Frage zur Datei "GZSvis" bzw. zu Impulsen und Mittelwert

[weigi]

Hallo
da dieses Forum super ist wollte ich hier noch mal eine Frage stellen in der Hoffnung dass diese hier wieder so gut beantwortet wird.

Ich hab mir die Datei "GZSvis" heruntergeladen und das dortige Beispiel betrachtet
Dessen Ergebnisse lauten:

Einzelimpuls GZS 1,62E-03 W
reduziert: 4,85E-04 W
Mittelwertkriterium/cw 3,90E-04 W

Einzelimpuls GZS 1,62E-03 W kann ich nachvollziehen die entsprechende Formel kommt aus der Tabelle in der Din Norm
reduziert: 4,85E-04 W ist mir auch klar wie dies berechnet wird
Nur die Zeile : "Mittelwertkriterium/cw 3,90E-04 W " ist mir nicht klar wie man dies berechnet und warum der Mittelwert von gepulster Strahlung dann auch für Dauerstrich gelten soll??

würde mich über jede Hilfe freuen
vielen Dank
Gruß
weigi

[ekkard]

Diese Datei stammt von mir und berechnet für die eingegebenen Parameter die Grenzwerte zugänglicher Strahlung ausschließlich im sichtbaren Teil des Spektrums. Die Datei ist schon älter. Inzwischen verwende ich Makros (Visual Basic), um die GZS oder MZB zu ermitteln. In bestimmten, nämlich den kürzeren Wellenlängen- und den längeren Impulsdauerbereichen gibt es zwei Grenzwerte, den thermischen und den photochemischen. Die Tabelle wählt den jeweils kleineren, weil maßgeblich.

Nur die Zeile : "Mittelwertkriterium/cw 3,90E-04 W " ist mir nicht klar, wie man dies berechnet und warum der Mittelwert von gepulster Strahlung dann auch für Dauerstrich gelten soll?

Also: Für gepulste Strahlung und Impulsgruppen sind drei Kriterien zu prüfen. Der ungünstigste Fall bestimmt den Grenzwert zugänglicher Strahlung (GZS).

1. Einzelimpuls-Kriterium
Jeder einzelne Impuls, und sei es derjenige mit der höchsten Impulshöhe und -Energie, muss den seiner Wellenlänge und Dauer entsprechenden Grenzwert einhalten.

2. Reduziertes Einzelimpuls-Kriterium
Wiederholt sich die Bestrahlung innerhalb T2, so sind in dieser Zeit alle Impulse zusammen zu rücken und die Gesamtenergie zu ermitteln. Ferner sind die Zeiten zu addieren. Mit deren Hilfe wird der GZS gebildet. Die Gesamtenergie muss diesen Wert einhalten. Ist die Gesamtdauer größer als 18 µs (Mikrosekunden) und kleiner als 0,25 s, kann das C5-Verfahren der Norm verwendet werden.

3. Mittelwert-Kriterium
Die Gesamtenergie wird auf T2 bezogen und mit den Dauerstrich-Grenzwerten (thermisch und photochemisch) verglichen.

Anmerkung:
Impulse, die kürzer als Ti (siehe Norm) sind, werden energetisch addiert und als 1 Impuls der Dauer Ti behandelt.

Meist ist die Nr. 2 das kritische Kriterium.
Nun zur Antwort hinsichtlich des Mittelwert-Kriteriums: Im sichtbaren Spektralbereich und für eine Expositionsdauer von 10 s und mehr gelten folgende wenn-dann-Bedingungen:
WL<450 nm und t<100 s: GZS = 3,9 mJ (Durch Bezug auf die jeweilige Impulsdauer kann man sich die max. Leistung berechnen)
Dauer < 100 s und 450<WL<500 nm:
thermisch: 3,9 * C3 mJ (Norm 3,9E-03 *C3 J) und
photochemisch: 0,39 mW (Norm 3,9E-4 W)
Beide Grenzwerte müssen eingehalten werden
Dauer >100 s und WL<500 nm: GZS = 3,9E-5*C3 W
Wl >500 nm und Dauer > 10s: GZS = 0,39 mW

Solche unstetigen Funktionen lassen sich am einfachsten durch Makros mit CASE ... ELSE ... Konstrukten realisieren. Aber in dieser einfachen, alten Excel-Tabelle werden die Zwischenschritte in der Tabelle 2!... berechnet und durch wenn()-Funktionen verknüpft - ich hoffe: korrekt.

[weigi]

Vielen Dank für die ausführliche Antwort

ja eine CASE Struktur wäre wohl am einfachsten
Sie schreiben "Aber in dieser einfachen, alten Excel-Tabelle[..]" gibt es wohl auch eine neue die ich übersehen habe?

vielen dank schon mal für Hilfe

Gruß
weigi

[ekkard]

Da muss ich mal meine Bestände durchforsten. Ich weiß nur: Ich habe MZB (umgerechnet auf W, also soweit erforderlich MZB/t) mit VisualBasic-Funktionen programmiert. Vermutlich ist es nicht besonders schwierig, dies auch für GZS bzw. GZS/t zu wiederholen. Dazu brauche ich aber ein paar Tage. (Vielleicht ist deine Nachfrage ein guter Anlass, mal wieder "in die Tasten zu greifen".

[ekkard]

Eine Testversion zur Berechnung des GZS der Laserklasse 1 habe ich als Zip-Datei (eigentlich GZSe1vis.xlsm) beigefügt. Wer Lust hat, kann versuchen, für einige eigene Beispiele Grenzwerte zugänglicher Strahlung per Taschenrechner auszurechnen und mit dem Rechenblatt vergleichen. Sollte sich das richtige (normgerechte) Rechnen heraus stellen, dann kann ich auch die anderen Laserklassen (-Grenzen) "einbauen".

Hinweise:
Um Excel-Sheets mit Makros zu verwenden muss man unter "Entwicklertools" Makros zulassen!
Die Makro-Funktion GZSe(Wellenlänge; Impulsdauer) berechnet alles einheitlich in W; bitte beachten!
Die GZS der Laserklasse 2/2M ermittelt man mit GZSe und setzt höchstens die Dauer von 0,25s an (einfache wenn()-Funktion)
Die GZS der Laserklasse 3R werden als 5-facher GZS der Laserklasse 1 berechnet. Bei sichtbarer Exposition über 0,25 s wird 5mW angesetzt.
Klasse 3B: ist für Exposition über 0,06s 0,5 W unter 0,06 s wird's etwas komplizierter.
Alles andere ist Klasse 4