M42 - Fredrik Karlsson

[Nokturner]

Ny bild i galleriet
Objekt: M42
Exponering:
Fotograf: Fredrik Karlsson
Teleskop:
Kamera:
Kommentar: En liten uppdatering av mitt DIY-kameravridarprojekt viewtopic.php?t=10494

Håller som bäst på att utrusta den med ett ekvatoriellt montage för kamera/teleskop nu. Förhoppningsvis klart om några dagar och kanske lagom till när natthimlen behagar klarna upp nästa gång. Lägenheten är på nytt förvandlad till en verkstad. Puh!

Men, i natt fick jag tillfälle att provfota med den igen, fast utan ekvatoriellt montage. Monterade i alla fall improviserat på teleskopet (ett Sky-Watcher 150 PDS) för att se om jag kunde göra några erfarenheter.

M42 blev på nytt motivet, fullmånen mitt i synen och en blåsig natt. Men jag fick i alla fall ihop nio användbara 15 sekundersexponeringar som jag stackade, stretchade och redigerade till följande resultat.

Erfarenheter fick jag. Bla att flats är av godo :-) Skall göra mig en sådan, främst pga vinjetteringen. Damm och fläckar har jag inte upptäckt att jag har problem med ännu, även om det säkert finns där.

Tycker detta är jättekul, tycker man om att greja utan att det kostar skjortan kan jag rekommendera ett kameravridarbygge. En och annan bild tycks det också bli :-)


Klicka for att se stor version av bilden

[Nokturner]

Nu är montaget uppdaterat till en ekvatoriell historia :-) Detta mha en L-formad dovetail för en Sky-Watcher Star-adventurervridare med finjustering i höjdled och allt.

Allt tycks fungera som det skall. Stativet och kulleden som allt står på är dock under all kritik för ändamålet då snabbplattan flexar i infästningen och stativet i sig också flexar som spaghetti. Väntar på en ny grej jag beställt i stället för kulleden som jag inte tror kan flexa pga sin konstruktion. Stativ hittade jag ett mindre flexande på Erikshjälpen(!)

Återstår nu bara att försöka producera lite bilder :-) Det får inte blåsa alls, speciellt inte med teleskopet monterat. Man kan ju lugnt konstatera att allt är ytterst vindkänsligt då...

Med telezoomen på blir ju allt mindre vindkänsligt, speciellt som den bara går till 200 mm, 280 med konverter. Jag tror dock att det finns motiv jag kan sysselsätta mig med en bra stund även med denna.

Min inglasade balkong med uppskjutbara fönster till lagom glipa är egentligen toppen ur vindsynpunkt, men jag vet inte om jag går iland med att polinställa tillräckligt bra inom rimlig tid från denna då jag inte ser polstjärnan därifrån. Men jag ser mot öster, söder och sydväst. Kanske lyckas jag polinställa ändå, men misstänker att det kommer att vara en tidsödande procedur.

Några bilder på arrangemanget:

[AstroFriend]

Hej!
Vilket imponerande bygge du gjort.

Jag och syrrans grabb byggde också en Barndoor, dock långt ifrån så avancerad som du gjort.

Blir kul att se hur långa exponeringstider du kan ta utan utdragna stjärnor. Du lägger väl upp lite nya bilder allteftersom?

/Lars

[Nokturner]

Ja detta blir spännande att se hur det kommer att fungera! Bilder kommer då/om jag fått något att visa :-)

Provkörde här om dagen vridarens rent mekaniska precision innomhus i "studiomiljö" under kontrollerade förhållanden. Nu kan det ju finnas mätfel i min labbuppställning, men provet visade i alla fall 0.2 sekunder diff i följningshastighet på 10 minuter. Med teleskopet monterat med f=750 mm skulle det motsvara ca två pixlar på den färdiga bilden med min 12 megapixelkamera om jag räknat rätt.

Onogrannheten kommer sig av svårigheten att kalibrera avståndet mellan gångjärnens centrum till den böjda gängstångens krökningslinje genom dess centrum. Avståndet är så nära det exakta nu att jag vågar mig inte på att försöka justera mer, det kan bara bli sämre. Annars är vridaren gjord så att avståndet går att justera, den går så att säga att rucka, som man gjorde med mekaniska urverk förr i tiden.

Svårigheten att få runda stjärnor tycks då hänga på hur noga jag lyckas följa med handkontrollen mha blinkdioden/urtavlan (se youtubeklippen om man följer länken i första inlägget här), på polinställningens noggrannhet och om det blåser eller inte. Nog så svårt skulle jag vilja mena.

Kanske kommer jag inte ner under en halv sekunds noggrannhet med handkontrollen i tidsföljningen, vilket skulle ge en orundhet på ca fem pixlar, oavsett exponeringstid, kort som lång. Sedan finns det säkert också någon fler faktor i det hela som jag inte kommit på än.

[Nokturner]

Har haft möjlighet att provfota mer nu med vridaren. Tyvärr visar sig en oväntad effekt i bilderna, gångjärnen som den vrider sig runt "knarrar". Känns lite som ett antiklimax.

Det hela resulterar i att stjärnorna vandrar fram och tillbaks på bilderna i rörelseriktningen. Ena ögonblicket nyper gångjärnen fast, följningen går lite för långsamt, nästa ögonblick släpper friktionen och följningen kommer i kapp. Ett slags periodiskt fel med andra ord.

Vissa enstaka bilder på kortare exponeringstider kan prickas in mellan knarrarna, men det hela blir ändå ganska hopplöst.

Jag har provat att förbättra gångjärnen genom att svarva om konstruktionen (som var klart undermålig för ändamålet från början och stjärnorna vandrade okontrollerat över hela bilden). Det hela blev bättre, men inte alls tillräckligt bra. Naturligtvis har jag smort gångjärnen med fett (OK universalfett). Jag misstänker att det är konstruktionen med glidlagrade gångjärn som spökar. Just nu grunnar jag på något sätt att modifiera till en ordentlig kullagrad gångjärnsmekanism.

På sätt och vis känns det ändå som en framgång att upptäckt orsaken till denna avvikelse, jag hade precis samma fenomen med min förra handvridna barn-doorvridare (med klenare gångjärn, men av den vanliga glidlagrade typen), men lyckades aldrig komma på orsaken till det. Trodde det berodde på vibrationer från vridningen. Senare när jag motoriserade den trodde jag det berodde på avvikelser i drivningshastigheten med en lite improviserad motor.

Effekten syns på bilder redan från 70 mm brännvidd och uppåt och blir bara värre med ökande brännvidd.

Kullagrade gångjärn alltså!

Vet inte om jag vågar lita på färdigköpta kullagrade gångjärn, känns mer som om jag vill göra en mekaniskt riktigt lagrad konstruktion med ett kullager i var ände av vridarens bredd och en axel igenom. Dessutom riktiga lager utan glapp som jag misstänker det kan vara i gångjärnslager. Känns som ett större projekt i sig. Får se när det blir av.

Bifogat en bild på typiska "knarrande stjärnor". f=750 mm, APS-C sensor, 60 sekunder och 100 %

[AstroFriend]

Hej Fredrik!
Jag tycker du lyckats jättebra. Vanligen brukar man ju bara hålla sig till 50mm eller däromkring, du har 750mm. Det är ju svårt även med betydligt mer avancerade saker. Men om du nu ändå skall utveckla det vidare, kanske du kan finna någon avlagd montering som du kan bygga vidare på. Eller du kanske ser det här som en utmaning? Kul att se resultaten!

/Lars

[Nokturner]

Det hela har blivit något av en utmaning :-) Klart att en färdig montering vore bättre, men jag tycker det blir för mycket pengar för mig och dessutom skall den bäras in och ut ur bilen från lägenheten två trappor upp och stå och ta en massa plats inomhus. Detta hembygge går ner i kameraryggan och jag bär det enkelt i en vända till och från bilen med stativ, teleskop, strömförsörjning, kameragrejor och allt. Funkar allt som jag hoppas kan jag sedan fota oguidat med tillräcklig precision för mina ambitioner. Men om det återstår alltså att se :-)

Har nu spanat in kullager och ythärdad slipad axel i lämplig tolerans för att passa bra i lagren på ebay för 150 kr inklusive frakt. För det får jag 10 st lager och två axlar (!)

Skall bara grunna klart på hur konstruktionen skall göras, jag behöver ju också två lämpliga lagerhus att fästa på gångjärnsmekanismer. Jag tror jag kan återvinna de gångjärn jag redan har och då använda de skruvhål i brädorna jag redan dragit fast dessa med. De har en bra justerbar mekanism som gör att kameravridaren går att "rucka" som ett mekaniskt urverk går att justera gånghastigheten på. Det hela är ju egentligen ett slags urverk.

Ruckningen görs då med hjälp av skruvmejsel, bladmått, två lämpliga kyrktorn i utsikten från balkongen, kartuppgifter om dessas exakta position och lite trigonometri. Samt en portion tålamod :-) 105,75 varv på det stora kugghjulet skall då motsvara att man förflyttar teleskopet från exakt mitt på det ena kyrktornet, till mitt på det andra. Det hela fick jag faktiskt helt exakt på kuggen (kanske var det en lyckträff). Nämnde jag tålamod?

Undrar om jag kommer att få till detta? Det här med gångjärnen var en oväntad svårighet. Får grunna på konstruktionen några dagar och se om jag kommer fram till något. Det är ju heller inga garantier att kullagrade gångjärn löser problemet, andra svårigheter kan lätt visa sig i stället. Sådana som inte ens går att förutse. Knarrande gångjärn var ju en sådan sak.

[AstroFriend]

Hej Fredrik!
Kul du fortsätter på det utlagda spåret.

Min första montering byggde jag med cykeldelar. Tog styrstången från en cykel med lager. De är ju koniska och inspänningen är justerbar. Snäckväxeln fick bli ett gammalt bombsikte från överskottsbolaget. Det här var 1970-talet, tänk vilka fynd man gjorde på överskottsbolaget på den tiden. En gång hade de en hel hög med lådor som det låg fina 4" refraktorer i, om jag minns rätt betalade jag 20kr st för de jag köpte, jo jag köpte flera, bra att ha. Användningsområdet hade varit som signallampa (morse). Passade bra för en tonåring med veckopeng.

Det var tider det :-)

/Lars

[Nokturner]

Ha, ha! Ja, man tager vad man haver och vad ekonomin tillåter. Du är mycket kreativ. Bombsikte låter helt klart radikalt!

Får se när och om jag få anledning att återkomma med nya bilder i tråden. Annars kommer i alla fall en uppdatering om hur det hela utvecklat sig.

[Nokturner]

Kullagren jag beställt anlände redan förra veckan och nu är gångjärnen uppdaterade med spårkullager :-) Lyckades ju på nytt förvandla lägenheten till en verkstad med svarv- och borrspånor överallt. Arrangemanget ser inte mycket ut för världen, men guh vad spån det blir överallt!

Kan ju direkt konstatera att gångjärnen går silkeslent och helt friktionsfritt jämfört med den gamla konstruktionen med glidlagrade gångjärn.

Har på nytt "skottställt" vridaren mha de båda kyrktornen i min utsikt. 105.75 varv på stora kugghjulet skall förflytta hårkorset från mitt på det ena kyrktornet till mitt på det andra. Och jisses, jag lyckades pricka in 105,75 varv prick även denna gång! Rent mekaniskt bör den alltså följa tämligen exakt. Sedan hänger det ju på polinställningen och alla möjliga andra oförutsebara saker som kan strula...

SMHI lovar klart väder i natt, Orion är nu på väg upp i min balkongutsikt och om allt fungerar blir det provskjutning på orionnebulosan om en stund, bara att börja rigga :-)

Håller tummarna att det fungerar bättre denna gång!

[Nokturner]

Ha, ha! Testfotade kameravridaren från balkongen i natt. Gångjärnen går rent löjligt lätt nu när de är kullagrade, men avvikelserna i följningen kvarstår tyvärr. Visserligen ungefär halverades stjärnspårens längd, men jag kan nu avskriva knarrande gångjärn som grundorsaken till det hela.

I stället har jag uppmärksammat ett glapp mellan kugghjulen som jag nu tightat ihop. Får se nästa gång det blir stjärnklart och det är läge att fota om det hela är löst med det.

Över tid fungerar följningen klockrent, men det är en till synes slumpmässig variation i följningshastigheten, typ ett random periodiskt fel. Ibland kan det gå en hel minut utan att det visar sig, bara för att sedan visa sig mer eller mindre konstant under en tid. Stora kugghjulet roterar med ett varv per minut, lilla på växelmotorns utgående axeltapp med ungefär tre rpm, så jag tror inte det är något som uppstår i växelmotorns växel. Det är ju extremt känsligt allting. Kanske slutar det med att jag får konstruera ett extra stödlager för växelmotorns utgående axel på något vis, detta då denna har ett glapp.

Ja, men detta är bara spånerier, vari orsaken ligger är tyvärr ännu okänt.

[Nokturner]

Räknade lite på felet och kom fram till att stjärnspårens längd motsvarar en avvikelse i följningen på ca 3 sekunder på den eminenta roterande urverksskivan. Totala glappet i växelmotorns utgående axel ger nu efter upptightning ca 0,2 sekunder avvikelse, och under drift är det bara en bråkdel av detta glapp som kommer till uttryck. Innan upptightning var det nog max 0,5 sekunder glapp.

Jag kan nu därför förmodligen utesluta både gångjärn, växelmotor och kugghjul.

Men, en av de saker som kan ge ett sådant fel av denna storlek är den böjda gängstången, avvikelser i gängornas utformning. Jag tog därför ett M6-gängsnitt och gängade längs stången, något jag tänkte göra, men glömde då jag gjorde vridaren. Och, mycket riktigt, gängsnittet kinkade och nöp i frekvent längs stången. Efteråt roterade det helt utan motstånd eller kink. 3 sekunder avvikelse i följningen motsvarar en förflyttning längs gängorna på 0.05 mm, högst troligt påverkade dessa kink följningen och gissningsvis också i den storlek stjärnspåren visar.

Ganska självklart att först åtgärda detta, men jag kom på det först nu. På köpet har jag i alla fall fått en lyxutrustad kameravridare med kullagrade gångjärn.

Återstår nu att se om den fungerar till belåtenhet nästa gång stjärnorna tittar fram :-)

[AstroFriend]

Nu jagar du verkligen perfektion för den typ av montering.

Du har ju kommit långt med denna konstruktion. Hur stort flex har du, är ju en ganska stor stapel med påbyggnader på fotostativet och den krökta skruven är väl en flexkälla, eller? Tänkte på till ex. vindkänslighet och sådant.

Följer med spänning finesserna du adderar på hela tiden.

/Lars

[Nokturner]

Mycket vill ha mer :-) Jag inbillar mig med ledning av min förra ursprungligen handvridna kameravridare att det finns mer att hämta ur denna nya konstruktion, helt konstruerad för motordrift, än det jag hittills uppnått. Skall bli spännande att se om jag kommer tillrätta med dessa stjärnor som behagar vandra fram och tillbaks i följningens riktining.

Det får ju så klart inte blåsa det minsta och flex finns där, främst i stativet som är ett vanligt fotostativ av mellanmodell. Upptäcker jag att stativet är en begränsning, får jag åtgärda detta. Själva kameravridaren med de böjda stängerna är jämförelsevis stabil. Jag har inte testat nog mycket för att veta, men polinställningen gäller nog bara för ett objekt åt gången. Riktar jag om teleskopet på ett nytt objekt får jag nog polinställa igen pga flex i systemet. Använder någon slags variant på driftmetoden, vilket tycks fungera från balkongen, där jag inte ens ser polstjärnan.

Jag har inte jättehöga ambitioner att samla på mig timmar av exponeringstid så objektet hinner vandra iväg över himlen så mycket att flex i systemet gör sig påmint. Vad jag i stället skulle vilja är att ta djupare exponeringar, utläsningsbruset på en DSLR tycks vara en begränsande faktor att ta med i beräkningen. Hellre färre djupa exponeringar, än många korta. Vilket ju naturligtvis är en paradox då lyckade korta är så mycket enklare att uppnå.

Bifogar en lyckad bild på 30 sekunder i 100 % vid 750 mm fokallängd på cropsensor. Kommer jag bara tillrätta med de vandrande stjärnorna är det detta jag hoppas uppnå på fler än som nu enstaka bilder. Håller tummarna för att gängsnittet rensade väg för fler sådana exponeringar.

[Nokturner]

Jaha, det här var ju ett stort antiklimax...

Var ute med kameravridaren i går kväll igen och provade sedan jag fixat gängorna på gängstången. Nu visar det sig att felet är periodiskt med en cykel på 1 minut. Jag har också lyckats lokaliserat upphovet till det stora kugghjulet som gängas längs den böjda gängstången och som roterar med 1 rpm.

Avvikelsen gör att stjärnorna temporärt vandrar iväg bakåt från följningens riktning, de släpar efter i hastighet, för att sedan återvända till rätt hastighet och position igen. Över tid går följningen klockrent, men med ett på tok för stort periodiskt fel.

Exakt vad detta beror på har jag inte lyckats lista ut än, men jag har en teori om att gängstångens böjning deformerat gängen olikformigt (vilken den ju också uppenbarligen har genom böjningen). Varje gång gängingångens öppning på stora kugghjulet passerar insidan på den böjda stången, släpar stjärnorna efter, för att sedan återvända till rätt position när gängingången hamnar på utsidan böjningen. Lyfter jag på hjulet, och sätter in det vridet ett kvarts- eller ett halvt varv och följer igen, uppstår fortfarande fenomenet när gängingången passerar stångens böjda insida. Orsaken tycks alltså vara stångens böjning i kombination med kugghjulsgängans ingångsöppning.

Får grunna lite mer på detta och försöka lista ut exakt hur fenomenet uppstår, om det går göra något åt saken. Jag är dock just nu skeptisk till att jag lyckas lösa detta då det just nu ter sig som en egenskap av själva konstruktionen med en böjd gängstång.

Surt måste jag säga. Har inte stött på att detta problem med konstruktionen nämnts då jag googlade runt för att finna en lämplig barn door-lösning. Typiskt att just jag skulle vara den första att upptäcka detta...

Konstruktionen fungerar dock någorlunda upp till bränvidder runt 60 mm på APS-C. Längre brännvidd och felet gör sig mer och mer påmint. Kan ju vara bra för någon annan att veta.

Enda chansen att få en barn door att gå jämt tycks vara med en rak gängstång, en stegmotor och ett program som styr dess hastighet beroende på öppningsvinkel. Kostnaden drar nog då iväg och att fixa en programmerbar stegmotor och ett lämpligt styrprogram är tyvärr utanför mitt intresse.

En lösning med nuvarande konstruktion vore ju förstås att införa en styrning som kompenserar för felet, en PEC. Elektronik och programmering är dock inte riktigt mitt intresse, men man skall ju aldrig säga aldrig. I teorin låter sig dock detta göras och jag tror egentligen inte heller att det är jättesvårt i praktiken bara man vet vad man skall göra och vilka grejor man skall ha. Å andra sidan är nog just detta det svåraste.

Jag har ju en mekaniskt reglerad potentiometer med en elektronisk display som visar vad jag tror är spänningen till motorn graderad 0-100. Kunde jag på något vis få in en programmerad styrning i detta skulle saken vara biff. Något som programmerbart ändrar potentiometerspänningen för PEC-kontroll, samtidigt som det finns en funktion att också löpande manuellt justera potentiometerspänningen enligt den blinkande lysdiodens tidssignal för rätt följningshastighet över tid.

FÖRSLAG PÅ STYRNING MOTTAGES TACKSAMT :-)

Länkar till en liten film jag tog av live view-skärmen på kameran med 10x förstoring i primärfokus på teleskopet på en stjärna som ger sig ut på vandring var 60:e sekund. Filmen startar just som stjärnan sackat efter och sedan återgår till sin "rätta" position bakom den lilla vita triangeln i filmens överkant. Jag säger att stjärnan ligger till höger på filmen, men filmen är roterad mot när jag filmade den i stående format. I bildens överkant alltså: https://youtu.be/CDkeJpNMA38