mesständer im Keller.
    Versuch 1, normal im Unterhemd und bloßem Arm/Hand 14,3-14,8° mit veränderten Winkeln über die ganze Fläche
    Versuch 2, mit Pullover, Helm, Neckbrace und Handschuhen 13,6-13,8°
    Werde künftig also etwas "bedeckter" messen, die 2-2,5° Differenz in den Wandtemps ist bei 4% Reflektion wohl noch nicht so tragisch, rechts u links war der Spiegel allerdings auch abgeschirmt.


    Gruß Roland

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