Охлаждане Peltier за ZWO Astro камера: 10 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:54

След като се натъкнах на тези два видеоклипа в YouTube, показващи как да добавите охлаждане към неохладена ZWO Optics Astro Cam

Ръководство „Направи си сам“Изработка на охлаждащ вентилатор на Peltier за ZWO ASI120MC S

Охладител Peltier за ZWO камери - базиран на Vid на Мартин Пьот

Мислех, че сам ще го пробвам.

Моят завършен мод е показан на изображението по -горе.

Стъпка 1: Инструменти и материали

ИНСТРУМЕНТИ

• Свредло с 4 мм и стъпаловидни свредла.
• Файлове (кръгли и плоски)
• Dremel или подобен с приставка за кръгло острие.
• Поялник с спойка, флюс и т.н. плюс термосвиваеми тръби.
• Занаятчийски нож.
• Комплект кухи перфоратори.
• Отвертки (с задвижване и плоски)
• Ножовка
• 1/4 "-20 Tap & Die (по избор)

МАТЕРИАЛИ

За да започнете, имате нужда от камера ZWO Optics, неохладена версия, почти сигурна, че всички те идват със стандартните M4 и 1/4 стойки за статив на гърба, но ще трябва да проверите това.

Използвах моя 224MC за този мод.

• 12vdc вентилатор за гнезда на Intel 1150, 1155, 1156 или 775. Избрах: ARCTIC Alpine 11 Pro Rev.2 поради антивибрацията и цената.
• TEC1 - 12703 12v 3a Peltier Термоелектрически охладител 40mm x 40mm. Те са достъпни на много места.

• DC12V -50-110 ° C W1209WK Цифров термостат за контрол на температурата

• Основна кутия за управление и входно захранване: ПРОЕКТНА КУТИЯ 79 X 61 X 40MM
• Сателитна разпределителна кутия: Разпределителна кутия 60x36x25mm
• 2 мм EPDM каучуков лист най -малко 100 мм х 100 мм квадрат.
• Плътен меден прът с диаметър 1/4 "с дължина най -малко 100 мм (по избор).
• 6 мм неопренов лист най -малко 200 мм х 200 мм квадрат, включително неопреново лепило.
• 7 -жилен кабел 5а рейтинг като този
• Кабелни ботуши за облекчаване на напрежението.
• Найлонови болтове с различна дължина M4 със съответстващи шайби, гайки плюс някои пеперудни гайки, които да съвпадат.
• Термотрансферна смес, подходяща за алуминиева употреба.
• Лазерно нарязани алуминиеви части съгласно приложените чертежи, всички от 2 мм алуминий. 2 x ШАБЛОНА НА УПЛОТНИТЕЛЯ ще трябва да се изреже.
• 1 х 40 мм х 40 мм х 6 мм блок от алуминий

Можете да видите, че има 2 файла за рисуване CAMERA BACK, единият е с централен 1/4 изрез за монтиране на триножник и един без, кой маршрут ще изберете.

Стъпка 2: Металоконструкциите

След получаване на лазерно изрязани алуминиеви части, всички те ще трябва да бъдат обелени, за да се премахнат грубите ръбове.

Като алтернатива бихте могли да изрежете частите с водна струя, тъй като смятам, че това дава по-добър завършек и няма да е необходимо отстраняване на дупки.

Стъпка 3: Изработка на уплътнението

1. Поставяйки едно от парчетата ШАБЛОН НА УПЛОТНЕНИЕ върху гумения лист EPDM, внимателно маркирайте позициите на четирите закрепващи отвора М4, както и на по -големия монтажен отвор на сензора за температура.
2. Извадете шаблона от EPDM листа и с подходящи кухи перфоратори изрежете тези маркирани дупки.
3. Подравнете и двата парчета ШАБЛОН НА УПЛОТНИТЕ с тези отвори от двете страни на листа EPDM и ги закрепете с някои от найлоновите болтове М4, като здраво притискате EPDM между тях.
4. С помощта на остър занаятчийски нож внимателно отрежете всички EPDM за достъп от парчетата ШАБЛОН НА УПЛОТНЕНИЕТО, включително централния квадрат.
5. Отстранете найлоновите затягащи болтове, за да разкриете EPDM уплътнение.

Стъпка 4: Камера назад

Чрез опити и грешки открих, че мога да помогна за допълнително охлаждане, като използвам 1/4 отвор за монтаж на статив в центъра на камерата.

По този начин охлаждащият пръст се приближава около 5 мм до сензора за изображения и директно зад него.

Тази стъпка не е задължителна, затова съм включил два чертежа CAMERA BACK, един с централен отвор и един без.

1. Напилете леко стеснение в края на медната пръчка, за да улесните рязането на конеца.
2. С помощта на 1/4 "-20 UNC Die изрежете нишка на медната пръчка съгласно обичайната процедура за рязане на резба. Изрежете малко повече конец, отколкото е необходимо ((около 5 мм действително се изисква), тъй като улеснява манипулацията.
3. Използвайки 1/4 "-20 UNC кран, изрежете нишка в централния отвор на задната част на КАМЕРАТА, това няма да отнеме много, вероятно само два завъртания.
4. Тествайте медната резба с резба в отвора за нарязване, тя трябва да се завинтва лесно и да бъде перпендикулярна на гърба на КАМЕРАТА.
5. Внимателно тествайте резбования прът в отвора за монтаж на статив на същинската камера, отново това трябва да се завинтва лесно, без да повреди или да натовари корпуса на камерата.
6. Сега фиксирайте задната част на КАМЕРАТА към камерата, като използвате само два найлонови болта M4, поставени във външните крепежни елементи на фотоапарата.
7. Завийте резбования меден прът с резба през частта CAMERA BACK и навътре в централния отвор за монтаж на статива на фотоапарата. Правете това внимателно, не затягайте прекалено много и спрете веднага щом почувствате, че се стяга.
8. Внимателно маркирайте и отрежете изпъкналата излишна медна пръчка с ножовка. Ако изтъркате повърхността на парчето CAMERA BACK, както направих аз, не се притеснявайте твърде много, тъй като стоманената вата и лакът за метал премахват много драскотини и термичното съединение поема хлабавото.
9. Повече от вероятно медният винт с резба, който сега сте направили, ще се гордее леко с парчето CAMERA BACK и ще бъде трудно да се затегне отново, с помощта на ножовка изрежете прорез в горната част, за да позволите използването на плоска отвертка, не прекалено дълбоко, достатъчно.
10. Използвайте пила, за да поставите този новоизработен винт от медна кърпа, за да седи на едно ниво с външната страна на гърба на камерата.
11. Както казах по -рано, използвайте стоманена вата и лак за метал, за да премахнете най -лошите драскотини, направени по гърба на КАМЕРАТА по време на този процес.

Стъпка 5: Основна структура

1. Поставете НАЗАДАТА НА КАМЕРАТА върху задната страна на фотоапарата и поставете медния винт през и навътре в централния отвор за монтаж на статив на камерата, ако използвате този метод.
2. Поставете EPDM уплътнението, като внимателно подравните отворите с парчето CAMERA BACK.
3. Поставете главното алуминиево парче върху това, като подравните четирите отвора за закрепване на M4 с EPDM уплътнението и НАЗАДАТА НА КАМЕРАТА, като се уверите, че USB портът на камерата е на 6 O'Clock, а правоъгълната част на MAIN алуминиевата част е 90 градуса спрямо това. Моята е от дясната страна.
4. Закрепете заедно с найлонови болтове М4, нарязани на правилната дължина за приятно прилепване.
5. Поставете хубава петна от термично съединение върху винта за медна кърпа, ако се използва.
6. Намажете тънък равномерен слой съединение върху алуминиевия блок 6 мм х 40 мм х 40 мм и го изстискайте до квадратната част, изрязана от уплътнителната смес надолу.
7. Според размерите на охлаждащия вентилатор, който използвах, трябваше да има само 4 мм между монтажната повърхност и долната страна на неговия радиатор, така че като се има предвид, че сега има 2 мм от алуминиевия блок, стърчащ над повърхността на ОСНОВНОТО алуминиево парче и че TEC1 е с дебелина 4 мм, мислех, че това ще бъде достатъчно, но установих, че все още не е достатъчно сигурно прилягане и преодолях това, като обръснах краката на стойката за монтаж на вентилатора, вижте изображенията, ще трябва да проверите това в зависимост от това, което от двете вентилатор, който използвате.
8. Поставете стойката за монтиране на вентилатора към ОСНОВНОТО парче, закрепете с найлонови болтове, шайби и използвайте пеперудни гайки на всички болтове, с изключение на този, разположен на линия с USB порта на камерата. Това просто улеснява отстраняването по всяко време, а вграденото с USB порта няма място за гайка.
9. Разберете коя страна е студената страна на TEC1, като много бързо го свържете към батерия AA, поставяйки TEC1 между устните ви, които са много по -чувствителни, ще помогне, но бързо, лесно е да унищожите TEC1, като го пуснете без охлаждащ радиатор.
10. Намажете тънък равномерен слой съединение от двете страни на TEC1 и поставете върху стърчащия алуминиев блок със студена страна надолу, обърната към камерата.
11. Сега поставете вентилатора и радиатора върху горната част на устройството и закрепете монтажа към монтажната му стойка.

Стъпка 6: Окабеляване и контрол

1. С помощта на Dremel с приставката с кръгло острие изрежете участък в капака на корпуса за основно управление и вход за захранване и монтирайте блока за управление на температурата на термостата.
2. Използвайте стъпаловидна бормашина, за да изрежете отвори в кутията за входа на DC жака, 7 -жилния изход за кабела (позволяващ облекчение на напрежението) и ако е монтиран, държача на предпазителя.
3. Ако използвате предпазител, запойте +ve навътре от централния щифт на гнездото на DC жака към държача на предпазителя.
4. На страната на изхода на предпазителя запоявайте 2 проводника, 1 ще бъде директно +ve захранване към вентилатора, а другото е +ve захранване към връзка 1, +ve в модула за управление на температурата на термостата, вижте следващата стъпка.

5. Блокът за управление на температурата на термостата трябва да бъде снабден с маркировки, показващи къде да се направят +ve & -ve връзки, но в случай, че не е така, вижте изображение 2, където блоковите съединители четири връзки от 1 отляво до 4 отдясно са както следва:

   1. +ve in, основно захранване към блока за управление
   2. -входящ, а също и общ -вход чрез 7 -жилен кабел към сателитното разпределение на захранването (S. P. D)
   3. +ve в свързващ кабел от щифт 1 за реле
   4. +ve out, захранване чрез 7 -жилен кабел към Peltier +ve (жълт проводник в моето изображение)
6. Изрежете къс участък от кабела от края на щепсела на сензора за температура, натиснете здраво щепсела към платката за контрол на температурата на термостата и направете две кабелни връзки към 7 -жилния кабел.
7. Маркирайте и пробийте двата отвора M4, за да монтирате кутията S. P. D върху основната алуминиева рамка.
8. С помощта на стъпаловидна бормашина изрежете входна точка за 7 -жилния кабел, включително облекчаване на напрежението и изходна точка на кабела в S. D. P
9. Кутията S. P. D е мястото, където се осъществяват всички крайни връзки към вентилатора, сензора за температура и TEC1.

10. В полето S. P. D ще се свързвате от 7 -жилния кабел:

    1. Общо -ve на вентилатора -ve и TEC1 -ve
    2. A +ve към вентилатора
    3. A +ve към TEC1
    4. Две връзки към сензора за температура
11. В 7 -жилния кабел ще има два неизползвани кабела, оставих ги за евентуално бъдещо използване на PWM функцията на моя вентилатор.
12. Уверете се, че горната част на сензора за температура е плътно прилепнала към монтажния отвор на EPDM уплътнението и НАЗАДА НА КАМЕРАТА, може да са необходими някои пили и че кабелът да излиза през по -малкия отвор, пробит в ОСНОВНАТА рамка, може да се наложи отново подпиляване. Температурният сензор трябва да приляга много плътно към корпуса на камерата и неопреновото яке, (вижте Стъпка 7), ще помогне да го задържите там.
13. Захранвайте всички кабели за допълнителна защита.

Стъпка 7: Изолация

Това може да звучи странно, ако добавим изолационен слой към камерата, докато се опитваме да я охладим, но преди да направя това, прочетох много статии от подобни проекти, където охлаждането беше възпрепятствано от образуването на роса по камерата и това чрез потискане на това образуване на роса допълнително охлаждането може да бъде постигнато, без да се нуждаете от повече енергия, за да го направите.

Много просто направете плътно прилепващо изолиращо яке за вашата камера от 6 мм неопрен и плъзнете.

Стъпка 8: Тестване

Преди да използвате, ще трябва да знаете как е настроен и функционира термостатният контролен модул и за съжаление самото устройство не идва с никакви инструкции, но благодарение на Бъди Мур за създаването на набор от инструкции, които ще включа тук. (вижте PDF Изтегляне по -долу)

Видеоклипът, който публикувах тук, показва времеви интервал на работа на охладителя без включена камера, така че сензорът за изображение изобщо не се нагрява.

Той показва началната температура на околната среда чрез сензора за температура спрямо външния корпус на камерата като 23.8 ° C.

Timelapse обхваща почти точно 45 минути в реално време, преди температурата да достигне дъно при 0.7 ° C и да не спадне повече.

След това свързах USB кабела на камерата и го свързах към моя лаптоп, работещ с SharpCap Pro 3, където вътрешната температура на камерата се показва като -0,5 ° C

След 1 мин и все още свързан с SharpCap външната температура отчита 1,5 ° C, докато вътрешната се показва като 3,8 ° C

Стъпка 9: В действие

Само няколко изображения, показващи настройката in situ на моя обхват Celestron CPC9.25.

Извинете за шума във видеото, това е шумният автофокус на обектива на моя dSLR.

Стъпка 10: Резултати

Ето някои получени тъмни рамки, взети като 10 x 10 минути подложки чрез SharpCap Pro 3.

Изображение 1 е без никакво охлаждане и максималната температура е 29.7 ° C

Изображение 2 е 4 -кратно увеличение на изображение 1.

Изображение 3 е с охлаждане и максималната температура е 7,3 ° C

Изображение 4 е 4 -кратно увеличение на изображение 3.

Можете да видите, че шумът е значително намален.