Re: Chladič, emisivita a termokamera

Neděle Červen 25 20:22:22 CEST 2023

Ako su veci relativne… ked sa navrhuje kryostat a pri 300 K (pidi cislo) z vonku ti do vnutra ziari 450 W/m2 tak je to uplna katastrofa. Pri pracovnej teplote 2 K a beznom rozmere geretu ktory v tom kryostate je (nech je to 1 m^2), na to potrebujes chladnicku s viac ako pol megawattovym prikonom :)

> On 24 Jun 2023, at 21:20, Pavel Hudeček <edizon na seznam.cz> wrote:
> 
>  "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 m2, absolutní teplotu T a Stefan-Boltzmanovu konstantu K=5,67…×10−8 platí:
> 
> Pj = K * T4 [W/m2, m−2·K−4, K]
> 
> Protože K je docela malý číslo, tak dokud nad ním nevyhraje T4, 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/m2, tedy 0,7 W/cm2
> 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/m2, tedy slušných 5,67 W/cm2 chladiče
> Dál už to jde rychle, protože 1,24 je cca 2:
> 1200 K ... 117,5 kW/m2
> 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). 
> _______________________________________________
> HW-list mailing list  -  sponsored by www.HW.cz
> Hw-list na list.hw.cz
> http://list.hw.cz/mailman/listinfo/hw-list
------------- další část ---------------
HTML příloha byla odstraněna...
URL: <http://list.hw.cz/pipermail/hw-list/attachments/20230625/fe8d961f/attachment-0001.htm>