Re: Chladič, emisivita a termokamera

[Petr Labaj]

Velký dík za hodnotný příspěvek.  :-)
I když jste mi trochu rozšlapal hračky.

Měl jsem zafixováno, že poměr předání sáláním a prouděním je pro
"normální" teploty u nízkých chladičů srovnatelný.
A ono ne.

Takže za všechno může Štefan, to on to celé pokazil.
Pak by pro ten můj konkrétní příklad za ideálních podmínek vyzářil
povrch cca 0.12W, tedy asi 15% celého příkonu. Pak ten rozdíl mezi
lesklým a černým chladičem nebude nijak zásadní.

Pokus s černým fixem každopádně udělám. I kdyby jen pro to, abych
viděl změnu v kameře.

A porovnám i výsledek teploměru na chipu. Abych zjistil, jestli on
ten Štefan nekecá.
Mám ke Štefanům apriori nedůvěru. V životě jsem potkal jen jednoho,
a tomu bych nevěřil ani nos mezi očima (profesionální voják, alias
zelená guma).

Ještě jednou děkuji za Vaše znalosti i ochotu.
PL

********************

Dne 25.6.2023 v 3:20 Pavel Hudeček napsal(a):
> "U chladiče s malými žebry bych čekal, že odvod tepla zářením a 
> prouděním bude (při vysoké emisivitě) skoro 1:1. Nebo se pletu? "
>
> Nebo je správně:-)
>
> Pro emisivitu=1, Pj výkon z jednotkové plochy 1 m^2 , absolutní 
> teplotu T a Stefan-Boltzmanovu konstantu K=5,67…×10^−8 platí:
>
> Pj = K * T^4 [W/m^2 , m^−2 ·K^−4 , K]
>
> Protože K je docela malý číslo, tak dokud nad ním nevyhraje T^4 , je 
> vyzařování naprosto zanedbatelné.
>
> 300 K ^4 = 81e+8 - Tady někde začínají aspoň pidi čísla, ale na metr, 
> ne centimetr
> 400 K ^4 = 256e+8 - Pořád pidi čísla, SiC MOSFET by si liboval, 
> procesor už ne
> 600 K ^4 = 1296e+8 - Taví se i bezolovnatý cín, asi 7 kW/m^2 , tedy 
> 0,7 W/cm^2
> 1000 K ^4 = 1e+12 - Tohle už hezky viditelně svítí a T^4 opravdu 
> viditelně zvítězilo nad K:
> 1e+12 * 5,67e-8 = 5,67e+4 W/m^2 , tedy slušných 5,67 W/cm^2 chladiče
> Dál už to jde rychle, protože 1,2^4 je cca 2:
> 1200 K ... 117,5 kW/m^2
> 2000 K ... 0,9 MW/m2
>
> Závěr: Dokud to viditelně nesvítí, tak od vyzařování nic neočekávat.
>
> (tak jsem zvědavej, zda mocniny správně projdou)
>
> PH
>
> Dne 24.06.2023 v 21:36 Petr Labaj napsal(a):
>> Kolega si koupil novou hračku - termokameru.
>> Potěšilo mě to, vždy jsem snil o tom, mít k ní přístup.
>>
>> Protože jsem termokamerový panic, tak mě překvapily některé věci.
>> Například, že přes běžné okno s ní není nic vidět. Jako by to byla 
>> stěna.
>> Ale zato tam vidím velmi dobře tepelný odraz sám sebe a vnitřku 
>> místnosti,
>> jako bych viděl ve viditelném spektru v zrcadle.
>>
>> Pak jsem se kouknul na parkoviště a tam ještě 2 hodiny po odjezdu auta
>> vidím termální stopu místa, kde stálo.
>>
>> Zato se mi nepovedlo udělat ten trik, který ve filmech vypadá tak 
>> jednoduše.
>> Tedy namačkat něco na klávesnici a pak přečíst, které klávesy byly 
>> stisknuté.
>> Ale zkoušel jsem to na zabezpečovačce s kovovými klávesami, které to 
>> možná
>> rychle odvedou. Ještě to zkusím na něčem s plastovým povrchem.
>>
>> A teď ten dotaz/problém:
>> Kouknul jsem na malou desku OrangePi Zero, která mi trvale jede na 
>> stole.
>> Okolní teplota byla cca 22°C, teplota desky odhadem tak 30°C, teplota
>> procesoru s chladičem odhadem tak 55°C.
>> Na procesoru je hliníkový chladič 14x14mm se žebry cca 6mm vysokými.
>> Přírodní hliník, bez eloxu nebo barvy.
>>
>> No a na té kameře celá deska svítila oranžově, což odpovídá zvýšené 
>> teplotě.
>> Ale ten procesor, resp. chladič, byl jako sytě zelený čtverec. Tedy 
>> jako něco,
>> co má teplotu maximálně jako okolí. Výrazně studenější než okolní deska.
>> Takže je jasné, že to musí způsobovat nízká emisivita lesklého hliníku.
>>
>> A teď co to fyzikálně znamená?
>> Znamená to, že stříbrný hliníkový chladič vyzařováním skutečně neodvede
>> prakticky nic? Tedy jen tolik, co by odpovídalo té studené barvě?
>>
>> U chladiče s malými žebry bych čekal, že odvod tepla zářením a prouděním
>> bude (při vysoké emisivitě) skoro 1:1. Nebo se pletu?
>> A tom případě pak u stříbrného chladiče prakticky ta složka záření 
>> kompletně
>> odpadá. Tedy účinek bude poloviční, než by byl s černým matných 
>> chladičem.
>> Takže než stříbrný chladič s nízkými žebry, možná celkově líp vyjde 
>> černé
>> pouzdro chipu. U vysokých žeber už by to pak nahnalo to proudění.
>>
>> A pak co s tím? Asi je logické, že je termokamera takto náchylná na 
>> emisivitu.
>> Jenže v praxi se dost obtížně dá dosáhnout u měřeného objektu její 
>> sjednocení.
>> Takže pak to měření v mnoha případech bude  naprosto k ničemu.
>>
>> Jestli tu jsou nějací termokameramani: jak to prosím řešíte?
>> Hledat pak třeba nějaké průniky tepla okny v zimě bude k ničemu, když 
>> rám
>> okna má úplně jinou emisivitu než sklo a než okolní stěna. A podobně.
>> Ale i při měření nějaké techniky to strašně zkresluje. Když bych 
>> chtěl hledat
>> třeba teplotu hliníkových svorek na přípojnici, tak se mi klidně 
>> můžou jevit
>> jako velmi studené (když budou nové a lesklé), nebo žhavé (když budou 
>> staré,
>> zašlé a matné).
>
------------- další část ---------------
HTML příloha byla odstraněna...
URL: <http://list.hw.cz/pipermail/hw-list/attachments/20230625/3c68d502/attachment.htm>