Peltier -kjøling for ZWO Astro -kamera: 10 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:25

Etter å ha snublet over disse to YouTube -videoene som viser hvordan du legger til kjøling til et ukjølt ZWO Optics Astro Cam

DIY Guide Lag en Peltier kjølevifte mod for ZWO ASI120MC S

Peltier Cooler for ZWO -kameraer - Basert på Martin Pyott's Vid

Jeg tenkte jeg skulle prøve det selv.

Min fullførte mod er vist på bildet ovenfor.

Trinn 1: Verktøy og materialer

VERKTØY

• Et bor med 4 mm og trinnvise bor.
• Filer (runde og flate)
• Dremel eller lignende med sirkulært bladfeste.
• Loddejern med lodding, flux etc pluss varmekrympeslange.
• Håndverkskniv.
• Hult slagsett.
• Skrutrekkere (posidrive og flat)
• Hacksag
• 1/4 "-20 Tap & Die (valgfritt)

MATERIALER

Til å begynne med trenger du et ZWO Optics -kamera, en avkjølt versjon, ganske sikker på at de alle kommer med standard M4 & 1/4 "stativfester på baksiden, men du må sjekke dette.

Jeg brukte min 224MC for denne moden.

• 12vdc vifte for Intel-kontakter 1150, 1155, 1156 eller 775. Jeg valgte: ARCTIC Alpine 11 Pro Rev.2 på grunn av antivibrasjon og pris.
• TEC1 - 12703 12v 3a Peltier Termoelektrisk kjøler 40mm x 40mm. Disse er tilgjengelige mange steder.

• DC12V -50-110 ° C W1209WK Digital termostat temperaturkontroll

• Hovedkontroll og strøminngangsboks: PROJECT BOX ENCLOSURE 79 X 61 X 40MM
• Strømfordelingsboks for satellitt: Junction Box 60x36x25mm
• 2 mm EPDM gummiplate minst 100 mm x 100 mm firkant.
• 1/4 "diameter solid kobberstang minst 100 mm i lengde (valgfritt).
• 6 mm neoprenplate minst 200 mm x 200 mm kvadrat inkludert neoprenlim.
• 7 kjernekabel 5a vurdering som denne
• Strekkavlastende støvler.
• Ulike lengde M4 nylonbolter med matchende skiver, muttere pluss noen butterfly muttere som passer.
• Termisk overføringsblanding egnet for bruk i aluminium.
• Laserskårne aluminiumsdeler i henhold til vedlagte tegninger, alle fra 2 mm aluminium. 2 x PAKNINGSMALEN må kuttes.
• 1 x 40 mm x 40 mm x 6 mm blokk av aluminium

Du kan se at det er 2 CAMERA BACK -tegningsfiler, den ene er med midten 1/4 stativfesteutkobling og en uten, hvilken rute du tar er opp til deg.

Trinn 2: Metallarbeidet

Etter å ha mottatt laserskårne aluminiumsdeler, må de alle rives ned for å fjerne de grove kantene.

Du kan alternativt få delene vannstråle kuttet, da jeg tror dette gir en bedre finish og avrensning ikke ville være nødvendig.

Trinn 3: Lag pakningen

1. Når du legger en av pakningstykkestykkene på EPDM -gummiplaten, merker du posisjonene til de fire M4 -festehullene så vel som det større temp -sensorens monteringshull.
2. Fjern malstykket fra EPDM -arket og kutt ut disse merkede hullene med passende hule slag.
3. Sett begge pakningstykkene på plass med disse hullene på hver side av EPDM -arket, og fest med noen av M4 -nylonboltene, og fest EPDM -en godt mellom dem.
4. Ved hjelp av en skarp håndverkskniv skjærer du forsiktig bort all tilgangs -EPDM fra pakningstemplene, inkludert den sentrale firkantutskjæringen.
5. Fjern nylonklemmeboltene for å avsløre en EPDM -pakning.

Trinn 4: Kamera tilbake

Gjennom prøving og feiling fant jeg ut at jeg kunne hjelpe kjøling ytterligere ved å bruke 1/4 stativmonteringshullet i midten av kameraet.

Hvis du gjør dette, blir kjølefingeren rundt 5 mm nærmere bildesensoren og rett bak den.

Dette trinnet er valgfritt, det er derfor jeg har inkludert to CAMERA BACK tegninger, en med det sentrale hullet og en uten.

1. Fil en liten avsmalning på enden av kobberstangen for å lette skjæringen av tråden.
2. Ved å bruke en 1/4 "-20 UNC Die, kutter du en tråd på kobberstangen i henhold til en vanlig trådskjæringsprosedyre. Klipp litt mer tråd enn nødvendig (ca. 5 mm faktisk nødvendig), da det gjør det lettere å håndtere.
3. Klipp en tråd i det sentrale hullet i CAMERA BACK-stykket med en 1/4 "-20 UNC-tapp, dette tar ikke mye, muligens bare to omdreininger.
4. Test den gjengede kobberstangen i hullet, den skal enkelt skrues inn og være vinkelrett på CAMERA BACK -ansiktet.
5. Test passformen på gjengestangen nøyaktig i stativmonteringshullet til det faktiske kameraet, igjen bør dette skrues enkelt inn uten å skade eller belaste kamerahuset.
6. Fest nå CAMERA BACK -stykket til kameraet med bare to M4 nylonbolter som er satt inn i de ytre stativfestene på kameraet.
7. Skru den gjengede kobberstangen gjennom CAMERA BACK -stykket og inn i selve kameraets sentrale stativmonteringshull. Gjør dette forsiktig, ikke stram for mye og stopp så snart du kjenner det strammes.
8. Merk og kutt forsiktig ut den utstående overflødige kobberstangen med en hacksag. Hvis du riper opp overflaten på CAMERA BACK -stykket som jeg gjorde, ikke bekymre deg for mye, ettersom stålull og metallpolering fjerner mange riper og den termiske sammensetningen tar slakk.
9. Mer enn sannsynlig vil den gjengede kobberskruen du har laget nå være litt stolt av CAMERA BACK -stykket og vanskelig å stramme igjen, ved å bruke en baufil saget et spor i toppen for å tillate bruk av en flat skrutrekker, ikke for dypt sinn, akkurat nok.
10. Bruk en fil for å få denne nylagde koperskruen til å sitte i flukt med den ytre siden av CAMERA BACK.
11. Som jeg sa tidligere, bruk stålull og metallpolering for å fjerne de verste riper på CAMERA BACK -stykket under denne prosessen.

Trinn 5: Hovedstruktur

1. Legg KAMERAET TILBAKE på kameraets bakside og sett inn koperskruen gjennom og inn i det sentrale stativmonteringshullet på kameraet, hvis du bruker denne metoden.
2. Legg EPDM -pakningen på, og juster hullene forsiktig med CAMERA BACK -stykket.
3. Plasser MAIN -aluminiumstykket over dette for å justere de fire M4 -festehullene med EPDM -pakningen og CAMERA BACK, og sørg for at kameraets USB -port er ved 6 -tiden og den rektangulære delen av MAIN -aluminiumstykket er 90 grader i forhold til dette. Min er på høyre side.
4. Fest sammen med M4 nylonbolter kuttet til riktig lengde for en fin passform.
5. Legg en fin klatt termisk forbindelse over koperskruen, hvis den brukes.
6. Smør et tynt, jevnt lag med sammensetning på 6 mm x 40 mm x 40 mm aluminiumsblokken og klem inn til den firkantede kuttet ut av pakningssiden ned.
7. I henhold til dimensjonene for kjøleviften jeg brukte, burde det bare ha vært 4 mm mellom monteringsoverflaten og undersiden av varmeavlederen, så gitt at det nå er 2 mm av aluminiumsblokken som stikker ut over overflaten på hovedaluminiumstykket og at TEC1 er 4 mm tykk, jeg trodde dette ville være nok, men jeg fant ut at det fremdeles ikke var en sikker nok passform, og jeg overvant dette ved å barbere ned føttene på viftens monteringsholder, se bilder, du må sjekke dette uansett vifte du bruker.
8. Monter viftens monteringsholder til MAIN -stykket, fest med nylonbolter, skiver og bruk butterflymuttere på alle boltene unntatt den som er plassert på linje med kameraets USB -port. Dette letter bare fjerningen når som helst, og den på linje med USB -porten har ikke plass til en sommerfuglmutter.
9. Finn ut hvilken side som er den kalde siden av TEC1 ved veldig raskt å koble den til et AA -batteri, plassere TEC1 mellom leppene som er langt mer følsomme, vil hjelpe, men vær rask, det er lett å ødelegge TEC1 ved å kjøre den uten kjølebatteri.
10. Smør et tynt, jevnt lag med sammensetning på begge sider av TEC1 og legg den på den utstående aluminiumsblokken med den kalde siden ned mot kameraet.
11. Plasser nå viften og varmeavlederen på toppen av dette og fest enheten til monteringsholderen.

Trinn 6: Kabling og kontroll

1. Bruk en Dremel med det sirkulære bladfestet til å kutte ut en del i lokket på hovedkontrollen og strøminngangen og montere termostatens tempkontrollenhet.
2. Bruk en trinnbor til å kutte hull i kabinettet for DC -inngangskontakten, 7 -kjernekabeluttaket (muliggjør strekkavlastning) og sikringsholderen hvis montert.
3. Hvis du bruker en sikring, loddes +ve inn fra midtstiftet på DC -kontakten til sikringsholderen.
4. På sikringsutløpssiden loddetinn 2 ledninger, 1 vil være en direkte +ve feed til viften, og den andre er +ve feed til tilkobling 1, +ve inn på termostaten Temp Control Unit, se neste trinn.

5. Termostatens tempkontrollenhet skal komme med markeringer som viser hvor du skal gjøre +ve & -ve -tilkoblinger, men hvis det ikke gjør det, se bilde 2 hvor blokkontaktene fire tilkoblinger fra 1 til venstre til 4 til høyre er som følger:

   1. +ve in, hovedforsyning til styreenhet
   2. -ve inn og også vanlig -ve mating via 7 -kjernekabel til Satellite Power Distribution (S. P. D) -boksen
   3. +ve i koblingskabel fra pin 1 for relé
   4. +ve ut, mate via 7 kjernekabel til Peltier +ve (gul ledning i bildet mitt)
6. Klipp en kort del av kabelen fra pluggenden av temp -sensoren, skyv pluggen godt til termostatens temperaturkontrollkort og gjør to kabeltilkoblinger til 7 -kjernekabelen.
7. Merk og bor de to M4 -hullene for å montere S. P. D -boksen på MAIN -aluminiumsrammen.
8. Ved å bruke en trinnbor borte du ut et inngangspunkt for den 7 kjernekabelen inkludert strekkavlastning og kabelutgangspunkt i S. D. P
9. S. P. D -boksen er hvor alle de siste tilkoblingene til viften, temp -sensoren og TEC1 utføres.

10. I S. P. D -boksen kobler du fra 7 -kjernekabelen:

    1. En felles -ve til viften -ve og TEC1 -ve
    2. A +ve til viften
    3. A +ve til TEC1
    4. To tilkoblinger til temperatursensoren
11. Det vil være to ubrukte kabel i 7 -kjernekabelen, jeg har forlatt disse for mulig fremtidig bruk av PWM -funksjonen til viften min.
12. Sørg for at toppen av temp -sensoren sitter godt i monteringshullet på EPDM -pakningen og CAMERA BACK, noe arkivering kan være nødvendig og at kabelen går ut gjennom det mindre hullet som er boret i MAIN -rammen. Filing kan være nødvendig. Temp -sensoren skal passe veldig tett mot kamerahuset og neoprenjakken, (se trinn 7), vil bidra til å holde den der.
13. Varmekrymp alle kablene for ekstra beskyttelse.

Trinn 7: Isolerende

Dette kan høres rart ut for å legge til et isolerende lag på kameraet mens vi prøver å avkjøle det, men før jeg gjorde dette leste jeg mange artikler fra lignende prosjekter der kjøling ble hindret av duggdannelsen på kameraet og det ved å undertrykke denne duggdannelsen ytterligere kjøling kan oppnås uten å trenge mer energi for å gjøre det.

Lag ganske enkelt en tettsittende isolerende jakke for kameraet ditt fra 6 mm neopren og skyv på.

Trinn 8: Testing

Før bruk må du vite hvordan termostatens tempkontrollenhet er konfigurert og fungerer, og dessverre kommer selve enheten ikke med noen instruksjoner, men takket være Buddy Moore for å lage et sett med instruksjoner som jeg vil inkludere her. (se PDF Last ned nedenfor)

Videoen jeg har lagt ut her viser en timelapse av kjøleren som fungerer uten at kameraet er slått på, så ingen bildesensorvarme i det hele tatt.

Den viser starttemperaturen via temp -sensoren mot kameraets ytre kabinett som 23,8 ° C.

Tidsforløpet dekker nesten nøyaktig 45 minutter av sanntid før temperaturen nådde bunnen på 0,7 ° C og falt ikke mer.

På dette tidspunktet festet jeg deretter kameraets USB -kabel og koblet det til min bærbare datamaskin som kjører SharpCap Pro 3, hvor den interne temperaturen til kameraet vises som -0,5 ° C

Etter 1 min og fremdeles tilkoblet SharpCap, leste den eksterne temperaturen 1,5 ° C mens den interne var 3,8 ° C

Trinn 9: I bruk

Bare noen få bilder som viser oppsettet in situ på mitt Celestron CPC9.25 -omfang.

Unnskyld støyen på videoen, det er min dSLRs bråkete objektiv autofokus.

Trinn 10: Resultater

Her er noen resulterende mørke rammer tatt som 10 x 10 minutter subs gjennom SharpCap Pro 3.

Bilde 1 er uten avkjøling og maks temperatur var 29,7 ° C

Bilde 2 er en 4x zoom inn på bilde 1.

Bilde 3 er med avkjøling og maks temperatur var 7,3 ° C

Bilde 4 er en 4x zoom inn på bilde 3.

Du kan se at støyen er sterkt redusert.