تبريد بلتيير لكاميرا ZWO Astro: 10 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:41

بعد التعثر في مقطعي فيديو YouTube اللذين يوضحان كيفية إضافة التبريد إلى ZWO Optics Astro Cam غير المبرد

دليل DIY صنع مروحة تبريد بلتيير لـ ZWO ASI120MC S.

Peltier Cooler لكاميرات ZWO - استنادًا إلى Martin Pyott's Vid

ظننت أنني سأجربها بنفسي.

يظهر الوضع المكتمل في الصورة أعلاه.

الخطوة 1: الأدوات والمواد

أدوات

• مثقاب بقم الثقب 4 مم وخطوات متدرجة.
• ملفات (مستديرة ومسطحة)
• جهاز Dremel أو ما شابه ذلك مع ملحق شفرة دائرية.
• لحام الحديد مع اللحام ، التدفق إلخ بالإضافة إلى أنابيب الانكماش الحراري.
• سكين حرفة.
• مجموعة لكمة جوفاء.
• مفكات براغي (موجبة ومسطحة)
• منشارا
• 1/4 "-20 Tap & Die (اختياري)

المواد

لتبدأ ، فأنت بحاجة إلى كاميرا ZWO Optics ، وهي نسخة غير مبردة ، ومن المؤكد أنها تأتي جميعها مع حوامل ثلاثية القوائم M4 و 1/4 القياسية في الخلف ولكنك ستحتاج إلى التحقق من ذلك.

لقد استخدمت 224MC الخاص بي لهذا الوضع.

• مروحة 12 في دي سي لمقابس إنتل 1150 ، 1155 ، 1156 أو 775. اخترت: ARCTIC Alpine 11 Pro Rev.2 بسبب مقاومة الاهتزاز والسعر.
• TEC1 - 12703 مبرد بلتيير الكهروحراري 12 فولت 3 أمبير 40 مم × 40 مم. هذه متوفرة في العديد من الأماكن.

• DC12V -50-110 ° C W1209WK ترموستات رقمي للتحكم في درجة الحرارة

• صندوق التحكم الرئيسي وإدخال الطاقة: حاوية صندوق المشروع 79 × 61 × 40 مم
• صندوق توزيع طاقة الأقمار الصناعية: صندوق تقاطع 60x36x25mm
• ورقة مطاطية EPDM 2 مم على الأقل مربع 100 مم × 100 مم.
• قضيب نحاسي صلب قطره 1/4 بوصة بطول 100 مم على الأقل (اختياري).
• ورقة النيوبرين 6 مم مربع 200 مم × 200 مم على الأقل بما في ذلك لاصق النيوبرين.
• تصنيف كابل 7 النواة 5a مثل هذا
• أحذية تخفيف إجهاد الكابل.
• براغي نايلون مختلفة الطول M4 مع غسالات مطابقة ، صواميل بالإضافة إلى بعض صواميل الفراشة لتتناسب.
• مركب نقل حراري مناسب لاستخدام الألمنيوم.
• قطع الألمنيوم المقطوعة بالليزر حسب الرسومات المرفقة ، كلها من الألومنيوم 2 مم. يجب قطع 2 × قالب حشية.
• 1 × 40 مم × 40 مم × 6 مم كتلة من الألومنيوم

يمكنك أن ترى أن هناك ملفي رسم من نوع CAMERA BACK ، أحدهما مزود بفتحة تثبيت ترايبود 1/4 بوصة والآخر بدونها ، والمسار الذي تسلكه متروك لك.

الخطوة الثانية: الأعمال المعدنية

بعد استلام أجزاء الألمنيوم المقطوعة بالليزر ، سيحتاجون جميعًا إلى فكها لإزالة الحواف الخشنة.

يمكنك بدلاً من ذلك قطع الأجزاء بنفث الماء لأنني أعتقد أن هذا يعطي لمسة نهائية أفضل ولن تكون هناك حاجة إلى إزالة الأزيز.

الخطوة الثالثة: عمل الحشية

1. وضع إحدى قطع قالب الحشية على الصفيحة المطاطية EPDM ، حدد بعناية مواضع فتحات التثبيت الأربعة M4 بالإضافة إلى فتحة تثبيت مستشعر درجة الحرارة الأكبر.
2. قم بإزالة قطعة القالب من ورقة EPDM واستخدم ثقوب مجوفة مناسبة لقطع هذه الثقوب المحددة.
3. قم بمحاذاة كل من قطع GASKET TEMPLATE مع هذه الفتحات على جانبي لوح EPDM وتأمينها باستخدام بعض مسامير النايلون M4 ، مما يؤدي إلى وضع EPDM بإحكام بينهما.
4. باستخدام سكين حرفية حاد ، قم بقطع كل وصول EPDM من قطع قالب الحشية بما في ذلك القطع المربع المركزي.
5. قم بإزالة مسامير التثبيت المصنوعة من النايلون للكشف عن حشية EPDM.

الخطوة 4: ظهر الكاميرا

من خلال التجربة والخطأ ، وجدت أنه يمكنني المساعدة في المزيد من التبريد عن طريق استخدام فتحة تركيب الحامل ثلاثي القوائم 1/4 بوصة في وسط الكاميرا.

يؤدي القيام بذلك إلى تقريب إصبع التبريد بحوالي 5 مم من مستشعر التصوير وخلفه مباشرة.

هذه الخطوة اختيارية ، ولهذا السبب قمت بتضمين رسمين للكاميرا الخلفية ، أحدهما به الفتحة المركزية والآخر بدونه.

1. قم بلف مستدقة طفيفة في نهاية قضيب النحاس لتسهيل قطع الخيط.
2. باستخدام قالب 1/4 "-20 UNC ، قم بقطع خيط على قضيب النحاس وفقًا لإجراء قطع الخيط العادي. اقطع خيطًا أكثر قليلاً مما هو مطلوب (حوالي 5 مم مطلوب بالفعل) ، لأنه يسهل التعامل معه.
3. باستخدام 1/4 "-20 UNC Tap ، قص الخيط في الفتحة المركزية لقطعة CAMERA BACK ، لن يستغرق هذا كثيرًا ، وربما دورتين فقط على الأكثر.
4. اختبار ملائم للقضيب النحاسي الملولب في الفتحة المسننة ، يجب أن يتم ربطه بسهولة وأن يكون عموديًا على وجه الكاميرا الخلفية.
5. اختبر بعناية القضيب الملولب في فتحة تثبيت الحامل ثلاثي القوائم في الكاميرا الفعلية ، مرة أخرى يجب أن يثبت ذلك بسهولة دون الإضرار بغلاف الكاميرا أو إجهاده.
6. الآن قم بتثبيت قطعة CAMERA BACK بالكاميرا باستخدام اثنين فقط من مسامير النايلون M4 المُدخلة في مثبتات الحامل ثلاثي القوائم الخارجية للكاميرا.
7. اربط القضيب النحاسي الملولب من خلال قطعة CAMERA BACK وفي فتحة التثبيت المركزية للحامل ثلاثي القوائم في الكاميرا الفعلية. افعل ذلك بحذر ، لا تفرط في الشد وتوقف بمجرد أن تشعر بشد.
8. ضع علامة بعناية واقطع قضيب النحاس الزائد البارز بمنشار. إذا جرفت سطح قطعة CAMERA BACK كما فعلت ، فلا تقلق كثيرًا لأن الصوف الصلب وتلميع المعدن يزيلان الكثير من الخدوش والمركب الحراري يأخذ الركود.
9. من المحتمل أن يكون المسمار النحاسي الملولب الذي صنعته الآن فخوراً قليلاً بقطعة CAMERA BACK ويصعب شدها ، مرة أخرى ، باستخدام منشار قطع فتحة في الجزء العلوي للسماح باستخدام مفك البراغي المسطح ، وليس العقل العميق ، يكفى.
10. استخدم ملفًا للحصول على برغي اليرقة النحاسي المصنوع حديثًا ليجلس متدفقًا مع الوجه الخارجي لظهر الكاميرا.
11. كما قلت سابقًا ، استخدم الصوف الفولاذي وتلميع المعدن لإزالة أسوأ الخدوش التي تم إجراؤها على قطعة CAMERA BACK أثناء هذه العملية.

الخطوة 5: الهيكل الرئيسي

1. ضع ظهر الكاميرا على الوجه الخلفي للكاميرا وأدخل المسمار اللولبي النحاسي من خلال فتحة تركيب الحامل ثلاثي القوائم المركزية للكاميرا ، في حالة استخدام هذه الطريقة.
2. ضع حشية EPDM ، وقم بمحاذاة الثقوب بعناية مع قطعة ظهر الكاميرا.
3. ضع قطعة الألمنيوم الرئيسية فوق هذه محاذاة فتحات التثبيت الأربعة M4 مع حشية EPDM و CAMERA BACK مع التأكد من أن منفذ USB بالكاميرا عند 6 O'Clock وأن المقطع المستطيل لقطعة الألومنيوم الرئيسية 90 درجة لهذا. المنجم على الجانب الأيمن.
4. قم بتأمينهما معًا باستخدام براغي نايلون M4 مقطوعة بالطول الصحيح لتناسب بشكل مريح.
5. ضع نقطة لطيفة من المركب الحراري فوق برغي نكش النحاس ، إذا تم استخدامه.
6. قم بتشويه طبقة رقيقة متساوية من المركب على كتلة الألومنيوم مقاس 6 مم × 40 مم × 40 مم واضغط في المربع المقطوع من الجانب المركب للحشية لأسفل.
7. وفقًا لأبعاد مروحة التبريد التي استخدمتها ، يجب أن يكون هناك 4 مم فقط بين سطح التركيب والجانب السفلي للمبدد الحراري ، لذلك نظرًا لوجود 2 مم من كتلة الألومنيوم البارزة فوق سطح قطعة الألومنيوم الرئيسية وأن يبلغ سمك TEC1 4 مم ، وأعتقد أن هذا سيكون كافيًا ، لكنني وجدت أنه لا يزال غير مناسب بما يكفي وقد تغلبت على ذلك عن طريق حلق القدمين على قاعدة تركيب المروحة ، انظر الصور ، ستحتاج إلى التحقق من ذلك على أيهما مروحة تستخدمها.
8. قم بملاءمة قاعدة تركيب المروحة مع القطعة الرئيسية ، مع تأمينها بمسامير نايلون وغسالات واستخدام صواميل فراشة على جميع البراغي باستثناء تلك الموجودة في محاذاة منفذ USB بالكاميرا. هذا يسهل الإزالة في أي وقت ولا يحتوي المنفذ المضمن مع منفذ USB على مساحة لصمولة الفراشة.
9. اكتشف أي جانب هو الجانب البارد من TEC1 عن طريق توصيله بسرعة كبيرة ببطارية AA ، فإن وضع TEC1 بين شفتيك الأكثر حساسية سيساعدك ولكن سريعًا ، فمن السهل تدمير TEC1 عن طريق تشغيله بدون غرفة التبريد.
10. تشويه طبقة رقيقة متساوية من المركب على جانبي TEC1 ووضعها على الجانب البارد من كتلة الألمنيوم البارزة لأسفل في مواجهة الكاميرا.
11. الآن ضع المروحة والمبدد الحراري في الجزء العلوي من هذا وقم بتأمين التجميع في مهدها المتصاعد.

الخطوة 6: الأسلاك والتحكم

1. باستخدام جهاز Dremel مع ملحق الشفرة الدائرية ، قم بقطع جزء في غطاء حاوية التحكم الرئيسي ومدخل الطاقة وقم بتركيب وحدة التحكم في درجة الحرارة بالثرموستات.
2. استخدم مثقابًا متدرجًا لقطع الثقوب الموجودة في العلبة لمقبس إدخال مقبس التيار المستمر ، ومخرج الكبل ذي النواة السبعة (مما يسمح بتخفيف الضغط) ، وحامل المصهر إذا تم تركيبه.
3. إذا كنت تستخدم مصهرًا ، فقم بتوصيل + ve في من الدبوس المركزي لمقبس مقبس التيار المستمر إلى حامل المصهر.
4. على سلك اللحام الجانبي لمخرج الصمامات ، سيكون 1 عبارة عن تغذية مباشرة + خامدة للمروحة والآخر هو التغذية + الخامس للتوصيل 1 ، + ve في وحدة التحكم في درجة الحرارة بالترموستات ، انظر الخطوة التالية.

5. يجب أن تأتي وحدة التحكم في درجة الحرارة في Thermostat بعلامات توضح مكان إجراء التوصيلات + ve & -ve ولكن في حالة عدم حدوث ذلك ، ارجع إلى الصورة 2 حيث تكون موصلات الكتلة أربعة اتصالات من 1 على اليسار إلى 4 على اليمين كما يلي:

   1. + الخامس في ، العرض الرئيسي لوحدة التحكم
   2. - تغذية مشتركة وأيضًا عبر كابل 7 نواة إلى صندوق توزيع الطاقة عبر الأقمار الصناعية (S. P. D)
   3. + هاء في كابل الارتباط من دبوس 1 للتتابع
   4. + خرج ، تغذية عبر كابل 7 الأساسية إلى Peltier + ve (السلك الأصفر في صورتي)
6. قم بقص جزء قصير من الكبل من طرف التوصيل الخاص بجهاز استشعار درجة الحرارة ، وادفع القابس بإحكام إلى لوحة التحكم في درجة الحرارة في Thermostat وقم بتوصيل كبلين بكابل 7 core.
7. قم بتمييز ثقبين M4 وحفرهما لتركيب صندوق S. P. D على إطار الألومنيوم الرئيسي.
8. باستخدام مثقاب متدرج ، قم بقطع نقطة دخول للكابل الأساسي السبعة بما في ذلك تخفيف الضغط ونقطة خروج الكابل في SDP
9. صندوق S. P. D هو المكان الذي يتم فيه إجراء جميع التوصيلات النهائية للمروحة ومستشعر درجة الحرارة و TEC1.

10. في مربع S. P. D ، سيتم التوصيل من كابل 7 نواة:

    1. مشترك بين المروحة و TEC1 -ve
    2. أ + هاء للمروحة
    3. A + ve إلى TEC1
    4. وصلتان بجهاز استشعار درجة الحرارة
11. سيكون هناك كبلان غير مستخدمين في الكبل الأساسي السبعة ، لقد تركتهما للاستخدام المستقبلي المحتمل لوظيفة PWM الخاصة بمروحي.
12. تأكد من أن الجزء العلوي من مستشعر درجة الحرارة مناسب بشكل مريح في فتحة تركيب EPDM Gasket & CAMERA BACK ، فقد تكون هناك حاجة إلى بعض الملفات وأن الكبل يخرج من خلال الفتحة الأصغر المحفورة في الإطار الرئيسي ، وقد تكون هناك حاجة إلى حفظ الملفات مرة أخرى. يجب أن يتلاءم مستشعر درجة الحرارة بإحكام شديد مع جسم الكاميرا وستساعد سترة النيوبرين (انظر الخطوة 7) على إبقائها هناك.
13. حراري جميع الكابلات لمزيد من الحماية.

الخطوة 7: العزل

قد يبدو هذا غريباً لإضافة طبقة عازلة للكاميرا لأننا نحاول تبريدها ولكن قبل القيام بذلك ، قرأت العديد من المقالات لمشاريع مماثلة حيث تم إعاقة التبريد بسبب تشكيل الندى على الكاميرا وذلك عن طريق منع تشكل الندى هذا بشكل أكبر يمكن تحقيق التبريد دون الحاجة إلى مزيد من الطاقة للقيام بذلك.

ببساطة شديدة ، اصنع سترة عازلة مناسبة للكاميرا من النيوبرين 6 مم وانزلق عليها.

الخطوة 8: الاختبار

قبل الاستخدام ، ستحتاج إلى معرفة كيفية إعداد ووظائف وحدة التحكم في درجة الحرارة في Thermostat ، وللأسف لا تأتي الوحدة نفسها بأي تعليمات على الإطلاق ولكن بفضل Buddy Moore لإنشاء مجموعة من الإرشادات التي سأدرجها هنا. (انظر تنزيل ملف PDF أدناه)

يُظهر مقطع الفيديو الذي نشرته هنا لقطة زمنية لمبرد يعمل بدون تشغيل الكاميرا ، لذلك لا توجد حرارة لمستشعر الصورة على الإطلاق.

تُظهر درجة حرارة البداية المحيطة عبر مستشعر درجة الحرارة مقابل الغلاف الخارجي للكاميرا عند 23.8 درجة مئوية.

يغطي الفاصل الزمني ما يقرب من 45 دقيقة من الوقت الفعلي قبل أن تنخفض درجة الحرارة عند 0.7 درجة مئوية ولا تنخفض أكثر.

في هذه المرحلة ، قمت بعد ذلك بتوصيل كبل USB الخاص بالكاميرا وتوصيله بجهاز الكمبيوتر المحمول الذي يعمل عليه SharpCap Pro 3 حيث يتم عرض درجة الحرارة الداخلية للكاميرا على أنها -0.5 درجة مئوية

بعد دقيقة واحدة ولا يزال متصلاً بـ SharpCap ، تقرأ درجة الحرارة الخارجية 1.5 درجة مئوية بينما كان الجزء الداخلي يظهر 3.8 درجة مئوية

الخطوة 9: في العمل

فقط عدد قليل من الصور تظهر الإعداد في الموقع على نطاق Celestron CPC9.25 الخاص بي.

عفواً عن الضوضاء في الفيديو ، إنه التركيز التلقائي لعدسة dSLR المزعجة.

الخطوة 10: النتائج

فيما يلي بعض الإطارات الداكنة الناتجة التي تم التقاطها على شكل 10 × 10 دقائق من خلال SharpCap Pro 3.

الصورة 1 بدون أي تبريد وكانت درجة الحرارة القصوى 29.7 درجة مئوية

الصورة 2 عبارة عن تكبير 4x للصورة 1.

الصورة 3 مزودة بالتبريد وأقصى درجة حرارة 7.3 درجة مئوية

الصورة 4 عبارة عن تكبير 4x للصورة 3.

يمكنك أن ترى أن الضوضاء تقل بشكل كبير.