Unterwassergehäuse bei wasserdichten Kompaktkameras

elburito
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Unterwassergehäuse bei wasserdichten Kompaktkameras

Beitrag von elburito »

Hallo,
ich habe eine digitale Kompaktkamera, die bis 10 Meter wasserdicht ist und zusätzlich ein bis zu 40 Meter dichtes Unterwassergehäuse.

Neulich habe ich gelesen, dass, wenn man das Unterwassergehäuse mit Wasser fluten würde, man problemlos tiefer als 40 Meter tauchen könne.

Klingt eigentlich logisch, da Wasser nicht komprimierbar ist und somit in einem geschlossenem Gehäuse immer der gleiche Druck herrschen müsste.

Soweit die Theorie, aber irgendwie bin ich da doch ein bisschen skeptisch. Hat irgendjemand das schon mal ausprobiert?
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RogerT
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Beitrag von RogerT »

...und was willst du da unten mit einer einfachen Digitalknipse ohne zusätzliches Licht? Die Bilder aus solchen Tiefen sind da eh für die Tonne, da würde ich mir auch keine Gedanken um die theoretische Machbarkeit machen.

Ich glaube auch, das bringt nichts, ob da Luft oder Wasser drin ist; wenn es an der Oberfläche rein kam, hat es einen Druck von 1 Bar - egal welches Medium es ist. In 40m Tiefe kommen da halt noch 4 Bar von Außen dazu, in 50m Tiefe 5 Bar usw. - egal, was da drin ist. Der Druck von Außen ist da.

Wenn du aber auf die glorreiche Idee kommen solltest, in 10m Tiefe das Gehäuse zu fluten, dann tauche nicht mit dem geschlossenen Gehäuse auf - das sprengt dir dann von innen die Dichtung und wahrscheinlich auch den Deckel weg...

Also so kurz betrachtet glaube ich nicht, da einen Dreh zu finden, der sinnvoll erscheint.

Gruss
Roger
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Ivo
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Beitrag von Ivo »

Na Roger nu sei doch nicht so... ich finde die Frage interessant :lol:
Die Sinnhaftigkeit sei dahingestellt. Könnte mir vorstellen, dass man damit tauchen geht und in Flachwasser fotografiert, auch wenn einen der eigentliche Tauchgang tiefer führt...

Ich hatte eine Tauchuhr von Sinn, welche ölgefüllt bis 4000m wasserdicht sein sollte oder auch war (habs nicht ausprobiert), Das Modell hieß xxx-Hydro. Die gab es auch auch nicht ölgefüllt und dann war sie bis 200m freigegeben... ein ähnliches Szenario.

Ist aber jetzt zu spät, dass meine grauen Zellen das hegeben - aber interessant finde ich die Frage trotzdem (auch wenn es theoretisch ist) :D

Gruß, Ivo
Zuletzt geändert von Ivo am Di 13. Jul 2010, 23:42, insgesamt 1-mal geändert.
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Ivo
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Beitrag von Ivo »

Nach kurzem Nachdenken (lässt mir keine Ruhe) glaube ich, dass die Kamera es nicht überleben wird. Es wird ja nur das Gehäuse geflutet und nicht das Kamerainnere. Dort ist weiter Luft vorhanden, die komprimiert werden kann und wohl auch wird, wenn es weiter runter geht.
Meine Uhr war ja von innen mit Öl gefüllt und nicht eine Verpackung außen herum.
Da wo Luft verbleibt wird sie komprimiert werden, auch wenn das Volumen weniger ist.

Jetzt sind die Physiker gefragt. :wink: :lol:

Gruß und Danke für die Denksportaufgabe, Ivo :lol:
elburito
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Beitrag von elburito »

Ich werd mal im Max-Plank-Institut für Angewandte Physik anrufen und die Fragen... :wink:

@Ivo: Das mit der Luft im Gehäuse klingt plausibel, die Frage ist, ob der gleiche Druck auch in einem geschlossenen Raum auf die Luft wirkt. Da fällt mir als Hobby-Physiker spontan ein Versuchaufbau ein: Luftgefüllter Luftballon in einer mit Wasser gefüllten Clip-and-Close-Box (darf auch eine andere Marke sein) und dann abtauchen. Da dürfte man ja gut erkennen ob der Luftballon kleiner wird. Aber dann müsste ja auch ein Unterdruck entstehen - würde dieser dann den Überdruck ausgleichen...? :shock:

@Roger: Wer sagt, dass man keine zusätzliches Licht mit ner "Kompaktknipse" haben kann? Unabhängig davon kann es ja vorkommen dass man sich mit einer Kamera unter 40 Meter aufhält, ohne dort Bilder zu machen. Schließlich gibt es ja noch auf den Weg zu den 40 Meter (oder zurück) genug Möglichkeiten Fotos zu machen...
Divetommy
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Beitrag von Divetommy »

Abgesehen davon, dass die meisten Kompaktdosen Tiefen > 40m aushalten, auch wenn dann mitunter nicht mehr alle Knöpfe einwandfrei funktionieren, übersieht die Anordnung, dass die Kamera selbst das limierende ist.

Wenn du das Gehäuse an der Oberfläche flutest und dann abtauchst, würde ab 10m das Wasser aus dem Gehäuse in die Cam eindringen, denn der Umgebungsdruck herrscht auch im Gehäuse. Vielleicht auch ein paar Meter tiefer, aber spätestens bei 20m hast du ziemlich sicher die Knipse durchgespült.

lg
tommy
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RogerT
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Beitrag von RogerT »

Na Roger nu sei doch nicht so... ich finde die Frage interessant
Bin ich doch gar nicht... interessant ist die Frage auf alle Fälle, deswegen hatte ich mir da auch schon auf die Schnelle ein paar Gedanken zu gemacht.
@Roger: Wer sagt, dass man keine zusätzliches Licht mit ner "Kompaktknipse" haben kann? Unabhängig davon kann es ja vorkommen dass man sich mit einer Kamera unter 40 Meter aufhält, ohne dort Bilder zu machen. Schließlich gibt es ja noch auf den Weg zu den 40 Meter (oder zurück) genug Möglichkeiten Fotos zu machen..
Da hast du natürlich Recht. Aber die meisten Gehäuse halten weit mehr als 40m aus, funktionieren da unten nur nicht immer.
Wenn du das Gehäuse an der Oberfläche flutest und dann abtauchst, würde ab 10m das Wasser aus dem Gehäuse in die Cam eindringen, denn der Umgebungsdruck herrscht auch im Gehäuse.
Bist du da sicher? Wenn das Gehäuse dicht ist, wie kommt der Druck da rein? Da würden dann ja unsere Kameras bei 50m Tiefe im Gehäuse ganz schön gequetscht werden, ich weiss nicht, ob die das alle so einfach wegstecken.
Oder habe ich jetzt etwas übersehen?

In der Tat, die Frage wird immer interessanter.

Gruss
Roger
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Ivo
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Beitrag von Ivo »

:D

Alsoooo:
Wenn man eine kleine Digi an der Oberfläche in ein Polycarbonatgehäuse packt, herrscht im Gehäuse ein Umgebungsdruck von 1 bar.
Nun gehen wir mit dem Ding auf 40m tauchen und haben einen Umgebungsdruck von 5 bar (1 bar Oberflächendruck und 4 Wasserdruck).
Was die Kamera im Inneren des Gehäuses vor dem Ertrinken schützt, ist das Polycarbonatgehäuse, welches dem Druck von 5 bar mechanisch standhält. Im Gehäuse herrscht aber ein relativer Unterdruck; 1 bar zu 5 bar.

Irgendwann kommt bei weiterem Abtauchen der Punkt, wo das Gehäuse nicht mehr stabil genug ist dem Überdruck standzuhalten und nach innen reißt oder bricht.
Wäre das Gehäuse außschließlich mit Wasser gefüllt würde nichts passieren, da dieses Wasser durch den Außendruck nicht nennenswert komprimiert werden kann.

Im konkreten Fall wäre das Gehäuse aber mit Wasser gefüllt, in dem sich eine Kamera mit wiederum eingeschlossener Luft, befindet.
Wird nun die Tauchtiefe der Kamera (10m) überschritten, gehe ich davon aus, dass sich das Wasser aus dem Polycarbonatgehäuse an den Dichtungen des Digibodys vorbei in das Innere der Kamera drückt...

Meine Vermutung:
Mit wassergefülltem Gehäuse ersäuft die Kamera früher als mit luftgefülltem. :roll: :lol:

Gruß, Ivo (der keine Ahnung hat ob das so stimmt...)
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arnoljoe
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Beitrag von arnoljoe »

Ivo,
also ich bin ganz bei dir.
Wenn das Gehäuse voll Wasser ist, wirkt der Druck durch kleinste Undichtigkeiten von allen Seiten direkt auf die innere Kamera. Diese ist dann schlagartig hin. So funktionieren auch Hydraulik-Systeme, wobei es unerheblich ist, ob Druck mechanisch oder hydrostatisch ausgeübt wird.
Ist Luft drinn, wird diese erst komprimiert. Das Wasser läuft langsam ein und ein Notaufstieg ist vielleicht noch möglich.
Die Wasserlösung ist nicht zu empfehlen. Obwohl das Gehäuse dann sicher eine gute Wasserlage hat :-)
Jörg
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Sindark
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Beitrag von Sindark »

Hmmmmm so sicher bin ich mir da aber nicht .
Wenn das Gehäuse an der Oberflache Geflutet wird ,die Kamera im Inneren bis 10 Meter (2bar) dicht ist sollte eigentlich nix Passieren.

Wie soll der Umgebungsdruck INS Gehäuse kommen ?

Im Gehäuse sollte der Druck in etwa Gleich bleiben ,naja ein paar Millibar ändert er sich evtl da das Gehäuse evtl einige Wenige Millimeter Gestaucht wird.
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arnoljoe
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Beitrag von arnoljoe »

Nee. Ich meinte, dass die Druckänderung nur Problematisch wird, wenn das äußere Gehäuse undicht wird. Solange alles dicht ist, ist es OK. Aber dann brauche ich auch kein Wasser in das Gehäuse lassen.
Überlegenswert ist es vielleicht, mit dieser Lösung weit tiefer als 40 Meter zu tauchen. Durch die Wasserfüllung dürfte das Gehäuse sehr viel druckstabiler werden. Wenn die Bedienelemente dann noch gehen. Aber wer will das schon?
Jörg
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Ivo
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Beitrag von Ivo »

Haben wir denn keinen bei UWPIX.net, der Physik studiert hat? Kommt Kinners - lasst uns jetzt nicht hängen :lol:

Gruß, Ivo
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ric
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Beitrag von ric »

Physik studiert habe ich nicht, aber ich sehe das mal so.
Wenn das Gehäuse kpl. mit Wasser gefüllt ist, funktioniert das nicht.
Jedes Drücken eines Bedienknopfes würde den Innendruck im Gehäuse erhöhen, weil Flüssigkeiten bekanntlich nicht komprimierbar sind. Damit "pumpt" man quasi Wasser in die Kamera.
Je stabiler das Gehäuse, desto "effektiver" die Druckveränderung.
Vorstellbar wäre es allerdings mit einer "Gasblase" als Kompensation. ?
Wo bleibt dann der Stabilisierungseffekt ? Das Gleiche gilt für "weiche" Gehäuse. Da wird bei "vollem" Gehäuse auch der kpl. Druck aus der Verformung übertragen. Drücken der Bedienknöpfe, ... siehe oben.

So komme ich (für mich) zum Ergebnis, es wird nichts bringen.

Ric
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Mike-Dive
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Beitrag von Mike-Dive »

Hallo,

nun zu den Details, einige hier haben richtige Sachen gepostet andere Halbwahrheiten:

zu 1: Gehäuse Luftgefüllt mit Kamera also Innendruck und Außendruck ist an der Oberfläche gleich, mit jeden 10 m Tauchtiefe steigt dieser um 1 bar
in 40 m wird das Gehäuse also mit absoluten 4 bar Differenzdruck belastet sein.

zu 2 : Gehäuse Wassergefüllt, ohne Lufteinschluss hier kann es bei einem PC Gehäuse auch innen zur Druckerhöhung kommen da PC relativ elastisch dem Außendruck nachgibt und somit den Innendruck ebenfalls erhöht (Flüssigkeiten sind nicht komprimierbar)

Auch das Drücken der Knöpfchen erhöht den Innendruck durch Verdrängung des Wassers mit dem eindringenden Druckstift.

also ist die Wasserfüllung keine Lösung für die Erhöhung der Druckfestigkeit.

Um die Druckfestigkeit zu erhöhen bleibt nur die Option den Innendruck des Gehäuses zu erhöhen bei der druckdichten Kamera wären da 1 bar über dem Umgebungsdruck möglich ohne das Luft in den Kameradruckkörper eindringt was auf der anderen Seite somit in 50 m Tiefe die gleichen Druckverhältnisse schaffen würde wie ohne erhöhten Innendruck in 40 m.

Nur ob das Gehäuse selbst eine Druckerhöhung von 1 bar an der Oberfläche aushällt ist fraglich denn die gesammte Abdichtung ist auf Druck von außen ausgelegt bei erhöhtem Innendruck werden diese Dichtungen wohl versagen.

Einzig eine Druckerhöhung unter Wasser würde hier etwas bringen so könnte man mit einer Ponyflasche und endsprechenden Ventilen an Flasche und Gehäuse dafür sorgen das in egal welcher Tiefe immer nur eine relative Druckdifferenz von -1 bar zwischen innen und außen herrscht.

Theoretisch möglich, aber was sagt die Kamera bzw. deren Bauteile dazu wenn sie unter Luftdruck gesetzt werden einige der Bauteile sind bestimmt nicht Druckfest und werden durch Drucksteigerung von außen sicher beschädigt......

die Kamera die 1 bar aushält ist ein Druckkörper für sich bei über 1 bar ist da auch fraglich was kaputtgeht......

Auch der existierende Unterdruckverschluss eines Gehäuseherstellers arbeitet nur mit einem Unterduck von ca. -0,2 bar was einer Wassertiefe von 2 m entspricht und saugt natürlich auch Luft aus dem Kamerainnern und Objektivinnern ab, zum Öffnen des Geäuses wird dann wieder Außenluft in das Gehäuse gelassen ist diese sehr feucht, dann dringt diese feuchte Luft in aller Ritzen der Kamera ein und kann je nach Temperaturdifferenz und Feuchtegehalt dort auch kondensieren ob das Spätschaden zu Folge hat ?

Michael
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Sindark
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Beitrag von Sindark »

Hmmm Mike also eine Druckerhöhung durch das Zusammendrücken des Gehäuses wird im Minimalen Bereich Liegen ,da duch das Wasser im Inneren Quasi keine Komprimierung stattfinden kann.Ebenso das Betätigen der Knöpfe.
Da innerhalb des Gehäuses ein Gerät Steckt welches 2 Bar Aushält sollte das GAnze gehen OHNE das das Innere Gerät Geschädigt wird.
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Ivo
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Beitrag von Ivo »

Gar nicht so simpel das Ganze 8) :lol:
Weitere Lösungsvorschläge vorhanden? :D

Gruß, Ivo
trimix125
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Beitrag von trimix125 »

Hi,
die wahrscheinlich ungefährlichste Variante wäre,
das Gehäuse mit Wasser zu füllen und einen Tauchcomputer reinzulegen.
Dann tauchen gehen.
Läßt sich ja bei den durchsichtigen Gehäusen leicht verfolgen.
Ansonsten speichern die Dinger ja die Daten.

LG,
Wolfgang
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Bilder in http://www.reefdesign.eu unter tauchen ;-)
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Ivo
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Beitrag von Ivo »

Das ist ne Idee :!: :P
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GetClose
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Beitrag von GetClose »

Hallo,

ich schlage mal folgende Ideen zur Lösung vor::

Der Druck im Unterwassergehäuse sollte nicht mehr als 2 Bar betragen, sonst säuft die wasserdichte Kompakte ab.
Im Vergleich zu einem mit Luft gefüllten Gehäuse darf man also maximal einen zusätzlichen Gegendruck von zusätzlich einem Bar erreichen. Man könnte also maximal 10 Meter tiefer tauchen.

Aber welchen Druck erreicht man im Unterwassergehäuse? Das Unterwassergehäuse läßt sich unter Druck etwas zusammendrücken. Auch das Volumen im Unterwassergehäuse ist kompressibel. Nicht das Wasser, aber die teils luftgefüllte wasserdichte Kompakte.
Jetzt hängt es doch davon ab, wie leicht sich die wasserdichte Kompakte im Vergleich zum Unterwassergehäuse zusammendrücken läßt.
Sagen wir mal, das Unterwassergehäuse wird bei 5 bar (40 Meter) so zusammengedrückt (gegen den Widerstand der Gehäusewände, der Federn der Bedienknöpfe und den Innendruck im Gehäuse, der zwischen 1 und 2 bar liegen kann), daß das Volumen um 1 qcm sinkt. Wird unsere wasserdichte Kompakte nun schon bei 1,5 bar um das Gleiche Volumen zusammengedrückt wie das Unterwassergehäuse bei 5 bar, so kann sich im Unterwassergehäuse kein Druck größer 1,5 bar aufbauen. Die zusätzliche Tauchtiefe beträgt dann nur 5 Meter.
Wenn die wasserdichte Kompakte so stabil gebaut ist, daß man 3 bar braucht, um sie um das Volumen von 1 qcm zusammenzudrücken, wird der Innendruck im Unterwassergehäuse vor Erreichen der 40 Meter Wassertiefe die 2 bar überschreiten und die Kamera säuft ab (ohne Wasser im Gehäuse wäre nichts passiert).

Es kommt also darauf an, wie sich Unterwassergehäuse und wasserdichte Kompakte unter Druck relativ zueinander verformen (zusammendrücken lassen).
Je nachdem, wie leicht sich die Kompakte zusammendrücken läßt, habe ich noch einen sich unterschiedlich entwickelnden Innendruck, der der Verformung des Unterwassergehäuses entsprechend entgegenwirkt. Das macht die Sache noch etwas komplizierter, ändert aber nichts am Prinzip.

Einen Tauchcomputer in das Gehäuse zu tun wird keine richtigen Erkenntnisse bringen, da sich dieser nicht oder anders verformt wie eine Kompaktkamera.

Das ganze sehe ich aber wirklich als theoretische Taschenspielerei. Die praktische Notwendigkeit sehe ich nicht, da ich selbst mein bis 30 Meter angegebenes PT-010 schon recht deutlich jenseits der 40 Meter hatte. Na gut, ab 40 Meter zicken die Bedienknöpfe, was aber auch nicht heißt, daß ich jenseits der 40 Meter keine Bilder gemacht habe. Man kann halt Blende, Zeit oder anderes nicht oder nur mühsam verstellen.

Viele Grüße,
Jürgen
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Ivo
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Beitrag von Ivo »

Hat keiner Verbindungen zu Olympus, dass die mal ne Digi nebst Gehäuse zum Testen rausrücken?
Mike - geht das nichts? :D

Gruß, Ivo
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RogerT
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Beitrag von RogerT »

Hai,
Hat keiner Verbindungen zu Olympus, dass die mal ne Digi nebst Gehäuse zum Testen rausrücken?
Mike - geht das nichts?
dazu braucht man keine Kamera + Gehäuse.

Man nehme ein Plastikgehäuse einer Digiknipse und eine UW-Uhr mit Tiefenmesser (z.B. Citizen New Auqualand oder so). Uhr ins Gehäuse in ab ins Wasser.

Vorteil: bei negativen Testausgang flutet man nicht aus Versehen eine Kamera. Man kann direkt auf der Uhr den Druck in Form einer Tiefenangabe ablesen, auch beim Drücken von Knöpfen müsste man ja theoretisch eine Veränderung sehen. Die Citizen ist genau genug um auch kleinste Änderungen anzuzeigen.

Dazu der Test mit dem Öffnen des Gehäuses in 10m Tiefe und dann Verschließen; dann auf 40m runter - was tut sich da? Und wie gesagt, man kann bei dieser Testandordnung nichts kaputt machen.

Müsste doch so klappen.

Gruss
Roger
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GetClose
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Beitrag von GetClose »

Hallo Roger,

Dein Vorschlag entspricht dem von Wolfgang. Warum ich nicht glaube, daß das ein brauchbares Ergebnis liefert, habe ich oben beschrieben.
Aber wenn man einen kleinen Tiefenmesser wie z.B. so eine Uhr zusätzlich zur Kamera in das Unterwassergehäuse hineinbringt und das ganz direkt unter der Wasseroberfläche verschließt, kann man tatsächlich gefahrlos testen, da man ja sehen kann, welcher Druck im Gehäuse herrscht. Der Tiefenmesser darf nicht mehr als 10m anzeigen. Die Meter, die er anzeigt, kann man tiefer tauchen als 40m (oder was immer das Unterwassergehäuse hergibt). Der Test ließe sich wohl auch in einen Tank zur Druckprüfung durchführen.

Viele Grüße,
Jürgen
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ric
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Beitrag von ric »

Hallo,

eines ist doch klar. Bei luftgefüllten Gehäusen gilt die allgemeine Gasgleichung. PxV/T = const. D.h. durch Abkühlung entsteht ein leichtes Vakuum im Gehäuse, und zwar um 1/273 je °C.
Das ist aber für diese Frage nicht relevant.
Aber, der Druck verdoppelt sich erst mit Halbierung des Volumens, das ist doch die Crux. Ich kenne, mal von den Ewa-Marine Beuteln abgesehen, kein Gehäuse welches das zulässt.
Ergo herrschen im luftgefüllten Gehäuse weniger als 2 bar absolut.
Ein kpl. mit Wasser gefülltes Gehäuse lässt sich nicht komprimieren !!
Somit herrschen im inneren des Gehäuses die gleichen Druckverhältnisse wie aussen. D.h. Umgebungsdruck, bei 40m also 5 bar absolut.
Wenn ich bei einem mit Flüssigkeit gefüllten Gehäuse einen Bedienknopf drücke, würde ich das Volumen verringern, d.h. die Flüssigkeit komprimieren. Das geht bekanntlich nicht, das Volumen bleibt gleich. Somit muß sich das Gehäuse nach aussen dehnen (oder ein O-Ring fliegt).
Das könnte man leicht an der Oberfläche testen. Wasser ins Gehäuse, darauf achten daß keine Luft mehr drin ist, Bedienknopf drücken, wenns den geht, und beobachten wie der Port bzw. die Scheibe, oder ein O-Ring nachgibt.
Gebe ich nun ein luftgefülltes Gehäuse in das mit Wasser gefüllte Gehäuse, und tauche damit ab, werde ich den Umgebungsdruck kpl. auf das innere Gehäuse übertragen. Wenn ich einen Bedienknopf drücke auch noch diesen zusätzlichen Druck. D.h. in 40m wesentlich mehr als 5 bar absolut.
Dieses Konstrukt, luftgefülltes Gehäuse im mit Wasser gefüllten Gehäuse, ist doch absurd.
Physikalisch gesehen könnte ich das auch mit einem Ewa-Marine Beutel machen. Da sieht wohl jeder ein, daß das nicht funktioniert.

Viele Grüße,
Richard
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Beitrag von trimix125 »

Hi,
noch ein Denkanstoß:
Theoretisch werden alle Bedienknöpf mit zunehmenden Druck immer weiter ins Gehäuse gedrückt.
Einer der Gründe warum Samsung seinerzeit die Gehäuse für die V 3 - 5 Modelle von 70m auf 40m zurückgenommen hat.
Die Kameras konnten den gleichzeitigen Input nicht ertragen und die Chips haben WO gegeben.
Die Gehäuse waren dicht!!!
Was aber nichts hilft wenn die Elektronic durchbrennt.....
Sicherheitshalber beim 2. TG einer Safari :evil:

LG,
Wolfgang
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Mike-Dive
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Beitrag von Mike-Dive »

Hallo,

ich glaube nicht das sich eine für sich wasserdichte Kamera unter Druck komprimieren lässt dazu ist diese zu stabil gebaut und zudem sind diese Kameras noch Fallgeprüft.

Die Idee mit dem TC wird unsere theoretischen Bedenken bestätigen zumal bei allen Gehäusen am Deckel O-Ring noch Bewegungsluft vorhanden ist .
Der Verschluss bewirkt nur die Anfangsabdichtung den Rest besorgt der Außendruck ist innen nun eine komplette Wasserfüllung so überträgt sich der Außendruck 1:1 auf den Druck im inneren des Gehäuses.

Eine wasserdichte Kamera in innern eines luftgefüllten Gehäuses hat den Vorteil das bei einer Teilflutung, so sie nicht zur Komplettfüllung führt, so lang kein Wasser in die Kamera eindringt bis der durch den Wassereinbruch ansteigende Innendruck von den Kameradichtungen noch ausgehalten werden kann.

Wird mit einer solchen geflutete Kamera dann aufgetaucht kommt es im Flachbereich oft zum ausperlen von Luft da nun der Innendruck größer wird als der von außen. was leicht zu einem weiteren Wassereindringen führen kann.

Michael
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