Peltier -kylning för ZWO Astro -kamera: 10 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:46

Efter att ha snubblat på dessa två YouTube -videor som visar hur man lägger till kylning till en okyld ZWO Optics Astro Cam

DIY Guide Gör en Peltier kylfläkt mod för ZWO ASI120MC S

Peltier Cooler för ZWO -kameror - Baserat på Martin Pyott's Vid

Jag tänkte att jag skulle testa själv.

Min färdiga mod visas i bilden ovan.

Steg 1: Verktyg och material

VERKTYG

• En borr med 4 mm och stegade borrar.
• Filer (runda och platta)
• Dremel eller liknande med cirkulärt bladfäste.
• Lödkolv med löd, fluss etc plus värmekrympslang.
• Hantverkskniv.
• Hålslagsset.
• Skruvmejslar (Posidrive & Flat)
• Bågfil
• 1/4 "-20 Tap & Die (tillval)

MATERIAL

Till att börja med behöver du en ZWO Optics -kamera, en okyld version, ganska säker på att de alla kommer med standard M4 & 1/4 "stativfästen på baksidan men du måste kontrollera detta.

Jag använde min 224MC för denna mod.

• 12vdc fläkt för Intel-uttag 1150, 1155, 1156 eller 775. Jag valde: ARCTIC Alpine 11 Pro Rev.2 på grund av antivibration och pris.
• TEC1 - 12703 12v 3a Peltier termoelektrisk kylare 40mm x 40mm. Dessa finns på många ställen.

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

• Huvudkontroll och strömförsörjningsbox: PROJEKTLåda INKLUTNING 79 X 61 X 40MM
• Satellitfördelningsbox: kopplingsdosa 60x36x25mm
• 2 mm EPDM -gummiplåt minst 100 mm x 100 mm fyrkant.
• 1/4 "diameter massiv kopparstav minst 100 mm i längd (tillval).
• 6 mm neoprenplåt minst 200 mm x 200 mm kvadrat inklusive neoprenlim.
• 7 -ledarkabel 5a betyg som denna
• Kabelavlastningsstövlar.
• Olika längder av M4 -nylonbultar med matchande brickor, muttrar plus några fjärilsmuttrar som passar.
• Termisk överföringsförening lämplig för aluminium.
• Laserskurna aluminiumdelar enligt bifogade ritningar, alla av 2 mm aluminium. 2 x PACKNINGSMALL måste skäras.
• 1 x 40 mm x 40 mm x 6 mm block av aluminium

Du kan se att det finns 2 CAMERA BACK -ritfiler, en med mitten 1/4 stativfäste och en utan, vilken rutt du tar är upp till dig.

Steg 2: Metallverket

Efter att ha mottagit de laserskurna aluminiumdelarna måste de alla rivas för att ta bort de grova kanterna.

Du kan alternativt få delarna vattenstråle skurna eftersom jag tror att detta ger en bättre finish och rivning skulle inte behövas.

Steg 3: Gör packningen

1. Lägg en av packningsmallarna på EPDM -gummiplattan, markera försiktigt positionerna för de fyra M4 -fästhålen samt det större temp -sensorns monteringshål.
2. Ta bort mallbiten från EPDM -arket och skär ut de markerade hålen med lämpliga ihåliga stansar.
3. Rikta upp båda packningsmallarna med dessa hål på vardera sidan av EPDM -arket och säkra med några av M4 -nylonbultarna och klibba fast EPDM mellan dem.
4. Med en vass hantverkskniv skär du försiktigt bort all åtkomst -EPDM från PACKNINGSMALLEN, inklusive den centrala fyrkantiga utskärningen.
5. Ta bort nylonklämbultarna för att avslöja en EPDM -packning.

Steg 4: Kamera tillbaka

Genom försök och fel upptäckte jag att jag kunde hjälpa till att kyla ytterligare genom att använda 1/4 stativmonteringshålet i mitten av kameran.

Genom att göra detta får kylfingret cirka 5 mm närmare bildsensorn och direkt bakom det.

Detta steg är valfritt, det är därför jag har inkluderat två CAMERA BACK -ritningar, en med det centrala hålet och en utan.

1. Fila en liten avsmalning på änden av kopparstången för att underlätta skärningen av tråden.
2. Klipp en tråd på kopparstången med en 1/4 "-20 UNC-munstycke enligt en vanlig trådskärning. Klipp lite mer tråd än vad som behövs (cirka 5 mm krävs faktiskt), eftersom det gör det lättare att hantera.
3. Klipp en tråd i det centrala hålet på CAMERA BACK-delen med en 1/4 "-20 UNC-kran, detta tar inte mycket, kanske bara två varv.
4. Testa den gängade kopparstången i det gängade hålet, den ska enkelt skruvas in och vara vinkelrät mot CAMERA BACK -ytan.
5. Testa försiktigt den gängade stången i stativmonteringshålet på den faktiska kameran. Återigen bör detta enkelt skruvas in utan att skada eller påverka kamerahöljet.
6. Säkra nu CAMERA BACK -biten till kameran med bara två M4 -nylonbultar som sitter i kamerans yttre stativfästen.
7. Skruva fast den gängade kopparstången genom CAMERA BACK -biten och in i kamerans centrala stativmonteringshål. Gör detta försiktigt, dra inte för hårt och sluta så fort du känner att det stramar åt.
8. Markera och skär försiktigt av den utskjutande överskottet av kopparstång med en motorsåg. Om du skrapar upp ytan på CAMERA BACK -stycket som jag gjorde, oroa dig inte för mycket eftersom stålull och metallpolska tar bort många repor och den termiska föreningen tar upp slacken.
9. Mer än troligt kommer den gängade koppargropskruven du nu har gjort att vara lite stolt över CAMERA BACK -biten och svår att dra åt igen, med hjälp av en hacksåg och klippa en slits i toppen för att tillåta användning av en platt skruvmejsel, inte för djupt sinne, tillräkligt.
10. Använd en fil för att få denna nygjorda kopparskruv att sitta i linje med den yttre ytan på CAMERA BACK.
11. Som jag sa tidigare, använd stålull och metallpolish för att ta bort de värsta reporna på CAMERA BACK -delen under denna process.

Steg 5: Huvudstruktur

1. Lägg tillbaka KAMERAN på kamerans baksida och för in kopperskruven genom och in i kamerans centrala stativmonteringshål om du använder den här metoden.
2. Lägg på EPDM -packningen och rikta in hålen försiktigt med CAMERA BACK -biten.
3. Placera MAIN -aluminiumstycket över detta genom att rikta in de fyra M4 -fästhålen med EPDM -packningen & CAMERA BACK och se till att kamerans USB -port är vid 6 -tiden och den rektangulära sektionen av MAIN -aluminiumstycket är 90 grader mot detta. Min är till höger.
4. Säkra ihop med M4 -nylonbultar skurna till rätt längd för en snygg passform.
5. Lägg en fin klump termisk förening över kopparskruven, om den används.
6. Smörj ett tunt jämnt lager av förening på 6 mm x 40 mm x 40 mm aluminiumblocket och pressa in det till det fyrkantiga snittet från packningssidan nedåt.
7. Enligt måtten på kylfläkten som jag använde borde det bara ha varit 4 mm mellan monteringsytan och undersidan av dess kylfläns, så med tanke på att det nu finns 2 mm av aluminiumblocket som sticker ut ovanför ytan på det huvudsakliga aluminiumstycket och att TEC1 är 4 mm tjock, jag trodde att detta skulle vara tillräckligt men jag upptäckte att det fortfarande inte var en tillräckligt säker passform och jag övervann detta genom att raka ner fötterna på fläktens monteringshållare, se bilder, du måste kontrollera detta på vilket som helst fläkt du använder.
8. Montera fläktens monteringsvagga på MAIN -delen, fäst med nylonbultar, brickor och använd fjärilsmuttrar på alla bultar utom den som sitter i linje med kamerans USB -port. Detta underlättar bara borttagningen när som helst och den inbyggda med USB -porten har inte plats för en fjärilsmutter.
9. Ta reda på vilken sida som är den kalla sidan av TEC1 genom att snabbt ansluta den till ett AA -batteri, placera TEC1 mellan dina läppar som är mycket känsligare kommer att hjälpa men vara snabb, det är lätt att förstöra TEC1 genom att köra den utan kylande kylfläns.
10. Smörj ett tunt jämnt lager av förening på båda sidor av TEC1 och lägg på den utskjutande aluminiumblocket kalla sidan nedåt mot kameran.
11. Placera nu fläkten och kylflänsen ovanpå detta och säkra enheten till dess monteringshållare.

Steg 6: Kabeldragning och kontroll

1. Skär ut en sektion i locket på huvudkontrollen och effektingångskåpan med en Dremel med den cirkulära bladfästet och montera termostatens tempkontrollenhet.
2. Använd en stegborr för att klippa ut hål i höljet för ingången för DC -uttaget, uttaget med 7 ledare (möjliggör dragavlastning) och, om det finns, säkringshållaren.
3. Om du använder en säkring, löd +ve in från mittstiftet på DC -uttaget till säkringshållaren.
4. På säkringsutloppssidans löd 2 trådar, 1 kommer att vara en direkt +ve -matning till fläkten och den andra är +ve -matningen till anslutning 1, +ve -ingången på termostaten Temp Control Unit, se nästa steg.

5. Termostatens tempkontrollenhet ska ha markeringar som visar var man ska göra +ve & -ve -anslutningar men om det inte gör det, se bild 2 där blockanslutningar fyra anslutningar från 1 till vänster till 4 till höger är följande:

   1. +ve in, huvudförsörjning till styrenhet
   2. -ve in och även gemensam -ve matning via 7 -ledarkabel till boxen Satellite Power Distribution (S. P. D)
   3. +ve in länkkabel från stift 1 för relä
   4. +ve ut, mata via 7 -ledarkabel till Peltier +ve (gul tråd i min bild)
6. Klipp en kort kabeldel från kontaktänden på temp -sensorn, skjut in kontakten ordentligt på termostatens temperaturkontrollkort och gör två kabelanslutningar till den 7 -lediga kabeln.
7. Markera och borra de två M4 -hålen för att montera S. P. D -lådan på MAIN -aluminiumramen.
8. Använd en stegborr för att klippa ut en ingång för den 7 -lediga kabeln inklusive dragavlastning och kabelutgångspunkt i S. D. P
9. S. P. D -boxen är där alla de slutliga anslutningarna till fläkten, temp -sensorn och TEC1 görs.

10. I S. P. D -boxen ansluter du från 7 -ledarkabeln:

    1. En gemensam -ve till fläkten -ve & TEC1 -ve
    2. A +ve till fläkten
    3. A +ve till TEC1
    4. Två anslutningar till temperaturgivaren
11. Det kommer att finnas två oanvända kabel i 7 -ledarkabeln, jag har lämnat dessa för eventuell framtida användning av min fläkt PWM -funktion.
12. Se till att toppen av tempsensorn sitter snyggt i monteringshålet på EPDM Packning & CAMERA BACK, en del arkivering kan behövas & att kabeln går ut genom det mindre hålet som är borrat i MAIN -ramen, filning kan behövas igen. Temp -sensorn ska sitta tätt mot kamerans kropp och neoprenjackan (se steg 7) hjälper till att hålla den där.
13. Värm krympa alla kablar för extra skydd.

Steg 7: Isolerande

Det kan låta konstigt att lägga till ett isolerande lager till kameran när vi försöker kyla den men innan jag gjorde detta läste jag många artiklar från liknande projekt där kylning hindrades av daggbildningen på kameran och det genom att undertrycka denna daggbildning ytterligare kylning kan uppnås utan att behöva mer energi för att göra det.

Gör helt enkelt en tätt passande isolerande jacka för din kamera från 6 mm neopren och skjut på.

Steg 8: Testning

Före användning måste du veta hur termostatens tempkontrollenhet är konfigurerad och fungerar och tyvärr kommer enheten själv inte med några instruktioner alls, men tack till Buddy Moore för att skapa en uppsättning instruktioner som jag kommer att inkludera här. (se PDF -nedladdning nedan)

Videon jag har lagt upp här visar en tidsfördröjning av kylaren som fungerar utan att kameran är påslagen, så ingen bildsensorvärme alls.

Den visar starttemperaturen via temp -sensorn mot kamerans yttre hölje som 23,8 ° C.

Tidsfördröjningen täcker nästan exakt 45 minuter av realtid innan tempen bottnade vid 0,7 ° C och sjönk inte mer.

Vid denna tidpunkt kopplade jag sedan kamerans USB -kabel och kopplade den till min bärbara dator med SharpCap Pro 3 där kamerans interna temperatur visas som -0,5 ° C

Efter 1 min och fortfarande ansluten till SharpCap läste den yttre temperaturen 1,5 ° C medan den interna visades som 3,8 ° C

Steg 9: I aktion

Bara några bilder som visar inställningen in situ på mitt Celestron CPC9.25 -omfång.

Ursäkta bruset på videon, det är min dSLR: s bullriga objektiv autofokus.

Steg 10: Resultat

Här är några resulterande mörka ramar som tagits som 10 x 10 minuter subs genom SharpCap Pro 3.

Bild 1 är utan kylning och max temperatur var 29,7 ° C

Bild 2 är en 4x zoom in på bild 1.

Bild 3 är med kylning och max temperatur var 7,3 ° C

Bild 4 är en 4x zoom in på bild 3.

Du kan se att bullret är kraftigt reducerat.