Радиолюбительский дозиметр

Дозиметр радиации

Радиолюбительский дозиметр

Прибор предназначен для определения уровня радиоактивности. Его можно использовать для проверки на радиоактивность различных предметов, стройматериалов, продуктов питания. Прибор цифровой, показывающий результат измерения в пределах от 0 до 144000 мкр/час.

Погрешность измерения может быть существенной и достигать 50%. Это связано с тем, что процесс измерения, то есть, подсчета импульсов за заданное время взят по справочным данным для счетчика Гейгера типа СБМ-20.

Следует заметить, что может быть существенный разброс номинальной чувствительности счетчика СБМ-20, равно как любого другого.

Поэтому, данный прибор нельзя использовать как калиброванный лабораторный измеритель для точного определения радиоактивности, а только лишь как бытовой индикатор, способный показать что в данном месте радиация превышает естественный фон, и на сколько это превышение существенно.

Прибор состоит из генератора напряжения 400V, счетчика Гейгера и логической части на микроконтроллере, работа которой сходна с работой частотомера, измеряющего инфра-низкие частоты.

Генератор высокого напряжения выполнен на транзисторе VT1 по схеме импульсного блокинг-генератора и выпрямителя на выходе. В коллекторной цепи транзистора включена первичная обмотка «2» трансформатора Т1.

Диод VD1 защищает коллекторный переход транзистора от пробоя обратными выбросами напряжения.

Для возбуждения генератора используется катушка связи «1», с неё импульсы обратной связи поступают через конденсатор С2, а напряжение смещения на базу транзистора тоже поступает через эту обмотку и резистор R1.

Вторичная обмотка «3» повышающая, переменное напряжение с неё поступает на выпрямитель на диодах VD2 и VD3 и конденсаторе СЗ. Напряжение на СЗ должно быть около 400V. На счетчик Гейгера F1 оно поступает через резистор R2 и датчик тока на резисторе R3 и диоде VD4.

В спокойном состоянии сопротивление F1 очень велико, и напряжение на резисторе R3 равно нулю. При прохождении через F1 ионизирующей частицы в нем происходит короткий пробой и напряжение на R3 резко подскакивает примерно до 4-5V.

Диод VD4 здесь нужен чтобы ограничить амплитуду этих импульсов величиной питающего напряжения 5V.

С датчика тока через счетчик Гейгера импульсы поступают на порт RB0 микроконтроллера D1, который работает как своеобразный частотомер.

Тактовая частота задана кварцевым резонатором Q1. На выходе подключен жидкокристаллический двухстрочный индикаторный модуль Н1. Питание на его подсветку поступает через ключ на транзисторе VT2. А включается подсветка кнопкой S1. Резистор R8 служит для регулировки контрастности изображения. Цвет свечения дисплея зеленый.

Питается прибор от гальванической батареи напряжением 9V. Цифровая часть питается напряжением 5V через стабилизатор А1.

Трансформатор Т1 намотан на ферритовом кольце диаметром 16мм. Сначала наматывают обмотку «3». Она содержит 430 витков провода ПЭВ 0,09. Наматывать нужно внавал, но аккуратно, равномерно перемещаясь по кольцу в одну сторону. Нельзя чтобы концы обмотки или далекие по числу витки пересекались. Это грозит пробоем и неработоспособностью трансформатора.

После намотки обмотку «3» нужно покрыть изоляцией. Лучше всего использовать тонкую фторопластовую пленку. Но можно использовать и обычную скотч-ленту, нарезанную узкими полосками шириной по 3-4 мм.

Затем наматывают обмотки 1 и 2, они содержат соответственно 3 и 8 витков провода ПЗВ 0,43.

Диоды КД102 можно заменить другими, но важно чтобы это были диоды в сумме на обратное напряжение не ниже 600V.

То есть, можно использовать и другие диоды, на меньшее напряжение, но их будет соответственно большее количество включенных последовательно. Кроме того диоды должны быть с минимальным обратным током.

Поэтому обычные выпрямительные диоды, такие как КД105, КД209, 1N4007 здесь не подходят.

При включении питания работу генератора можно ощутить на слух по тихому жужжанию трансформатора. Нужно измерить напряжение на СЗ, но сделать это с помощью обычного мультиметра проблематично, так как у него недостаточно входное сопротивление.

То есть, нужен высокоомный вольтметр. Хотя, можно поступить и так: Отключите временно VD4 и вывод 6 микроконтроллера (лучше пока контроллер не устанавливать в панельку). Замкните F1 и измерьте напряжение на R3. Это напряжение должно быть около 6V.

Если 5,8V, – значит на СЗ напряжение равно 400V.

Если окажется что напряжение очень сильно занижено, – попробуйте поменять местами концы обмотки «3». Если и это не помогает, – возможно в обмотке «3» пробой.

В том случае, когда напряжение выходит за пределы 350-420V нужно соответственно изменить число витков обмотки «2» Т1.

При включении прибора на дисплее сначала появляется заставка, потом индикатор ожидания, и потом уже результат.

Прошивку можно взять по адресу: http://vrtp.ru/screenshots/2420_Desktop.zip. Распаковываете папку 2420_Desktop.zip и берете файл geiger.hex

Источник: http://www.radioshema.ru/drugoe/845-2011-08-09-09-09-59.html

Дозиметры

Навигация по статье:

Для измерения уровня радиации (ионизирующего излучения) применяют измерительные приборы, называемые дозиметрами.

В зависимости от конструкции и типа дозиметра, он может измерять несколько видов радиации или только один из ее видов – альфа, бета, гамма, рентгеновское или нейтронное излучение.

Дозиметры, способные измерять несколько видов радиации, имеют более сложное устройство, достаточно высокую стоимость и в основном относятся к профессиональным средствам измерения. Для бытовых целей как правило применяются дозиметры, измеряющие один или два вида радиации – гамма, бета, иногда альфа излучение.

У бытовых дозиметров меньше диапазон измеряемых величин и большая погрешность измерения, то есть бытовые дозиметры имеют меньшую точность.

Дозиметры могут применяться для измерения уровня радиации или выполнять роль предупреждающих индикаторов радиоактивной опасности. По своему функциональному назначению, дозиметры можно разделить на группы:

  • Индикаторы или сигнализаторы – простые приборы с невысокой чувствительностью и малой точностью, не имеющие цифрового табло, а только подающие световой или звуковой сигнал при радиационной опасности.
  • Измерительные приборы – это приборы для измерения радиационного фона, имеющие цифровой или аналоговый индикатор, отображающий уровень радиации. Уровень радиации может отображаться в различных единицах, обычно это мкЗв/час.
  • Поисковые приборы – это высокочувствительные измерительные приборы с дополнительными, обычно выносными (наружными) детекторами. Применяются данные приборы для поиска малейших изменений радиации. Обычно используются для досмотра пограничными службами и другими спецслужбами.

Устройство дозиметра

Работа любого дозиметра базируется на основе одних и тех же принципах работы. Базовым элементом всех дозиметров является датчик радиации. В зависимости от принципа работы, датчики радиации делятся на:

  • Ионизационные камеры – это датчики, конструкция которых состоит из различных по исполнению газонаполненных камер. Принцип работы основан на регистрации электрических возмущений, возникающих в газоразрядной камере при прохождении сквозь нее различных заряженных частиц. Применяются в основном для регистрации бета и гамма излучений. Газоразрядные датчики имеют простую конструкцию и малую стоимость. Плохо подходят для регистрации альфа излучений.Наиболее распространенной конструкцией газоразрядного датчика, является счетчик Гейгера-Мюллера, который применяется в большинстве бытовых и профессиональных дозиметрах.
  • Сцинтилляционные кристаллы – это кристаллы неорганического или органического происхождения. Принцип работы основан на регистрации фотонов, которые генерируются в кристалле, если сквозь него проходят заряженные частицы (электроны, протоны, нейтроны, альфа частицы). Могут применяться для регистрации всех видов радиации. Применяются в основном в поисковых приборах, так как обладают высокой чувствительностью и точностью. Имеют достаточно большие размеры и высокую стоимость.
  • Твердотельные полупроводниковые детекторы – состоят из кристаллов и полупроводникового материала. Принцип работы основан на изменении электрической проводимости материала при прохождении сквозь него заряженных частиц (электроны, протоны, нейтроны). Могут применяться для регистрации всех видов радиации. Обладают небольшой точностью, но при этом имеют маленькие размеры и низкую стоимость.

Счетчик Гейгера Мюллера – это герметичный стеклянный цилиндр, заполненный инертным газом. Внутри цилиндра, протянут тонкий токопроводящий провод, который является анодом. На стенках колбы закреплена тонкая металлическая пленка, являющаяся катодом.

В нормальных условиях газ, разделяющий катод и анод, не проводит электрический ток. При прохождении сквозь колбу зараженных частиц (радиации), они сталкиваются с молекулами газа, ионизируя их.

Это делает газ проводящим ток и между катодом и электродом начинает течь электричество. Этот момент и регистрируется прибором.

Наличие электричества между катодом и электродом датчика, говорит о том, что в данный момент сквозь датчик проходят частицы радиоактивного излучения.

Схема счетчика Гейгера-Мюллера:

1 – герметически запаянная стеклянная трубка; 2 – катод (тонкий слой меди внутри колбы); 3 – вывод катода; 4 – анод (тонкая нить)

Рассмотренная конструкция счетчика Гейгера-Мюллера является типовой. Но существуют другие исполнения датчика, например, с металлической колбой взамен стеклянной. При этом принцип работы датчика остается прежним.

Видео с принципом работы счетчика Гейгера-Мюллера:

Какой дозиметр выбрать

Чтобы определиться какой дозиметр выбрать, нужно понять, кокой вид радиации для человека представляет опасность и что желательно контролировать в повседневной жизни.

Все виды радиации опасны, но в бытовой сфере и окружающей нас среде, можно столкнуться с действием в основном трех видов радиации – это бета, гамма и альфа излучение. Наибольшую опасность представляет альфа излучение, так как оно наносит живой ткани наибольший урон.

Читайте также:  Автоматическое включение/выключение компьютера

Но зарегистрировать альфа излучение сложнее всего, потому что для его измерения, дозиметр должен быть поднесен вплотную к источнику излучения, так как альфа излучение распространяется в пространстве на небольшие расстояния в пределах 2-3 см.

Дозиметры способные зарегистрировать альфа излучение, должны иметь отдельный датчик в дополнении к датчику Гейгера-Мюллера. Обычно это специальное окошечко в дозиметре, которое имеет сдвигаемую защитную крышку.

Если позволяют денежные средства, то лучше купить дозиметр способный измерять три вида радиации – бета, гамма и альфа излучение.

Если вы не хотите тратиться на покупку дорогого прибора, то можно приобрести дозиметр-радиометр, измеряющий бета и гамма излучение. Это неплохое начало и возможно поможет вам избежать серьезных проблем со здоровьем.

Такой прибор отлично подойдет для измерения общего радиационного фона в помещении и вне его.

С помощью данного дозиметра можно проверить на безопасность продукты питания, строительные материалы, автомобиль и любые другие бытовые вещи.

При выборе дозиметра следует обратить внимание на следующие характеристики:

  • тип используемого детектора – это основной параметр, влияющий на точность и функциональность прибора. Лучше если это будет газоразрядный детектор, например, счетчик Гейгера-Мюллера. Хуже если это полупроводниковый детектор.
  • виды измеряемой радиации – прибор может измерять как один вид радиации, так и несколько видов. При измерении нескольких видов радиации, измерения могут проводиться одновременно для различных видов излучений, или необходимо будет переключаться с одного вида излучения на другой. Самый простой и распространенный вид дозиметра – это измерение бета излучения. Но лучше, если дозиметр будет способен измерять три вида излучений – альфа, бета, гамма.
  • погрешность измерения – это величина, которая характеризует точность прибора. Чем меньше погрешность, тем выше точность прибора, соответственно тем он лучше и дороже. Для бытовых приборов погрешность обычно составляет ±25% или ±30%. Для профессиональных дозиметров погрешность уже будет меньше чем ±7%.
  • диапазон измеряемых величин – это максимальное и минимальное значение радиации, которое способен зарегистрировать прибор. Стоит обратить внимание лишь на нижний порог измерений, он не должен быть выше чем 0,05 мкЗв/ч. Максимально измеряемый уровень радиации у всех дозиметров достаточно высок.
  • поверка прибора – это отметка в паспорте дозиметра, что он проверен на заводе изготовителе и соответствует заявленным в паспорте техническим характеристикам и производит измерения с заданной точностью. Желательно, чтобы отметка о поверке была в паспорте. В крайнем случае, в паспорте изделия должна стоять отметка ОТК (отдел технического контроля) о приемке изделия.

Остальные характеристики дозиметра влияют на его удобство эксплуатации, внешний вид и выбираются исходя из личных предпочтений.

Для чего нужно приобритать дозиметр в бытовых целях, каждый решает сам.

В качестве информации к размышлению, можно посмотреть сюжет любительской видео съемки в городе Крансодаре, который является одним из самых безопасносных городов России в отношении экологической обстановки.

В простом лесном массиве, безобидные на вид предметы (7-я минута видео), излучают радиацию в миллионы раз превышающие безопасную норму.

Находясь даже незначительное время в подобной зоне, можно получить дозу, которая с большой вероятностью приведет к крайне негативным последствиям для организма. К сожалению далеко не всегда, возле подобных объектов установлены занки “опасно радиация”.

Всему виной халатность и безответственность. Поэтому даже прогуливаясь в каком либо месте (фактически любом), человек может и не подозревать, что подвергается мощному радиационному воздействию. А потом удивляться, откуда берутся различные проблемы со здоровьем.

Источник: https://doza.pro/art/dosimeter

Дозиметр своими руками

Тема использования дозиметров в быту стала вновь актуальна после известных событий в Японии, особенно если учесть, что большая часть морепродуктов поступает в Москву из Дальнего Востока.

  Впервые  проблема дозиметрии в быту возникла после аварии 1986 г. на АЭС в Чернобыле, но со временем о ней забыли.

К тому же иметь дозиметр дома удобно, учитывая, что в современной техногенной среде возможность подобных катастроф весьма высока.

Зачем делать дозиметр самому, если можно его купить? Во-первых, это вопрос цены. Рыночная стоимость современного бытового дозиметра заводского производства, как правило, находится в пределах от трех до десяти тысяч рублей.

Конечно, списанные б/у устройства (военные), к примеру, различные модификации ДП стоят намного дешевле, но они громоздки, к тому же показывают только опасные уровни радиации. Во-вторых, это вопрос качества.

Бытовые устройства показывают зачастую что-то непонятное, они вообще не калибруются, ибо их создатели полагают, что обывателю нужно знать только одно: «можно кушать или нельзя кушать» тот или иной продукт.

Что же касается серьезного оборудования, вроде комплекса «Прогресс», то использование его в домашних условиях весьма затруднительно, главным образом по финансовым причинам. Его могут позволить себе лишь очень богатые люди, да и места он будет занимать порядком.

В качестве счётчика ядерных излучений в бытовых дозиметрах обычно используются счётчики Гейгера. В самодельных тоже. Я использовал старый добрый СТС-5, 1968 года выпуска, которых на работе имелось в достатке – запасы с советских времён. Счётчики той эпохи отличались одним свойством – они либо работают, либо нет, а «врать» или «показывать не точно» они не могут.

Принципиальная схема собранного мною дозиметра представлена здесь:

http://louvaahmar.narod.ru/progi/myprog/dozim1/shema1.bmp

Самая сложная часть – это преобразователь. Счетчик СТС-5 требует питания около 400 вольт.

За основу трансформатора для преобразователя я использовал ферритовый дроссель от КЛЛ (люминесцентной лампочки под обычный патрон), на который домотал две обмотки по десять витков, одна из которых являлась как бы первичной обмоткой, а вторая – вторичной для обратной связи.

В качестве транзистора для преобразователя я использовал МП-40А (взял из имеющихся первый попавшийся прямой транзистор, и он подошел).

Изначально я планировал в качестве источника питания использовать аккумулятор на 8,6 вольт (аналог девятивольтовой батарейки), но в этом случае преобразователь выдавал всего лишь двести вольт вместо четырехсот.

Экспериментируя с подбором резистора, конденсатора и числа витков в добавленных мною обмотках, мне удалось «разогнать» его лишь до 210-220 вольт. Тогда для решения этой задачи я стал использовать два аккумулятора, подключенных последовательно. С технической точки зрения, более грамотным было бы собрать на выходе умножитель, но я этого не сделал из-за трудоемкости, о чем впоследствии пожалел. Выпрямитель  сделал из деталей той же КЛЛ. После диодного моста я поставил последовательно два конденсатора по 400 вольт (опять же из люминесцентных лампочек).

После преобразователя идет блок самого счетчика. Он состоит из собственно счетчика, сопротивления нагрузки и разделительного конденсатора.

Сопротивление нагрузки служит для того, чтобы импульсы не гасились по обратной связи. В качестве разделительного конденсатора обычно используется высоковольтный конденсатор низкой ёмкости.

Он пропускает импульс со счетчика на последующие части прибора и при этом не пропускает высокое напряжение.

За конденсатором следует высокоомный наушник ТОН-2. Он служит для того, чтобы импульсы можно было улавливать на слух, даже если прибор ни к чему не подключен. Считается, что для счётчика СТС-5 (также как и для СБМ-20) число импульсов за 40 секунд примерно соответствует фону в микрорентген в час.

Никаких усилителей я не использовал.

В классических радиолюбительских схемах самодельных радиометров-дозиметров далее следует какой-нибудь примитивный аналоговый интегратор и головка со стрелкой, но я пошел принципиально иным путём.

 После наушника идет выход на внешнее счетное устройство (компьютер или ноутбук). Выход осуществлен через небольшой конденсатор, служащий для развязки схемы устройства и входного тракта звуковой карты компьютера.

В качестве источника питания от сети и зарядного устройства я использовал блок питания от старого ноутбука на 19 вольт.

Основные недостатки получившегося устройства: очень быстро садятся аккумуляторы (слишком мощный преобразователь), для точных измерений необходим компьютер, относительно крупные размеры.

В целом получившееся устройство выглядит так:

http://louvaahmar.narod.ru/progi/myprog/dozim1/vidsverhu.jpg

А вот так оно выглядит изнутри (радиолюбители, не падайте в обморок при виде столь топорного исполнения):

http://louvaahmar.narod.ru/progi/myprog/dozim1/nachinka1.jpg

http://louvaahmar.narod.ru/progi/myprog/dozim1/nachinka2.jpg

http://louvaahmar.narod.ru/progi/myprog/dozim1/nachinka3.jpg

Для счета импульсов я подключил  получившийся прибор к микрофонному входу ноутбука, где импульсы считались программным путем.

Для такого подсчета мною была написана программа на Delphi, которая считает импульсы в заданный промежуток времени, пересчитывает импульсы в секунду в нужные единицы измерения (например, микрорентген в час) и может отправлять результаты в различные внешние приложения, как, например,  MS Excel или OpenOfficeCalc (писать колонку чисел) путём симуляции клавиатурного ввода. Данная программа является упрощённо-модифицированным вариантом от моей программы счёта импульсов общего назначения.

Читайте также:  Схема питания низковольтных ламп дневного света

Скриншот программы здесь:

http://louvaahmar.narod.ru/progi/myprog/r1.jpg

Подробнее о программе (скачать программу) здесь:

http://louvaahmar.narod.ru/progi/myprog/

В итоге мы получили компьютеризованный радиометр-дозиметр себестоимостью ноль рублей и ноль копеек (не считая потраченного времени, конечно).

В отличие от бытовых дозиметров, им можно не только замерить радиационный фон или радиоактивность чего-либо, но и следить за изменением этих показателей со временем, или автоматически произвести серию измерений.

А это уже гораздо серьёзнее, чем пляшущие цифры на дисплее бытового дозиметра.

Возможно, в дальнейшем я попробую повысить чувствительность, используя вместо одного счётчика, батарею из нескольких счётчиков соединённых параллельно. Также возможно следует реализовать программный анализ амплитуды импульсов, с целью получения спектров, хотя вряд ли это принесёт какую-то реальную практическую пользу при использовании с нашими счётчиками…

Источник: http://louvaahmar.narod.ru/progi/myprog/dozim1

Как сделать дозиметр радиации своими руками: 3 основных схемы

Измерение уровня радиоактивного фона осуществляется с помощью специального прибора – дозиметра. Его можно приобрести в специализированном магазине, но домашних умельцев привлечет другой вариант — сделать дозиметр своими руками. Бытовую модификацию можно собрать в нескольких вариациях, например, из подручных средств или с установкой счетчика СБМ-20.

Возможности самодельного аппарата

Естественно, профессиональный или многофункциональный дозиметр собрать будет довольно сложно. Бытовые портативные или индивидуальные приборы регистрируют бета или гамма излучение.

Радиометр предназначен для исследования конкретных объектов и считывают уровень радионуклидов. Фактически дозиметр и радиометр – это два разных устройства, но бытовые версии часто совмещают в себе и первое, и второе.

Тонкая терминология играет роль только для специалистов, потому даже комбинированные модели называют обобщенно – дозиметр.

Выбрав одну из предложенных схем для сборки, пользователь получит простейшее устройство с низкой чувствительностью.

Польза в таком приборе все же есть: он способен регистрировать критичные дозы радиации, это будет свидетельствовать о реальной угрозе здоровью человека.

Несмотря на то, что самодельное устройство в разы уступает любому бытовому дозиметру из магазина, для защиты собственной жизни его вполне можно использовать.

Полезные советы

Перед тем, как выбрать для себя одну из схем сборки, ознакомьтесь с общими рекомендациями по изготовлению прибора.

  1. Для аппарата собственной сборки выбирают 400 вольтовые счетчики, если преобразователь рассчитан на 500 вольт, то нужно корректировать настройку цепи обратной связи. Допустимо подобрать иную конфигурацию стабилитронов и неоновых ламп, смотря, какая схема дозиметра применяется при изготовлении.
  2. Выходное напряжение стабилизатора замеряется вольтметром с входным сопротивлением от 10 Мом. Важно проверить, что оно фактически равно 400 вольт, заряженные конденсаторы потенциально опасны для человека, несмотря на малую мощность.
  3. Вблизи счетчика в корпусе делается несколько мелких отверстий для проникновения бета-излучений. Доступ к цепям с высоким напряжением должен быть исключен, это нужно учесть, при установке прибора в корпус.
  4. Схему измерительного узла подбирают на основании входного напряжения преобразователя. Подключение узла осуществляется строго при отключенном питании и разряженном накопительном конденсаторе.
  5. При естественном радиационном фоне самодельный дозиметр будет выдавать порядка 30 – 35 сигналов за 60 секунд. Превышение показателя свидетельствует о высоком ионном излучении.

Схема №1 — элементарная

Чтобы сконструировать детектор для регистрации бета и гамма-излучений «быстро и просто», этот вариант подойдет как нельзя лучше. Что понадобится до конструирования:

  • пластиковая бутылка, а точнее – горлышко с крышкой;
  • консервная банка без крышки с обработанными краями;
  • обычный тестер;
  • кусок стальной и медной проволоки;
  • транзистор кп302а или любой кп303.

Для сборки нужно отрезать горлышко от бутылки таким образом, чтобы оно плотно вошло в консервную банку. Лучше всего подойдет узкая, высокая банка, как от сгущенки.

В пластиковой крышке делается два отверстия, куда нужно вставить стальную проволоку.

Один ее край загибают петлей в виде буквы «С», чтобы она надежно держалась за крышку, второй конец стального прута не должен касаться банки. После крышка закручивается.

Ножку затвора КП302а прикручивают к петле стальной проволоки, а к стоку и истоку подсоединяют клеммы тестера. Вокруг банки нужно обкрутить медную проволоку и одним концом закрепить к черной клемме. Капризный и недолговечный полевой транзистор можно заменить, например, соединить несколько других по схеме Дарлингтона, главное – суммарный коэффициент усиления должен быть равен 9000.

Самодельный дозиметр готов, но его нужно откалибровать. Для этого используют лабораторный источник радиации, как правило, на ней указана единица его ионного излучения.

Схема № 2 — установка счетчика

Для того, чтобы собрать дозиметр своими руками, подойдет обычный счетчик СБМ-20 — его придется купить в специализированном магазине радиодеталей. Сквозь герметичную трубку-катод по оси проходит анод – тонкая проволока. Внутреннее пространство при малом давлении наполнено газом, что создает оптимальную среду для электрического пробоя.

Напряжение СБМ-20 порядка 300 – 500 В, его необходимо настроить так, чтобы  исключить произвольный пробой. Когда попадает радиоактивная частица, она ионизирует газ в трубке, создавая большое количество ионов и электронов между катодом и анодом. Подобным образом счетчик срабатывает на каждую частицу.

Схема дозиметра представляет собой два блока: индикатор и сетевой выпрямитель, которые собирают в коробочках из пластика и соединяют разъемом. Блок питания подключают к сети на небольшой промежуток времени. Конденсатор заряжается до напряжения 600 Вт и является источником питания устройства.

Блок отключают от сети и от индикатора, а к контактам разъемам подсоединяют высокоомные телефоны. Конденсатор следует выбрать хорошего качества, это продлит время работы дозиметра. Самодельный аппарат может функционировать в течение 20 минут и больше.

Технические особенности:

  • резистор выпрямителя оптимально подобрать с рассеивающей мощностью до 2 вт;
  • конденсаторы могут быть керамические или бумажные, с соответствующим напряжением;
  • счетчик можно выбрать любой;
  • исключите вероятность прикосновения руками к контактам резистора

Схема № 3 с двухпроводным детектором

Можно сконструировать самодельный дозиметр с двухпроводным детектором, для этого нужна пластиковая емкость, проходной конденсатор, три резистора и одноканальный демпфер.

Сам демпфер снижает амплитуду колебаний и устанавливается за детектором, непосредственно рядом с проходным конденсатором, который измеряет дозу. Для такой конструкции подойдут только резонансные выпрямители, а вот расширители практически не используются. Прибор будет более чувствителен к радиации, но потребует больше времени для сборки.

Существуют и другие схемы, как сделать дозиметр самостоятельно. Радиолюбители разработали и протестировали множество вариаций, но большинство из них основывается на схемах, описанных выше.

Источник: http://Tehnika.expert/dlya-zdorovya/prochaya-texnika/dozimetr-svoimi-rukami.html

:: СХЕМА ДОЗИМЕТРА НА СБМ-20 ::

Этот счетчик Гейгера был изначально собран с датчиком СБМ-20, который был внутри коробки, но позже, переместили его внутрь выносной 30 мм пластиковой трубки, для большего удобства. Детектор подключен через кабель XLR3. Счетчик Гейгера СБМ-20 внутри пластиковой трубки.

Схема дозиметра на СБМ-20

Этот счетчик состоит из самого датчика, микроконтроллера PIC18F2550 и LCD дисплея AFF1. СБМ-20 – это один из самых удачных счётчиков Гейгера российского производства. Он заметно более чувствительный к бета и гамма лучам, чем большинство аналогичных.

На транзисторе IRF520 (наверное самый распространённый МОСФЕТ), собран умножитель напряжения для создания потенциала приблизительно 300 В.

Питание счётчика гейгера, точнее самих микросхем и умножителя, всего 5 В 0,2 А. Но для повышения стабильности установлен стабилизатор 7805, на вход которого можно подавать 7-20 вольт.

Под дозиметр удачно нашёлся неплохой корпус. Сеточкой по центру закрывается маленький динамик. Что касается линии XLR3 связи, её коннектор, приклеен на крышку прибора эпоксидным клеем. Тут можно скачать прошивку МК.

Поделитесь полезными схемами

    После нажатия на кнопку, паяльник разогревается в течении 5 секунд, то есть по принципу мы замкнули выводы вторичной обмотки трансформатора, в следствии которого проволока (жало) нагревается.
   Сейчас в век, миниатюрных устройств, видеокамера или жучок могут быть установлены в любом месте. Используя собственный радиопередатчик, они способны передавать сигнал на несколько десятков или сотен метров. Электронные жучки синонимы: подслушка, прослушка, радиооборудование, прослушивающее и подслушивающие устройства. Поэтому, мы решили сконструировать свое прослушивающее устройство (Жучок), который назвали «Передатчик Ж-V1.0». Такой «Жучок» будет пользоваться успехом на радиотехнических кружках.
   Самодельный шумомер выполнен в виде игрушечного домика для паука и может использоваться для контроля за соблюдением тишины в классе, в котором отсутствует учитель (например, во время урока). Учитель, выходя из класса, настраивает прибор на определенный уровень шума. Для того чтобы не «разбудить» паука, дети должны сидеть тихо и не шуметь. Если паук спокойно «спит» в своем домике, значит, дети сидели спокойно, и их можно похвалить. Если же в отсутствие учителя дети в классе начинают разговаривать, ходить по классу, уровень шума повышается и из домика вылезает паук с горящими глазами.
Читайте также:  Демонстрационный вв генератор

Источник: http://samodelnie.ru/publ/samodelnye_pribory/skhema_dozimetra_na_sbm_20/5-1-0-255

Цифровой дозиметр на микроконтроллере Attiny2313. Схема и описание

Схема позволяет измерять поглощенные дозы и мощность ионизирующего излучения. Детектор представляет собой счетчик Гейгера-Мюллера, трубка с окном слюды, способный измерять альфа-, бета- и гамма- излучения. Устройство также выдает сигнал тревоги при превышении выбранного уровня дозы.

Основа дозиметра – микроконтроллер ATtiny2313A, работающий от внутренняя RC-генератора с частотой 8 МГц. Измеренная информация отображается на маломощном 4-семисегментном светодиодном дисплее.

Он может быть собран из двух двухразрядных индикаторов, например, LD-D028UR-C (высота символов 7 мм). Дисплей имеет общий анод, информация выводится в динамическом режиме на частоте около 100 Гц.

Кнопки TL1, TL2 используются для управления работой дозиметра.

В детекторе ионизирующего излучения применен счетчик Гейгера-Мюллера Philips 18504. Для полноценной работы данный вид счетчика требует высокое анодное напряжение. Плато трубки начинается с 225 вольт (мин) и до 425 вольт (макс.) Конечно же, можно использовать и другой тип трубки. В этом случае напряжение необходимо подкорректировать под конкретный вид счетчика путем подбора стабилитрона ZD1.

Повышающий преобразователь напряжения построен на транзисторах T2, T3 и трансформаторе Тр1. Напряжение с выхода трансформатора повышается в два раза за счет D1, D2, C5 и C6. Рабочая частота может быть скорректирована (если генератор не запускается) путем подбора C4.

Стабилизация выполнена путем обратной связи, образованной ZD1 и Т1. В качестве ZD1 можно использовать стабилитрон или диод. Поскольку стабилитроны с таким высоким напряжением, как правило, недоступны, можно подключить последовательно еще один стабилитрон. В качестве трансформатора Тр1 можно использовать трансформатор для питания CCFL ламп (ламп подсветки ЖК-мониторов).

Обнаруженные импульсы с датчика через конденсатор С7, разделяющий постоянную составляющую напряжения, поступают на транзисторный усилитель Т4 и Т5, к выходу которого подключен маленький динамик с сопротивлением не менее 32 Ом.

Подсчет количества импульсов осуществляется 16-битным таймером-счетчиком. При превышении установленного уровня дозы, на выводе 5 микроконтроллера Attiny2313 (DD1) появляется лог.1 и загорается предупреждающий светодиод HL1. Этот вывод также можно использовать для активации различных систем оповещения.

Потребление схемы составляет примерно 10-30 мА в рабочем режиме. Схема может быть запитана источником питания от 2,7 до 5,5 В. Источник питания может быть 5В, батарея или аккумулятор. Можно использовать 3шт по 1,5В батареи (АА или ААА), 3шт 1,2В NiCd, NiMH или один Li-Ion, Li-Pol с напряжением 3,6 или 3,7 В.

Контроль и измерение

Для управления дозиметром используются 2 кнопки TL1 и TL2. Кнопка TL1 предназначена для включения и переключения режимов, а TL2 для сброса измерительного цикла, сброса суммарной дозы и выключения дозиметра.

После включения путем нажатия TL1 попадаем в режим индикации и мониторинга. Дозиметр находится в экономичном режиме работы. Акустические щелчки указывают на регистрацию счетчиком Гейгера-Мюллера радиоактивных частиц.

Дисплей погашен, о чем свидетельствует только мигающая точка.

Следующее нажатие TL1 переводит устройство в быстрое измерение излучения (поиск). Измерения производятся с 10-кратным превышением частоты обновления и с разрешением до 0,01 мР.

Следующее нажатие TL1 переводит в точный режим измерения излучения с разрешением до 0,001 мР. Нажатием TL2 может обновить данные. Данные также автоматически обновляются через определенные промежутки времени.

Длительное нажатие на TL2 (более 1,5 с) сбрасывает показания дозиметра.

Следующее нажатие TL1 переводит дозиметр обратно в энергосберегающем режиме с выключенным дисплеем. Во всех режимах, кроме “выключено” измерение уровня радиации является активным (увеличение уровня радиации выше установленного предела активизирует сигнал тревоги).

После замены батареек возможно потребуется сделать калибровку. Калибровка осуществляется путем изменения значения константы. Это можно сделать, войдя в режим калибровки долгим нажатием обоих кнопок TL1 и TL2 (более 1,5 с). Значение можно менять кнопкой TL2, кнопкой TL1 осуществляется переход между цифрами.

Далее следуют настройки порога сигнализации в мР/ч. Установка уровня сигнала тревоги может быть осуществлено долгим нажатием TL1. Калибровка константы (XXX.X) определяет точное время измерения в секундах.

Количество импульсов за этот период должно соответствовать уровню радиации в мкР/ч.

Постоянная калибровки и уровень тревоги хранятся в EEPROM памяти микроконтроллера и поэтому они не будут потеряны, даже если питание будет выключено.

Запрограммировать микроконтроллер можно при помощи USB программатора. Фьюзы необходимо выставить следующим образом:

Скачать прошивку (1,4 Mb, скачано: 1 546)

www.danyk.cz/avr_gm_en.html

Источник: http://www.joyta.ru/6240-cifrovoj-dozimetr-na-mikrokontrollere-attiny2313-2/

Радиолюбительский дозиметр

Ионизирующая радиация опасна для человека в любых дозах. В небольших ее воздействие оказывается очень замаскированным – последствия могут проявиться спустя годы, десятилетия и даже в следующих поколениях (онкология, генетические повреждения и др.).

С увеличением уровня облучения не только возрастает вероятность таких последствий, но в организме человека возникают нарушения, которые могут привести его к гибели в считанные дни, часы, а то и прямо «под лучом»*.

Так что знать уровень радиации, иметь возможность хотя бы приблизительно оценить его представляется никак не лишним.

Обнаружив повышенный уровень ионизирующего излучения, естественно поинтересоваться его источником.

Что это: тайно захороненные радиоактивные отходы? Ускоритель соседнего НИИ? Рентгеновский аппарат, «светящий» не туда? Изотопная «мина» просвещенного киллера? Выброшенный за ненадобностью пожарный датчик? Радиоактивный минерал? Кость динозавра?…

Какова активность обнаруженного? Конфигурация его излучения?… Для ответов на все эти вопросы нужен прибор, способный в каких- то единицах измерять уровень ионизирующего излучения.

Принципиальная схема радиолюбительского дозиметра, ведущего измерения ионизирующего излучения в ЕРФ – в единицах естественного радиационного фона (Dф@15 мкР/ч), приведена на рис. 74**.

Датчиком радиации BD1 в дозиметре является счетчик Гейгера типа СБМ20, чувствительный к g- и жесткому b-излучению (см. приложение 4). Его реакция на естественный радиационный фон – импульсы тока, следующие без видимого порядка со средней скоростью Na=20…25 имп/мин***. Скорость счета в счетчиках Гейгера линейно связана с уровнем радиации.

Рис. 74. Радиолюбительский дозиметр

Так, на десятикратное увеличение ее уровня счетчик СБМ20 отреагирует десятикратным же увеличением скорости счета – до Nрад =200…250 имп/мин.

Прямая пропорциональность преобразования Nрад Dрад начнет нарушаться лишь при очень значительных уровнях радиации, с появлением большого числа импульсов, разделенных слишком малым, за пределами разрешающей способности счетчика, временным интервалом. В паспорте счетчика обычно указывают Nmax – максимальную скорость счета. Для счетчика СБМ20 Nmax=4000 имп/с.

И если он сохранит линейность преобразования Nрад Dрад хотя бы до 2000 имп/с, то по скорости счета можно будет численно оценивать радиационные поля в диапазоне Dрад =(1…5000) Dф – более чем достаточном для бытового прибора.

Рекомендуемое напряжение питания счетчика СБМ20 – Uпит=360…440 В. На этот диапазон напряжений приходится так называемое плато: изменения Uпит в этих пределах мало сказывается на скорости счета и принимать меры к его стабилизации нет необходимости. Во всяком случае – в приборах умеренной точности.

Устройство, преобразующее напряжение батареи, питающей дозиметр, в высокое напряжение Uпит на аноде счетчика Гейгера, построено на блокинг-генераторе (T1, VT1 и др.). На повышающей обмотке I его трансформатора формируется короткий – 5…10 мкс – импульс амплитудой 440…450 В, заряжающий через диоды VD1, VD2 конденсатор С1. Частота следования импульсов блокинг-генератора F@1/2R6·C3@40 Гц.

Каждая ионизирующая частица, возбуждающая счетчик Гейгера, становится причиной короткого лавинообразно развивающегося разряда. Возникающие на нагрузке счетчика, резисторе R1, импульсы напряжения поступают на одновибратор (DD10.3, DD10.4 и др.

), формирующий из них «прямоугольные» импульсы длительностью tф1@R7·C7@0,2 мс и амплитудой, достаточной для управления КМОП-микросхемами. Все нужные в приборе временные интервалы и частоты формирует счетчик DD1.

Его задающий генератор работает на частоте кварцевого резонатора ZQ1 – 32768 Гц.

Счетный узел дозиметра составлен из трех десятичных счетчиков DD4, DD5, DD6, люминесцентные индикаторы HG1, HG2 и HG3 которых индицируют, соответственно, «единицы», «десятки» и «сотни», и одного двоичного счетчика – DD7, представляющего «тысячи».

Выходы десятичных счетчиков подключены к соответствующим сегментам люминесцентных индикаторов, а выходы счетчика DD7 – к децимальным точкам этих же индикаторов, на которых «тысячи» индицируются в двоичном коде: °°° – «0», °°* – «1», °*° – «2»,…

, ** ° – «6», ***- «7» ( ° точка «не горит», * – точка «горит»). Емкость счетного узла увеличивается таким образом до «7999».

Счетчик DD3 формирует единицу измерения, принятую в этом приборе. Если его датчик находится в условиях нормального радиационного фона, то на измерительном интервале tизм=39 с (это длительность «нуля» на выходе М счетчика DD1) на вход DD3 поступает в среднем Nф·39/60=(20…25)·39/60@16 импульсов. Т.е. в норме, при Nрад@Nф на табло счетчика будет зафиксировано: «000», если Nрад

Источник: http://cxem.gq/dozimetr/3-3.php

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector