Logging Technik

[yewie56]

Ständig steht die Frage im Raum:

Was war zuerst da ?

a) ein Brumm, welcher
b) dazu führt, dass Gebäudeteile zum durchaus spürbaren Vibrieren angeregt werden

oder

a) durchaus spürbare Bodenvibrationen
b) und ein dadurch hervorgerufener Brumm, welcher beispielsweise durch die Vibrationen angeregter Gebäudeteile entsteht.

Wenn man nun mit Mikrofonen misst, und dazu noch ein Geophon verwendet, könnte man das vermutlich herausbekommen.
Ein Signal von beiden wird stärker sein. Und dieses könnte man dann der Primärursache zuordnen.

Da wir aber unkalibrierte Messeinrichtungen haben, wird dies schwierig. Zumindest um die Intensität der Signale eines Geophones und eines Mikrofones miteinander zu vergleichen.

Mhm, wenn man aber nun für beide Messgrößen ein und das gleiche Sensorsystem verwenden könnte. Beispielsweise zwei Elektretkapseln, welche sich doch ziemlich ähnlich verhalten. Zumal wenn sie aus der selben Serie sind.
Da ich 50 WM-58(?) von Panasonic bei Pollin erstanden habe, müsste sich dies machen lassen.

Schrotti hatte hier einmal einen Hinweis auf ein Körperschallmikrofon gegeben. Es handelte sich dabei um eine Druckkammer, an das eine Mikrokapsel angekoppelt ist. Die Druckkammer wird dann mechanisch an das Objekt GEHALTEN.

Ok, ich nahm zwei Kapseln, verglich sie messtechnisch. Sie hatten einen ähnlichen Sensitivitätsgang.
Eine Kapsel baute ich in eine große Rändelmutter ein. Die wird dann auf eine große Rändelschraube geschraubt, welche eine Bohrung zum Kabelabgang hat:

P1170075.JPG

PS: Die Rändelschrauben gibts NUR im Spezial-Regal (Einzelstückweise) beim Hornbach, und das nicht ganz billig ..

Ich nahm eine zweite große Rändelmutter, und klebte sie mit einem 3-4mm Luftspalt und Silikon auf die erste Rändelmutter.
Das Silikon müsste elastisch bleiben. Auf die zweite Rändelmutter schraubte ich eine lange Schraube, auf welche ich Gewichte anbringen könnte.
Der Vorteil dieser Konstruktion wäre es gewesen, das ich dieses System nicht nur vertikal, sonder auch horizontal hätte anbringen können. Die Hebelwirkung der Schraube in Verbindung mit Gewichten müsste nun diese 3-4mm Druckkammer in ihren mechanischen Abmaßen bewegen - wegen dem elastischen Silikon.
Leider klebte das Silikon auf den Rändelschrauben nicht.
Vermutlich das Kühlmittel bei den Zwerspanungsarbeiten der Schrauben war noch - fettig - drauf geblieben.

P1170079.JPG

Alternative:
Ich besorgte mir eine HT-Rohr DN50 Muffe, eine in die Muffe passende sehr große (Karosserie-) Unterlagscheibe und zwei Muttern.
Die lange Schraube hatte ich ja schon.
Die HT-Rohr Muffe bildete nun auf dem unteren Rändelschraubenpodest die Druckkammer. Positiv war es, dass dort noch Silikon übrig geblieben war, welches den Gummi der Muffe abdichtete.

P1170076.JPG

P1170078.JPG

Und hier noch eine Schnittzeichnung:

Seismo.jpg

Das Gehäuse der Kapsel habe ich durch ein eingeklemmtes Stück Draht elektrisch mit der Rändelschraube verbunden.
Das Ganze habe ich dann in einen runden Möbelfuß aus Stahlrohr mit Silikon eingeklebt. Beides zusammen brachte eine gute 50Hz-Brummunterdrückung zustande.

Auf diese Art bin ich nun in der Lage, zumindest vertikale Beschleunigungen (wie bei einem normalen Geophon auch) messtechnisch mit Spektrum-Lab zu erfassen.
Es funktioniert SEHR gut.
Die Wasserfälle - und der Vergleich Mikrofon/EKK-Geophon folgen.

Zumindest für meine Situation habe ich eindeutige Klarheit:
Die Vibrationen sind ZUERST da!

[obod0002]

interessanter Ansatz, yewie.
Könntest Du bitte mal einen vergleichenden Screen von SpecLab hier einhängen?

[obod0002]

Zumindest für meine Situation habe ich eindeutige Klarheit:
Die Vibrationen sind ZUERST da!

wie ist Dein Meßaufbau damit Du zu dieser Aussage kommst? "Schlägt" das schwere Mikrofon eher aus oder heftiger oder ...?
Danke

[yewie56]

Hier der erste Wasserfallschrieb zum Vergleich:

Links das EleKtretKapsel-Geophon (EKK-Geo)
Rechts die gleiche Mikrofonkapsel in einem Mikrofon.

1209100958CAPAM.jpg

Und dann habe ich vom EKK-Geo die Druckkammer einschliesslich
dem Gewicht abgehoben und entfernt. (Das Gebilde liegt ja nur auf)
Damit entferne ich auch den Einfluss von Beschleunigungskräften!
(im Wasserfall der obere Bereich)

Während der rechte Kanal weiterläuft, passt sich der Linke Kanal an
das Verhalten eines Mikrophones an. Auch die Pegelverhältnisse sind nahezu gleich.

Die 10Hz und 30Hz Einträge beim EKK-Geo (mit Beschleunigungs-Druckkammer) sind DEUTLICHST stärker als beim Mikrofon.

1209101004CAPAM.jpg

Achja, zum Messaufbau:
das EKK-Geo steht in Raummitte auf dem Boden, das Mikro ist 10cm genau darüber mittels (federnd gelagerter) Mikrofonspinne angebracht.

[yewie56]

Hier hatte ich meine Aufzeichnung des Explorationsfahrzeuges beendet.

siehe auch
http://www.lowfrequencynoise.net/viewtopic.php?f=6&t=617

In Bildmitte stieg ich aus dem Auto kurz aus und wieder ein.
In etwa 300 Meter Entfernung fahren danach drei Pickups des Explorationsteams langsam über einen Feldweg (oberer Bereich).

Das EKK-Geophon (links) sieht einfach alles.

1209101230CAPA.jpg

300 Meter sind nur geringfügig weniger, als meine Entfernung zur nächsten (Neben-) Autobahn A659.

Zumindest meine nächtliche Belästigung ab 2:00 Morgens scheint mir immer mehr klar.

Denn ungefähr da starten die ausliefernden LKWs zum Jumprun in die "JustInTime"-Senken.

[yewie56]

Das Prinzip des Druckkkammer-Körperschallmikrofon hatte ich hier gesehen (nach schrottis Hinweis)

Stratenschulte Messtechnik
Druckkammer DK

http://www.stratenschulte-messtechnik.d ... g_deut.pdf

Gut ist auch dieses - neu entdeckte - Dokument:

Gösele, K.: "Ein einfaches Körperschallmessgerät für bauakustische Zwecke", VDI-Berichte Bd. 8
(1956) "Schall und Schwingungen in Festkörpern" S. 161/162

http://www.kurz-fischer.de/fileadmin/im ... GA2000.pdf

[obod0002]

http://www.stratenschulte-messtechnik.d%20...%20g_deut.pdf

der erste Link tut leider nicht, aber es soll ja das von Hrn. Knopp aus der Elektrozeitschrift sein

[yewie56]

Knopp ?
Elektrozeitschrift ?

Wenn Du Kopp meinst, dann meinst Du das Infraschallmikrofon aus der Elektor.
Das hat aber damit nur wenig zu tun.

Link oben korrigiert

[yewie56]

Rein zufällig sind durch die Bauart zwei wesentliche Merkmale entstanden:

a) Die Druckkammer, welche mit dem Gewichts-"Klöppel" verbunden ist, ist abnehmbar.
Der Vorteil ist, dass man dadurch verifizieren kann, ob mit Beschleunigungskomponente oder nur rein akustisch gemessen werden kann.
Der Nachteil ist, dass man den Klöppel nicht auf das Mikrofon-Podest herunterknallen lassen sollte, denn dann ist das Diaphragma der Mikrofonkapsel, welches ja mit Silikon in die Öffnung des Podestes eingeklebt ist, zerstört. Dies ist insbesondere dann schwierig, wenn man das Ganze in einem Metallrohr anordnet. Ich habe mir oben an den Schraubenkopf eine Schnur gemacht, mit der ich vorsichtig den Klöppel aufs Podest herablassen kann. Übrigens: Die ganz großen Unterlagscheiben in der Zeichnung weisen in etwa den Innen-Durchmesser des umgebenden Metallrohres (Metallischer Möbelfuß aus dem Baumarkt) auf und dienen als Führung im Rohr.

b) Da die Druckkammermuffe nur aufliegt, kann ein langsamer Druckausgleich zwischen Druckkammervolumen und umgebender Außenluft erfolgen.
Dies ist insbesondere bei barometrischen Druckveränderungen notwendig, um zu verhindern, dass das Mikrofondiaphragma eine konstante Ausdellung bekommt.
Dadurch nimmt nämlich die Sensitivität ab.

Übrigens noch einmal: Alle metallischen Teile sollten eine gute elektrische Verbindung zueinander haben (einschliesslich des Kapselgehäuses) Bei der Kapsel ist darauf zu achten, dass man den Kabelschirm an das Mikrofonpad lötet, welches mit dem Kapselgehäuse in der Regel in el. Verbindung steht.
Das ganze dient dazu, den 50Hz elektromagnetischen Brumm zu reduzieren.

Übrigens 2:
Gegen den 50Hz Brumm habe ich die Drähte der Kapsel komplett herunter geschnitten, löte dann direkt an die Pads das Kabel an. Dann kommt etwas Tesafilm, oder besser Uhu oder Uhu-Plus Sofortfest als Isolation und zum Schluss Alufolie unter die Kapsel, sodass sie eben auch von unten abgeschirmt wird. Die Folie sollte natürlich mit dem Kapselgehäuse elektrisch verbunden werden.

Bei der isolation mit flüssigen Materialien darauf achten, eben nur die elektrischen Pads zu isolieren. Macht man nämlich den Übergang von Leiterplatte der Kapsel zum Alugehäuse mit Kleb-Pampe zu, bzw. erwischt man dabei die - winzige - Ventilationsöffnung, dann hat man
aus Versehen ein
Infraschallmikrofon gebaut!

Der Nachteil ist allerdings, dass dieses Ding nicht mehr über einen barometrischen Druckausgleich verfügt.

Bei einem richtigen Infraschallmikrofon sollte man deshalb eine verschliessbare Öffnung vorsehen, welche man nur zu einer Messreihe von ein paar Stunden maximal verschliessen sollte.

Ansonsten passiert nämlich folgendes:
Gestern habe ich doch ganz andere Sachen als heute gemessen!
Wie kommt denn das!

Die Begründung für das Infraschallmikrofon hat ja schon Kopp geliefert, eine noch etwas bessere Konstruktion folgt in einiger Zeit wieder hier (ich muss das halt noch mal vorher richtig bauen)

[yewie56]

Der Vergleich des EKK-Geophones (links)
mit einem SM-24 Geophon (rechts)

Obwohl das SM-24 Geophon schon um 15dB angehoben wurde, zeichnet das EKK-Geophon deutlich besser durch.

1209182358CAPAM.jpg

Gleichwohl:
Die Wasserfälle kann man nur beschränkt vergleichen.

Die ausgeprägten Spektren des EKK-Geos bei 10Hz und 30Hz sind mir zu auffällig. (oder aber: Tatsächlich vorhanden!)

Andererseits hat das SM-24 im Bereich 0-25Hz einen ausgeprägten Teppich, in welchem der 10Hz Peak untergehen könnte.
Wo aber ist beim SM-24 Geophon dann der 30Hz Peak?

Nun gut. Wenn sie denn nicht gleich sind, dann macht das ja dann nichts, wenn mir einer von beiden eine bessere Rückkopplung des Gehörten geben könnte.
Deshalb werde ich mal beide im Einsatz haben, und versuchen mit dem Gehörten abzugleichen.