Термостатирование

Аватар пользователя
Nick
Сообщений: 45
Зарегистрирован: 25 окт 2015, 02:50

Re: Термостатирование

Сообщение Nick » 28 окт 2015, 04:28

В этой ветке обсуждается термостатирование, а не герметичность. Фазовые диаграммы веществ в области нулевого давления не являются секретными и можно найти всю необходимую информацию.
[quote="Nick"]

и для обсуждаемой в ключе негерметичной конструкции компонентов термопасты? не говоря уже о всех остальных составляющих аппарата? конечно можно делать запросы производителям на применимость в вакууме, так же можно покупать готовые изделия и материалы, запихивать их в вакуумную установку и ждать пока что-нть выйдет из строя или испарится. Затем методом проб и ошибок выбрать компоненты сборки, термостатировать отдельно каждый подвижный узел, линзу, зеркало, гироскоп и т.д.....не слишком ли сложно, дорого и энергозатратно получаится? или "мы не ищем лёгких путей, а просто пилим бюджет "Вояджера"?)
Для заурядного ума любая дверь,увы-стена.
Для умудрённого, поверь, стена любая -это дверь!

gionov
Сообщений: 272
Зарегистрирован: 23 окт 2015, 21:15
Откуда: г. Снежинск, Челябинская обасть
Контактная информация:

Re: Термостатирование

Сообщение gionov » 28 окт 2015, 04:41

Вообще не понял смысла. Отдельные фрагменты предложений понятны, но что Вы в целом хотите сказать?

Аватар пользователя
voyager-1
Сообщений: 41
Зарегистрирован: 21 окт 2015, 18:34

Re: Термостатирование

Сообщение voyager-1 » 28 окт 2015, 04:48

Я термопасту и не предлагал, в коммерческих целях уже давно используют припой, совершенно не обязательно делать опыты, чтобы узнать о его "не испаряемости". И зачем всё отдельно тестировать, если можно собрать всё вместе, и тестировать сразу всё? Тестирование по детали за раз - бессмысленно в принципе. Мы и правда не NASA, чтобы ради -1% к риску лишние тесты проводить, ну так и корпус герметичным не с первого раза может получиться.

Аватар пользователя
Nick
Сообщений: 45
Зарегистрирован: 25 окт 2015, 02:50

Re: Термостатирование

Сообщение Nick » 28 окт 2015, 06:01

[color=#80BFFF]
voyager-1 писал(а):Я термопасту и не предлагал, в коммерческих целях уже давно используют припой, совершенно не обязательно делать опыты, чтобы узнать о его "не испаряемости". И зачем всё отдельно тестировать, если можно собрать всё вместе, и тестировать сразу всё? Тестирование по детали за раз - бессмысленно в принципе. Мы и правда не NASA, чтобы ради -1% к риску лишние тесты проводить, ну так и корпус герметичным не с первого раза может получиться.
[/color]
Я не персонализирую предложение термопасты, а обсуждаю ветку в целом. Прошу прощения если показалось, что обращение было к Вам.
итак продолжим....
термостатирование в негерметичном корпусе=ВСЕ специализированные материалы и компоненты "для космоса" , небольшой выбор производителей, заоблачная (космическая) стоимость.не проще ли тогда отдать все проектирование и изготовление спецам по составленному ТЗ? или тестирование по компоненту за раз в вакууме и -273*С, причем "ДО" внесения его в общую сборку, т.к. если "косяк с деталью-переделывать всю сборку (что есть полное безумие)
Герметичный корпус= корпус-это одна деталь хоть и самая большая места утечки понятны и прогнозируемы.
1 кг на см. кв.-не супер какое давление(но ведь можно и меньше). Зато всё внутренние компоненты покупаются в "Митино" и "Эльдорадо"(утрирую).общий корпус=общая "атмосфера"(состав??? и температура)+ ,возможно, отдельное доп контроль температуры персонально на матрицу, процессор и может ещё что, но это не ВСЕ компоненты.
Решение по выбору формфактора аппарата = выбор наполнения и его термостатирования=простота=стоимость.
как-то так... в случае если всё сделает какой-нть ЗАО "спецКОСМОСпроектмонтаж" за собранные НАРОДОМ деньги-как-то будет не АЙС...
Для заурядного ума любая дверь,увы-стена.
Для умудрённого, поверь, стена любая -это дверь!

Аватар пользователя
Nick
Сообщений: 45
Зарегистрирован: 25 окт 2015, 02:50

Re: Термостатирование

Сообщение Nick » 28 окт 2015, 06:05

voyager-1 писал(а):Я термопасту и не предлагал, в коммерческих целях уже давно используют припой, совершенно не обязательно делать опыты, чтобы узнать о его "не испаряемости". И зачем всё отдельно тестировать, если можно собрать всё вместе, и тестировать сразу всё? Тестирование по детали за раз - бессмысленно в принципе. Мы и правда не NASA, чтобы ради -1% к риску лишние тесты проводить, ну так и корпус герметичным не с первого раза может получиться.

Пардоньте меня плз. когда писал "бюджет Вояджера" имел в виду косм. корабль, а не Ваш ник))))
Для заурядного ума любая дверь,увы-стена.
Для умудрённого, поверь, стена любая -это дверь!

gionov
Сообщений: 272
Зарегистрирован: 23 окт 2015, 21:15
Откуда: г. Снежинск, Челябинская обасть
Контактная информация:

Re: Термостатирование

Сообщение gionov » 28 окт 2015, 06:20

Nick писал(а):или тестирование по компоненту за раз в вакууме и -273*С

Откуда взялся ноль Кельвинов? Термостатирование должно идти на 0 градусов Цельсия. Электронику не повредит держать и при более низких температурах (вспомните об оверклокинге с жидким азотом и охлаждении ПЗС матриц). У меня фотоаппарат CANON 500D прекрасно пережил уже три зимы с 30 градусными морозами, при этом непрерывно фотографировал каждую ночь от внешнего блока питания. Никаких проблем с охлаждением. Думаю, даже если его охладить до гелиевых температур, также будет фотографировать, только механика может подвести и пластик растрескаться. То есть я хочу сказать, что низкие температуры не ухудшают работу электроники как таковой (наоборот уменьшается размытие границ электронных зон в полупроводниках, что увеличивает надёжность работы). Низкие температуры опасны для корпусов микросхем и электролитических конденсаторов, так что нужно использовать твердотельные конденсаторы. Но если поддерживать температуру не ниже нуля Цельсия, то вообще проблем не будет.

Аккумуляторы надо держать в тепле.

О герметичности просьба писать сюда: viewtopic.php?f=64&t=34
О радиационной стойкости сюда:
Последний раз редактировалось gionov 28 окт 2015, 06:53, всего редактировалось 3 раз.

Аватар пользователя
voyager-1
Сообщений: 41
Зарегистрирован: 21 окт 2015, 18:34

Re: Термостатирование

Сообщение voyager-1 » 28 окт 2015, 06:32

Видимо мы и правда друг друга не допоняли). Я в "Возможные эксперименты миссии" как раз указал, что использование коммерческих компонент - это и правда лучшее, что мы можем сделать.

Просто большинство участников проекта работают в Даурии Аэроспейс, поэтому как я понял, они изначально ориентировались на этот проект. Так что большой стоимости проектирования не предполагалось, хотя вроде в связи с проблемами вес аппарата уже вырос...

В герметичном аппарате действительно есть смысл, и для основного компьютера думаю можно будет обойтись радиатором (пассивным охлаждением, посредством только конвекции). Аппарат рассчитывается на короткий срок службы, и можно попробовать обойтись наземными компонентами + минимумом специфичного космического, которое трудно будет заменить.

Аватар пользователя
Ejj
Сообщений: 290
Зарегистрирован: 21 окт 2015, 21:01

Re: Термостатирование

Сообщение Ejj » 28 окт 2015, 09:52

Без плана полета на руках говорить, что аппарат рассчитан на короткий срок службы - преждевременно.

Аватар пользователя
Nick
Сообщений: 45
Зарегистрирован: 25 окт 2015, 02:50

Re: Термостатирование

Сообщение Nick » 28 окт 2015, 18:06

gionov писал(а):
Nick писал(а):или тестирование по компоненту за раз в вакууме и -273*С

Откуда взялся ноль Кельвинов? Термостатирование должно идти на 0 градусов Цельсия. Электронику не повредит держать и при более низких температурах (вспомните об оверклокинге с жидким азотом и охлаждении ПЗС матриц). У меня фотоаппарат CANON 500D прекрасно пережил уже три зимы с 30 градусными морозами, при этом непрерывно фотографировал каждую ночь от внешнего блока питания. Никаких проблем с охлаждением. Думаю, даже если его охладить до гелиевых температур, также будет фотографировать, только механика может подвести и пластик растрескаться. То есть я хочу сказать, что низкие температуры не ухудшают работу электроники как таковой (наоборот уменьшается размытие границ электронных зон в полупроводниках, что увеличивает надёжность работы).

http://www.bbc.com/russian/science/2010 ... ault.shtml
"Если систему термоконтроля оставить без внимания, то, как говорят в НАСА, температура на той стороне МКС, которая обращена к Солнцу, может возрасти до +121 градуса Цельсия, а на ее теневой стороне опуститься до -157 градусов."
исходя из этого имеем -157*С и то, предполагаю, что из-за естественного перераспределения тепла через атмосферу внутри и сам корпус от солнечной стороны. любая тень в космосе дает 0*K в тени))) тепловой же насос просто перераспределяет тепло по всей обшивке тем самым предотвращая тепловую деформацию и последующую разгерметизацию. И как видно из статьи гироскопы пришлось перезапускать от "прикуривателя". А что будет с оптикой или зеркалами с механикой для фотографирования, наведения и т.д. нужно каждый "греть" отдельно и отслеживать температуру? а ночью? кода "солнечной стороны" нет нигде нужно запасать энергию и аккумуляторы здесь совсем не подойдут ведь не будет "внешнего блока питания" как у Вас на Canon500D и "дяди с прикуривателем" да и всего-лишь -30*С)))). при -40*С и отсутствии внешнего подогрева любой аккумулятор станет бесполезным грузом. кстати о самом эффективном запасе энергии "на ночь" здесь http://element114.narod.ru/vniiaes3.html
итак простая ЗАДАЧА : термостатировать ящик с картошкой. можно герметизировать ящик и термостатировать весь внутренний объем и каждая картошина будет аккумулировать тепло,сама поверхность относительно однородна(по материалам и свойствам) а площадь излучаемой поверхности будет равна площади ящика.
Второй вариант -термостатировать каждую картошину отдельно и получаем неоднородную(по материалам и свойствам) площадь излучаемой поверхности, равную сумме площадей картошин в ящике.
задача для первого и второго случая решаема, но стоил ли заново конструировать "Вояджер" (не имеется в виду ник участника форума) ;) )) когда можно полететь на "Спутник-1"?
Для заурядного ума любая дверь,увы-стена.
Для умудрённого, поверь, стена любая -это дверь!

gionov
Сообщений: 272
Зарегистрирован: 23 окт 2015, 21:15
Откуда: г. Снежинск, Челябинская обасть
Контактная информация:

Re: Термостатирование

Сообщение gionov » 28 окт 2015, 20:04

Nick писал(а): любая тень в космосе дает 0*K в тени)))

Вообще-то если быть точным 2.7 К.
Nick писал(а): тепловой же насос просто перераспределяет тепло по всей обшивке тем самым предотвращая тепловую деформацию и последующую разгерметизацию.

Тепловые насосы обычно не используются в космосе, а просто терморегулирование за счёт циркуляции теплоносителя.
Nick писал(а): И как видно из статьи гироскопы пришлось перезапускать от "прикуривателя". А что будет с оптикой или зеркалами с механикой для фотографирования, наведения и т.д. нужно каждый "греть" отдельно и отслеживать температуру? а ночью? кода "солнечной стороны" нет нигде нужно запасать энергию

Вот небольшой термос у Вас сколько сохраняет кипяток горячим? А это то же самое как завернуть спутник в один слой фольги. А если взять много слоёв фольги, то теплообмен с внешним миром упадёт практически до нуля и при отключенных приборах этот термос может сутки летать с практически постоянной температурой внутри. Причём температура всех внутренних блоков быстро выравняется за счёт переноса тепла излучением.
Nick писал(а): и аккумуляторы здесь совсем не подойдут ведь не будет "внешнего блока питания" как у Вас на Canon500D и "дяди с прикуривателем" да и всего-лишь -30*С)))). при -40*С и отсутствии внешнего подогрева любой аккумулятор станет бесполезным грузом. кстати о самом эффективном запасе энергии "на ночь" здесь http://element114.narod.ru/vniiaes3.html

Ну не любой аккумулятор, но литий-ионный да, станет бесполезным грузом. Поэтому я и обратил внимание на то что в первую очередь надо термостатировать аккумулятор и лучше на +20 градусов Цельсия.

Nick писал(а): итак простая ЗАДАЧА : термостатировать ящик с картошкой. можно герметизировать ящик и термостатировать весь внутренний объем и каждая картошина будет аккумулировать тепло,сама поверхность относительно однородна(по материалам и свойствам) а площадь излучаемой поверхности будет равна площади ящика.

Я уже писал, что без принудительного обдува прослойка воздуха более сантиметра проводит тепло хуже чем оно передаётся излучением. Так что герметизация сама по себе не сильно увеличивает теплообмен.
Я не исключаю важность герметизации для коммерческих компонентов, но не по причине теплообмена. По этому поводу в тему герметизации пожалуйста.

Аватар пользователя
Nick
Сообщений: 45
Зарегистрирован: 25 окт 2015, 02:50

Re: Термостатирование

Сообщение Nick » 28 окт 2015, 20:53

перенёс сообщение в viewforum.php?f=59
Последний раз редактировалось Nick 29 окт 2015, 01:17, всего редактировалось 4 раз.

gionov
Сообщений: 272
Зарегистрирован: 23 окт 2015, 21:15
Откуда: г. Снежинск, Челябинская обасть
Контактная информация:

Re: Термостатирование

Сообщение gionov » 28 окт 2015, 20:58

deleted post
Последний раз редактировалось gionov 28 окт 2015, 22:18, всего редактировалось 2 раз.

Аватар пользователя
Nick
Сообщений: 45
Зарегистрирован: 25 окт 2015, 02:50

Re: Термостатирование

Сообщение Nick » 28 окт 2015, 21:57

gionov писал(а):Я уже писал, что без принудительного обдува прослойка воздуха более сантиметра проводит тепло хуже чем оно передаётся излучением. Так что герметизация сама по себе не сильно увеличивает теплообмен.
Я не исключаю важность герметизации для коммерческих компонентов, но не по причине теплообмена. По этому поводу в тему герметизации пожалуйста.

да. я видел расчеты... но я всегда считал , что теплообмен через теплопроводник, например(но не обязательно) воздух, не исключает передачу и перераспределение тепла излучением, а тепловое излучение -неотемлемое свойство любого вещества имеющего любую температуру, отличающуюся от абсолютного 0. И посему исключать его в расчетах нельзя. И именно потому, что термостатирование и формфактор (герметичность или нет) абсолютно взаимозависимые темы разделять их на отдельные темы является ошибкой такого же рода как и описанная выше.
Возможно академическая наука имеет другую точку зрения и мне просто не хватает академического образования.
Тогда пардоньте меня. и не обижайтесь -на дураков ведь не обижаются? ;)
Для заурядного ума любая дверь,увы-стена.
Для умудрённого, поверь, стена любая -это дверь!

Аватар пользователя
Kalinkin
Сообщений: 89
Зарегистрирован: 21 окт 2015, 12:08

Re: Термостатирование

Сообщение Kalinkin » 29 окт 2015, 11:49

Отвечу за оптику.
Оптика практически не будет греться от проходящего через неё света. Поглощение излучения линзами составит около 1%, думаю этим можно пренебречь.
А вот перепадов температуры оптика не очень любит. Линзы, корпуса и прочее начинают менять свои геометрические размеры, в результате нарушается юстировка, появляются термооптические аберрации.
Теоретически зная диапазон температур можно подбором стёкол и материалов колец и корпусов создать оптически нерасстраиваемую систему, но проще ввести компенсатор.
В общем чем меньше перепад температур, тем лучше, и не должно быть резких перепадов, иначе корпуса могут сжать линзы и они лопнут.

gionov
Сообщений: 272
Зарегистрирован: 23 окт 2015, 21:15
Откуда: г. Снежинск, Челябинская обасть
Контактная информация:

Re: Термостатирование

Сообщение gionov » 29 окт 2015, 17:31

Kalinkin писал(а):Отвечу за оптику.
Оптика практически не будет греться от проходящего через неё света. Поглощение излучения линзами составит около 1%, думаю этим можно пренебречь.

Подавляющая часть энергии в дальней инфракрасной области переходящей в микроволны. Мы же Луну будем снимать, а не Солнце. А в этом диапазоне оптика может быть весьма непрозрачной.

Аватар пользователя
Kalinkin
Сообщений: 89
Зарегистрирован: 21 окт 2015, 12:08

Re: Термостатирование

Сообщение Kalinkin » 29 окт 2015, 19:18

gionov писал(а):Подавляющая часть энергии в дальней инфракрасной области переходящей в микроволны. Мы же Луну будем снимать, а не Солнце. А в этом диапазоне оптика может быть весьма непрозрачной.


Я думаю фильтр перед объективом справиться с задачей отрезания лишнего спектра. Оно будет или поглащаться или отражаться им.
Не понял про луну и солнце.

BarsMonster
Сообщений: 48
Зарегистрирован: 22 окт 2015, 00:32

Re: Термостатирование

Сообщение BarsMonster » 30 окт 2015, 21:52

Kalinkin писал(а):Я думаю фильтр перед объективом справиться с задачей отрезания лишнего спектра. Оно будет или поглащаться или отражаться им.
Не понял про луну и солнце.


Фильтр перед объективом слишком деликатен, сделать его с требуемой ошибкой волнового фронта (L/10) затруднительно.
Фильтры обычно ставят перед матрицей.

BarsMonster
Сообщений: 48
Зарегистрирован: 22 окт 2015, 00:32

Re: Термостатирование

Сообщение BarsMonster » 30 окт 2015, 21:54

Kalinkin писал(а):А вот перепадов температуры оптика не очень любит. Линзы, корпуса и прочее начинают менять свои геометрические размеры, в результате нарушается юстировка, появляются термооптические аберрации.
Теоретически зная диапазон температур можно подбором стёкол и материалов колец и корпусов создать оптически нерасстраиваемую систему, но проще ввести компенсатор.
В общем чем меньше перепад температур, тем лучше, и не должно быть резких перепадов, иначе корпуса могут сжать линзы и они лопнут.


Вот потому все и любят в космосе зеркальные системы из ситалла :-)

Аватар пользователя
Kalinkin
Сообщений: 89
Зарегистрирован: 21 окт 2015, 12:08

Re: Термостатирование

Сообщение Kalinkin » 30 окт 2015, 23:10

BarsMonster писал(а):
Вот потому все и любят в космосе зеркальные системы из ситалла :-)


Первый раз слышу про это. Информацией не поделитесь что это за зверь?)

gionov
Сообщений: 272
Зарегистрирован: 23 окт 2015, 21:15
Откуда: г. Снежинск, Челябинская обасть
Контактная информация:

Re: Термостатирование

Сообщение gionov » 30 окт 2015, 23:14



Вернуться в «Состав космического аппарата»

Кто сейчас на форуме

Количество пользователей, которые сейчас просматривают этот форум: нет зарегистрированных пользователей и 1 гость