Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Elektroda.pl
Sklep ECSYSTEM
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Prymitywna przetwornica 400V do dozymetru na SBM-20.

And! 03 Gru 2016 18:28 6657 0
  • Prymitywna przetwornica 400V do dozymetru na SBM-20.
    Układ przetwornicy wytwarzający około 400V do zasilania licznika GM, udało mi się zbudować wiele lat temu "z tego co było pod ręką". Jest to pierwowzór przetwornicy opisanej tutaj: Przetwornica 400V do dozymetru na SBM-20. Materiał przez lata był opublikowany na stronie and.elektroda.eu i cieszył się sporą popularnością, od momentu jego umieszczenia otrzymałem wiele e-maili z pytaniami oraz przykładami jego wykorzystania. Układ nie jest idealny i da się go zrealizować o wiele lepiej, ale ze względu na sporą popularność umieszczam poniżej oryginalny materiał:




    Prymitywna przetwornica 400V do dozymetru na SBM-20.
    Dzięki uprzejmości kolegi udało mi się taką tubę zdobyć i ją przetestować
    Jest to radziecka tuba Geigera SBM-20 z dozymetru BELLA.
    Tuba działa przy napięciu 350-475V, jest ona przeznaczona do pomiaru natężenia promieniowania gamma i częściowo beta.

    Tuba działa dość prosto, jest to cylinder przez którego oś przechodzi cienki pręt, po między prętem a metaliczną obudową przyłożone jest napięcie kilkuset woltów.
    Gdy przez komorę przelatuje cząstka jonizująca, jonizuje gaz wewnątrz (w tym przypadku Ne + Br2 + Ar), przez zjonizowany gaz przepływa prąd a składnik gaszący gasi wyładowanie.
    Tuba przystosowana jest do pracy z szeregowym rezystorem o minimalnej rezystancji 1Mom (zalecana jest 5.1Mom).
    Zalecanym napięciem pracy jest 400V, długość plateau 100V, czas martwy min. 190uS.
    Zakres pracy 0.014 - 144mR/h (0.14uSv/h-1440uSv).
    Znając charakterystykę tuby (w tym przypadku przy okresie zliczeń 40s liczba zliczeń odpowiada uRem/h) można określać jaką dawkę pochłania tuba.
    Czyli w zakresie pomiarowym na wyjściu możemy się spodziewać 14-144000 impulsów na 40s, czyli 0.35Hz do 3.6kHz.
    Z uSv/h (mikrosiwerty na godzinę) możemy przejść na mR/h (miliremy na godzinę) dzieląc wynik w uSv przez 10 (1 siwert = 100 remów). Z miliremów na mikrosiwerty przechodzimy mnożąc wynik w miliremach przez 10.
    Dla promieni X oraz gamma 1 Sv = 1 Gy (grej). Promieniowanie tła wynosi około 0.1uSv/h
    Przy czym bardzo zależy od miejscowości i rodzaju otoczenia (zabudowania, otwarta przestrzeń).
    Za normalne promieniowanie tła przyjmuje się 0.1-0.79uSv/h (10-79 urem/h)
    Za wysokie promieniowanie tła przyjmuje się 0.8-1.29uSv/h (80-129 urem/h)
    Parametry innych modelów tub GM można szukać na stronie www.gstube.com

    Przetwornica HV do dozymetru.

    Uwaga przetwornica wytwarza napięcia niebezpieczne dla życia, podczas uruchamiania należy zachować szczególną ostrożność. Uruchamianie układu bez pomocy osób posiadających odpowiednie uprawnienia jest zabronione. Autor nie ponosi żadnej odpowiedzialności za efekty działania urządzenia, jego budowę, uruchamianie i użytkowanie podejmujesz na własną odpowiedzialność.

    Aby wybrać się z tubą w teren należy zbudować przetwornice, która wytworzy kilkaset wolt z kilku woltów.

    Przy okazji najlepiej gdyby przetwornica pobierała jak najmniej energii z baterii.
    Budowa przetwornicy opiera się o układ MC34063 i jest to typowa przetwornica podwyższająca.
    Poniżej widoczny jest schemat przetwornicy:
    Prymitywna przetwornica 400V do dozymetru na SBM-20.

    Wysokonapięciowy (UCE 800V) tranzystor 2SC3866 (Q1) pochodzi z uszkodzonego zasilacza ATX, cewka została dobrana eksperymentalnie (jak największe napięcie wyjściowe).
    Napięcie wyjściowe jest stabilizowane przy pomocy diod zenera, po naładowaniu kondensatora (C1) przetwornica wstrzymuje swoją pracę obniżając pobór prądu i stabilizując napięcie wyjściowe (wej 5 MC34063 blokuje działanie po pojawieniu się na nim napięcia).
    Napięcie na C1 utrzymuje się długo po wyłączeniu zasilania, dlatego należy uważać aby przypadkowo nie dotknąć elementów pod napięciem kilkuset woltów.
    Rezystor R1 nie dopuszcza do nasycenia dławika.
    Jako dioda D4 sprawdza się BA159 lub inna szybka i wysokonapięciowa dioda impulsowa/przełączająca (np. HER108 itp.).
    Dławik powinien mieć min 10mH, i powinien mieć odpowiednio grube uzwojenie, dławiki takie można kupić lub wymontować z np. starego telewizora lub nawinąć samodzielnie.
    Na dławik nie nadają się miniaturowe dławiki o dużej rezystancji i małym prądzie maksymalnym. Taki dławik napewno nie wytworzy wysokiego napięcia, co najwyżej wytworzy obłok dymu ;)
    Gdy przez tubę przeleci cząstka jonizująca, w buzerze da się usłyszeć kliknięcie.

    Pobór prądu jest zależy od napięcia i jest następujący:
    3.5V -> 16mA
    4V -> 17mA
    5V -> 20mA
    6V -> 23mA
    7V -> 26.5mA
    8V -> 30mA
    9V -> 33mA

    Jako typowy układ eksperymentalny, został zmontowany na płytce uniwersalnej:
    Prymitywna przetwornica 400V do dozymetru na SBM-20.

    Pomiary

    W terenie możemy stwierdzić różne fluktuacje promieniowania tła.
    Podwyższone promieniowanie możemy spotkać w: niewietrzonych piwnicach (radon), w pobliżu izotopowych czujników dymu, w pobliżu dużych głazów, w składach materiałów budowlanych, w pobliżu niektórych strumyków, w kopalniach.
    Warto też sprawdzić np. stary zegarek ze "świecącymi" wskazówkami. :)
    Przyspieszone tykanie licznika Geigera spowodują także źródła promieniowania X.

    Aktualizacja

    Od pojawienia się artykułu dostaję pytania i prośby podobnej treści.
    Pierwsza sprawa dotyczy schematu, jest on narysowany w sposób trudny do analizy
    dla osób początkujących, fakt ale za to mieści się na stronie.
    Specjalnie dla osób mających trudności z jego analizą został przygotowany schemat,
    w wersji "rozplątanej".
    Została wprowadzona modyfikacja pozwalająca na zastosowanie brzęczyka piezzo z generatorem.
    Dzięki takiej modyfikacji kliknięcia licznika są lepiej słyszalne.
    Dodany kondensator C5 22p jest opcjonalny i zmniejsza ilość zakłóceń przenoszonych do brzęczyka.
    Aby dodatkowo zmniejszyć zakłócenia (od pracy przetwornicy i przydźwięków sieciowych) można równolegle do C5 wlutować rezystor 7-10Mom.
    Prymitywna przetwornica 400V do dozymetru na SBM-20.

    Druga sprawa dotyczy cewki, i podania seryjnego oznaczenia,
    niestety co do cewki należy eksperymentować, celem uzyskania najwyższego napięcia,
    oraz małego poboru prądu.
    Układ powstał w dość krótkim czasie (popołudnie) aby przetestować tubę geigera.
    Projekt przetwornicy nie jest typowym układem startowym dla początkującego elektronika,
    należy się liczyć z koniecznością przeprowadzenia eksperymentów podczas uruchamiana.
    Projekt powstał z tego co miałem pod ręką, jednak nie traktujcie tego faktu jako wadę układu.
    Przeprowadzone eksperymenty na pewno przyczynią się do zdobycia wiedzy i praktyki,
    mimo że nie jest to układ typu zlutuj i włącz, myślę że jego uruchomienie może dać Wam wiele satysfakcji.

    Aktualizacja 2

    Dużo pytań dotyczyło cewki wykorzystanej w przetwornicy. Zastosowana cewka to dławik o rezystancji około 3om,
    pracujący w obwodzie zasilania starego odbiornika TV. Sprawdziłem w między czasie jakie seryjne dławiki nadają się do układu.
    Przy dławiku 10mH 15om układ zaczyna pracować, przy dławiku 15mH 28om układ pracuje stabilnie,
    jednak pobiera większy prąd (3.5V->31mA, 4V->35mA, 5V-> 20mA, 6V->23mA, 7V->26mA, 8V->29mA, 9V->32mA).
    Prymitywna przetwornica 400V do dozymetru na SBM-20.
    Testowany dławik pionowy 10mH miał deklarowany prąd pracy 90mA a 15mH prąd 70mA.
    Czyli w układzie warto stosować dławiki o indukcyjności powyżej 15mH z wytrzymałością prądową powyżej 70mA

    Realizacje/inspiracje układem:
    Wykrywacz minerałów promieniotwórczych z sondą zewnętrzną
    Kompaktowy detektor promieniowania w wykonaniu SMD
    Zmodyfikowany detektor wraz z licznikiem
    KRUK-1 System alarmowania o skażeniach promieniotwórczych

    Aktualny rozkład dawki promieniowania gamma na terenie kraju w nSv/h (nano siwertów na godzinę) można śledzić na stronie
    Państwowej Agencji Atomistyki
    W PAA można zgłaszać podejrzenia skażenia radiologicznego lub wykrycia substancji promieniotwórczych.
    Instytut Fizyki UMCS prowadzi monitoring radiologiczny na terenie Lublina:
    UMCS Lublin
    Inne jednostki prowadzące pomiary i prewencję związaną z zagrożeniami radiologicznymi to,
    CLOR czyli Centralne Laboratorium Ochrony Radiologicznej

    Fajne! Ranking DIY
    O autorze
    Admin grupy Projektowanie
    Offline 
    Specjalizuje się w: elektronika cyfrowa, mikrokontrolery, transmisja i przetwarzanie danych
    And! napisał 7631 postów o ocenie 413, pomógł 173 razy. Jest z nami od 2002 roku.
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz kartę SD 64GB.
  • Sklep ECSYSTEM