Peltier Cooling για κάμερα ZWO Astro: 10 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:38

Αφού σκοντάψετε σε αυτά τα δύο βίντεο του YouTube που δείχνουν πώς να προσθέσετε ψύξη σε ένα μη ψυγμένο ZWO Optics Astro Cam

Οδηγός DIY Κάνοντας μια λειτουργία ανεμιστήρα ψύξης Peltier για το ZWO ASI120MC S

Peltier Cooler για κάμερες ZWO - Βασισμένο στο βίντεο του Martin Pyott

Νόμιζα ότι θα το έδινα μόνος μου.

Η ολοκληρωμένη λειτουργία μου εμφανίζεται στην παραπάνω εικόνα.

Βήμα 1: Εργαλεία & Υλικά

ΕΡΓΑΛΕΙΑ

• Τρυπάνι με τρυπάνι 4mm & βαθμιδωτό.
• Αρχεία (στρογγυλά και επίπεδα)
• Dremel ή παρόμοιο με προσάρτηση κυκλικής λεπίδας.
• Συγκολλητικό σίδερο με συγκόλληση, ροή κλπ συν σωλήνες θερμοσυρρίκνωσης.
• Μαχαίρι χειροτεχνίας.
• Σετ κοίλη διάτρηση.
• Κατσαβίδια (posidrive & flat)
• Σιδηροπρίονο
• 1/4 "-20 Tap & Die (προαιρετικό)

ΥΛΙΚΑ

Για να ξεκινήσετε, χρειάζεστε μια κάμερα ZWO Optics, μια μη ψυγμένη έκδοση, σίγουρα όλα έρχονται με τις τυπικές βάσεις τρίποδων M4 & 1/4 "στο πίσω μέρος, αλλά θα πρέπει να το ελέγξετε.

Χρησιμοποίησα το 224MC μου για αυτό το mod.

• 12vdc Fan για υποδοχές Intel 1150, 1155, 1156 ή 775. Επέλεξα: ARCTIC Alpine 11 Pro Rev.2 λόγω της αντικραδασμικής & τιμής.
• TEC1 - 12703 12v 3a Peltier Θερμοηλεκτρικό ψυγείο 40mm x 40mm. Αυτά είναι διαθέσιμα σε πολλά μέρη.
• DC12V -50-110 ° C W1209WK Digitalηφιακός θερμοστάτης έλεγχος θερμοκρασίας
• Κύριο κιβώτιο ελέγχου & εισόδου ισχύος: ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΕΡΓΟΥ ΕΡΓΟΥ 79 X 61 X 40MM
• Δορυφορικό κουτί διανομής ισχύος: Κιβώτιο διακλάδωσης 60x36x25mm
• Λαστιχένιο φύλλο 2mm EPDM τουλάχιστον 100mm x 100mm τετράγωνο.
• Συμπαγής ράβδος χαλκού διαμέτρου 1/4 "τουλάχιστον 100 mm σε μήκος (προαιρετικό).
• Φύλλο νεοπρενίου 6mm τουλάχιστον 200mm x 200mm τετράγωνο με κόλλα νεοπρενίου.
• Καλώδιο 7 πυρήνων 5α βαθμολογία ως εξής
• Μπότες εκτόνωσης καλωδίου.
• Νάιλον μπουλόνια διαφορετικού μήκους με ροδέλες που ταιριάζουν, παξιμάδια συν μερικά παξιμάδια πεταλούδας που ταιριάζουν.
• Θερμική ένωση μεταφοράς κατάλληλη για χρήση αλουμινίου.
• Μέρη αλουμινίου κομμένα με λέιζερ σύμφωνα με τα συνημμένα σχέδια, όλα από αλουμίνιο 2mm. 2 x GAMKET TEMPLATE θα χρειαστεί να κοπούν.
• Μπλοκ 1 x 40mm x 40mm x 6mm από αλουμίνιο

Μπορείτε να δείτε ότι υπάρχουν 2 αρχεία σχεδίασης CAMERA BACK, το ένα είναι με την κεντρική διακοπή τοποθέτησης τρίποδου 1/4 και ένα χωρίς, ποια διαδρομή θα επιλέξετε εξαρτάται από εσάς.

Βήμα 2: Η μεταλλουργία

Μετά τη λήψη των εξαρτημάτων αλουμινίου που έχουν κοπεί με λέιζερ, θα πρέπει όλα να αφαιρεθούν για να αφαιρεθούν οι τραχιές άκρες.

Εναλλακτικά θα μπορούσατε να κόψετε τα μέρη του πίδακα νερού, καθώς πιστεύω ότι αυτό δίνει καλύτερο φινίρισμα και δεν θα χρειαζόταν απογύμνωση.

Βήμα 3: Κάνοντας το παρέμβυσμα

1. Τοποθετώντας ένα από τα κομμάτια GASKET TEMPLATE στο λαστιχένιο φύλλο EPDM, σημειώστε προσεκτικά τις θέσεις των τεσσάρων οπών στερέωσης M4 καθώς και τη μεγαλύτερη τρύπα τοποθέτησης αισθητήρα θερμοκρασίας.
2. Αφαιρέστε το κομμάτι προτύπου από το φύλλο EPDM και χρησιμοποιώντας κατάλληλες κοίλες γροθιές κόψτε αυτές τις σημαδεμένες τρύπες.
3. Ευθυγραμμίστε και τα δύο κομμάτια GASKET TEMPLATE με αυτές τις οπές εκατέρωθεν του φύλλου EPDM και στερεώστε με μερικά από τα νάιλον μπουλόνια M4, τοποθετώντας σταθερά το EPDM μεταξύ τους.
4. Χρησιμοποιώντας ένα κοφτερό μαχαίρι χειροτεχνίας, κόψτε προσεκτικά κάθε πρόσβαση EPDM από τα κομμάτια GASKET TEMPLATE, συμπεριλαμβανομένης της κεντρικής τετράγωνης τομής.
5. Αφαιρέστε τα νάιλον μπουλόνια σύσφιξης για να αποκαλυφθεί ένα παρέμβυσμα EPDM.

Βήμα 4: Πίσω κάμερα

Με δοκιμή και λάθος διαπίστωσα ότι θα μπορούσα να βοηθήσω την ψύξη περαιτέρω χρησιμοποιώντας την τρύπα τοποθέτησης τρίποδου 1/4 στο κέντρο της κάμερας.

Κάνοντας αυτό, το δάχτυλο ψύξης πλησιάζει περίπου 5 mm στον αισθητήρα απεικόνισης και ακριβώς πίσω από αυτόν.

Αυτό το βήμα είναι προαιρετικό, γι 'αυτό έχω συμπεριλάβει δύο σχέδια CAMERA BACK, ένα με την κεντρική τρύπα και ένα χωρίς.

1. Τοποθετήστε ένα ελαφρύ κωνικό στο άκρο της ράβδου χαλκού για να διευκολύνετε την κοπή του νήματος.
2. Χρησιμοποιώντας μια μήτρα 1/4 "-20 UNC, κόψτε ένα νήμα στη ράβδο χαλκού σύμφωνα με μια κανονική διαδικασία κοπής νήματος. Κόψτε λίγο περισσότερο νήμα από ό, τι χρειάζεται, (περίπου 5 mm απαιτούνται στην πραγματικότητα), καθώς διευκολύνει το χειρισμό.
3. Χρησιμοποιώντας ένα 1/4 "-20 UNC Tap, κόψτε ένα νήμα στην κεντρική τρύπα του τεμαχίου CAMERA BACK, αυτό δεν θα διαρκέσει πολύ, πιθανώς μόνο δύο στροφές το πολύ.
4. Δοκιμή προσαρμόστε τη ράβδο χαλκού με σπείρωμα στην τρύπα, πρέπει να βιδωθεί εύκολα και να είναι κάθετη στην όψη της κάμερας.
5. Δοκιμάστε προσεκτικά τη ράβδο με σπείρωμα στην τρύπα τοποθέτησης της πραγματικής κάμερας, και πάλι αυτό θα βιδωθεί εύκολα χωρίς να καταστραφεί ή να επιβαρυνθεί το περίβλημα της κάμερας.
6. Τώρα ασφαλίστε το κομμάτι CAMERA BACK στη φωτογραφική μηχανή χρησιμοποιώντας μόνο δύο νάιλον μπουλόνια M4 που έχουν τοποθετηθεί στα εξωτερικά στηρίγματα τρίποδων της κάμερας.
7. Βιδώστε τη χάλκινη ράβδο με σπείρωμα μέσω του τεμαχίου CAMERA BACK και μπείτε στην κεντρική τρύπα τοποθέτησης της τρίποδας της πραγματικής κάμερας. Κάντε το προσεκτικά, μην το σφίξετε υπερβολικά και σταματήστε μόλις το νιώσετε να σφίγγει.
8. Σημειώστε και κόψτε προσεκτικά την προεξέχουσα περίσσεια ράβδου χαλκού με ένα πριόνι. Εάν σκουπίζετε την επιφάνεια του τεμαχίου CAMERA BACK όπως έκανα, μην ανησυχείτε πολύ καθώς το ατσάλινο μαλλί και το βερνίκι μετάλλων αφαιρούν πολλές γρατζουνιές και η θερμική ένωση καταλαμβάνει τη χαλάρωση.
9. Πιθανότατα η κοχλιωτή βίδα από χαλκό που έχετε φτιάξει τώρα θα είναι ελαφρώς περήφανη για το κομμάτι CAMERA BACK και δύσκολα θα σφίξει, πάλι, χρησιμοποιώντας ένα πριόνι κόβοντας μια σχισμή στην κορυφή για να επιτρέψετε τη χρήση ενός επίπεδου κατσαβιδιού, όχι πολύ βαθύ, αρκεί.
10. Χρησιμοποιήστε ένα αρχείο για να αποκτήσετε αυτήν την πρόσφατα κατασκευασμένη βίδα από χαλκό για να καθίσει σε ευθεία επιφάνεια με την εξωτερική όψη του CAMERA BACK.
11. Όπως είπα νωρίτερα, χρησιμοποιήστε χαλύβδινο μαλλί και βερνίκι μετάλλων για να αφαιρέσετε τις χειρότερες γρατζουνιές που έγιναν στο κομμάτι CAMERA BACK κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας.

Βήμα 5: Κύρια δομή

1. Τοποθετήστε το CAMERA BACK στην πίσω όψη της φωτογραφικής μηχανής και εισάγετε τη βίδα από χαλκό μέσα στην κεντρική τρύπα τοποθέτησης της κάμερας, εάν χρησιμοποιείτε αυτήν τη μέθοδο.
2. Τοποθετήστε το παρέμβυσμα EPDM, ευθυγραμμίζοντας προσεκτικά τις οπές με το κομμάτι CAMERA BACK.
3. Τοποθετήστε το κύριο κομμάτι αλουμινίου πάνω από αυτό ευθυγραμμίζοντας τις τέσσερις οπές στερέωσης M4 με τη φλάντζα EPDM & CAMERA BACK, βεβαιωθείτε ότι η θύρα USB της κάμερας βρίσκεται στις 6 O'Clock και το ορθογώνιο τμήμα του κύριου κομματιού αλουμινίου είναι 90 μοίρες σε αυτό. Το δικό μου είναι στη δεξιά πλευρά.
4. Ασφαλίστε μαζί χρησιμοποιώντας νάιλον μπουλόνια Μ4 κομμένα στο σωστό μήκος για ωραία εφαρμογή.
5. Τοποθετήστε μια ωραία λεκάνη θερμικής ένωσης πάνω από τη βίδα χαλκού, αν χρησιμοποιηθεί.
6. Αλείψτε ένα λεπτό ομοιόμορφο στρώμα σύνθεσης στο τεμάχιο αλουμινίου 6mm x 40mm x 40mm και πιέστε προς τα κάτω στο τετράγωνο κομμένο από την πλευρά της φλάντζας προς τα κάτω.
7. Σύμφωνα με τις διαστάσεις για τον ανεμιστήρα ψύξης που χρησιμοποίησα, θα έπρεπε να υπάρχουν μόνο 4mm μεταξύ της επιφάνειας τοποθέτησης και της κάτω πλευράς της ψύκτρας του, έτσι δεδομένου ότι υπάρχουν τώρα 2mm του μπλοκ αλουμινίου που προεξέχει πάνω από την επιφάνεια του κύριου τεμαχίου αλουμινίου και ότι Το TEC1 έχει πάχος 4mm, νόμιζα ότι αυτό θα ήταν αρκετό, αλλά διαπίστωσα ότι δεν ήταν αρκετά ασφαλής και το ξεπέρασα ξυρίζοντας τα πόδια στη βάση στήριξης του ανεμιστήρα, δείτε εικόνες, θα πρέπει να το ελέγξετε όποιο ανεμιστήρα που χρησιμοποιείτε.
8. Τοποθετήστε τη βάση στήριξης του ανεμιστήρα στο κύριο κομμάτι, στερεώστε με νάιλον μπουλόνια, ροδέλες και χρησιμοποιήστε παξιμάδια πεταλούδας σε όλα τα μπουλόνια εκτός από αυτό που βρίσκεται εσωτερικά με τη θύρα USB της κάμερας. Αυτό απλώς διευκολύνει την αφαίρεση ανά πάσα στιγμή και το ενσωματωμένο με τη θύρα USB δεν έχει χώρο για ένα παξιμάδι πεταλούδας.
9. Μάθετε ποια πλευρά είναι η κρύα πλευρά του TEC1 συνδέοντας το πολύ γρήγορα με μια μπαταρία ΑΑ, τοποθετώντας το TEC1 ανάμεσα στα χείλη σας που είναι πολύ πιο ευαίσθητα, αλλά θα είναι γρήγορο, είναι εύκολο να καταστρέψετε το TEC1 τρέχοντας το χωρίς ψύκτης ψύκτης.
10. Αλείψτε ένα λεπτό ομοιόμορφο στρώμα σύνθεσης και στις δύο πλευρές του TEC1 και τοποθετήστε το προς την προεξέχουσα κρύα πλευρά του μπλοκ αλουμινίου προς τα κάτω, αντικρίζοντας την κάμερα.
11. Τώρα τοποθετήστε τον ανεμιστήρα και την ψύκτρα στην κορυφή αυτού και ασφαλίστε το συγκρότημα στη βάση στήριξής του.

Βήμα 6: Καλωδίωση και έλεγχος

1. Χρησιμοποιώντας ένα Dremel με το εξάρτημα κυκλικής λεπίδας, κόψτε ένα τμήμα στο καπάκι του περιβλήματος Main Control & Power Input και τοποθετήστε τη μονάδα ελέγχου θερμοκρασίας θερμοστάτη.
2. Χρησιμοποιήστε ένα τρυπάνι για να κόψετε τρύπες στο περίβλημα για την υποδοχή εισόδου υποδοχής DC, την έξοδο καλωδίου 7 πυρήνων (επιτρέποντας την ανακούφιση της καταπόνησης) και, εάν υπάρχει, τη θήκη ασφάλειας.
3. Εάν χρησιμοποιείτε ασφάλεια, συγκολλήστε το +ve από τον κεντρικό πείρο της υποδοχής DC στην υποδοχή ασφάλειας.
4. Από την πλευρά της ασφάλειας κολλήστε 2 καλώδια, το 1 θα είναι άμεση τροφοδοσία στον ανεμιστήρα και το άλλο είναι η τροφοδοσία +ve στη σύνδεση 1, το +ve της μονάδας ελέγχου θερμοκρασίας θερμοστάτη, δείτε το επόμενο βήμα.

5. Η μονάδα ελέγχου θερμοκρασίας θερμοστάτη θα πρέπει να συνοδεύεται από σημάδια που δείχνουν πού να κάνετε +ve & -ve συνδέσεις, αλλά σε περίπτωση που δεν το κάνει, ανατρέξτε στην εικόνα 2 όπου οι συνδέσεις μπλοκ τεσσάρων συνδέσεων από 1 στα αριστερά έως 4 στα δεξιά είναι οι εξής:

   1. +ve in, κύρια παροχή στη μονάδα ελέγχου
   2. -εντός και επίσης κοινής τροφοδοσίας μέσω καλωδίου 7 πυρήνων στο πλαίσιο Satellite Power Distribution (S. P. D)
   3. +ve στο καλώδιο σύνδεσης από την ακίδα 1 για ρελέ
   4. +ve out, τροφοδοτήστε μέσω καλωδίου 7 πυρήνων το Peltier +ve (κίτρινο σύρμα στην εικόνα μου)
6. Κόψτε ένα σύντομο τμήμα καλωδίου από το άκρο του βύσματος του αισθητήρα θερμοκρασίας, σπρώξτε το βύσμα με ασφάλεια στην πλακέτα Θερμοστάτης Temp Control και πραγματοποιήστε δύο συνδέσεις καλωδίου στο καλώδιο 7 πυρήνων.
7. Σημειώστε και ανοίξτε τις δύο οπές Μ4 για να τοποθετήσετε το κουτί S. P. D στο ΚΥΡΙΟ πλαίσιο αλουμινίου.
8. Χρησιμοποιώντας ένα τρυπάνι βαθμίδας, κόψτε ένα σημείο εισόδου για το καλώδιο 7 πυρήνων, συμπεριλαμβανομένης της ανακούφισης της τάσης και του σημείου εξόδου καλωδίου στο S. D. P
9. Το κουτί S. P. D είναι εκεί όπου γίνονται όλες οι τελικές συνδέσεις με τον ανεμιστήρα, τον αισθητήρα θερμοκρασίας και το TEC1.

10. Στο κουτί S. P. D θα συνδεθείτε από το καλώδιο 7 πυρήνων:

    1. Ένα κοινό -ve στον ανεμιστήρα -ve & TEC1 -ve
    2. A +ve στον ανεμιστήρα
    3. A +ve στο TEC1
    4. Δύο συνδέσεις με τον αισθητήρα θερμοκρασίας
11. Στο καλώδιο 7 πυρήνων θα υπάρχουν δύο αχρησιμοποίητα καλώδια, τα έχω αφήσει για πιθανή μελλοντική χρήση της λειτουργίας PWM του ανεμιστήρα μου.
12. Βεβαιωθείτε ότι το επάνω μέρος του αισθητήρα θερμοκρασίας εφαρμόζει καλά στην οπή τοποθέτησης του EPDM Gasket & CAMERA BACK, μπορεί να χρειαστεί λίπανση και ότι το καλώδιο εξέρχεται από τη μικρότερη τρύπα που έχει ανοίξει στο ΚΥΡΙΟ πλαίσιο, μπορεί να χρειαστεί και πάλι αρχειοθέτηση. Ο αισθητήρας θερμοκρασίας θα πρέπει να εφαρμόζει πολύ σφιχτά στο σώμα της κάμερας και το μπουφάν από νεοπρένιο, (βλέπε βήμα 7), θα σας βοηθήσει να το κρατήσετε εκεί.
13. Συρρικνώστε θερμά όλα τα καλώδια για μεγαλύτερη προστασία.

Βήμα 7: Μόνωση

Αυτό μπορεί να ακούγεται περίεργο να προσθέσουμε ένα μονωτικό στρώμα στην κάμερα καθώς προσπαθούμε να το ψύξουμε, αλλά πριν το κάνω αυτό διάβασα πολλά άρθρα παρόμοιων έργων όπου η ψύξη παρεμποδίστηκε από τον σχηματισμό δροσιάς στην κάμερα και από την περαιτέρω καταστολή αυτού του σχηματισμού δροσιάς η ψύξη θα μπορούσε να επιτευχθεί χωρίς να χρειάζεται περισσότερη ενέργεια για να γίνει αυτό.

Πολύ απλά φτιάξτε ένα άνετο μονωτικό μπουφάν για τη φωτογραφική σας μηχανή από νεοπρένιο 6mm και σύρετε επάνω.

Βήμα 8: Δοκιμή

Πριν από τη χρήση, θα πρέπει να γνωρίζετε πώς ρυθμίζεται και λειτουργεί η μονάδα Thermostat Temp Control και δυστυχώς η ίδια η μονάδα δεν φέρει καμία απολύτως οδηγία, αλλά χάρη στον Buddy Moore για τη δημιουργία μιας σειράς οδηγιών που θα συμπεριλάβω εδώ. (δείτε το Λήψη PDF παρακάτω)

Το βίντεο που έχω δημοσιεύσει εδώ δείχνει ένα timelapse του ψυγείου που λειτουργεί χωρίς να είναι ενεργοποιημένη η κάμερα, οπότε δεν θερμαίνεται καθόλου ο αισθητήρας εικόνας.

Εμφανίζει την αρχική θερμοκρασία περιβάλλοντος μέσω του αισθητήρα θερμοκρασίας στο εξωτερικό περίβλημα της κάμερας ως 23,8 ° C.

Το timelapse καλύπτει σχεδόν ακριβώς 45 λεπτά σε πραγματικό χρόνο πριν η θερμοκρασία φτάσει στο τέλος στους 0,7 ° C και δεν πέσει άλλο.

Σε αυτό το σημείο, έπειτα στερέωσα το καλώδιο USB της κάμερας και το σύνδεσα με το φορητό υπολογιστή μου με λειτουργία SharpCap Pro 3, όπου η εσωτερική θερμοκρασία της κάμερας εμφανίζεται ως -0,5 ° C

Μετά από 1 λεπτό και εξακολουθεί να είναι συνδεδεμένο στο SharpCap, η εξωτερική θερμοκρασία ήταν 1,5 ° C, ενώ η εσωτερική έδειχνε 3,8 ° C

Βήμα 9: Σε δράση

Λίγες μόνο εικόνες που δείχνουν τη ρύθμιση επί τόπου στο πεδίο εφαρμογής μου Celestron CPC9.25.

Συγχωρήστε τον θόρυβο στο βίντεο, είναι η αυτόματη εστίαση του θορυβώδους φακού του dSLR.

Βήμα 10: Αποτελέσματα

Ακολουθούν μερικά σκοτεινά πλαίσια που έχουν ληφθεί ως συνδρομές 10 x 10 λεπτών μέσω του SharpCap Pro 3.

Η εικόνα 1 δεν έχει ψύξη και η μέγιστη θερμοκρασία ήταν 29,7 ° C

Η εικόνα 2 είναι 4x μεγέθυνση της εικόνας 1.

Η εικόνα 3 είναι με ψύξη και η μέγιστη θερμοκρασία ήταν 7,3 ° C

Η εικόνα 4 είναι 4x μεγέθυνση της εικόνας 3.

Μπορείτε να δείτε ότι ο θόρυβος μειώνεται σημαντικά.