Punktuelle Dehnungsmessung an einem Silikonkörper

[Counterfeiter]

Jap, mit dem Drucksensor wäre es mehr eine "ups, ich bin aberutscht"-Erkennung...
In der Doktorarbeit dennoch nicht uninteressant, hier sollten ja wenigstens 3, 4 Messmethoden und deren Vor- und Nachteile betrachtet werden.

Bleibt noch mein zweiter Vorschlag, mit dem Volumen(strom). Etwas gemeinsames Brainstorming?!
(bekomme gerade Lust auf basteln... Kneetmasse und Latex hab ich noch da )

[HaWe]

nein, das ist nicht der Punkt, auf den ich eigentlich hinaus wollte. Der OP schreibt:

Ich Suche jetzt nach einem Weg, die Ausdehnung des Kunstmagens an bestimmten Stellen zu messen.
So will ich Grenzwerte erstellen, damit Probanden wissen, wie stark sie drücken können
und wie stark der Magen grad gedehnt wird...
(und später dann: )
die Messung am Instrument keinen Rückschluss über die Position gibt.

Und das sind jetzt 2 oder eigentlich 3 Paar Stiefel:

Zumindest am lebenden Modell kann man sicher sagen:
Der alleinige Druck gibt höchstwahrscheinlich keine Auskunft über die davon verursachte, zu erwartende Dehnung,
und eine gemessene Dehnung keine Auskunft über den dahinter stehenden Druck,
und im ursprünglichen Post (TOP) war nicht zusätzlich gefordert worden, dass die Probanden nicht wissen, wo sie drücken (das sieht man ja normalerweise "von innen", es sei denn, man arbeitet "blind") bzw. dass das noch zusätzlich für das Daten-Logging mitgeplottet werden muss.

Dass der Druck also an verschiedenen Stellen mit der Ausdehnung ortsabhängig korreliert werden muss (sowohl an verschiedenen Stellen, denn (zumindest der natürliche) Fundus reagiert (am lebenden Modell) sicher anders als die Kardia, die beiden Kurvaturen oder das Antrum) als auch punktuell bei verschieden starken Drücken (was ja sicher auch nicht liniear ist), wurde bereits gesagt.

Nun ist die Fragestellung der Arbeit ja nicht erklärt worden, doch zusätzlich wird sicher auch gesunde Magenwand auf Druck anders reagieren als pathologische (z.B. ulzeröse). - was aber ja nicht in der Fragestellung impliziert sein muss.

Wenn jetzt aber zusätzlich noch für die Auswertung der Ort nach (x,y,z) Koordinaten automatisch mitgeliefert werden muss, ist das noch eine zusätzliche, 3. Anforderung.

(Woraus sich eigentlich sogar jetzt nachträglich noch ein eventuelles 4. Paar Stiefel ergibt, nämlich Vergleichbarkeit und Korrelation zwischen Kunstmagen-Verhalten und dem lebenden Gegenstück.)

Schon eine gewisse Herausforderung.
Ob man das in annehmbarer Zeit (welcher?) hinkriegt, ist genau die Frage.

[LostWok]

Guten Abend,

also das Problem ist, dass das Thema in manchen Aspekten noch nicht definiert ist und ich vielleicht im ersten Beitrag eine Schiene vorgegeben hab, die so konkret gar nicht fessteht. Aber ich versuche hier nochmal die Anforderungen meines Doktorvaters zu konkretisieren.

1. Ihm ist momentan wurscht, ob ich Dehnung, Druck, Kraft oder dimensionslos Messe. Es geht nur darum, eine Einheit zu haben, in der mit Experten Grenzwerte definiert werden können, an welche sich Probanden rantasten.

2. Generell wird es hier erst einmal um den gesunden Magen gehen.

3. Das Problem ist, dass unerfahrene Probanden nicht genau wissen, wo sie sich im Magen befinden und wo sie wie viel Druck aufwenden müssen, um das Gastroskop richtig zu verformen. Deshalb sollen sie ein visuelles Feedback bekommen. Es muss aber keine exakte Messung an jeder Stelle der Magenwand stattfinden. Ich hatte mir ein Feedback wie bei dieser Folie [ https://tiedemann-betz.de/elektronis...C%5C%27A%253D0 ] vorgestellt. Sie sprengt jedoch komplett meinen finanziellen Rahmen.
Aber Eventuell könnte ich Druckstellen vordefinieren und diese mit Drucksensoren ausstatten. Dann könnte ich dem Probanden das Feedback geben, ob er an der richtigen Stelle drückt und wie stark er drückt ? Das könnte ich dann graphisch darstellen?

4. Das ganze sollte im Februar ansatzweise vorstellbar sein.

5. Und Basti hat recht, ich werde in der Arbeit 3 verschiedene Messmethoden, mit ihren Vor- und Nachteilen, vorstellen müssen, deshalb schreib ich hier auch fleißig mit

- - - Aktualisiert - - -

Etwas in dieser Art [https://www.conrad.de/de/drucksensor...uct%20Details] könnte ich doch an den beanspruchten Stellen anbringen.

Was haltet ihr davon?

[LostWok]

Mit so einem Set von verschiedenen Sensoren könnte ich doch auch eine gewisse räumliche Auflösung erreichen [https://www.conrad.de/de/drucksensor...1008979.html]?

[HaWe]

Drucksensoren können doch nur funktionieren, wenn sie ZWISCHEN dem "Druckmittel" und dem Untergrund sind, und nicht dahinter!
Egal ob sich dann was dabei dehnt oder nicht: das wäre das selbe, als wenn du einen Drucksensor auf eine Mauer klebst und dann von der anderen Seite auf die Mauer drückst...
<--- DS <---

nur wenn der Drucksensor auf irgend was anderem dann draufliegt (Tisch etc.), das quasi den inneren Druck auf die Unterlage weiterleitet, dann kann auch ein Druck auf den Drucksensor einwirken.
capisce?

[LostWok]

Ach ok ...
Dachte instrument drückt auf silikon und silikon drückt dann auf sensor.

[i_make_it]

ich bin Medizinstudent und wurde im Rahmen meiner Doktorarbeit

Ach ok ...
Dachte instrument drückt auf silikon und silikon drückt dann auf sensor.

Äh..., Ja. Ich dachte jetzt für Medizin gilt Numerus Clausus.
Sprich Du hast ein Abitur und somit mindestens 12 Jahre Schule.
Der physikalische Grundsatz Aktio=Reaktio kommt eigentlich bei der Mechanik dran (5-6 Klasse).




Entweder hattest Du da eine freudsche Fehlleistung oder Du hast ein grundlegendes Verständniss Problem der Physik.

[HaWe]

Äh..., Ja. Ich dachte jetzt für Medizin gilt Numerus Clausus.
Sprich Du hast ein Abitur und somit mindestens 12 Jahre Schule.
Der physikalische Grundsatz Aktio=Reaktio kommt eigentlich bei der Mechanik dran (5-6 Klasse).

hallo LostWok
mit großkopferten Klugsch****** wie meinem zitierten Vorredner musst du dich hier im Forum leider auch teilweise arrangieren.
Dabei hat gerade mein (zitierter) Vorredner seine allerliebste Not gerade mit Physik, denn er ist allen Ernstes stur und unbelehrbar der Meinung, man würde eine Kraft mit der Einheit der Masse-Einheit kg messen, anstatt korrekterweise mit kp oden N (Newton).
(edit: er benutzt immer eine - irreführende, veraltete - Größe "Kraftkilogramm" und meint immer, die Einheit von "Kraftkilogramm" wäre kg, dabei ist kg doch immer (!) nur(!) die Einheit von Masse, und die veraltete Bezeichnung "Kraftkilogramm" hingegen hat die Einheit kp (Kilopond), und eben NICHT kg (das hat man mit dem kp schon vor 60 Jahren genau deswegen so definiert, um Verwechslungen zu vermeiden) - das kapiert er aber einfach nicht. Ein paar China-Händler machen es nämlich auch so falsch, und deshalb hält er es für richtig )
So viel zum Physikverständnis...

Also mach dir nichts draus.
Immerhin liegt der Patient samt Magen bei einer Gastroskopie ja auf einer Untersuchungsliege, und vermutlich wird die Lage auch bei deinem Modell in ähnlicher Lage simuliert - und damit ist wenigstens eine Seite über eine solche Druckmessung zugänglich

[LostWok]

Guten Abend,
Gewisse Physiker hatten uns schon im ersten Semester beim Physik Praktikum auf dem Kieker, also bin ich solche Sprüche gewohnt . Hab den Beitrag ja vorallem deshalb erstellt, um ein Grundverständniss über die Problematik zu meiner Aufgabenstellung zu bekommen.

Ich hatte heute Brainstorming mit der Gruppe und uns ist eine Idee gekommen, wie wir vielleicht die Kraft an der Magenbefestigung messen können.

Erster Silikon-Magenguss ist am aushärten. Bilder und eine Skizze des erdachten Aufbaus folgen bald.

[i_make_it]

Sagen wir es mal so HaWe hat ein Problem mit der immer noch in einigen Ländern benutzen Einheit "Kraftkilogramm" die tatsächlich auch bis 1970 in deutschland neben dem Masse Kilogramm existierte.
Da er das Kilopond erwähnt hat, einfach mal da den Wikipedia Artikel lesen. (Da stehen genau die Einheitszeichen die HaWe nicht versteht)

Also Eine kraft kann man nur messen wenn man etwas hat was eine Gegenkraft erzeugt.
Z.B. Gewichtskraft wird von einer Waage (die ja nichts anderes wie ein Drucksensor ist) nur angezeigt solange sie wo drauf steht.
Im freien Fall (also ohne Wiederlager) zeigt sie null an.
Genau so ist es mit der Druckmessung an der Magenwand.
Entweder ist die Wand nicht verformbar und somit auch nicht dehnbar, dann kann man die Druckkraft messen oder sie ist dehnbar, dann misst man etwas was maximal einen Bruchteil der Druckkraft ausmacht und proportional zur Dehnung ist.
Das zweite Problem is, schau dir mal den Aufbau der Dehnungsmeßsteifen und der Druxksensoren an. Die sind nahezu identisch.
Stell dir nun mal einen elastischen Probekörper vor.
den Kannst Du durch Druck dünner quetschen.
Da sich das Volumen aber nicht ändert wird er in der Fläche gößer.
Den selben Probekörper kannst Du dehnen, dabei wird er in der Fläche größer und das sich das Volumen nicht ändert, auch dünner.
Du siehst also ob du Dehnst oder oder ob Du drückst du hast den selben Effekt (die selbe Verformung).
Somit misst Du in beiden Fällen auch das selbe.
In diesem Fall stehst Du vor dem Problem das Du entweder nur eins von beidem messen kannst oder Dich nach anderen Meßmethoden für die verschiedenen Paramter umsehen mußt.

Eine Möglichkeit wäre tatsächlich die optische Erfassung der Dehnung, indem man rund um das Modell Kameras anbringt und ein Raster auf dem Modell aufbringt, dessen Verzerrung ausgewertet wird (ähnlich Facial Motion Capturing). Damit ließe sich auch die Gesamtbewegung des Modells relativ zu den Aufhängungspunkten ermitteln.
Die wirkende Kraft müsste man dann aus der Gesamtbewegung (Fräfte an den Wiederlagern) und der elastischen Verformung (Dehnung) errechnen (ähnlich Finite Elemente Methode).

Die Verortung der Werkzeuge im inneren des Modells in 3D wäre mit mehreren Millimeterwellen Kameras möglich.

Das wäre die High-End Variante die entsprechend teuer ist, deren Technologie aber bereits existiert und funktioniert.
Da ginge es dann nur um Kaufen, zusammensetzen und viel Programmieren.

Zum Testen mit Dehnungs- und Drucksensoren an Silikon, sollte man auch nicht gleich das Magenmodell nehmen sondern ein einfaches ebenes Stück das man erst den Einzelbelastungen aussetzt und dann Überlagerungen von beidem.
Dabei stellt man dann schnell fest was man immer unterscheiden kann und was bei einer Überlagerung nicht mehr der einen oder anderen Ursache zuzuordnen ist.