Bodenmikrofon bauen...

[Helmut Schellong]

On 07/10/2023 20:47, Michael S. wrote:

Am 10.07.2023 um 17:45 schrieb Marte Schwarz:


Wollte man die reine Dickenschwingung nutzen, müsste man die Scheibe zwischen zwei Metallplatten kleben und vermutlich mit deutlich größerer seismischer Masse arbeiten, um ähnliche Amplituden zu erreichen.

Im Umkehrschluß ist die Frage: Willst Du das auch?
Das gilt dann, wenn Du in ein weiches Medium, wie Luft einkoppeln willst. Dein Körperschall kommt aber mit sehr wenig Amplitude und seitens der akustischen Impedanz sehr hart daher. Du willst also auch hart ankoppeln, mit wenig Amplitude aber viel Kraft. Da ist der Dickenschwinger aber klar im Vorteil. Der Hebel wirkt als Körperschallaufnehmer gegen Dich, nicht für Dich. Den hat amn hier eingebaut, weil das Ziel hier die akustische Ankopplung an die weiche Luft im Ziel stand, also mit wenig Kraft, viel Weg zu machen.

Genau diese Gedanken sind mir auf meiner abendlichen MTB-Runde auch durch den Kopf gegangen.
Stichwort Impedanzanpassung.

Hier fehlt mir völlig das Bauchgefühl. In der Praxis liegt der Schallaufnehmer nur an wenigen Punkten auf dem rauhen Asphalt auf, meist wohl nur an 3 Punkten. Durch die dort hohe Flächenpressung ist die Anbindung dann doch wieder deutlich weicher, als wenn der Schallaufnehmer flächig auf hartem Beton aufliegen würde.

Das erinnert analog an Wärmeleitpaste.

Und an eine Kugelstoßkugel, die als Beschwerung genommen werden könnte.
Preßfläche und -Druck werden größer.

Asphalt ist akustisch tot.


--
Mit freundlichen Grüßen
Helmut Schellong var@schellong.biz
http://www.schellong.de/c.htm http://www.schellong.de/c2x.htm http://www.schellong.de/c_padding_bits.htm
http://www.schellong.de/htm/bishmnk.htm http://www.schellong.de/htm/rpar.bish.html http://www.schellong.de/htm/sieger.bish.html
http://www.schellong.de/htm/audio_proj.htm http://www.schellong.de/htm/audio_unsinn.htm http://www.schellong.de/htm/tuner.htm
http://www.schellong.de/htm/string.htm http://www.schellong.de/htm/string.c.html http://www.schellong.de/htm/deutsche_bahn.htm
http://www.schellong.de/htm/schaltungen.htm http://www.schellong.de/htm/math87.htm http://www.schellong.de/htm/dragon.c.html

 

[Sieghard Schicktanz]

Hallo Hanno,

Du schriebst am Mon, 10 Jul 2023 12:10:25 +0200:

Na ja, ich glaub jetzt nicht, daß das Video gefaket wurde, nur um dich
zu ärgern. Soo spröde scheinen die Dinger nicht zu sein, wenn man die
offenbar sogar freihand bohren kann. Beeindruckend.

Verbundglas läßt sich auch bohren. Der relevante Punkt ist die _flächige_
Verklebung, die ein Zerbröseln unterdrückt.

--
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nicht gestattet, ebenso Zusendung von Werbung oder ähnlichem)
-----------------------------------------------------------
Mit freundlichen Grüßen, S. Schicktanz
-----------------------------------------------------------

 

[Michael S.]

Am 10.07.2023 um 21:26 schrieb Bernd Mayer:

Am 08.07.23 um 16:02 schrieb Bernd Mayer:
Am 08.07.23 um 15:32 schrieb Michael S.:
Am 27.06.2023 um 20:02 schrieb Michael S.:
zur Ortung von Lecks in Wasserleitungen im Boden gibts im
professionellen Bereich solche Dinger:
https://www.hawle-service.at/produkte/leckortungsgeraete/bodenmikrofone

Zur Ortung eines Rohrbruchs in unserer privaten Wasserversorgung
möchte ich sowas nachbauen.
Da ich im Netz keine Quellen zum Bau eines Bodenmikrofons für diesen
Zweck gefunden habe, möchte ich es anderen einfacher machen, weshalb
ich mein Vorgehen in einem Video verewigt habe:

https://www.youtube.com/watch?v=nrbYF5Y240E


das Video gefällt mir!

Nachtrag:

ich habe jetzt nochmal aufs Grundrauschen des Gerätes geachtet.
Ich finde das recht laut, falls das nicht das Blätterrauschen oder ein
Wasserfall in der das Natur war.

Wie gesagt, ich habe ne Action-CAM in die Ohrmuscheln gesteckt, um das
aufzunehmen. Auf den eigenen Ohren ist es ein wenig besser.

Das Ploppen beim Aufsetzen auf den Boden ist recht laut.

Ja, die AGC des MAX9814 begrenzt das aber.

Da könnte man noch eine Mute-Funktion (Stummschaltung) einbauen zum Wohl
des \"Wünschelrutengängers\".

Hat mich jetzt nicht so gestört.

Evtl. reicht da ein einfacher Schalter am Boden des Gerätes der beim
Aufsetzen/Abheben betätigt wird.

Nette Idee.

> Wieviel Ohm hat der Kopfhörer?

Vermutlich 2x300 Ohm (Standard für Aviation Headsets)

> Hängt der direkt am Ausgang des MAX9814?

Ja

> Oder hat der Kopfhörer einen Verstärker integriert?

Nein.

Michael

 

[Bernd Windisch]

sehr schön! freut mich, dass es geklappt hat!

 

[Volker Bartheld]

On Mon, 10 Jul 2023 11:46:56 +0200, Marte Schwarz wrote:

Am 10.07.2023 um 10:38 schrieb Helmut Schellong:
Ich selbst würde unten eher löten, mit Löthonig.
Ein echter Schellong eben :-(
Gute Idee, mit Messingschraube geniale Alternative zum Kleben.
Werde ich wohl versuchen, wenn der Sekundenkleber mal aufgibt.
Wenn Du Pech hast, ist die Scheibe anschließend taub.

Falls vom Piezoelement noch was übrig ist. So ein dünnes Scheibchen an
so eine dicke Schraube zu löten, würde ich mich wegen des erheblichen
Unterschieds in der thermischen Masse jedenfalls nicht trauen. Das war
zwar mit einem ungeregelten Lötkolben, aber sagen wir so: Ich hatte
schon beim Löten von normalen Anschlußdrähten durchaus wechselnden
Erfolg. Disclaimer: Ist eine Weile her, die Qualität mag sich gebessert
haben.

Ich bin mir nicht sicher, ob die Formierungstemperatur bereits
überschritten wird. Falls ja, wars das mit der Piezoaktivität. AFAIR
war die bei den PZT nicht allzu hoch.

Das kommt noch hinzu.

Volker

 

[Volker Staben]

Am 10.07.23 um 21:27 schrieb Helmut Schellong:

Anders herum ist jedoch DC möglich.
Eine angelegte DC-Spannung verformt den Piezo dauerhaft (?).
Das widerspräche dem kapazitiven Charakter.

MannoMannoMann - Herr, lass Hirn regnen.

https://www.physikinstrumente.de/fileadmin/user_upload/physik_instrumente/files/datasheets/P-810-P-830-Datenblatt.pdf

V.

 

[Helmut Schellong]

On 07/11/2023 15:23, Volker Staben wrote:

Am 10.07.23 um 21:27 schrieb Helmut Schellong:
Anders herum ist jedoch DC möglich.
Eine angelegte DC-Spannung verformt den Piezo dauerhaft (?).
Das widerspräche dem kapazitiven Charakter.

MannoMannoMann - Herr, lass Hirn regnen.

Ist ein Satz von mir falsch?


--
Mit freundlichen Grüßen
Helmut Schellong var@schellong.biz
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http://www.schellong.de/htm/schaltungen.htm http://www.schellong.de/htm/math87.htm http://www.schellong.de/htm/dragon.c.html

 

[Michael S.]

Am 04.07.2023 um 19:46 schrieb Michael S.:

Also bin ich nochmal los und bin mir ziemlich sicher, dass ich das Leck
gefunden habe.

Heute war noch ein lokaler Dienstleister mit Bodenmikrofon da. Die haben
meinen Fund bestätigt.
Das professionelle Gerät hat neben dem Kopfhörer noch ein Display mit
Lautstärkeanzeige. Man kann durch Tastendruck beim Vorrübergehen dann
jeweils den Pegel abspeichern und den Lautstärkeverlauf vergleichen.
Am Maximum gräbt man dann und findet den Rohrbruch im Idealfall auch dort.
Spannender war das Fachsimpeln und die Fälle, in denen das nicht
funktioniert.
--
In einem Fall lag ein größerer Findling auf dem Rohr. Über dem Findling
war das Geräusch am lautesten. Dort war aber nicht der Rohrbruch sondern
nur die beste Schallleitung zur Oberfläche. Der Rohrbruch war 20 Meter
daneben und dort mit dem Mikrofon nicht hörbar.
--
In anderen Fällen hat der Rohrbruch den Bereich um das Rohr bereits
weiträumig freigespült und einen Hohlraum geschaffen. Je nach Druck ist
die lauteste Stelle dann da, wo der Wasserstrahl gerade Material von der
Kavernenwand abträgt, und das kann wohl auch 1-2m daneben sein.
--
Manchmal ist es auch vor und nach dem Rohrbruch am lautesten und direkt
darüber hört man kaum was, weil das Rohr dort keinen Kontakt zum
Erdreich mehr hat.
--
Fies sind im allgemeinen die Stellen, an der die Bodenbeschaffenheit
nicht konstant ist, Sand, Steine, Lehm sich abwechseln. Dort kann man
häufig ziemlich daneben die lauteste Stelle finden.
--
Die Korrelatortechnik funktioniert bei Kunststoffrohren nur über
Entfernungen von ca. 30-40m. Für unsere 150m also völlig ungeeignet
--

Ich habe noch zwei Bilder gemacht:
https://ibb.co/GVnSDNm
https://ibb.co/yhqCqLg

Der Klöppel der da raushängt, ist lose und steht dann auf dem Boden auf.

Baufirma war auch schon da und hat sich das angeschaut. Termin für die
Grabungsarbeiten steht aber noch aus.

Michael

 

[Michael S.]

Am 11.07.2023 um 17:02 schrieb Michael S.:

Ich habe noch zwei Bilder gemacht:
https://ibb.co/GVnSDNm

der geht nicht, der ist richtig:
https://ibb.co/VwsvB4g

Michael

 

[Guido Grohmann]

Volker Bartheld schrieb:

Falls vom Piezoelement noch was übrig ist. So ein dünnes Scheibchen an
so eine dicke Schraube zu löten, würde ich mich wegen des erheblichen
Unterschieds in der thermischen Masse jedenfalls nicht trauen. Das war
zwar mit einem ungeregelten Lötkolben, aber sagen wir so: Ich hatte
schon beim Löten von normalen Anschlußdrähten durchaus wechselnden
Erfolg. Disclaimer: Ist eine Weile her, die Qualität mag sich gebessert
haben.

Ich habe bestimmt mehrere Dutzend von den Dingern verlötet und auch
etliche entlötet, aber kaputtgegangen ist mir da nicht ein einziger. Bei
mechanischem Zug am angelöteten Draht hingegen reißt gerne ein Stückchen
aus der Scheibe raus.

Guido

 

[Rolf Bombach]

Michael S. schrieb:

Am 09.07.2023 um 19:09 schrieb Helmut Schellong:

Das Schraubengewicht zieht mit einem bestimmten Gewicht am Piezo und stellt eine träge Masse dar.

Die Gewichtskraft

Genau hier bist Du völlig auf dem Holzweg. Die Gewichtskraft ist völlig irrelevant.
Das Mikrofon funktioniert auch in der Schwerelosgigkeit wo es keine Gewichtskraft gibt.

Also die grundlegende Idee, statt der schweren Masse eine träge Masse
zu verwenden, finde ich geradezu bahnbrechend. Der olle Albert mit
seinen ohnehin nur relativen Theorien ist doch Schnee von vergangenen
Jahrtausenden.

Am besten nimmt man die gewünschte Masse, etwa aus Blei, oder bei
Bedenken toxikologischer Art besser Gold, und trennt den trägen
Teil vom schweren. Das Abfallprodukt schwere - aber nicht träge -
Masse, kann man zu Fantasiepreisen an die Formel 1 verkaufen.
Über alles rechnet sich das. Garantiert.

--
mfg Rolf Bombach

 

[Rolf Bombach]

Volker Staben schrieb:

Am 10.07.23 um 21:27 schrieb Helmut Schellong:
Anders herum ist jedoch DC möglich.
Eine angelegte DC-Spannung verformt den Piezo dauerhaft (?).
Das widerspräche dem kapazitiven Charakter.

MannoMannoMann - Herr, lass Hirn regnen.

https://www.physikinstrumente.de/fileadmin/user_upload/physik_instrumente/files/datasheets/P-810-P-830-Datenblatt.pdf

Zitat:
- Druckbelastbarkeit bis 1000 N
- Zugbelastbarkeit bis 5 N

Eben. Genaugenommen wäre es also günstiger, wenn man die seismische
Masse auf dem Piezo stehend und nicht unterhalb ziehend montiert.
Aber wenn\'s hält... Kann mir schon vorstellen, dass der Piezo-
wasauchimmer leidet, wenn das Gerät mal zu forsch hingestellt wird.

--
mfg Rolf Bombach

 

[Axel Berger]

Rolf Bombach wrote:

Michael S. schrieb:
Genau hier bist Du völlig auf dem Holzweg. Die Gewichtskraft ist völlig irrelevant.
Das Mikrofon funktioniert auch in der Schwerelosgigkeit wo es keine Gewichtskraft gibt.

Also die grundlegende Idee, statt der schweren Masse eine träge Masse
zu verwenden, finde ich geradezu bahnbrechend.

Sorry, hier hast Du Dich verrannt. Michael schrieb vermutlich bewußt
*nicht* Verzicht auf schwere Masse sondern auf Gewichtskraft und verwies
zu recht auf die Schwerelosigkeit. Wenn man es sinnvoll mechanisch
ankoppelt, also aufdrückt, (das Mikrphongehäuse, der Schwingkörper hat
ja gerade keinen Kontakt) dann funktioniert das Mikrophon auch auf der
ISS. Ich würde ja anbieten, das zu beweisen, aber gerade diesen Monat
wird das Haushaltsgeld etwas knapp. Ich vertraue aber darauf, daß Du es
selbst merkst.


--
/¯\\ No | Dipl.-Ing. F. Axel Berger Tel: +49/ 221/ 7771 8067
\\ / HTML | Roald-Amundsen-Straße 2a Fax: +49/ 221/ 7771 8069
 X in | D-50829 Köln-Ossendorf http://berger-odenthal.de
/ \\ Mail | -- No unannounced, large, binary attachments, please! --

 

[Marte Schwarz]

Hi Axel,

Also die grundlegende Idee, statt der schweren Masse eine träge Masse
zu verwenden, finde ich geradezu bahnbrechend.

Sorry, hier hast Du Dich verrannt.

Du solltest Deinen Ironiedetektor mal wieder polieren.

Marte

 

[Marte Schwarz]

Hi Michael,

Dein Körperschall kommt aber mit sehr wenig Amplitude und
seitens der akustischen Impedanz sehr hart daher. Du willst also auch
hart ankoppeln, mit wenig Amplitude aber viel Kraft. Da ist der
Dickenschwinger aber klar im Vorteil. Der Hebel wirkt als
Körperschallaufnehmer gegen Dich, nicht für Dich. Den hat amn hier
eingebaut, weil das Ziel hier die akustische Ankopplung an die weiche
Luft im Ziel stand, also mit wenig Kraft, viel Weg zu machen.

Stichwort Impedanzanpassung.

Hier fehlt mir völlig das Bauchgefühl. In der Praxis liegt der
Schallaufnehmer nur an wenigen Punkten auf dem rauhen Asphalt auf, meist
wohl nur an 3 Punkten.

Das ist in Bezug auf Deine Anpassung vom Messingstück (oder flächige
Ankopplng eines stabileren Aufsetzstücks) nicht relevant. Spannend ist
bei der derzeitigen Diskussion die Ankoppling an das Piezoelement. Da
hier von Körperschall die Rede ist, ist das eine sehr \"hochohmige\"
Ankopplung mit viel Kraft uns wenig Weg. Luftschall ist hingegen nahe am
\"Kurzsschluss\", mit wenig Kraft und viel Weg.
Egal auf wie kleinen Punkten Du die Standplatte ankoppelst, es wird
Körprschall bleiben, insbesondere die Ankopplung von der Standplatte
(oder dem Messingrohr derzeit) an das Piezomaterial.

Durch die dort hohe Flächenpressung ist die
Anbindung dann doch wieder deutlich weicher, als wenn der
Schallaufnehmer flächig auf hartem Beton aufliegen würde.

Der Effekt dürfte hier minimal sein. Beim Ultraschall nimmt man genau
deshalb die Gelschicht, um den Impedanzsprung zur Hautoberfläche zu
minimieren. Das im Kontakt zum Asphalt zu machen scheint mir wenig
zielführend zu sein. Du koppelst aber auch keine Körperschalleistung in
den Boden ein, das macht ein großes Problem weniger als bei
Ultraschall-Echomessungen.

Aber jetzt wirds hochspekulativ.
Einig sind wir uns in dem Punkt, dass der \"Dickenschwinger-Effekt\" bei
gleicher Schallamplitude ein vielfaches an Signal erzeugt als der
\"Biegeschwinger-Effekt\".
Die Frage ist nur, ob eine so harte und massive Anbindung die Amplitude
nicht massiv wegdämpft (Fehlanpassung).

In Deinem Fall tatsächlich. Du solltest beim Körperschall - Dein
Körperschall i Asphalt ist deutlich \"hochohmiger\" als meine
Körperschallquellen in Menschen ;-) - auf extrem \"hochohmiger\" Anpassung
achten. Der Biegeschwinger auf der Messingscheibe ist ja ene Art
Impedanzanpassung, um die \"hochohmige\" Dickenschwingung der Piezoscheibe
besser an die \"niederohmige\" Luft anzupassen.

Marte

 

[Marte Schwarz]

Hi Michael,

Heute war noch ein lokaler Dienstleister mit Bodenmikrofon da. Die haben
meinen Fund bestätigt.

Gratulation. Was haben die dazu gesagt, dass Du den Bereich schon
markiert hattest?

Das professionelle Gerät hat neben dem Kopfhörer noch ein Display mit
Lautstärkeanzeige. Man kann durch Tastendruck beim Vorrübergehen dann
jeweils den Pegel abspeichern und den Lautstärkeverlauf vergleichen.
Am Maximum gräbt man dann und findet den Rohrbruch im Idealfall auch dort.

An sich eine einfach zu implementierende Funktion.

Spannender war das Fachsimpeln und die Fälle, in denen das nicht
funktioniert.

Spannend. Hier spricht die Praxis ;-)

> Der Klöppel der da raushängt, ist lose und steht dann auf dem Boden auf.

Passt. Der weiche Rand fängt wohl in der Regel den Hauptimpuls auf und
entlastet damit den Piezo.

Marte

 

[Michael S.]

Am 12.07.2023 um 06:39 schrieb Marte Schwarz:

Hi Axel,
Also die grundlegende Idee, statt der schweren Masse eine träge Masse
zu verwenden, finde ich geradezu bahnbrechend.

Sorry, hier hast Du Dich verrannt.

Du solltest Deinen Ironiedetektor mal wieder polieren.

Meiner war sich auch unsicher.

--
Michael

 

[Michael S.]

Am 12.07.2023 um 08:24 schrieb Marte Schwarz:

Heute war noch ein lokaler Dienstleister mit Bodenmikrofon da. Die
haben meinen Fund bestätigt.
Gratulation. Was haben die dazu gesagt, dass Du den Bereich schon
markiert hattest?

kurze Verwunderung. War kein großes Thema.
Den Bauunternehmer hats mehr interessiert. Der wollte damit unbedingt
auch mal drübergehen und hören.

Das professionelle Gerät hat neben dem Kopfhörer noch ein Display mit
Lautstärkeanzeige. Man kann durch Tastendruck beim Vorrübergehen dann
jeweils den Pegel abspeichern und den Lautstärkeverlauf vergleichen.
Am Maximum gräbt man dann und findet den Rohrbruch im Idealfall auch
dort.

An sich eine einfach zu implementierende Funktion.

Würde trotzdem ein Vielfaches der Zeit benötigen, die ich bisher
reingesteckt habe. Alternativ ne Bargraphanzeige oder ein
Zeigerinstrument mit vorgeschaltetem Poti.

In meinem Fall benutzt mein Ohr das Grundrauschen als Referenzpegel.
Damit ist relativ leicht die lauteste Stelle zu orten. Ohne
Grundrauschen oder bei deutlich lauterem Rohrbruch stelle ich mir das
deutlich schwieriger vor.
Zumal bei der aktuellen Lösung dann auch noch die AGC Verwirrung stiften
würde.

Feintuning dann vielleicht beim nächsten Rohrbruch ...

--
Michael

 

[Helmut Schellong]

On 07/11/2023 22:56, Axel Berger wrote:

Rolf Bombach wrote:
Michael S. schrieb:
Genau hier bist Du völlig auf dem Holzweg. Die Gewichtskraft ist völlig irrelevant.
Das Mikrofon funktioniert auch in der Schwerelosgigkeit wo es keine Gewichtskraft gibt.

Also die grundlegende Idee, statt der schweren Masse eine träge Masse
zu verwenden, finde ich geradezu bahnbrechend.

Sorry, hier hast Du Dich verrannt. Michael schrieb vermutlich bewußt
*nicht* Verzicht auf schwere Masse sondern auf Gewichtskraft und verwies
zu recht auf die Schwerelosigkeit. Wenn man es sinnvoll mechanisch
ankoppelt, also aufdrückt, (das Mikrphongehäuse, der Schwingkörper hat
ja gerade keinen Kontakt) dann funktioniert das Mikrophon auch auf der
ISS. Ich würde ja anbieten, das zu beweisen, aber gerade diesen Monat
wird das Haushaltsgeld etwas knapp. Ich vertraue aber darauf, daß Du es
selbst merkst.

Es gibt zu diesem Thema viele Mißverständnisse und immer wieder Fehlinterpretationen.

Ich habe mich bemüht, eine robustere mechanische Konstruktion zu finden.
Und ich habe sie gefunden, so daß das Mikrofon auf der Erde in jeder
beliebigen Betriebslage operieren kann. Im Weltraum auch. Harte Stöße werden verdaut.
Es geht nicht darum, daß Michael das umsetzt.

Ein angehängtes Gewicht von 5 g ist gewiß nicht viel.

Ich werde beweisen, daß eine Schraube ohne Schaden angelötet werden kann.


--
Mit freundlichen Grüßen
Helmut Schellong var@schellong.biz
http://www.schellong.de/c.htm http://www.schellong.de/c2x.htm http://www.schellong.de/c_padding_bits.htm
http://www.schellong.de/htm/bishmnk.htm http://www.schellong.de/htm/rpar.bish.html http://www.schellong.de/htm/sieger.bish.html
http://www.schellong.de/htm/audio_proj.htm http://www.schellong.de/htm/audio_unsinn.htm http://www.schellong.de/htm/tuner.htm
http://www.schellong.de/htm/string.htm http://www.schellong.de/htm/string.c.html http://www.schellong.de/htm/deutsche_bahn.htm
http://www.schellong.de/htm/schaltungen.htm http://www.schellong.de/htm/math87.htm http://www.schellong.de/htm/dragon.c.html

 

[Volker Bartheld]

On Wed, 12 Jul 2023 08:24:08 +0200, Marte Schwarz wrote:

Heute war noch ein lokaler Dienstleister mit Bodenmikrofon da. Die haben
meinen Fund bestätigt.
Gratulation. Was haben die dazu gesagt, dass Du den Bereich schon
markiert hattest?
Das professionelle Gerät hat neben dem Kopfhörer noch ein Display mit
Lautstärkeanzeige. Man kann durch Tastendruck beim Vorrübergehen dann
jeweils den Pegel abspeichern
An sich eine einfach zu implementierende Funktion.

Sprich: Man hängt an die semiprofessionelle Version einen Arduino und
ein LCD, 3D-druckt ein hübsches Gehäuse, dann kann das Ding Sachen tun,
von denen träumt man nur. ;-) Inklusive Triangulation.

Volker