Антон ВладимировичЯ каждую зиму тащу на лёд не только будильник, но и самодельную видео голову. Друзья удивляются, насколько чётко виден судак даже при мутном потоке. Подробный конструкторский опыт собран ниже.
Ключевой узел
Любой блок начинается с сенсора. Беру модуль Sony IMX-323 в формате 1/2.9ʺ, чувствительность 0,01 lx. Цвет при рассветном спектре, чёрно-белая картинка включается автоматически, когда освещённость снижается до порога. Штатный объектив 2,8 мм даёт горизонт в 120°. Фиксируют линзу высокотемпературным лаком, чтобы резьба не открутилась после сотни погружений.
Герметичный корпус
Труба ПВХ Ø50 мм служит «бронхами» камеры. Передняя заглушка выполнена из оргстекла 6 мм, выточена чашей, торец отполирован до класса Ra 0,2. Когезионное уплотнение формирую эпоксидом с микросферами: смесь весит меньше воды, зато удерживает давление 6 бар. Задняя крышка посажена на резиновое кольцо NBR-70 Sh. Гидрофобная смазка Sil-A guard в пазе кольца убирает абразивную корку льда.
Осветитель
Белый диод подо льдом даёт фонарное пятно, хищник шарахается. Поэтому применяю 8 ИК-светодиодов 850 нм. Человеческий глаз их не замечает, зато сенсор ловит сигнал. Светодиоды монтируются на алюминиевую шайбу-радиатор, теплопроводная паста КПТ-8 распределяет нагрев. Перед диодами ставлю глинтвейновый фильтр — тонкую винную плёнку с красным оттенком, она убирает паразитные блики, картинка становится чище.
Провод
Коаксиал RG-174 гибкий, наружная оболочка FEP не трескается при −50 °C. Внутри проложена витая пара 0,14 мм² для питания и телеметрии температуры. На сухом конце установлен герметичный разъём Fischer 103 A. Контакты позолочены, сопротивление перехода ≤3 мОм.
Питание
Испытания показали: LiFePO₄ 12,8 В — оптимальный вариант для холода, провала напряжения нет даже при −35 °C. Аккумулятор 6 А·ч работает восемь часов со средней подсветкой. Шаговый DC–DC PTN04050C опускает напряжение до 5 В для модуля и до 9 В для монитора. Пиковый КПД 94 %, так что лишний градус тепла не забивает корпус инеем.
Сборка
1. Оклеиваю трубу наждачкой P400, обезжириваю изопропанолом.
2. Заливаю переднее стекло эпоксидом «ЭД-20 + ПЭПА» с отвердителем 30 %. Вакуумная камера −0,09 МПа выводит пузырьки за 4 мин.
3. Припаиваю кабель к сенсору, концы заливаю герметиком Dow Corning 3145.
4. Вклеиваю подсветку, ориентирую диоды под углом 20° к оптической оси, чтобы лучи не шли прямо в объектив.
5. Укладывают демпферную прокладку Poron-4701-30 под плату, фиксирую стяжкой.
6. Промазываю уплотнительное кольцо, завинчиваю крышку динамометрическим ключом 8 Н·м.
Финальный прогон
Каждый экземпляр сдаёт экзамен в гидростенде: давление 5,5 бар, температура −5 °C, цикл 30 мин. После трёх циклов проверяю отсек: конденсата нет, показания геркодатчика влажности <2 %. Картинка без шумов.
Эксплуатация
Леска 0,25 мм привязывается к рым-болту корпуса, кабель идёт отдельно. Так исчезает риск бороды. При вываживании камеру паркую в полынье, где глубина меньше, чтобы коряга не сорвала разъём. После рыбалки ополаскивают голову тёплой водой и продуваю сжатым азотом 0,5 бар, иначе соль проникнет в поры.
Обслуживание
Раз в сезон меняю O-ring, ибо эластомер теряет пластификатор. Светодиоды живут дольше сенсора: тестовая плата показала деградацию <5 % после 10 000 ч. Фторопластовый вкладыш кабель-ввода спасает экран от изгиба на морозе.
Экономика проекта
Камера обошлась в 7300 руб. Аналогичный заводской блок с такой же матрицей просят 30 000+, плюс доставка. Разрыв существенен, а удовольствие от ручной сборки бесценно. На льду я ощущаю контроль над подводным театром, вижу каждое движение окуня, слышу шорох льдин через встроенный гидрофон.
Теперь опыт открыт: берите список компонентов, включайте фантазию и собирайте собственную оптику для зимнего безмолвия. Лёд больше не прячет тайны.