Chłodzenie Peltiera dla kamery Astro ZWO: 10 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:32

Po natknięciu się na te dwa filmy na YouTube pokazujące, jak dodać chłodzenie do niechłodzonej kamery Astro ZWO Optics

Przewodnik dla majsterkowiczów Tworzenie modu wentylatora chłodzącego Peltiera dla ZWO ASI120MC S

Chłodnica Peltiera do kamer ZWO - oparta na filmie Martina Pyotta

Pomyślałem, że sam spróbuję.

Mój ukończony mod pokazano na powyższym obrazku.

Krok 1: Narzędzia i materiały

NARZĘDZIA

• Wiertarka z wiertłami stopniowymi 4 mm i stopniowanymi.
• Pilniki (okrągłe i płaskie)
• Dremel lub podobny z okrągłym ostrzem.
• Lutownica z lutem, topnikiem itp. plus rurki termokurczliwe.
• Nóż rzeźbiarski.
• Zestaw dziurkaczy.
• Wkrętaki (posidrive i płaskie)
• Brzeszczot
• 1/4 "-20 Tap & Die (opcjonalnie)

MATERIAŁY

Na początek potrzebujesz aparatu ZWO Optics, wersji niechłodzonej, z pewnością wszystkie są wyposażone w standardowe mocowania statywu M4 i 1/4 z tyłu, ale musisz to sprawdzić.

Użyłem mojego 224MC do tego modu.

• Wentylator 12vdc do gniazd Intel 1150, 1155, 1156 lub 775. Wybrałem: ARCTIC Alpine 11 Pro Rev.2 ze względu na antywibracje i cenę.
• TEC1 - 12703 12v 3a Peltier Chłodnica termoelektryczna 40mm x 40mm. Są one dostępne w wielu miejscach.

• DC12V -50-110°C W1209WK Cyfrowy regulator temperatury termostatu

• Główna skrzynka sterowania i zasilania: OBUDOWA PROJEKTU 79 X 61 X 40 MM
• Satelitarna skrzynka rozdzielcza: skrzynka przyłączeniowa 60x36x25mm
• Arkusz gumy EPDM 2 mm o wymiarach co najmniej 100 mm x 100 mm.
• Pręt miedziany o średnicy 1/4 cala o długości co najmniej 100 mm (opcjonalnie).
• Arkusz neoprenowy o grubości 6 mm, kwadrat o wymiarach co najmniej 200 mm x 200 mm, w tym klej do neoprenu.
• 7-żyłowy kabel 5a ocena jak to
• Ochraniacze na kable.
• Różnej długości nylonowe śruby M4 z dopasowanymi podkładkami, nakrętkami i pasującymi nakrętkami motylkowymi.
• Pasta termoprzewodząca odpowiednia do stosowania z aluminium.
• Laserowo wycinane części aluminiowe zgodnie z załączonymi rysunkami, wszystkie z 2mm aluminium. Należy wyciąć 2 x SZABLON USZCZELKI.
• Blok aluminiowy 1 x 40 mm x 40 mm x 6 mm

Możesz zobaczyć, że są 2 pliki rysunkowe CAMERA BACK, jeden z wycięciem do mocowania statywu 1/4 , a drugi bez, to, którą trasą wybierzesz, zależy od Ciebie.

Krok 2: Metaloplastyka

Po otrzymaniu wyciętych laserowo części aluminiowych należy je wszystkie usunąć zadziorami, aby usunąć szorstkie krawędzie.

Alternatywnie można ciąć części strumieniem wody, ponieważ wierzę, że zapewnia to lepsze wykończenie i gratowanie nie byłoby potrzebne.

Krok 3: Wykonanie uszczelki

1. Układając jeden z kawałków GASKET TEMPLATE na arkuszu gumy EPDM, ostrożnie zaznacz pozycje czterech otworów mocujących M4 oraz większego otworu montażowego czujnika temperatury.
2. Usuń szablon z arkusza EPDM i za pomocą odpowiednich wydrążonych stempli wytnij te zaznaczone otwory.
3. Wyrównaj oba elementy SZABLONU USZCZELKI z tymi otworami po obu stronach arkusza EPDM i zabezpiecz je niektórymi nylonowymi śrubami M4, mocno wciskając EPDM pomiędzy.
4. Używając ostrego noża rzemieślniczego, ostrożnie odetnij wszystkie dostępne EPDM z kawałków SZABLONU USZCZELKI, w tym środkowe wycięcie kwadratowe.
5. Usuń nylonowe śruby zaciskowe, aby odsłonić uszczelkę EPDM.

Krok 4: Tył aparatu

Dzięki próbom i błędom odkryłem, że mogę jeszcze bardziej wspomóc chłodzenie, wykorzystując otwór montażowy statywu 1/4 w środku aparatu.

W ten sposób palec chłodzący jest o około 5 mm bliżej czujnika obrazu i bezpośrednio za nim.

Ten krok jest opcjonalny, dlatego dołączyłem dwa rysunki CAMERA BACK, jeden z centralnym otworem i jeden bez.

1. Na końcu miedzianego pręta spiłuj lekko zwężający się stożek, aby ułatwić nacinanie gwintu.
2. Używając matrycy 1/4 "-20 UNC, wytnij gwint na miedzianym pręcie zgodnie z normalną procedurą cięcia gwintu. Wytnij trochę więcej gwintu niż jest to potrzebne (w rzeczywistości wymagane jest około 5 mm), ponieważ ułatwia to obsługę.
3. Używając gwintownika 1/4"-20 UNC, natnij gwint w środkowym otworze elementu CAMERA BACK, to nie zajmie dużo, prawdopodobnie tylko dwa obroty.
4. Sprawdź dopasowanie gwintowanego pręta miedzianego w nagwintowanym otworze, powinien on się łatwo wkręcać i być prostopadły do powierzchni TYLNEJ KAMERY.
5. Dokładnie sprawdź, czy pręt gwintowany jest dopasowany do otworu montażowego statywu rzeczywistej kamery, ponownie powinien być łatwo wkręcony bez uszkodzenia lub naprężenia obudowy kamery.
6. Teraz przymocuj element CAMERA BACK do aparatu za pomocą tylko dwóch nylonowych śrub M4 umieszczonych w zewnętrznych mocowaniach statywu aparatu.
7. Wkręć gwintowany pręt miedziany przez element CAMERA BACK i w centralny otwór montażowy statywu aparatu. Zrób to ostrożnie, nie dokręcaj zbyt mocno i zatrzymaj się, gdy tylko poczujesz, że zaciska się.
8. Ostrożnie zaznacz i odetnij wystający nadmiar miedzianego pręta piłą do metalu. Jeśli podrapiesz powierzchnię elementu CAMERA BACK tak jak ja, nie martw się zbytnio, ponieważ wełna stalowa i pasta do metalu usuwają wiele rys, a pasta termoprzewodząca przejmuje luz.
9. Bardziej niż prawdopodobne, że gwintowana miedziana śruba dociskowa, którą teraz wykonałeś, będzie nieco dumna z elementu CAMERA BACK i będzie trudna do dokręcenia, ponownie, używając piły do metalu, wyciąć szczelinę w górnej części, aby umożliwić użycie płaskiego śrubokręta, nie za głęboko, wystarczająco.
10. Użyj pilnika, aby ta nowo wykonana miedziana śruba dociskowa przylegała równo do zewnętrznej powierzchni OPARCIA KAMERY.
11. Jak powiedziałem wcześniej, użyj wełny stalowej i pasty do metalu, aby usunąć najgorsze rysy powstałe na części CAMERA BACK podczas tego procesu.

Krok 5: Główna struktura

1. Połóż TYŁ KAMERY na tylnej ściance kamery i włóż miedziany wkręt dociskowy przez i do centralnego otworu mocowania statywu kamery, jeśli używasz tej metody.
2. Załóż uszczelkę EPDM, ostrożnie dopasowując otwory do elementu CAMERA BACK.
3. Umieść GŁÓWNY element aluminiowy nad tym, wyrównując cztery otwory mocujące M4 z uszczelką EPDM i TYŁEM KAMERY, upewniając się, że port USB kamery znajduje się na godzinie 6, a prostokątny przekrój GŁÓWNEGO elementu aluminiowego znajduje się pod kątem 90 stopni. Mój jest po prawej stronie.
4. Zamocuj razem za pomocą nylonowych śrub M4 przyciętych na odpowiednią długość, aby zapewnić dobre dopasowanie.
5. Umieść ładną kroplę pasty termoprzewodzącej na miedzianej śrubie dociskowej, jeśli jest używana.
6. Posmaruj cienką równą warstwę masy na bloku aluminium o wymiarach 6 mm x 40 mm x 40 mm i wciśnij w kwadratowe wycięcie z masy uszczelniającej stroną do dołu.
7. Zgodnie z wymiarami zastosowanego wentylatora chłodzącego, pomiędzy powierzchnią montażową a spodem radiatora powinno być tylko 4 mm, więc biorąc pod uwagę, że teraz 2 mm aluminiowego bloku wystaje ponad powierzchnię GŁÓWNEGO aluminiowego elementu i że TEC1 ma grubość 4 mm, pomyślałem, że to wystarczy, ale stwierdziłem, że nadal nie jest wystarczająco dobrze dopasowany i pokonałem to, goląc nóżki na uchwycie montażowym wentylatora, zobacz zdjęcia, musisz to sprawdzić w dowolnym miejscu wentylator, którego używasz.
8. Dopasuj uchwyt montażowy wentylatora do elementu GŁÓWNEGO, zabezpieczając nylonowymi śrubami, podkładkami i za pomocą nakrętek motylkowych na wszystkich śrubach z wyjątkiem jednej znajdującej się w linii z portem USB kamery. To po prostu ułatwia usuwanie w dowolnym momencie, a ten w linii z portem USB nie ma miejsca na nakrętkę motylkową.
9. Dowiedz się, która strona jest zimna TEC1, bardzo szybko podłączając go do baterii AA, umieszczenie TEC1 między ustami, które są znacznie bardziej wrażliwe, pomoże, ale bądź szybki, łatwo jest zniszczyć TEC1, uruchamiając go bez radiator chłodzący.
10. Nasmaruj cienką, równą warstwę masy po obu stronach TEC1 i umieść na wystającym aluminiowym bloku zimną stroną w dół skierowaną w stronę aparatu.
11. Teraz umieść wentylator i radiator na nim i przymocuj zespół do jego uchwytu montażowego.

Krok 6: Okablowanie i sterowanie

1. Używając narzędzia Dremel z okrągłym nasadką, wytnij sekcję w pokrywie obudowy głównego sterowania i wejścia zasilania i zamontuj moduł kontroli temperatury termostatu.
2. Za pomocą wiertła stopniowego wyciąć w obudowie otwory na gniazdo wejściowe DC, gniazdo 7-żyłowego kabla (umożliwiające odciążenie) i, jeśli jest, uchwyt bezpiecznika.
3. Jeśli używasz bezpiecznika, przylutuj +ve od środkowego pinu gniazda DC do uchwytu bezpiecznika.
4. Po stronie wylotu bezpiecznika przylutuj 2 przewody, 1 będzie bezpośrednio zasilany w dodatnim kierunku do wentylatora, a drugi to doprowadzenie dodatnie do złącza 1, dodatnie wejście jednostki sterującej temperaturą termostatu, patrz następny krok.

5. Jednostka kontroli temperatury termostatu powinna być wyposażona w oznaczenia wskazujące, gdzie należy wykonać połączenia +ve i -ve, ale jeśli tak się nie stanie, patrz rysunek 2, gdzie złącza blokowe cztery połączenia od 1 po lewej do 4 po prawej są następujące:

   1. +ve in, główne zasilanie do jednostki sterującej
   2. -ve in, a także wspólny -ve zasilany przez 7-żyłowy kabel do skrzynki dystrybucji zasilania satelitarnego (S. P. D)
   3. +ve w kablu łączącym z pinu 1 dla przekaźnika
   4. +ve out, zasilaj przez 7-żyłowy kabel do Peltier +ve (żółty przewód na moim obrazie)
6. Odetnij krótki odcinek kabla od wtyczki czujnika temperatury, wciśnij wtyczkę bezpiecznie do płyty kontroli temperatury termostatu i wykonaj dwa połączenia kablowe z 7-żyłowym kablem.
7. Zaznacz i wywierć dwa otwory M4, aby zamontować skrzynkę S. P. D na głównej aluminiowej ramie.
8. Za pomocą wiertła stopniowego wytnij punkt wejścia dla 7-żyłowego kabla, w tym odciążenie i punkt wyjścia kabla w S. D. P.
9. Skrzynka S. P. D to miejsce, w którym wykonywane są wszystkie końcowe połączenia z wentylatorem, czujnikiem temperatury i TEC1.

10. W skrzynce S. P. D będziesz łączyć się z 7-żyłowego kabla:

    1. Wspólne -ve dla wentylatora -ve i TEC1 -ve
    2. +ve dla fanów
    3. +ve do TEC1
    4. Dwa połączenia z czujnikiem temperatury
11. W kablu 7-żyłowym będą dwa nieużywane kable, zostawiłem je do ewentualnego wykorzystania w przyszłości funkcji PWM mojego wentylatora.
12. Upewnij się, że górna część czujnika temperatury jest dobrze dopasowana do otworu montażowego uszczelki EPDM i TYŁU KAMERY, może być potrzebne trochę piłowania i że kabel wychodzi przez mniejszy otwór wywiercony w ramie GŁÓWNEJ, ponownie może być potrzebne piłowanie. Czujnik temperatury powinien bardzo ciasno przylegać do korpusu aparatu, a neoprenowa kurtka (patrz krok 7) pomoże go tam utrzymać.
13. Termokurczliwe wszystkie kable dla dodatkowej ochrony.

Krok 7: Izolacja

Dodanie warstwy izolacyjnej do aparatu może brzmieć dziwnie, ponieważ próbujemy go schłodzić, ale zanim to zrobiłem, przeczytałem wiele artykułów o podobnych projektach, w których chłodzenie było utrudnione przez tworzenie się rosy na aparacie i przez dalsze jej tłumienie chłodzenie można osiągnąć bez potrzeby zużywania do tego większej ilości energii.

Po prostu zrób dobrze dopasowaną kurtkę izolacyjną do aparatu z 6 mm neoprenu i wsuń ją.

Krok 8: Testowanie

Przed użyciem musisz wiedzieć, jak działa i działa termostat termostatu. Niestety samo urządzenie nie zawiera żadnych instrukcji, ale dzięki Buddy Moore za stworzenie zestawu instrukcji, które tutaj zamieszczę. (patrz PDF do pobrania poniżej)

Film, który tu zamieściłem, pokazuje timelapse pracy chłodnicy bez włączonej kamery, a więc w ogóle nie nagrzewa się matryca.

Pokazuje początkową temperaturę otoczenia za pomocą czujnika temperatury na zewnętrznej obudowie kamery jako 23,8°C.

Timelapse obejmuje prawie dokładnie 45 minut czasu rzeczywistego, zanim temperatura obniżyła się do 0,7°C i już nie spadła.

W tym momencie podłączyłem kabel USB aparatu i podłączyłem go do laptopa z systemem SharpCap Pro 3, gdzie wewnętrzna temperatura aparatu jest pokazana jako -0,5 ° C

Po 1 minucie i nadal podłączonym do SharpCap temperatura zewnętrzna wynosiła 1,5°C, podczas gdy temperatura wewnętrzna wskazywała 3,8°C

Krok 9: W akcji

Tylko kilka zdjęć pokazujących konfigurację in situ na moim teleskopie Celestron CPC9.25.

Przepraszam za hałas na filmie, to hałaśliwy autofokus obiektywu mojej lustrzanki cyfrowej.

Krok 10: Wyniki

Oto kilka wynikowych ciemnych klatek zrobionych jako 10-minutowe subskrypcje przez SharpCap Pro 3.

Obraz 1 jest bez chłodzenia, a maksymalna temperatura wynosiła 29,7°C

Obraz 2 to 4-krotne powiększenie obrazu 1.

Obraz 3 przedstawia chłodzenie, a maksymalna temperatura wynosiła 7,3°C

Obraz 4 to 4-krotne powiększenie obrazu 3.

Widać, że hałas jest znacznie zmniejszony.