Sibprompost.ru

Стройка и ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Индикатор радиационный

Индикатор радиационный

Прибор предназначен для непрерывного контроля общей радиационной обстановки и обнаружения источников ионизирующей радиации. Функцию датчика ионизирующей радиации VL1 выполняет счетчик Гейгера тина СБМ-20. Высокое напряжение па ею аноде формирует блокинг-генератор, собранный па трансформаторе Т1. Импульсы напряжения с повышающей обмотки I через диоды VD1, VD2 заряжают конденсатор фильтра С1. Нагрузкой счетчика служат резистор R1 и другие детали, связанные со входом 8 элемента DD1.1.

Элементы DD1.1, DD1.2, конденсатор СЗ и резистор R4 образуют одновибратор. Он преобразует импульс тока, возникающий в счетчике Гейгера в момент возбуждения его ионизирующей частицей, в импульс напряжения длительностью 5-7 мс.

Элементы DD1.3, DD1,4, копденсатор С4 и резистор R5 представляют собой управляемый (по входу 6 элемента DD1 3) генератор колебаний звуковой частоты, к парафазному выходу которого (выводы 3 и 4 элементов DD1.4, DD1.3) подключен пьезоизлучатель ВА1 В нем акустический импульс-щелчок возбуждается пачкой электрических импульсов.

На диоде VD4, резисторах R8—R10 и конденсаторах С8, С9 собран интегратор, управляющий работой порогового усилтеля DD2 Напряжение па конденсаторе С9 зависит or средней час готы возбуждения счетчика Гейгера — при достижении его значения соответствующему напряжению открывания полевого транзистора, входящего в микросхему DD2, включается светодиод HL1. Частота и длительность вспышек светодиода увеличиваются с повышением уровня радиации.

Детали прибора смонтированы на печатной плате, изготовленной из двухстороннего стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Фольга со стороны установки деталей используется лишь как общий заземленный проводник. Конденсатор С1 типа К73-9, С2 — КД-26, С5 — К53-30 или К53-19. В случае замены их конденсаторами других типов следует иметь в виду, что утечки здесь могут резко увеличить энергопотребление прибора, что, конечно, нежелательно. По этой же причине ограничен и выбор диодов VD1 и VD2: обратный ток этих диодов является нагрузочным для высоковольтного преобразователя и не должен превышать 0,1 мкА. Конденсаторы С7 и С10 — тина К50-40 или К50-35, остальные — К10-17-26 или КМе. Резистор R1 — КИМ или СЗ-14, R2-R12 -МЛТ, С2-33 или С2-23. Микросхема DD1 может быть типа К561ЛА7. Диод КД510А можно заменить любым другим кремниевым с током в импульсе не менее 0,5 А. Светодиод годится практически любой, критерий здесь — достаточная яркость. Двухкристальный пьезоизлучатель ЗП-1 может быть заменен однокристальным с акустическим резонатором ЗП-12, ЗП-22 или ЗП-3. Без заметных изменений потребительских свойств и каких-либо переделок в приборе можно использовать счетчик СТС-5, СБМ32 или СБМ32К и другие счетчики Гейгера.

Читайте так же:
Как считать коэффициент счетчика

Импульсный трансформатор Т1 высоковольтного преобразователя напряжения наматывают на ферритовом кольце М3000НМ типоразмера К16х10х4,5, предварительно покрытом тонкой лентой из лавсана или фторопласта. Первой наматывают обмотку I — 420 витков провода ПЭВ-2 0,07 мм. Провод укладывают виток к витку в одну сторону, оставляя между началом и концом обмотки промежуток 1—2 мм. Далее, покрыв обмотку I слоем изоляции, наматывают обмотку 11—8 витков провода диаметром 0,15—0,2 мм в любой изоляции, и поверх нее обмотку III — 3 витка такого же провода. Провод этих обмоток также должен быть возможно равномернее распределен по магнитопроводу. Готовый трансформатор, покрытый слоем гидроизоляции, например обмотанный узкой полоской ленты ПХЛ, крепят на плате винтом МЗ между двумя эластичными шайбами.

Прибор не требует наладки — правильно собранный, он начинает работать сразу. Но есть в нем два резистора, номиналы которых, возможно, потребуется уточнить. Это резистор R5, подбором которого регулируют частоту звукового генератора так, чтобы она соответствовала частоте механического резонанса пье-зоизлучателя, и резистор R8, номинал которого определяет порог срабатывания тревожной сигнализации. Коррекция порога тревожной сигнализации может потребоваться при перенастройке прибора для работы в условиях повышенного радиационного фона. Прибор прост в обращении и Йе требует от владельца какой-либо специальной подготовки. Редкое пощелкивание акустических импульсов, следующих один за другим без видимого порядка, отсутствие тревожной сигнализации (вспышек светодиода) говорят о том, что прибор находится в условиях естественного радиационного фона. Это фоновое пощелкивание почти не зависит от времени суток, сезона и местоположения прибора, несколько замедляясь лишь глубоко под землей и ускоряясь в высокогорье.

Увеличение скорости счета при перемещении прибора, а тем более, срабатывание тревожной сигнализации дает достаточные основания полагать, что прибор находится в районе источника радиации искусственного происхождения. Положение этого источника, его габариты, связь с тем или иным видимым предметом можно определить либо поворотами прибора (он имеет максимальную чувствительность со стороны счетчика Гейгера), либо его перемещением — направление на источник определяют но увеличению скорости счета.

При поиске источника радиации, размеры которого значительно меньше самого счетчика Гейгера, рекомендуется проводить сканирование подозрительных мест — перемещать прибор, меняя направление его движения и ориентацию. Таким образом, положение невидимого простым глазом источника радиоактивности можно определить с точностью до 2. 3 мм.

Схема счетчика Гейгера, индикатор радиации SAM-1

Предлагаю ознакомиться с простой схемой индикатора бета-, гамма- излучений (радиоактивное излучение) SAM-1. Индикатор сигнализирует светодиодом и подаёт звуковой сигнал. По частоте поступающих импульсов можно примерно определить уровень радиации. Питание осуществляется 4 батареями типа АА, общее напряжение 6В, среднее потребление 20-25мА (в зависимости от частоты импульсов). При таком токе устройство может работать непрерывно 4-6 дней. Индикатор имеет два выключателя (тумблера), один для включения питания, второй для выключения зуммера.

Читайте так же:
Счетчик талантов для тюряги

Индикатор выполнен на счётчике Гейгера СБМ-20 (датчик V1), имеющий рабочее напряжение 400-430В. SAM-1 не оснащен счётчиком импульсов и значение уровня излучения не отображает, поэтому с помощью импульсов необходимо произвести расчёт уровня радиации самостоятельно. Для СБМ-20 применяют следующую модель: подсчитывается кол-во импульсов за 40 секунд, это значение приблизительно равно мкр/час. Схема индикатора состоит из 2х блоков.

Высоковольтная часть

Первая часть это генератор высоковольтного напряжения: микросхема U2, транзистор Q1 (К561ЛН2), дроссель L1 (2 мГн 25 Ом), умножителя напряжения на диодах и высоковольтных конденсаторах (D2, D3, D4, C6, C7, C8). Резистор R6 управляет частотой генератора на микросхеме U2, необходимое выходное напряжение около 430В (точка измерения — плюсовой контакт V1). Для измерения высоковольтного напряжения необходим высокоомный высоковольтный вольтметр с входным сопротивлением, желательно, не менее 30МОм. Не возможно измерить напряжение с помощью обычных мультиметров, слишком маленькое входное сопротивление мультиметра «просаживает» ток генератора. Возможно изготовить специальный щуп с помощью высоковольтных резисторов, соединенные последовательно, общим сопротивлением на 90МОм. Мною использовались 4 резистора по 20МОм и 10МОм. При условии, что входное сопротивление вашего вольтметра не менее 10МОм, вы получите щуп-делитель 1:10. Показания вольтметра 42-43В будут равны 420-430В. Если ваш мультиметр имеет импеданс 1МОм, щуп должен иметь общее сопротивление 99МОм, то щуп-делитель получится с соотношением 1:100. Транзистор Q1 — MPSA42, подойдет другой высоковольтный NPN-транзистор с максимальным напряжением база-коллектор 300В (MPSA92, MPSA44, 2N6516, KSP42, MPSW42, MPSW42G, ZTX457). Диоды подойдут любые на 600В. Резистор R7 токоограничительный, номинал можно подобрать в пределах 220..600Ом. Конденсаторы керамические на напряжение не менее 1кВ. Микросхему К561ЛН2 возможно заменить на CD4069 (корпуса совпадают). Для CD4049 необходимо изменить печатную плату, если используется 16-контактный корпус микросхемы. Датчик СБМ-20 крепится на два держателя от предохранителя (d6.4мм).

Индикаторная часть

Состоит из моностабильного одновибратора на микросхеме U1 NE555. Микросхема применена для увеличения длительности и усиления сигнала, который поступает через высоковольтный конденсатор С9. Средняя длительность импульса от бета-, гамма- частиц примерно 50-90мкс, микросхема U1 удлиняет значение импульса в 100 раз (до 10 миллисекунд). Это позволяет использовать зуммер и светодиод для индикации. Иначе слишком быстрый импульс не даст зажечь светодиод, зуммер не успевает сработать. Длительность задаётся конденсатором С2 на 1мкФ, в моем устройстве используется 0.47мкФ (керамика). Индикатор сигнализирует о радиации принимаемый датчиком СБМ-20 — чем больше количество частиц, тем чаще сигналы. Для регулировки громкости есть потенциометр (R5), резистор R9 токоограничительный, для отключения звука — тумблер.

Читайте так же:
Как вставить счетчик некурения вконтакте

Печатная плата

Схема и печатная плата разработаны с помощью KiCAD (версия 5.99). Это бесплатная свободная САПР, вы сможете внести любые исправления в схему. Файлы проекта прикреплены ниже. Размеры платы 128мм на 46мм. Разводка выполнена не совсем оптимально и использовались 2 слоя платы. Нижний слой печатной платы изготовить на одностороннем фольгированном текстолите, верхний слой не используется. Контакты верхнего слоя соединены проводами МГТФ (либо НВ-4 на 0.35мм 2 ). На плате пометки цифрами от 1 до 6 указаны — это точки соединения для этих проводов (паять 1 к 1, 2 к 2, т. д.). После пайки, плату желательно обработать защитным акриловым лаком.

Детали и монтажные работы

Схема рассчитана на односторонний монтаж. Коннекторы не использовал, рекомендую использовать для соединения угловые PinHeader`ы 1х2 2.54мм. Конденсаторы танталовые (либо электролитные), керамические. Резисторы и диоды возможны в корпусах 0.25 — 0.5Вт. Батарейный отсек «4хАА». Активный зуммер в устройстве, при подаче напряжения генератор зуммера издаёт звуковой сигнал (зуммер на 3В, возможно подойдет на 5В). Наладка устройства заключается в настройке частоты генератора, остальное работает сразу. Корпус изготовлен из кусков оргстекла.

Экотестер SOEKS, измеряющий содержание нитратов

  • Описание

Предназначен для экспресс-анализа содержания нитратов в свежих овощах и фруктах, а также для оценки уровня радиоактивного фона и обнаружения предметов, продуктов питания, строительных материалов, зараженных радиоактивными элементами.

Итоги тестов отображаются максимально наглядно — в текстовой, графической и цифровой формах, также прибор выдает цветовую сигнализацию об опасности/безопасности измеренных величин.

Экотестер способен работать автономно (без замены батарей или подзарядки АКБ) до 60 ч.

Анализ содержания нитратов производится на основе измерения проводимости переменного высокочастотного тока в измеряемом продукте. В течение 3 секунд он определяет наличие и количество нитратов в овощах и фруктах (32 наименования). Процесс проведения нитрат-теста заметно упрощен, для его запуска достаточно двух нажатий кнопок и введения щупа в исследуемый продукт.

Оценка радиационного фона производится по величине мощности ионизирующего излучения (гамма-излучения и потока бета-частиц) с учетом рентгеновского излучения. Время измерения радиации менее 10 секунд. Пользователь может измерить не только радиационный фон, но и уровень радиации конкретного предмета.

Читайте так же:
Счетчик дней шенгенской визы

В качестве датчика ионизирующего излучения в приборе применен счетчик Гейгера-Мюллера. Этот счётчик обладает практически стопроцентной вероятностью регистрации заряженной частицы, так как для возникновения разряда достаточно одной электрон-ионной пары. Функционально счётчик Гейгера также повторяет пропорциональный счётчик, но отличается от последнего тем, что за счёт более высокой разности потенциалов на электродах работает в таком режиме, когда достаточно появления в объёме детектора одного электрона, чтобы развился мощный лавинообразный процесс, обусловленный вторичной ионизацией (газовое усиление), который способен ионизовать всю область вблизи нити-анода.
Уровень нитратов устанавливается путём замера электропроводности образца. Электропроводность зависит от количества содержащихся в продукте нитрат-ионов. Нитратомер сравнивает полученный результат с максимально допустимыми значениями, записанными в его памяти и предупреждает, если обнаруживает опасность.

Подзарядка. Автономная работа обеспечивается двумя батарейками (или аккумуляторами) ААА-типа (хватает на 60 ч), возможно питание от USB-порта компьютера или сетевого адаптера (приобретается дополнительно).

Размеры: 105х43х18 мм
Вес без аккумуляторов: 66 г

Компания Соэкс уже более 7 лет назад разработала и запатентовала уникальную технологию экспресс анализа качества продуктов питания по содержанию в них нитратов (патент №86014 – устройство для ионометрии пищевого продукта, патент №2390767 – способ ионометрии биопродукта и устройство для его осуществления). Компания продолжает совершенствоваться и готовит к выходу на рынок новые разработки.

Счетчик гейгера из подручных средств

В наш век техногенных катастроф, очень важно защитить себя от их последствий. В последнее время часто обсуждается тема радиационной опасности. При больших дозах радиация может разрушать клетки, повреждать ткани органов и явиться причиной скорой гибели организма. Радиация невидима, и в этом ее коварство. Только электроника поможет ее обнаружить.

Естественно, что такой индикатор из-за своей особенности работы малочувствителен к естественному радиационному фону и может применяться только в условиях сильного радиоактивного загрязнения. Надобность в таком приборе отпадает, так как человек получит смертельные дозы облучения еще до начала срабатывания такого индикатора. Для улучшения возможностей этого индикатора редакция решила провести исследования возможности использования этого индикатора в качестве замены трубки счетчика Гейгера. Сама трубка счетчика Гейгера довольна дорога и редка. Особенность трубки счетчика Гейгера в том, что она линейно может выдавать импульсы в зависимости от радиационного фона от единиц микрорентген и до сотен рентген. Естественно, что обывателю совсем не нужно знать точно уровень радиации в таком широком диапазоне, а достаточно только определить, что она есть и превышает естественный фон.

Читайте так же:
Схема подключения счетчиков приборов учета

Для работы трубки счетчика Гейгера необходимо высокое напряжение. Был собран преобразователь по следующей схеме:

В схеме использован транзистор, разработанный специально для ключевых схем. Область применения — линейные и импульсные схемы широкого специального применения. Он обладает очень низким напряжением насыщения КЭ. Трансформатор выполнен на броневом магнитопроводе из феррита 2000НМ. Вторичная обмотка выполнена проводом 0,08 и состоит из 3 слоев по 180 витков, для исключения межвиткового пробоя. Первичная обмотка состоит из 13 витков, с отводом от верхнего конца на 5-м витке. Частота работы генератора около 100Гц. Высоковольтные импульсы выпрямляются двумя включенными последовательно диодами кд102А с обратным напряжением 250 вольт и чрезвычайно низким обратным током- 0,1мкА, которым мало какие современные диоды могут похвастаться. Применение других диодов приведет к созданию дополнительной нагрузки на преобразователь и повышению потребляемого им тока. Накопительный конденсатор заряжается до напряжения 360 вольт, при входном напряжении преобразователя 9 вольт и входном токе 0,7 мА. Положительно –заряженный полюс конденсатора подключается к спице, а медная проволока датчика, которая служит отрицательным полюсом,- к резистору R2. При отсутствии излучения ток через R2 не протекает. При попадании в счетчик ионизирующей частицы, в нем происходит разряд и в этот момент через него протекает небольшой импульс тока. Для того, чтобы «озвучить» этот импульс параллельно резистору R2 включен пъезокерамический звукоизлучатель ВQ1 от звонка импортного телефона-трубки. В момент разряда он издает щелчок.

При прохождении частиц через объем испытываемого датчика (а он намного превышает объем промышленного датчика счетчика) происходит ионизация газа и возникает разряд, который будет слышен в пьезокерамическом излучателе.

Как показала практика, чувствительность к естественному радиационному фону у датчика такая же, как у промышленного счетчика СТС-5. Скорее всего это обусловлено повышением объема активной области. При приближении к кинескопу работающего телевизора (люминофор содержит радиоактивные вещества, и еще добавляется жесткое рентгеновское излучение) потрескивание заметно учащается. В среднем слышно 1-2 разряда в секунду. Это соответствует естественному радиационному фону. При нормальном, естественном радиационном фоне будет не более 25-ти щелчков в минуту, что соответствует 15 мкР / час. Если при поднесении к какому-то предмету частота щелчков резко увеличивается, это говорит о том, что он имеет собственную радиоактивность

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector