Kinect und Wasser

[ranke]

Um Licht vorwiegend von der Flüssigkeitsoberfläche reflektieren zu lassen, wäre die schon erwähnte Suspension von Kalk (oder Titandioxid) durchaus geeignet. Um die Ortsauflösung zu steigern könnte man die Beleuchtung mit monochromatischem Licht machen und einen Farbstoff der Komplementärfarbe (der also das Licht absorbiert) im Wasser auflösen. Das sollte die mittlere Weglänge der Lichtstrahlen im Wasser verringern. Man kann dann z.B. mit einem Lichtpunkt beleuchten und eine Stelle mit einer PSD-Diode auswerten (Triangulation). Zeilenweise sollte es auch gehen, man braucht dann eine schnelle Kamera. Flächig wird es schwieriger, wahrscheinlich am einfachsten im Zeitmultiplex, also man rastert die Meßfläche mit einem Lichtstrahl ab.
Ich bin nicht sicher, aber die Schwingungsamplitude und die maximal mögliche Vertikalgeschwindigkeit (die für das Verhältnis von Orts- zu Zeitauflösung bestimmend ist) sollte eigentlich (bei gegebenem Schwerefeld) in einer bestimmter Relation stehen. Eine Abtastrate von 40kHz scheint mir - irdische Verhältnisse vorausgesetzt - dem nicht angemessen zu sein.

[SlyD]

40Hz... nicht kHz

[ranke]

40Hz... nicht kHz

Na, dann ist meine Welt wieder in Ordnung.
Das wäre dann mit einer Spiegeloptik zu scannen.

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Warum nimmst du nicht ein feines stueck plastik das du ins Wasser eintauchst (so tief wie du Wellen erwartest) und misst die Kruemmung dieses Plastiks. Da gabst doch Widerstaende die mit mehr Kruemmung hochohmiger werden...

Irgendwie verstehe ich das noch nicht so genau. Soll ich über die ganze Oberfläche eine Folie legen um dann deren Widerstand zu messen?

Um Licht vorwiegend von der Flüssigkeitsoberfläche reflektieren zu lassen, wäre die schon erwähnte Suspension von Kalk (oder Titandioxid) durchaus geeignet. Um die Ortsauflösung zu steigern könnte man die Beleuchtung mit monochromatischem Licht machen und einen Farbstoff der Komplementärfarbe (der also das Licht absorbiert) im Wasser auflösen. Das sollte die mittlere Weglänge der Lichtstrahlen im Wasser verringern. Man kann dann z.B. mit einem Lichtpunkt beleuchten und eine Stelle mit einer PSD-Diode auswerten (Triangulation). Zeilenweise sollte es auch gehen, man braucht dann eine schnelle Kamera. Flächig wird es schwieriger, wahrscheinlich am einfachsten im Zeitmultiplex, also man rastert die Meßfläche mit einem Lichtstrahl ab.
Ich bin nicht sicher, aber die Schwingungsamplitude und die maximal mögliche Vertikalgeschwindigkeit (die für das Verhältnis von Orts- zu Zeitauflösung bestimmend ist) sollte eigentlich (bei gegebenem Schwerefeld) in einer bestimmter Relation stehen. Eine Abtastrate von 40kHz scheint mir - irdische Verhältnisse vorausgesetzt - dem nicht angemessen zu sein.

Sowas ähnliches habe ich auch schon gedacht. Ich kann einen Laser-Scanner bekommen, welcher den punktuellen Abstand von Scanner zu Oberfläche messen kann. Nur weiß ich nicht, wie die Suspension die Fluid-Eigenschaften des normalen Wassers beeinflusst.

[tbasnoopy]

Neee nich Plastik auf die Oberflache... hab mich da falsch ausgedrueckt...

Es gibt doch einen Widerstand der je nach Kruemmung seinen Widerstandswert aendert. Und wenn man einen solchen in das Wasser eintaucht muesste doch bei jeder Welle der Widerstand sich erhoehen.

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Neee nich Plastik auf die Oberflache... hab mich da falsch ausgedrueckt...

Es gibt doch einen Widerstand der je nach Kruemmung seinen Widerstandswert aendert. Und wenn man einen solchen in das Wasser eintaucht muesste doch bei jeder Welle der Widerstand sich erhoehen.

Ich glaube ich habe mich auch etwas unverständlich ausgedrückt.
Ich möchte gerne die Wellenhöhe bestimmen und denke, dass mit deiner Methode die Umrechnung sehr diffizil ist.

[ranke]

Nur weiß ich nicht, wie die Suspension die Fluid-Eigenschaften des normalen Wassers beeinflusst.

Sowohl das Auflösen eines Farbstoffs, als auch das Suspendieren eines Pigments können die Fluideigenschaften des Wassers ändern. Das ist natürlich abhängig von der jeweiligen Konzentration. Wenn Deine Arbeit also einen wissenschaftlichen Wert haben soll, muss nachgewiesen werden, dass die entsprechenden Änderungen der Eigenschaften vernachlässigbar klein sind.
Ich vermute, dass es möglich sein sollte eine Konzentration zu finden, die einerseits die nötigen optischen Eigenschaften hat, andererseits die Fluideigenschaften nocht nicht oder nur wenig beeinflusst. Kritischer als die Viskosität wird dabei vermutlich die Oberflächenenergie sein, da genügen schon geringe Zusätze von tensidartigen Substanzen, um die herunterzusetzen. Etwas trickreich wird dann noch sein, eine stabile Pigmentdispersion zu erzeugen (besonders wenn man keine tensidartigen Substanzen einsetzen will). Welche Eigenschaften der Flüssigkeit neben der Viskosität und Oberflächenenergie gibt es noch, die für das Fließverhalten relevant wären?

[knapsen]

Bei meiner Betrachtung ist erstmal nur die Reynolds-Zahl von großer Bedeutung. Somit sind als Stoffwerte nur die Viskosität und die Dichte erforderlich.
Die Oberflächenernergie spielt nur eine untergeordnete Rolle.

Ich werde später erste Versuche mit einem Laser-Tracker und mit weißer Wandfarbe suspendiertem Wasser machen. Ich bin mal auf die Ergebisse gespannt.