Főtükör hűtése

Mindent a házilag történő távcsőépítésről és tükörcsiszolásról.
Avatar
Attila
Hozzászólások: 3452
Csatlakozott: 2009.09.07. 10:18

Re: Főtükör hűtése

Hozzászólás Szerző: Attila » 2020.03.25. 22:01

pisza írta:
2020.03.25. 20:01
Erről a képről nekem az ugrik be hogy nem is a főtükör felületéről jön a meleg áramlás hanem (mintha) alúlról fújnák be ,és megkerüli , és körbeveszi a tükröt. ...
Csaba!

Ne csak a képeket nézd, olvasd el a szöveget is.
A piros szín nem a hőmérsékletet jelzi, hanem a légáram sebességét...

MDA
Egy mérés nem mérés, két mérés fél mérés; három méréssel már lehet kezdeni valamit...
Avatar
Lovász András
Hozzászólások: 584
Csatlakozott: 2017.12.08. 16:06

Re: Főtükör hűtése

Hozzászólás Szerző: Lovász András » 2020.03.26. 11:08

Attila írta:
2020.03.25. 14:50
Lovász András írta:
2020.03.25. 13:36
... közvetlenül a segédtükör mellett, a függőleges tubusba lelógattam egy cérnaszálat ...
Van, akinek nincs cérnaszála, ezért numerikus szimulációt futtat: ;)
(Bár az eredménye semmi meglepőt nem mutat, elég lett volna neki is a cérnaszál...) :lol: :lol: :lol:



Cooling-flow_simulation.JPG


MDA
Megtaláltam a "körítést" is, amiből kiderült, hogy cérnája valóban nem volt, viszont füstje annál inkább! :D

A szimuláció a szívó ventilátoros rendszerre vonatkozik, ahol terelőlemezek segítségével érik el azt, hogy az áramlás kissé érje az optikai felületet is, legalábbis a szélét.

Ezeket a hozzászólásokat korábban még nem láttam (köszönet érte!) de magam is gondoltam a szívás lehetőségére.

3 oka volt, hogy inkább mégis a fújást választottam:

- nem szerettem volna a rovarokat és más egyéb nagyobb szemetet szűretlenül beszippantani a tubusba
- nem akartam kihagyni a hűtésből a főtükör közepét sem
- valahol olvastam, hogy a tükör optikai felületének hőleadása sokkal gyorsabb, mint a hátsó oldalé (talán az alumínium miatt(?)). Ha növelem a tükör mögött a légnyomást, egyenletesebben oszlik el a légáramlat, mint szívás esetén, amikor a tükör széle hűl legerőteljesebben. Fontos, hogy a deformáció elkerülése végett lehetőleg egyenletesen hűtsük az üveget.

Utálom a bonyolult dolgokat, de minél mélyebbre ások a témában, annál nehezebbnek tűnik megfelelni minden kritériumnak.

A ventilátorok használatának ugyanis több célja van:

- az üveg egyenletes, de relatíve gyors hűtése
- a határréteg eltávolítása az optikai felületről
- a párásodás megakadályozása.

Nem vagyok abban biztos, hogy a szívórendszer alkalmazásával (amely kihagyja a "buliból" a főtükör közepét) megvalósul a legutóbbi pont. Valamint az egyenletes hűlés sem teljesül.

Ha beáll a termikus egyensúly, szerintem veszélyes dolog kikapcsolni a ventilátorokat főleg a hajnali órákban, mert a lehűlt üvegen, a szennyeződések mentén kialakul a kondenzáció és máris csomagolhatunk. Én többször jártam úgy, hogy egy 5 órás észlelés végén megjelent a főtükör egy részén a jegesedés, vagy a párásodás. Pedig zárt tubusom van egy nagy harmatsapkával! Ezt egy másfél órás passzív hűtéssel és 5 órás észleléssel "értem el".

Tehát semmiképp nem elég a passzív hűtés: az észlelés első szakaszában a határréteg rontja a képet, a végén pedig a pára lehetetleníti el a megfigyelést. Talán másfél óra áll rendelkezésre, amikor egyik sem kavar be. Legalábbis nekem ez volt a tapasztalatom.

Meglátom, hogy egy hosszabb észlelés során hogyan muzsikál a rendszerem. A puding próbája az evés. Már "csak" egy nyugodt, tiszta éjszaka kell hozzá. :P

Üdv, András
254/1200 Dobson,
eq-platform
mizar
Hozzászólások: 1828
Csatlakozott: 2010.08.25. 21:25

Re: Főtükör hűtése

Hozzászólás Szerző: mizar » 2020.03.28. 20:16

Itt van egy cikk, miszerint nem a tükör elejét kell fújkálni, hanem a hátulját kell hűteni.
Érdemes elolvasni azt is, hogy miért kell alulkorrigálni egy parabolatükröt, és, hogy a főtükör interferogram mérését kitehetjük a falra nézegetni
mert önmagában csak arra jó. Persze, nem árt, ha a főtükör valóban megfelelő.
A cikk után már érthető, hogy a gyártók miért ezt a hátul hűtő módszert választják, de természetesen másnak lehetnek más tapasztalatai is.
Úgy tudom, hogy Tisza Csaba (Pisza) Peltier hűtést alkalmaz a nagy tükréhez teljes elégedettséggel. Ha nem így van, majd megcáfol. :)

http://r2.astro-foren.com/index.php/de/ ... urchbiegen
Avatar
Attila
Hozzászólások: 3452
Csatlakozott: 2009.09.07. 10:18

Re: Főtükör hűtése

Hozzászólás Szerző: Attila » 2020.03.29. 10:18

Sanyi!

"Rohr papát" én nem ismerem, csupán Gyulai Pali elmondásából hallottam a "betokosodott gondolkodásáról" (konkrét témákat illetően, amit ily módon magam is hasonlóképpen látok), ezért semmiképp sem minősítem magam a szakmai életútját. (Ja, most látom, a rá vonatkozó mondatot mostanra kiszerkesztetted a hozzászólásodból...) Ráadásul németül nem tudok, a Google fordító meg szar.

De ha már a főtükör hűtése ennyire központi téma a Főtükör hűtése c. topic-ban (micsoda eretnekség... :lol: ), és vita is kialakult a témában (szintén felháborító ;) ), akkor hadd foglaljam össze én is a véleményemet a témában, azután mindenki azt kezd vele, amit akar (pl. semmit). Teszem ezt azzal együtt, hogy a főműszerem már jó ideje egy APO refraktor, tükröset pedig csak hébe-hóba használtam, ill használok - még... :oops: )

A (nem nulla hőtágulással rendelkező) tükröt alapvetően két különböző, de egymással természetesen összefüggő ok miatt (lehet) érdemes fújni:
- a környezeti hőmérsékletre való minél gyorsabb lehűtése miatt, és
- amíg a fenti állapot be nem következik (ami tényszerűen SOHA nem érhető el, csak közelíthető), addig a határréteg eltávolítása a tükröző felület elől.
Az előbbihez az egész üvegtömböt "körbe kell fújni", az utóbbihoz elegendő a "működő felszínét" oldalról fújni (megjegyzem: ez utóbbit nulla hőtágulású tükör esetén is célszerű lenne).

A paraboloid tükröket (főleg a nagyobb méretű és fényerős változatokat) alapesetben sem készítik "tökéletesre" (legalábbis a többé-kevésbé "gondos" gyártók), mivel a külső hőmérséklet napnyugtától napkeltéig folyamatosan csökken. Ezért hagynak "hibát" (de az is lehet, hogy csak lustaságból... :mrgreen: ) a parabolizálás során a felületben, amit a kónikus konstanssal mérnek (Rohr interferogrammján furcsamód ez nem szerepel, a Palién igen), és amit a hűlés közbeni "tervezett deformáció korrigál" - többé-kevésbé. Pl. az Explore Scientific összes 500/F3.6-os, GSO gyártású tükrénél ez volt a helyzet az eddigi bemérések során.

De mivel a tükör soha nem éri el a környezeti kőmérsékletet, csak "kullog" annak csökkenése után, így a torzulása is folyamatosan fennáll (bár csökkenő mértékben) és határréteg is mindig van a tükröző réteg fölött, legfeljebb a hűlés során egyre kevésbé zavaró hatással, ahogy közeledik az üveg hőmérséklete a környező levegőéhez.

A fentiekre tekintettel én soha nem kapcsoltam ki a ventilátorokat az 500-as Dobson-ban (már ha volt táp, ahol használtam...), és olyan áramlási rendszert terveztem bele, ami körülöleli a tükör teljes felületét, a tükör által felmelegített levegőt nem a tükör előtt tolja ki a tubusból, hanem hátrafelé szívja ki (a négy befúvó ventilátor összes szállítókapacitásának megfelelő mérettel) és a határréteget egy ciklon-szerű örvényléssel teljesen szimmetrikusan fújja le. Mivel az áramláskép turbulens, így nyilvánvalóan a fenti kialakítás ELMÉLETILEG adja csak az elvárt hatást, de bízom benne, hogy egy füstcsíkos teszt többé-kevésbé alá is támasztaná ezt. (Ilyet sajnos nem végeztem... :oops: )

Számomra elég volt a csillagtesztben megmutatkozó különbség a bekapcsolt és kikapcsolt ventilátorokkal látott kép között.
Ha nincsenek ventilátorok a tükör körül, a kép javulása a spontán hűtéssel is bekövetkezik, csak sokkal lassabban; nagy tükrök esetében talán a kakas kukorékolására tökéletessé is válik a leképezésük... 8-)

A katadioptrikus rendszerek termodinamikája ettől sokkal bonyolultabb; akár egy diplomaterv téma is lehetne egy fiatal mérnök-hallgatónak. ;)


MDA
A hozzászólást 1 alkalommal szerkesztették, utoljára Attila 2020.03.29. 10:52-kor.
Egy mérés nem mérés, két mérés fél mérés; három méréssel már lehet kezdeni valamit...
mizar
Hozzászólások: 1828
Csatlakozott: 2010.08.25. 21:25

Re: Főtükör hűtése

Hozzászólás Szerző: mizar » 2020.03.29. 10:51

Én is csak annyit tudok mondani, hogy:
Igazad van Attila!
Avatar
Attila
Hozzászólások: 3452
Csatlakozott: 2009.09.07. 10:18

Re: Főtükör hűtése

Hozzászólás Szerző: Attila » 2020.03.29. 10:52

Köszönöm, Sanyi! :D

MDA
Egy mérés nem mérés, két mérés fél mérés; három méréssel már lehet kezdeni valamit...
kazi
Hozzászólások: 714
Csatlakozott: 2019.02.23. 13:55

Re: Főtükör hűtése

Hozzászólás Szerző: kazi » 2020.03.29. 14:49

Biztos, hogy egy tükör nem tudja elérni a környezet levegőjének hőmérsékletét? Olvastam valahol hogy egy tükör vagy lencse mivel nem csak a levegővel való érintkezés útján veszít hőt, hanem sugárzással is, ezért ha pl az égbolt alatt (mondjuk egy nyitott tubusban, ahol nem kapja vissza a környezetéből a kisugárzott hőt) le tud hűlni a levegő hőmérséklete alá is. Láttam azt a cikket amit András egyszer betett, ahol grafikonokkal mutatták különböző méretű tükrök hűlését, ott tényleg nem nagyon akart lehűlni a nagyobb tükör. Csak nem tudom, ott figyelembe volt -e ez véve. Ezek némiképp ellentmondanak egymásnak mondjuk.
Kazinczi Zoltán
Avatar
Lovász András
Hozzászólások: 584
Csatlakozott: 2017.12.08. 16:06

Re: Főtükör hűtése

Hozzászólás Szerző: Lovász András » 2020.03.29. 16:49

Igen, főleg vékonyabb üvegekre jellemző, hogy esetleg a környezeti hőmérséklet alá hűlnek. Engem persze ennek a veszélye nem fenyeget, mert 35 mm vastag a főtükröm.

Péntek este folytattam a hűtőrendszerem tesztelését.

Ezúttal kitettem a tubust hűlni észlelés előtt kb. 50 perccel bekapcsolt ventilátorokkal, majd a Vénuszra fordítottam a távcsövet. Az elfókuszált képen kétféle hullámzást vettem észre: egy egyirányú gyorsat (seeing) és egy keszekusza lassút (határréteg). A legmeglepőbb az volt számomra, hogy még 75 perc után is az utóbbi visszatért, ha kikapcsoltam a ventilátorokat! A tűéles bolygóból kb. 10 másodperc alatt egy lassan hullámzó, homályosabb szélű Vénusz lett. Tehát még közel másfél órás aktív hűtés után is ott van a határréteg, ha nem fújom le!!! Amikor visszakapcsoltam a ventiket, visszaállt a rend, kiélesedett a kép! Látványos a különbség!

Közben majdnem sötét lett és nem bírtam ki, hogy célba ne vegyem a Szíriuszt. Mivel az udvarunkból észleltem, ahol fák is vannak és addigra már elbújt az ágak mögé, leemeltem a platformról egyben a zsámolyt a tubussal együtt és átraktam 5 m-rel arrébb. Az eredmény az lett, hogy a diffrakciós tüske pont a halvány kísérőre esett. De még így is szinte kiverte a szememet, annyira határozottan látszott! Ennyire jól még soha nem láttam, pedig aznap este a seeing nem volt kiemelkedő! Egyetlen pillanatra sem tűnt el! Elforgatva a tubust pedig szinte olyan volt, mint korábban a Rigel párosa! Tehát nagyon sokat segítenek ebben is a ventilátorok. A csillagteszt sokkal "simább" és másfél óra hűtés után már tök egyforma intra- és extrafokális képet mutatott. Megjegyzem: amikor kitettem a garázsból hűlni a csövet, mindössze 4,5 fok volt a tükör és a környezete között a különbség.

A fentebbi hozzászólásomban a ventilátorok használatának céljai között a harmatvédelmet is megemlítettem, amely egy magamfajta kitelepülős amatőrnek igen fontos, mivel a "prérin" sokkal nagyobb a pára kialakulásának veszélye, mint egy településen/csillagdában. Ezért nincs mese: végig fújni kell a tükröket, akár tetszik, akár nem.

Attila, örülök, hogy felvetetted az alulkorrigáltságot! :) Az enyémet éppen az általad említett ok miatt dörgölte Jani az utolsó pillanatokban a gömb felé. De ezt már párszor leírtam... :oops:

Üdv, András
254/1200 Dobson,
eq-platform
Avatar
Lovász András
Hozzászólások: 584
Csatlakozott: 2017.12.08. 16:06

Re: Főtükör hűtése

Hozzászólás Szerző: Lovász András » 2020.03.29. 17:08

Attila írta:
2020.03.29. 10:18
...A fentiekre tekintettel én soha nem kapcsoltam ki a ventilátorokat az 500-as Dobson-ban (már ha volt táp, ahol használtam...), és olyan áramlási rendszert terveztem bele, ami körülöleli a tükör teljes felületét, a tükör által felmelegített levegőt nem a tükör előtt tolja ki a tubusból, hanem hátrafelé szívja ki (a négy befúvó ventilátor összes szállítókapacitásának megfelelő mérettel) és a határréteget egy ciklon-szerű örvényléssel teljesen szimmetrikusan fújja le. Mivel az áramláskép turbulens, így nyilvánvalóan a fenti kialakítás ELMÉLETILEG adja csak az elvárt hatást, de bízom benne, hogy egy füstcsíkos teszt többé-kevésbé alá is támasztaná ezt. (Ilyet sajnos nem végeztem... :oops: )

Számomra elég volt a csillagtesztben megmutatkozó különbség a bekapcsolt és kikapcsolt ventilátorokkal látott kép között....
MDA
Biztos vagyok abban, hogy a turbulens áramlás észrevehetetlen a képen. A lényeg az, hogy zúzza szét a határréteget. Az én rendszerem nem ennyire hatékony, mégis teljesen elégedett vagyok vele, mert elvégzi a rábízott munkát: semmit nem érzékelek a határréteg képrontó hatásából! :D

Üdv, András
254/1200 Dobson,
eq-platform
Avatar
pisza
Hozzászólások: 204
Csatlakozott: 2011.01.09. 19:45

Re: Főtükör hűtése

Hozzászólás Szerző: pisza » 2020.03.29. 20:25

Sziasztok ezt a kis programot már megosztottam , teljesen korrektül számolgat:

http://www.cruxis.com/scope/mirrorcooling.htm

A valóságban letesztelem ( ráment egy éjszakám), levegő, tükör hőmérséklet mérve, 4 db különálló hőmérővel, teljesen azonos volt mint a programmal.

A témát viszont több részre lehet bontani:

A: az üveganyagtól függetlenül ( teljesen mindegy hogy Pyrex, Suprax, Astrosytal, vagy akármelyik 0 % deformációt elszenvedő üveg) tartalmaz nappal felhalmozott hőenergiát, amit éjjelre minden oldalról lead. Ez a hőmérséklet turbulens áramlatoakkal távozik a tükörről. Igaz hogy minket csak a tükröződő felületről leszakadó turbulencia foglalkoztat, de majdnem olyan fontos az oldaláról, és az aljáról távozó hőenergia. ( főleg a zárt tubust használók esetében)

B: az üvegben felgyűlt hőmérséklet a tükör precízen megmunkált paraboloid felületét torzítja. Ez jobb esetben nem is jelentkezik, vagy kisebb súlyú tükröknél hamar eltűnik, nagyobb tükröknél az éjjeli hőmérséklet csökkenéssel sem múlik el.

C: Attila említette, és igaza van:

katadioptrikus rendszereknél, zárt tubus, a főtükörről eltávozó hőmérséklet találkozik a vastag meniszkusszal, ami hasonló hőtorzulást szenved el, ráadásúl ott a rágőzölt segédtükörfelület , ami a (szerintem ) a legfontosabb sarokköve ezeknek a megoldású távcsöveknek.

D: nagyobb méretű, lencsés távcsövek lencséinek hőmérsékleti tranziens hőmérséklet felületváltozásai. Na erről fogalmam sincs, erről a nagyobb lencsés tulajok tudnának beszélni...


Jó éjt: T.Csaba
Válasz küldése

Vissza: “Távcsőépítés”