Måla kylflänsar, sämre prestanda?

Du kan inte skada sensorn, den sitter integrerad på chipet tillsammans med en ad som fixar ett digitalt värde som bios eller annat program presenterar för dig som en temperatur.

Iofs med hammare så går ju allt.

mvh

Aha, det jag misstänkte att den satt inne i chippet. Tack för ett redigt svar
Men du tycker att det är okej att läsa av temps via BIOS, som en tillförlitlig temperaturvisare?

Men vad fan!???

I den här tråden har ord som "omöjligt" och "troll" och "om ni lyckats har ni upphävt naturens lagar", osv, osv - självsäkra sågningar och uttalanden. Jag är ju tamigfan den enda i hela djälva tråden som visat någon som helst form av ödmjukhet inför kunskap!

DU uttrycker dig oförsiktigt på precis det sätt du anklagar mig för. Du skrev "klart som korvspad..." och jag påpekar att det inte alls är självklart. Du snackar om svarta föremål men varken nämner eller fattat att vi måste ta hänsyn till våglängd. Det som ögat uppfattar som svart är inte nödvändigtvis svart i t.ex. far infrared.

Om det vore så, varför använder du inte rätt termer och förklarar?

Flänsarna är inte färgade i betydelsen färg/lack utan de är eloxerade. Eloxeringen görs eftersom den höjer livslängden på ytan. Utan denna minskar värmeledningsförmågan snabbt när materialet korroderar. Datorflänsar är vanligen eloxerade också, men man kan faktiskt välja färg. Om svart eloxering har högre emissionskoefficient kan det vara bättre, men det innebär inte automatiskt att godtycklig färg av samma svärta fungerar lika bra. Snälla, försök förstå problematiken kring svartkroppsstrålning.

Dessutom är det inte riktigt sant att flänsar från annat håll är uteslutande svarta. Ofärgad aluminium är ungefär lika vanligt. Det brukar användas på små flänsar med stor massa och mindre yta.

Eloxeringen är i första hand till för att skydda flänsen. Det är inte någon termodynamisk nödvändighet men det är klart att om mörk färg är mörk även i infrarött är det bäst. Jag har aldrig påstått något annat. Det följer inte per automatik att ett lager färg förbättrar bara för att den råkar vara svart. Cola är genomskinligt i near-IR, t.ex.

Jag har nog aldrig sett en fläns från fabrik som inte är eloxerad. Färgen bestäms av vilket färgmedel man blandar i badet när man eloxerar. Eftersom färgen gör så lite i dessa fall, använder man färgen av estetiska skäl. Jag vet inte om någon färg korresponderar med utstrålning i infrarött, men det är möjligt. Det är dock hur det ser ut i just infrarött som är det viktiga, inte i synligt ljus (såvida flänsen inte blir så varm att den lyser).

Sluta argumentera ohederligt. Jag har inte sagt något om eloxering förens nu. Jag har bara talat om sprayfärg. [i]Jag har vidare sagt att färg ofta har bra emissionskoefficienter men när det gäller ett lager färg kommer andra faktorer in som ytförändring och värmeledningsförmåga. Jösses, jag säger svart färg är inte automatiskt svart i infrarött och du påstår i princip att jag påstår att svart i synligt ljus aldrig kan vara svart i infrarött, vilket inte är sant.

Jag har sett inbyggda tempsensorer som "går baklänges" på grund av inkompatibilitet från sensor till mjukvara. Jag har sett sensorer som inte reagerar alls, jag har sett sensorer som är gravt offsettade, gravt icke-linjära eller bara ger ren nonsens. Jag har sett sensorer med fel etikett, dvs CPU rapporteras som NB eller liknande.

De inbyggda sensorerna är inte tillförlitliga. Sitter de i chipet har de vissa förutsättningar, men även ett chip kan vara olika varmt på olika ställen och faktiskt kan en bra yttre kylning ge en bättre kontakt med on-die-sensorn och den värmealstrande ytan. Repeterbarheten kan vara god förvisso, men så finns det ju också PCB-monterade sensorer under kretsar utan inbyggd sensor. Alternativt både och, och då är det inte lätt att veta vilken sensor som mjukvaran rapporterar.

Men omgivningstemperaturen har bara påståtts vara den samma, jag har inte sett en uppmätt siffra!

Bara själva operationen att ta bort och sätta dit en fläns kan ge flera graders försämring eller förbättring av temperaturen på grund av olikheter i kontakten före och efter. Menar du på allvar att vi inte ska låtsas om denna stora felkälla? Komplett ovetenskapligt.

Ja, de inbyggda sensorerna har bättre förutsättningar för relativmätningar än absoluta och visst är det bara relativmätningen som är intressant, men monteringen är som sagt en stor felkälla. Omgivningstemperaturen är en annan. Öppet/stängt chassi, helt torkad eller inte torkad färg en tredje. Hur mycket datorn är lastad och efter vilken tid temperaturen mätts är en fjärde. Hur vet vi att systemet befinner sig i termodynamisk jämvikt vid mätningen? Det vet vi inte, och sådan uppnås bara i idealfallet (så det är inte ett krav heller), men man ska försöka komma så nära som möjligt.

Så, varför tjafsar du då? Det är ju inte jag som uttryckt mig dogmatiskt i tråden. Jag har tvärt om resonerat kring de olika faktorerna och ställt motfrågor. Jag har inte sagt att en förbättring är omöjlig. Jag har sagt att den är osannolik. ANDRA har sagt att det är "omöjligt", varför går du inte på dem?

Jag försöker att inte ha "åsikter" om objektiva ting. Däremot vet jag att värme är bland det knepigaste som finns när det gäller att få teori och empiri att stämma överens och därför uttrycker jag mig försiktigt jämfört med vissa självsäkra uttalanden. Om någon har "åsikter" kring detta har de garanterat fel. Man kan inte "tycka" att det hjälper eller "tycka" att svart alltid är svart osv, det handlar om fakta. Ingen har alla fakta men vissa har några. Med hjälp av detta kan man föra mer eller mindre troliga resonemang.

Vilken nomenklatur är tillkrånglad och vilken är föråldrad? Jag hade kunnat använda mig av "värmet" vilket är ålderdomligt, men det har jag inte gjort.

Förr i tiden fanns inga temperatursensorer alls. Sedan runt ett drygt decennium tillbaka började man sätta temperatursensorer på moderkortet under eller invid de olika chipen som skulle mätas. Ibland var dessa hålmonterade NTC-motstånd som tryckts mot chipet, men ofta handlade det om ytmonterade (typ SC70 eller SOT-23 eller liknande) i närheten. Sedan började man använda inbyggda temperatursensorer i CPU och jag tror man har det i NB och liknande nuförtiden. Det är inte ovanligt att man faktiskt har både och av "legacyskäl" och det kan vara knepigt att faktiskt veta vad BIOS eller mjukvaran verkligen rapporterar för något.

Oavsett vilket duger sensorerna till relativmätningar om de läses rätt men "grader" kan man inte lita på och spårbarheten är dålig. Repeterbarheten hos en specifik individ kan vara god, men sensorerna är känsliga för mekanisk påfrestning och elektromigration. Och, lustigast av allt, termisk chock! Ofta handlar det om NTC eller PTC-motstånd och dessa är både bra och dåliga. De är bra för att de har hög repeterbarhet men de har två stora fel: De kräver flerpunktskalibrering och någon sådan kan jag inte tänka mig att tillverkaren gör (det skulle ta lång tid och kanske skada chipet) och de har en åldringsprocess. Det förra betyder att två identisk monterade chip kommer visa olika värden och det senare betyder att samma chip kommer visa olika värden vid samma temperatur men vid olika tillfällen.

Så, relativmätning är okej om man vill ha reda på temperaturskillnader (förutsatt att mätningen går åt rätt håll vilket den inte alltid gör!).

Däremot duger det inte för att ta reda på om en lack har förbättrat kylningen. Nämligen, den stora felkällan av en andra montering kvarstår. Det man då måste göra är att mäta även flänsens temperatur samt gärna utstrålning (vilket skulle kräva en IR-termometer eller ännu hellre en riktig IR-kamera).

Såhär funkar det:
Om ingenting ändras annat än att flänsen får bättre kontakt med kretsen -> flänsens temperatur ökar, omgivningens (chipets baksida, etc) temperatur sjunker.
Sämre kontakt -> flänsen blir kallare, chipet blir varmare

Lackad fläns -> flänsen kommer kännas kallare och det har någon av tre förklaringar:
1) Ökad utstrålning leder till värmetransport vid lägre temperatur, verkningsgraden har sjunkit
2) Färglagret isolerar och leder värme dåligt varpå flänsen känns kallare "mätt med ett finger"
3) Minskad kontakt mellan kylare och chip

Bättre utstrålning -> flänsen blir kallare (fast nu blir det knepigt):
Vilken "temperatur" flänsen har vid bättre utstrålning är analogt med problemet med att ange temperaturer i solljus. Det finns en anledning till varför temperatur alltid anges i skuggan. Temperaturen i solen är helt enkelt inte enhetlig.

Det finns två bra sätt att veta om lacken förbättrat:
1) En sensor monterad under lacken i flänsens gods
2) En bolometer eller IR-termometer

Metoder som inte fungerar:
1) BIOS-sensorn (eftersom vi inte vet något om kontakten mellan fläns och chip eller om kontakten mellan sensor och chip)
2) Känna på flänsen med fingret
3) Mäta flänsen på utsidan med en konventionell termometer (jo, det funkar till en viss del, men inte så bra)

Tackar för svar!

Ja, jag är faktiskt sugen på att testa detta. Jag börjar med att skaffa en fläns och bultar fast ett effektmotstånd på den. Jag behöver inte ta loss flänsen när jag ska måla den. Vid en konstant effekt kan jag då mäta upp temperaturen. En sensor vid effektmotståndet för att mäta det, en inborrad i flänsen och en utanför. Vidare kan jag kolla med IR-termometer med inställbar emissionskoefficient om jag ser något spännande där. Möjligen skulle jag kunna improvisera en bolometer (temperaturstrålningsmätare), men IR-termometern är redan i princip en sådan. Någon värmekamera har jag tyvärr inte, det vore riktigt coolt.

Det finns en annan aspekt också jag inte tagit upp. Emissionskoeficienten är inte allt, värmeledningsförmågan kan vara viktigare. Det är ju nämligen inte i vakuum som det ska kylas utan i strömmande luft. Då spelar emissionen inte lika mycket roll förutom på mikronivå och det är då viktigare att färgen kan transportera värme kvickt och mycket till luften. Annars blir flänsen bara "jättekall" på ytan men varm inuti (och värmen läcker ut någon annan stans vid hög temperatur).

Poängen med all form av kylning är att transportera så mycket värme som möjligt vid så låg temperatur som möjligt. Stora, svala flänsar är bättre än små och heta.

Nä, det är inte säkert. Prestandan kan öka. Saken är bara den att det finns fler sätt att göra detta fel på än rätt. Därför blir prestandan sannolikt sämre, men teorin bakom är fortfarande sund och på rätt sätt en vinst.

"Hur mycket" är väldigt svårt att svara på. Det är mycket som behöver kvantifieras. Temperatur är bland det knepigaste att räkna på faktiskt inom ingenjörskonsten. Så knepigt att man ofta höftar och testar empiriskt. Det *går* att räkna ut precis vilken temperatur ett chip kommer att få med den och den pastan, den och den kylflänsen, den och den ytan, den och den omgivningstemperaturen, den och den geometriska omgivningen, den och den ytan på själva omgivningen [typ chassi] och det och det luftflödet, men det är våldsamt komplext med mycket modellering, mycket ideala modeller eller simulering som kräver superdatorer.

Edit: Jag gissar att de enda tillfällen som man faktiskt gör allt detta är när saker ska kylas i vakuum, alltså satelliter eller vid fysikaliska laboratorier. Ofta använder man bara höftningar som utgår från flänsens värmeledningsförmåga (där flera parametrar redan är inbyggda i siffran).

Det vore väldigt coolt om du kunde göra ett test av detta, precis som du förklarade här. Så vi får reda på hur det verkligen funkar.
Du förklarar att väldigt grundligt, kanske t.o.m lite väl grundligt för mig att förstå, så en liten fråga: "emissionskoefficient" vad e det? Jag är som sagt inte hyper på fysik/kemi men det ordet har nämts innan ett par tillfällen, så jag är tacksam om du orkar förklara.

EDIT: Tack för det förra (långa och förklarande) svaret till mig, jag kände att det var lite mycket att citera för ett litet "Okej, tack jag förstår"

Antingen har du en färg vars parametrar du känner till eller så har du möjlighet att testa empiriskt. Detta har jag ju för övrigt rett ut ordentligt redan.

Aha, ok. Jag förstod inte riktigt att alla inte hängde med. Jag har kanske blandat ihop några användarnamn men när folk talade om svarta ytor och i övrigt sund fysik fast i en märklig, oproblematiserad och ideal, kontext trodde jag att budskapet skulle förstås.

Jag vet inte om det blir lättare eller svårare nu, men emissionskoefficienten är en parameter till en ekvation som kallas Stefan-Boltzmanns lag. Den lyder Q = A * [Boltzmanns konstant] * emissionskoefficienten * T^4 * t, där T är temperaturen i kelvin och t är tiden. Q är energin. A är arean.

Alltså, Q är den strålningsenergi som lämnar en kropp med ytan A och temperaturen T under tiden t. Boltzmanns konstant är bara en siffra 0,000000057, en konstant ungefär som pi.

Temperaturen som strålar ut från ett föremål är proportionellt mot föremålets temperatur (i kelvin) upphöjt till 4 och emissionskoefficienten. Denna koefficient varierar mellan 0 och 1. 0 skulle betyda att föremålet varken kan absorbera eller emittera energi. Sådana material finns inte. 1 vore en perfekt svartkropp och sådana material finns inte heller på vanligt vis, men många material (däribland faktiskt just färger som jag tidigare nämnt) ligger mycket nära.

Man kan slå upp i en formelsamling emissionskoefficienten för ett material. Billiga IR-termometrar där denna inte går att ställa in brukar ha ett fixt värde på 0,9 eller 0,95 vilket är en bra approximation för många material.

Så, färg har ofta god emission (typ 0,8 - 0,96 fritt ur minnet). Men emission säger inget om värmeledningsförmågan och ett "tjockt" (räcker med tiondelars mm) kommer fungera som ett isolerande skikt och därför försämra kylningen.

Ett sätt att förbättra kylningen från strålning är att måla alla andra ytor med färg så att de absorberar energin och inte strålar tillbaka till flänsen. För om en fläns är bra på att emittera värme är den lika bra på att absorbera den. När absorptionen och emissionen är i jämnvikt (i vakuum) så är föremålet också i jämvikt med omgivningen och blir inte kallare eller varmare.

Detta är alltså teorin. Den är sund, det går att förbättra kylningen genom att ändra ytans emissionskoefficient. Så långt allt väl.

Men problemet är att denna teori inte på långa vägar täcker allting som sker i en dator i atmosfären. För det första är konvektion och ledning de två andra principerna för värmeöverföring och dessa spelar stor roll i dessa sammanhang, speciellt om du har ett luftflöde och inte bara självkonvektion. Ett skikt, hur litet det än är, av något som leder värme sämre än koppar eller aluminium (vilket färg gör) kommer att minska värmeavledningen från konvenktion och ledning vilket kan ta bort vinsten från strålning. Eftersom en kylfläns inte är sådär jättemycket varmare än omgivningen blir strålningsenergins netto låg.

Så, sammanfattning:
* Emissionskoefficienten är en parameter till ekvationer som bestämmer hur mycket energi som kan stråla från ett föremål per tidsenhet
* Värme från en kylfläns avleds genom konvektion, ledning och strålning
* Ändring av emissionskoefficienten påverkar strålningen
* Såvida flänsen inte är väldigt varm jämfört med omgivningen är nettostrålningen inte lika stor som konvektionen
* Ett lager färg ökar strålningen men riskerar att sänka effekten av konvektion
* Att ta loss och sätta på en kylfläns ändrar med stor sannolikhet något vilket kan påverka temperaturen flera grader. Detta är den största felkällan
* Andra felkällor är: avdunstning av färg, inte jämn effekt på chipet, ändrad rumstemperatur eller luftflöde
* Ett finger är en utomordentligt dålig termometer. Känslan i fingret "mäter" värmeenergi, inte temperatur
* Den inbyggda termometern är dålig med duger för relativmätning. Dock kan den inte tala om varför temperaturen ändras
* För att veta hur färgen påverkar måste man mäta inne i flänsen och helst ytan

Jahaja
Det var riktigt bra förklarat, att du ens orkar skriva allt detta? Tack!
Jag känner mig extremt informerad
Du är verkligen "allmänbildad"

EDIT: Men då kan man väl göra en slutsats med mitt resultat?
Och jag tycker detta låter bra: Det var inte färgen som hade med temperatursänkningen och instabilitetsproblemen att göra, utan monteringen, mängd av kylpasta, mindre luftbubblor mellan chippet o flänsen, och vad kan du mera fylla i? Eller har jag helt fel tycker du?
Men nu utgår jag ju såklart med att sensorn i chippet visar helt rätt, dvs 6-7 grader mindre än innan lackeringen/av och på monteringen.

Kan du ge en kort med bra förklarande slutsats till mig?

Eloxera dom istället. Mycket snyggare om du frågar mig.

Vad bra, då var det avklarat!

Jag leker med tanken att jämföra sprayfärg med svart eloxering. Men då måste jag utgå från en fläns utan eloxering så det inte blir kaka på kaka. Jag vet att man kan eloxera själv, men har aldrig gjort det. Man kan använda oxalsyra va?

Jag tänkte en testuppställning liknande detta: Två identiska kylflänsar med färglös eloxering. Frät bort eloxeringen med kaustisk soda och sedan eloxera dem själv med svart resp blank. Man kan används karamellfärg för eloxering, men det blir väldigt svagt. Något tips för att få en bra svärta? Sedan en tredje och fjärde fläns. Den ena orörd som kontroll och den sista spraymålad.

Nej, det är inte så svårt. Googla lite, min bror har gjort det några gånger.

Det här var ju en intressant tråd! Började lite... flummigt?. Men man fick ju lärt sig en hel del om det här med färg och värme

@Johnnymann: Eloxera hemma är inte så knepigt på det sättet att man inte behöver massa dyr, avancerad utrustning, men däremot är det knepigt på det sättet att man ska ha rätt balans på "mängd syra - tid" ? Har jag fattat rätt?

faluröd färg!:D