Controller ventole e fascia anticondensa e altro..

[syn@psy]

Dopo avere migliorato il problema dell'image shift ed eliminato il mirror flop del mio C11, ho cercato di risolvere il terzo problema congenito di questo telescopio, ovvero l'acclimamento, dovuto principalmente al fatto che si tratta di un tubo chiuso e di una discreta massa. Ho pensato di risolvere il problema utilizzando 3 ventole di tipo con cuscinetti a sfera (molto più longeve) aventi le dimensioni di 40x40x28mm rotanti alla velocità massima di 13000 rpm! Le ventole sono state installate a 120° l'una dall'altra, avvitate utilizzando sempre bulloneria in acciaio onde evitare problemi di ossidazione dovuti alla condensa notturna. All'esterno è stata installata anche una protezione con filtro anti polvere estraibile e lavabile.
Le ventole sono controllate tramite un apparato da me ideato e realizzato su piattaforma Arduino. In questo modo l'accensione/spegnimento delle ventole avviene automaticamente in base al valore delta T impostato tramite dei pulsanti. E' possibile impostare la velocità delle ventole su una scala che va da 0 a 10, così facendo, il telescopio riesce a raggiungere velocemente l'equilibrio termico. Ho implementato, grazie ai sensori integrati d'umidità, un allarme che in caso di avvicinamento al punto di rugiada (Dew Point), attiva/disattiva automaticamente la fascia anti condensa. Il controller è dotato anche di un'uscita ausiliaria utilizzabile in caso di future applicazioni ed è in grado di gestire anche l'accensione / spegnimento del laser che uso per lo stazionamento della montatura.
Il display a 4 righe 20 colonne, visualizza tutti e 4 i valori rilevati dai sensori interni/esterni con precisione del decimo di grado, il valore calcolato del Dew Point e naturalmente quello del Delta T impostato e della velocità delle ventole. E' possibile inoltre, tramite un commutatore, passare da un'illuminazione bianco/blu visibile di giorno, ad una più comoda rosso/nera utilizzabile per non dare disturbo durante la sessione visuale o fotografica. I dati rilevati dai sensori possono essere inviati tramite porta USB ad un qualsiasi PC/iMac ed essere quindi elaborati a piacimento dall'utente.

Per vedere tutte le foto e le precedenti modifiche, ecco il link:
http://massimomiraglia.blogspot.it/sear ... 0Strumenti


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[Mikk]

Che dire: complimenti!! Un lavoro eccellente..

Facci sapere poi, con una prova su campo, in quanto tempo raggiungi l'equilibrio termico.

Una curiosità? Come fai a misurare la temperatura delle ottiche? Non credo sia semplicissimo..

[serastrof]

Sei proprio un inventore formidabile. Complimenti davvero!

Mikk, il mago dell'elettronica Syn@psy (la mia é vera invidia!) nel suo blog scrive (e mostra in foto) di aver inserito 2 microsensori di temp/umidità dentro e fuori il C11 (anche se non si vede dove termina il filo...).

Per cui la domanda esatta sarà: come/dove hai esattametne fissato i sensori?

[Mikk]

Si, Sergio, forse non mi sono spiegato bene: mi chiedevo come si eseguisse la misura della temperatura delle ottiche perché immagino che la temperatura dell'aria interna allo strumento raggiunga prima l'equilibrio termico rispetto alle parti solide e quindi potrebbe esserci uno scambio termico, poi, tra ottica e aria interna al tubo. Ad ogni modo, una volta che la temperatura dell'aria interna al tubo si sarà stabilizzata (e l'ottimo controller installato permetterà di eseguire la verifica) significherà che tutti gli elementi avranno raggiunto l'equilibrio termico.

Tanta invia anche la mia..ribadisco i complimenti per l'ottimo lavoro!

[syn@psy]

Scusate il ritardo, ma sono sempre straimpegnato...

Allora, il sensore interno è posizionato proprio dietro lo specchio primario. Le ventole immettono aria diretta sullo specchio primario come si vede in foto. Ho già effettuato diversi test ed ho verificato che quando il delta T è di 5°C l'aria presente all'interno viene ricambiata in un paio di minuti, mentre giustamente le ottiche continuano a disperdere energia termica continuando a raffreddarsi.

Non ho posizionato il sensore sulla superficie posteriore dello specchio perché in questo modo le ventole sarebbero restate accese costantemente e sarebbe tra l'altro stato un lavoro secondo me poco utile, si perchè con le 3 ventole ad alta efficienza bastano in realtà pochi secondi per "svuotare" il telescopio d'aria calda mentre lo specchio rilascia lentamente la sua temperatura all'interno del telescopio stesso...
Quindi, onde evitare di consumare inutilmente batteria (nel caso di trasferte), di immettere aria quasi inutilmente insieme a polvere, che inevitabilmente entra comunque nonostante la presenza di 3 filtri, il controller in pratica interviene a intervalli, svuoto subito il tubo d'aria calda, aspetta che le ottiche rilasciano energia termica che innalzi di un delta T impostato da me e ricomincia a svuotare il tubo d'aria calda, con interventi via via minori fino a raggiungere l'equilibrio perfetto.

Impostando poi un delta T pari a zero o poco di più tipo 0,5 °C, non faccio altro che dire al controller di attivare le ventole sempre, perchè sarà difficile raggiungere un valore del genere.

Ad ogni modo, sono passato dalle 2,5/3 ore per raggiungere l'equilibrio perfetto a meno di mezzora in pratica, che è il tempo che mi occorre per finire di preparare il setup. Infatti la prima cosa che faccio è attivare il controller e poi continuo a fare altro...

L'aria naturalmente all'inizio esce dal visual back da 2 pollici, e in questo momento ci si rende conto di quanta aria esce!!! Il grosso del lavoro di equilibrio è compiuto in questa fase. Mettendo poi il diagonale, passo a stazionare la montatura e in seguito effettuare la prima collimazione, ed in questa fase l'aria esce da tutti gli altri "orifizi", e comunque basta poichè già in questa fase il delta T è già prossimo all'equilibrio e gli interventi del controller diventano più rari.

Il sensore esterno è posizionato sul controller stesso, sulla parte posteriore, lontano dalle mani, che non sembra ma se le avvicino al sensore, sono in grado di innalzare sia la temperatura di qualche decimo che l'umidità!

Adesso posso fare qualche ripresa mordi e fuggi se ci sono attimi di sereno, mentre prima era impensabile!

[Mikk]

Credo che il tuo ragionamento sia perfetto Massimo, anche perché, se pure avessi posizionato il sensore sulla superficie dell'ottica comunque una parte sarebbe rimasta a contatto con lo specchio e un'altra a contatto con la sola aria nella camera, per cui, che misura ti avrebbe fornito? Una sorta di media tra l'aria presente nell'ottica e quella dello specchio? Credo che un dato del genere confonderebbe solo le idee. Che hai abbattuto sensibilmente i tempi è chiaro, dal momento in cui, essendoci un deltaT maggiore tra l'ottica e l'aria, lo scambio termico sarà maggiore e ti permetterò inoltre di avere uno scarto di temperatura accettabile in tempi molto più rapidi. Forse, se fosse possibile (e date le tue capacità credo che non avresti problemi) potrebbe essere utile impostare un deltaT di attivazione delle ventole maggiore alle prime attivazioni e via, via minore in quelle successive, in modo da ottimizzare ancora di più i tempi..fermo restando che il sensore di temperatura ti dirà comunque quando lo scambio termico tra ottica e aria interna al tubo si sarà concluso.
Una curiosità, mediamente, con che deltaT si parte? Il tuo tele si trova, a riposo, in ambiente riscaldato?
Che gran, ben lavoro, ancora complimenti!

[syn@psy]

L'algoritmo del controllo può essere modificato in futuro in base all'esperienza maturata. Semplice con Arduino...
Ad ogni modo io parto con un delta di 1°C, posso scegliere passi di un decimo di grado e poi lo setto con delta di 0.5°C per il resto della serata perchè bisogna considerare anche l'errore della misura anche se i sensori sono tarati, non saranno mai gemelli....


Grazie per l'apprezzamento ragazzi!