MZB Berechnung mit Ecel Sheet

[guido]

Hallo,

hier mal Copy and Paste 2er Berechnugen:
Orginal Vorgaben, nur Leistung usw wurden eingegeben.
Ausgehen von nem 500mW Projektor der moduliert auf 250mW
zusammenbricht, also schon realistisch, Leider aus Copy und Paste nicht
so schön daher von Hand begradigt.


Eingaben ...
Strahl-Leistung 250,0 mW
Strahl-Durchmesser am Ausgang 3,5 mm
Divergenz 1,5 mrad
Strahlweg bis nächster Zuschauer 160,0 m
Bewegungsfrequenz des Strahlflecks 25,0 Hz
Figur-Wiederholfrequenz 25,0 Hz
Figuren-Halbmesser 10,0 m

Berechnungen ...
Apertur 38,5 mm²
Strahldurchmesser bei Zuschauer 243,5 mm
maßgeblicher Strahldurchmesser 121,8 mm
maßgeblicher Strahlquerschnitt 11642,0 mm²
Bestrahlungsstärke 21,5 W/m²
Verweildauer im Auge 1,987 ms
Impulsenergie je Impuls 1,642 µJ
Anzahl der Impulse in T2 250,0 Stück
IGET 496,7 ms
Gesamt-Energie 410,5 µJ
maßgebliche Bestrahlung 10,67 J/m²
MZB ... 10,65 J/m²
Hält die maßgebliche Bestrahlung den Grenzwert (MZB) ein? Nein


---
Safe ist er bei ca 165m Abstand.

Mit meiner aktuellen Kiste ( cw 1.5W nach den
Scannern , das Wort "TEST" brachte ne Mittelwertmessung von 950mW,
3mm Diameter, 1mRad Dviergenz ) ist nach 490m safe.

Mache ich was falsch ???

[Dr.Ulli]

Ich glaub nicht.... mach mal den Figurenhalbmesser auf 50m....bei 165m Abstand....

Und wie schonmal erwähnt - rechne mal, was man ja nicht darf :
I=I0*exp(-a*x)...mit a so um 0,01....

Hier mal ne Tabellle, die ich für a experimentell ermittelt habe, mit dem Laser von meinem Avatar....

Faktor (ungefähr) / Reichweite[m]
Nebel >=0,01 / <300
Dunst 0,001 / 4000
leichter Dunst 0,0005 / 7000
klare Luft 0,0001 / 15000
fast Vakuum <0,00001 / >50000

Der Laser (100mJ bei 5ns und 50Hz - also 20.000.000W - ca. 4W Durchschnitt) war bei starkem natürlichem Nebel manchmal schon bei weniger als 300m nicht mehr zu sehen!!! Direkt unter dem Strahl!

Na- da staunste - was???

Gruß!

[jedi]

Hallo Freaks,

ja Guido das ist sehr interessant, ich war auch schon
sehr erstaunt, was die Tabelle da an Ergebnissen herausbringt.

Ist das der Unterschied zwischen Theorie und Praxis?

Glaube wir beiden müssten dann schon lange Blind sein, oder
schwere Augenschäden haben.

Ich frage mich immer, wie das in Hallen gemacht wird, wo mit 20-30W
Laserleistung rumgeballert wird und das mit TÜV Abnahme!
Das konnte man mir hier noch nicht erklären.

Ich möchte jetzt auf keinen Fall Laserlicht verharmlosen!
Aber irgendwie sieht das in der Praxis anders aus!
Der Nebel rettet uns wohl!

Bin gespannt auf weitere Meinungen.

mfg

Jedi

[gento]

Ein Echtzeit Cray muss als Safety her.

Und oder nach not DMAIC hätten 99,8 % aller Deutschen keinen Führerschein mehr.

Oder so ca , was dürfte man nicht in D noch betreiben / verkaufen weil es nicht RoHs konforn ist ?


Gento

[guido]

@jedi,

tja, verstanden habe ich DAS auch noch nicht. Werde ich wohl aber
auch nich. Zumindestens glaube ich gelernt zu haben das es kein
Schwarz und Weiss gibt, sondern nur Grau. Es sei den es passiert was,
dann gibts nur noch ROT für den Betreiber.

@Gento,
da braucht es keinen Cray. Bill hat da was in der Schublade. Ich postete
hier irgendwo eine Grobbeschreibung. Resultat ist Realtime MZB Berechnung. Es misst und dimmt Laserleistung und misst Scannerbewegung. Wenn wir unsere AT90XXXX oder Atmegas mal
neben einen ARM stellen sehen die genau so aus was die Rechenpower
angeht...

[Dr.Ulli]

Die Sache bei der Berchenung ist ja auch, dass von wiederholten Treffern ausgegangen wird - wird in der Praxis wohl auch nicht so vorkommen -
je weiter weg, desto unwarscheinlicher wird das...rechne mal auf einen einzigen Treffer, dann sieht´s schon wieder anders aus.
Und fürwahr: Der Nebel rettet uns!

[ekkard]

Der Nebel rettet uns!

Falsch. Der darf gar nicht berücksichtigt werden. Und ein bisschen alte Lufttrübung macht den Kohl nicht fett.

[guido]

Wenn diese Werte also verbindlich sind darf man mit einem 500mW
Projektor mit Standartstrahlwerten der bei Modulation bzw. Ausgabe
einer "Standartfigur" auf 250mW zusammenbricht also kein Audience
Scanning machen wenn man nicht mindestens 150m vom Publikum
weg ist ???

Die Frage mit bitte um Ja/Nein Antwort basierend auf den
Eingabewerten die ich oben benutzt habe.

[Dr.Ulli]

@ Ekkhard: Die erste Aussage stammte von Jedi mit dem Nebel. Und klar, dass das nicht berücksichtigt werden darf - hab ich ja oben schon so gepostet. Aber in der Praxis ist es schon der Nebel, der uns rettet...oder wenigstens die Gefahr etwas abmildert.

[nohoe]

Hallo

Habe auch einen Projektor der ca. 1 Watt Laserlicht ausgibt.

Ohne Nebel betreibe ich den natürlich nicht.
(Bin ja nicht vollkommen Irre)
Die Aussage von Jedi bezüglich Nebel heißt im Prinzip,
das der Nebel unsere Augen und die von evt. Zuschauern
vor Schädigungen schützt.
Das dies kein Parameter bei einer Prüfung ist weiß er und wir auch.
Für eine Beamshow lässt sich die Mindestnebelkonzentration
wohl nicht Messtechnisch erfassen und deshalb wird sie zur Grenzwertberechnung auch nicht herangezogen,
aber ein LJ der ohne Nebel eine Leistungsstarke Laseranlage fährt,
sollte sich mal am Kopf untersuchen lassen.

Die Berechnungen laut der Tabelle können sicher nicht Praxistauglich sein,
sonst hätte ich niemals eine öffentliche Lasershow sehen können,
und wäre nie zu diesem Hobby gekommen.
Habe mal mit einem Bekannten in seiner Fabrikhalle Nachts etwas herumgelasert.
Damals mit ca. 500mW. Nach gut 30m war bei normalem Nebel
kaum was vom Laserprojektor zu sehen.

Was mir klar sagt:

Es gibt Praxis und Theorie.
Bei einer Tüv Prüfung kommt man mit Glück an einen Praktiker,
mit Pech an einen Theoretiker.

Für eine Grafikshow brauch ich keine so hohe Leistung, keinen Nebel
und die Strahlen gehen auf eine Leinwand und sollten nicht ins Publikum gehen.


Gibt es eigendlich eine Statistik über Laserunfälle und wie hoch der Anteil
von Showlasersystemen dabei ist.

Ver mutlich werden die meisten Unfälle von Unternehmen gemeldet,
wo unsachgemäß mit Lasern umgegangen wird.
Im Industriebereich und in der Forschung wohl eher.
Sonst gäbe es ja auch keine Verordnungen für dieses Gebiet.
Wie wurden die Grenzwerte ermittelt.
Erlebt man doch immer wieder in anderen Bereichen wo Grenzwerte
öfter mal neu festgelegt werden, je nach Interessenlage.

Gruß
Norbert

[tschosef]

hai hai...

ja ja... die Sicherheit. Immer wieder Anlass für Diskussionen. Hab heut auch mit Kollege wieder laaaang drüber geredet. Im Endeffekt is es doch so:

"Wir" (als Betreiber) wollen aus dem Schneider sein, sprich auf der Sicheren Seite sein, so dass wir uns selber vor "unerwarteten", evtl. brutal hohen Kosten und Knastaufenthalt schützen können. Um mehr gehts uns ja eigentlich nicht wirklich (abgesehen davon dass wir natürlich nicht alle blind machen wollen, und vorallem uns selber nicht.)
Es ist aber ein IRRGLAUBE, dies dadurch zu erreichen, in dem man alles nach "Vorschrift" macht, da es soooo viele Ungereimtheiten und Auslegungsvarianten gibt und man eigentlich zu keinem Ergebniss kommt.

Selbst wenn ein Sachverständiger die Sache abnimmt, dann ist dies ja wohl kein Beweis. Wie sollte man beweisen, dass man die Shows nicht geändert hat??? Wie sollte man beweisen, dass die Spiegel bei Abnahme nicht doch dreckiger waren als später beim Betrieb, als "es" passiert ist? Wie sollte man beweisen ,dass der DPSS Laser bei 25 Grad nicht doch 40% mehr Leistung bringt als bei 20 Grad ? usw usw...


Aus dem Schneider währen wir ja nur dann, wenn wir nachweisbar beweisen können, die MZB nicht überschritten zu haben. Dies ist aber mit den aktuell anerkannten Methoden offensichtlich überhaupt nicht möglich (ein Savety das dies könnte und so auch anerkannt ist, ist ja nicht am Markt nicht zu haben, zumal ja weitere Parameter wie Divergenz, Strahlqualität usw dazu kommen).

Also... auf der Sicheren Seite können WIR desshalb nieeeee sein.

Vielleicht juckt dies einen "Großen Veranstallter" einfach garnicht so sehr wirklich, weil es bei "Schadensersatz" um für ihn relatiev kleine Summen geht, oder dies doch der Veranstallter Haftpflicht zuschiebt (sofern möglich)

Letztendlich hab ich bis jetz noch keinen Bericht darüber gefunden, dass tatsächlich ein Zuschauer beim Showbetrieb durch Laserstrahlung zuschaden gekommen währe.

Letztendlich zeigt uns selber wohl die Erfahrung, dass es "Soooooo kritisch" nicht sein kann... Viele von uns haben mehrere 100 mW leistung jedoch nicht die "theoretisch nötigen" 100erte Meter Abstand.

Natürlich müsste es wohl Theoretisch gehen, dass "mann" (eine Firma oder wer auch immer) einen Projektor baut, diesen mit angemessener Technik Ausstattet, und diesen dann prüfen lässt, so dass dieses Geprüfte Gerät unter bestimmten Bedinungen GEFAHRLOS eingesetzt werden kann. Somit muss "der Betreiber" nur noch beweisen, die Bedinungen eingehalten zu haben (Abstand usw.)

Aber gefahrlos für den Betreiber heist ja "Er ist aus dem Schneider". Also muss eine Versicherung dieses Sicherheitskonzept dann auch anerkennen, oder ein Richter oder wer auch immer.

Eine Abnahme währ dann ja evtl. sogar unnötig.. (was manchen wieder nicht gefallen würde)... so ähnlich wie es eben beim Spooky auch ist. Wir schreiben ja immer so schön, das "Gutachten" vom Spooky hilft, die Abnahme zu vermeiden, Wenn diese jedoch verlangt wird, muss sie trotzdem gemacht werden.

FRAGE: Hat schon einer davon gehört, dass tatsächlich ein Spooky vor Ort abgenommen wurde? (ich noch nicht)

Irgendwie hab ich das gefühl... Diese "Vorschriften" mit Anmeldung, Abnahme usw.. stammen eigentlich aus der "Industrie". Dort sind die Mitarbeiter und der Firmeninhaber ja über Berufsgenossenschaft abgesichtert (im Falle eines Umfalles) sofern alles nach Vorschrift gemacht wurde. Daher hat die BG die Regeln aufgestellt: Anmeldepflicht und Sachverständigengutachten. Passiert trotzdem was.. dann zahlt sie (nach dem sie die Einhaltung der Vorschriften geprüft hat)

Dieses "Vorgehen" is irgendwie in den Bereich ÖFFENTLICHER Einsatz übergegangen, jedoch ohne Möglichkeit sich Versichern zu können.

Würde mir Versicherung XXX sagen: Unter den folgenden Bedingungen, Können wir dich und deine Anlage Versichern:
a) bla bla
b)bla bla
c)bla bla....
dann hätte das ganze einen Sinn. Wenn der ( evtl. von der Versicherung anerkannte) Sachverständige dann bestätigt, die Anlage ist OK, dann kann ich ruhigen Gewissens los legen.
Oder wenn die Versicherung sagt: "Nur nach Formula XXXX Zertifizierte Geräte sind erlaubt"... dann kauf ich mir so ein Gerät, und lege los...

Solange alles so "Larifari" ist, wie es eben jetzt ist, können wir uns zutode jammern. Es hilft nix.

WISO ist "Nebel" kein Kriterium, wo doch Nebel eigentlich vieeel mehr zur Sicherheit beiträgt, als alles andere?
Wiso sind Elektronische Hilfsmittel so umstritten (Savety)??? Ich denk, es währe durchaus machbar damit die MZB ein zu halten (sofern es denn anerkannt währe).

Solange die Frage vom Richter kommt "Können Sie beweisen, die MZB eingehalten zu haben" und ich keinerlei "anerkannte" Methoden zur verfügbarkeit habe, die angemessen sind, so lange werden wir und zu tode Diskutieren können.

Und warum das ganze? Weil offensichtlich überhaupt kein "Bedarf besteht" hier vernünftige Regeln zu machen. Scheinbar halten sich die Schäden (für die öffentlichkeit) in Grenzen. Scheinbar ist es für manche Gruppen Lukratiever, es so zu lassen wie es nun ist.

Es währe mit sicherheit möglich, nach sinvollen und brauchbaren Regeln zu suchen. Aber es fehlt halt an der Motivation von allen Seiten (Versicherungen, Sachverständige, Ämter, Anwender, Zuschauer usw..) Es geht ja, so wie es jetzt ist... (sonst währ ja YouTube nicht voll mit Lasershows)

Gruß derweil
Erich

(meine bescheidene 5 seiten lange meinung )

[Dr.Ulli]

@Tschosef: Gut geschrieben! Dem schließe ich mich an!

Wenn man verantwortungsbewusst mit der Laserei umgeht- keine fetten Strahlen ins Publikum richtet und auch genügend Nebel macht bei ner Beamshow - dann sollte auch nix passieren.

Und ich finde es auch einen Hohn, dass man nicht z.B. mit einer oder mehr Messstrecken die Nebeldichte und damit die Dämpfung der Intensität überwachen darf und dann mit ins Sicherheitskonzept übernehmen kann. Das mit den "Schlieren" im Nebel sehe ich nämlich nicht ein! Es gibt allemale eine statistische Verteilung der Nebeldichte, aber dass ein "nebelfreier" Kanal da sein sollte habe ich in den 30Jahren, die ich rumlasere, noch nie beobachtet! Zumindest nicht auf 10m Entfernung!

Wie ich oben auch schon geschrieben habe: Sogar ein Laser, der 20 MILLIONEN WATT (5ns-Pulse) macht, wird schon bei natürlichem Nebel (50m Sichtweite) nach 300m, spätestens 500m voll weggestreut - schön hell wird dann die Umgebung! (Ich hatte zuerst geglaubt, der würde sich einen Kanal "freidampfen" - aber Pustekuchen!) Und wenn wir Nebel im Wohnzimmer machen, ist dessen Dichte bestimmt höher und die Sichtweite liegt dann oft unter 50m...

Ich werde bei Gelegenheit dazu mal ein paar Experimente anstellen....

@Ekkhard: Und ob ein "bisschen" Dunst den Kohl fett macht! Eben weil es exponentiell gedämpft wird über die Entfernung (Und die Exponentialfunktion fällt schneller ab, als alle anderen). Sogar die Freaks hier beklagen sich ja schon, wenn sie mal 5 Spiegel hintereinander haben - mit >95% Reflektion - und dadurch mächtig an Leistung verlieren...

Grüße!

[rayman]

@Tschosef: Gut geschrieben! Dem schließe ich mich an!

Ich auch!!

Wenn man verantwortungsbewusst mit der Laserei umgeht- keine fetten Strahlen ins Publikum richtet und auch genügend Nebel macht bei ner Beamshow - dann sollte auch nix passieren.

Sehe ich auch so. Aber was ist wenn irgend so ein hysterischer "Hilfe ich hab einen Laser ins Auge bekommen" Typ nach Deiner Show zum Arzt rennt und dann tatsächlich ein Augenschaden festgestellt wird. Wo auch immer der her kommt...
Dann musst Du beweisen, dass Deine Anlage unter allen Umständen nicht die MZB im Zuschauerbereich überschreiten kann.
Wenn ich mir das alles hier so anschaue würde ich sagen:
Dann hast Du ein Problem!

[ekkard]

Die anfängliche Berechnung von Guido ist wohl bei der Verweildauer im Auge nicht korrekt. Nach meiner Berechnung kommt eine rund 10mal höhere Dauer heraus (s. Attachment GuidoMZB1). Ich habe auch dargestellt, wie man darauf kommt.

@Dr.Ulli: 0,95^5=0,77, also was soll's bei einem Faktor von 1,78?

@tschosef: So viele Ungereimtheiten gibt es gar nicht.
Das Problem ist das der Betreiber: Strahlen, die man sehr schön seitlich sieht, sind einfach beim direkten Blick saugefährlich; es sei denn sie sind ausreichend schnell und weit bewegt und möglichst unperiodisch.

Dass nur sehr selten etwas passiert, ergibt sich nur aus der Unwahrscheinlichkeit in den höchst-empfindlichen Gelben Fleck wiederholt zu treffen. Und die meisten Leute bewegen sich, so dass z. B. die Annahme im Beispiel von 250 Impulsen deutlich zu hoch gegriffen ist. Soviel ich weiß, soll dies auch z. B. auf nur 3 s reduziert werden, was aber noch nicht geltendes Recht ist! Im übrigen schützen sich die Zuschauer unwillkürlich, nachdem sie die ersten heftigen Treffer abbekommen haben - aber: es gibt seltsame Ausnahmen (in Literatur nachgewiesen), die überhaupt nicht reagieren - und dann???

Zur Frage "vernünftiger Regeln": Solch ein Lamento (tschosef) stößt ja nicht nur bei mir auf Unverständnis, sondern in allen Fachkreisen. Wer will denn unbedingt mit Strahlen in den Zuschauerbereich, die nachweislich die Retina versengen können (nicht in jedem Fall müssen)?

Es ist auch tatsächlich etwas Platz zwischen MZB und der Schwelle zu mikroskopisch sichtbarer Schädigung. Aber in diesem Bereich setzen lokal Temperaturdifferenzen über 3 Grad ein (Fieber für den Augenhintergrund weit über 40°C). Vielleicht führt das nicht zur Blindheit, aber zu Stellen schwächeren Sehens. Solange dies in der Peripherie geschieht, ist das kaum zu bemerken!

Die Regeln sind vernünftig, weil experimentell und theoretisch abgesichert.

Zur Frage der Haftpflicht (Restrisiko usw.) habe ich an anderer Stelle bereits dargetan, dass ich das auch nicht weiß.

[ekkard]

Wenn diese Werte also verbindlich sind darf man mit einem 500mW Projektor mit Standartstrahlwerten der bei Modulation bzw. Ausgabe einer "Standartfigur" auf 250mW zusammenbricht also kein Audience Scanning machen wenn man nicht mindestens 150m vom Publikum weg ist ???
Die Frage mit bitte um Ja/Nein Antwort basierend auf den
Eingabewerten die ich oben benutzt habe.

Die Antwort ist schlicht: ja!

Aber der Abstand ist ja nicht die einzige Kenngröße. Die 1,5 mrad scheinen mir, gemessen, an dem, was ich erlebt habe, doch recht gering. Außerdem ist eine Figur, die in 160 m Abstand (weit mehr als ein Fußballfeld) nur 20 m Durchmesser hat, recht klein. Zudem ist die Rechnung so gestaltet, dass der Strahl offensichtlich immer an der gleichen Stelle steht. Auch das ist in der Praxis nicht gegeben. Um dies richtig einschätzen zu können, müsste ich bzw. ein Sachverständiger deutlich mehr über die tatsächliche Bewegung des betreffenden Effekts wissen.

Ich wäre in meiner aktiven Zeit heilfroh gewesen, wenn wenigstens das Einzelimpulskriterium eingehalten gewesen wäre, was hier ja immerhin der Fall ist (bei meiner Berechnung: He < MZB1).

[starburst]

In der Realität wird gemessen... ganz einfach! Hätte noch nie eine Formel auf dem Bericht gesehen, außer vielleicht die Summation der Kosten

By the way.... hab die Abrechnungen für die Abnahmen bekommen.
Prüfung 1: 2.200 Euro
Prüfung 2: 2.300 Euro
Prüfung 3: 2.200 Euro

Schön langsam kommt mir vor das eine Schadensersatzklage nicht mehr viel schlimmer sein kann.... sehr sarkastisch ausgedrück natürlich!

Gruß
"Safety" Karl