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Carlos Andrés Carvajal Tascón

OBSERVATORIO MI MONTE PALOMAR

LONGITUD 73° 32´16" OESTE / LATITUD 05° 38´47" NORTE

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Calentador Anti Humedad (Anti Rocio) (Dew Heather)

La condensación que afecta a los espejos o lentes usados en telescopios, buscadores, oculares, cámaras etc, es ocasionada por una diferencia de temperatura entre la superficie óptica que se enfría, y el aire que la rodea más caliente, lo que genera que el vapor de agua disuelto en el aire se deposite en forma liquida (condensación) sobre la superficie afectando la trasparencia del sistema óptico.

El punto de condensación, es decir el momento en el cual la humedad se condensa en la superficie óptica se calcula a partir del nivel de temperatura y humedad. La humedad relativa es la cantidad de vapor de agua en el aire (en porcentaje) comparada con la necesaria para llegar a la condensación (100%). El punto de condensación se modifica ya sea por un aumento de humedad relativa con la misma temperatura, o por un descenso de temperatura con la misma humedad relativa.

La formula para calcular el punto de condensación o Rocío es (Tomado de Wikipedia):

 

Donde: Pr: Punto de Rocío; T: Temperatura; H= Humedad relativa.

En mi caso utilizo una unidad USB llamada Temp Hum que puesta encima del tubo óptico (OTA) y conectada al computador determina los valores de temperatura, humedad y punto de condensación que para mi sitio de observación está alrededor de los 10ºC.

Hay dos métodos para combatir este fenómeno que se deben utilizar de manera conjunta ya que son complementarios. El primero y mas sencillo es la construcción de un Escudo anti Rocío. (Dew Shield) Este no es mas que un cilindro abierto que se pone en el extremo del telescopio con el fin de bloquear la corriente de aire en la zona de contacto entre este y la lente, haciendo más estable la temperatura entre ellos y prolongando el tiempo en el que se alcanza el punto de condensación. Para que sea útil deberá tener una longitud igual al diámetro de la lente que protege (8” para una lente de 8”). Sirve además como protector a los rayos directos de la luz sobre la superficie óptica (como un parasol). No afecta la observación por el telescopio pero si puede afectar cuando se toman imágenes con la cámara en Piggy Back.

 

El segundo método es aportar calor en la lente lo que impide que el aire caliente alrededor de ella se condense. Con solo aumentar la temperatura unos pocos grados se obtendrá un resultado adecuado. Con este fin se usan bandas calentadoras puestas alrededor del OTA; en el caso de un Telescopio Smith Cassegrain (SCT) no de deben poner ni en la parte interna del marco que sostiene la placa correctora, ya que en este caso solo calentarían el aire alrededor del espejo creando turbulencias por el escape del mismo a través del escudo anti roció, ni envolviendo este marco ya que poco calor se trasmitiría al vidrio.

El sistema de calentamiento anti Rocío se compone de una fuente de energía un cable conector y una banda calentadora:

Material para la construccion del sistema

 

Como la temperatura necesaria apenas debe exceder en pocos grados la temperatura ambiente el cable debe sentirse caliente a un nivel confortable al tocarlo. No existe una forma sencilla de calcular la temperatura adecuada de la banda, ni el poder necesario para alcanzarla. Las propiedades de la banda, del telescopio y las condiciones ambientales hacen que sea muy difícil hacer otra cosa que una conjetura basada en la experiencia.

En Sky&Telescope se recomienda usar para un telescopio de 8” (203.2 mm) una potencia de 3 watts y para el buscador (50 mm) y oculares, 1.5 Watts.

En general he encontrado estas recomendaciones:

8 pulgadas 3 watts
2 pulgadas 3 watts
1,25 pulgadas 1,5 watts
Finder 1,5 watts
50 - 80 mm  2 watts
4 pulgadas  3 watts

 

Como el poder de la corriente que se recomienda es de 12V y la cantidad de poder necesaria para un SCT de 8" son 3 Watts se puede calcular la resistencia requerida para general calor:

(Ohms= Volts2/Watts) o R = V ² / P

Donde R = resistencia, V = voltios, P = poder

R  = 122/3

R = 48 ohm

 

Lo que significa que necesitamos un alambre con una longitud que ofrezca una resistencia de 48 ohmios. En este ejemplo se usará cable Kanthal AWG 32 con una resistencia dada por el fabricante de 13.75 Ohm/pie o 0,45 Ohm/cm, que coincide con la medición del multímetro.

Resistencia/Resistencia del alambre por cm = Longitud del Alambre

48 / 0,45 = 107 cm

 

Se toma, antes de cortarlo, esta longitud y se verifica la temperatura con el tacto, dejando el cable conectado a la fuente de poder por 2 minutos, en caso necesario ajustar. Esta maniobra no es tan sencilla por lo delgado del alambre y a veces toca usar partes del cuerpo más sensibles al calor como la cara o parte interna del antebrazo. ¡Verifique primero con la mano que no esté muy caliente!

 

Finalmente, calculamos el consumo de corriente para determinar el valor del fusible de seguridad que debe ser del doble del consumo calculado.

Amp = Vatios / Voltios.

Amp = 3/12 = 0,25

 

Ahora con estos cálculos podemos determinar el tipo de circuito que vamos a hacer, que puede ser en serie o paralelo.

Circuito en Serie

Dos o más resistencias se encuentran conectadas en serie cuando, al aplicar al conjunto una diferencia de potencial, todas ellas son recorridas por la misma corriente.

Al usar una tira de alambre continua a la cual se le realizan dobleces (como en zig zag), para ajustarse al tamaño de la banda se construye un circuito en serie. Se completa el circuito con alambre de cobre.

 

Se puede también envolver el alambre dando vueltas alrededor del OTA. Si por la longitud del cable no se logran tener vueltas completas o se obtiene un numero impar de ellas hay que completar con alambre de cobre. El cobre no ofrece una resistencia significativa por lo que no afecta la potencia de salida. Para calcular el número de vueltas:

Numero de vueltas  = longitud del alambre / diámetro del tubo

N de V= 107/ 73 =1.5

 

Si se obtiene un resultado menor a una vuelta 1, utilizar un circuito en paralelo

Circuitos en Paralelo

Dos o más resistencias se encuentran en paralelo cuando tienen dos terminales comunes de modo que al aplicar al conjunto una diferencia de potencial todas la resistencias tienen la misma caída de tensión. Una conexión en paralelo se muestra de la siguiente manera:

Usar circuitos en paralelo significa que se aplicarán varias vueltas paralelas de alambre. Siempre se requerirá un pedazo de alambre de cobre para que el circuito llegue al comienzo de la banda.

 

Todas la vueltas paralelas tiene que ser de la longitud de la banda. En primer lugar se debe calcular la resistencia de una vuelta de alambre.

Resistencia x Vuelta = Longitud de la banda x (Resistencia del alambre por cm )

73 x 0,45 = 32,85 ohmios.

 

Entonces podemos calcular el número de vueltas en paralelo necesarias para obtener la resistencia necesaria:

Numero de Vueltas =  Res Total / Res Vuelta

48 / 32,85 = 1,46

 

Si se obtiene un resultado que es menor a 1.5 vueltas paralelas, use un circuito en serie (que es el caso de este ejemplo). Si no se obtiene un número entero usar un alambre de cobre para completar

Si los resultados dan un número inaceptable de vueltas paralelas se pueden probar alambres de diferentes resistencias. El uso de gran cantidad de vueltas no es un problema importante.

Hacer la banda Calentadora

Si se va ha hacer una circuito en serie de una sola vuelta, una vez calculada la longitud del alambre, verificar la resistencia esperada, adicionar unos 8 centímetros (4 en cada extremo) para dar espacio a las conexiones del alambre de cobre y cortar. Envolver el alambre alrededor de una tira de plástico flexible (de una carpeta) de la longitud de la banda, asegurándose de que esté uniformemente espaciado y que no hay ninguna conexión en cortocircuito. Utilice el alambre de cobre aislado para llevar la conexión desde el final del alambre ya enrollado al inicio del circuito. A continuación, asegurar todo con cinta aislante o plateada. Después cubrir el lado de la cuenta que no va a quedar sobre el OTA con una cinta aislante de calor para que no se pierda al exterior. Finalmente envolver el conjunto con tubo de caucho aislante.

 

Para un circuito en serie de varias vueltas, aislar el alambre con cinta en toda su longitud excepto en los extremos para las conexiones. Luego envolverlo en el tubo de caucho resistente al calor.

Para un circuito paralelo, se deberán cortar los diferentes segmentos verificando como antes su resistencia y dejando 4 cm a cada lado para conexiones. Tomar las colas de 4 cm y entorcharlas.  Envolver los alambres separados por un espacio (puede ser en la misma cinta aislante o plateada). Después cubrir todo con el tubo de goma.

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