Contatore Geiger PKE Meter: 7 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:02

Era da molto tempo che desideravo costruire un contatore Geiger per completare la mia camera a nebbia raffreddata con Peltier. Non c'è (si spera) uno scopo molto utile nel possedere un contatore Geiger, ma adoro i vecchi tubi russi e ho pensato che sarebbe stato molto divertente costruirne uno. Poi mi sono imbattuto nell'istruttivo ordinato di How-ToDo e ho pensato di ricostruirlo con alcuni miglioramenti (ad esempio un tubo più grande). Dopo aver preso tutta l'elettronica e averli collegati, è arrivato il momento di progettare un involucro adatto. Quando ho mostrato il contatore a un amico, ha detto che avrei dovuto far sembrare il recinto come il misuratore PKE dei film sugli acchiappafantasmi degli anni '80. Non ci è voluto molto per convincermi che questa era una grande idea che lo avrebbe fatto risaltare rispetto ad altre build di contatori Geiger.

Come puoi vedere nel video, il contatore reagisce alla radioattività con clic udibili da un cicalino piezoelettrico. Inoltre, le ali si aprono quando la velocità di conteggio aumenta e i LED lampeggiano più velocemente. Ha anche un display che mostra la frequenza di conteggio e la dose di radiazioni calcolata.

Forniture

Il progetto è stato realizzato utilizzando i seguenti componenti

Tubo Geiger SBM-20 (ad es. ebay.de)

È possibile acquistare molti vecchi tubi Geiger da paesi post sovietici come Romania e Ucraina. All'inizio, ho comprato un grande tubo SBM-19 che è arrivato anche nella confezione originale, come mostrato nell'immagine sopra. Per la costruzione finale avevo bisogno di un tubo più piccolo, quindi ho comprato un SBM-20 che è arrivato avvolto in un giornale ucraino e includeva un buono sconto per un tour di Chernobyl;-)

Display OLED, 0,96", 128x64 (es. ebay.de)

L'immagine mostra un display LCD da 1,8 più grande che ho intenzione di utilizzare per un altro progetto

• Arduino Nano (es. ebay.de)
• Cicalino piezo passivo (es. ebay.de)
• Modulo step up da 5 - 12 V a 300 - 1200 V (es. ebay.de)

Questo genera i 400 V necessari per far funzionare il tubo Geiger

Modulo step up 0,9 - 5 V a 5 V (es. ebay.de)

Poiché la corrente assorbita dal tubo è trascurabile, il modulo deve solo essere in grado di fornire ~100 mA per Arduino e display.

Modulo caricabatterie LiPo/Li ion (ad es. ebay.de)

Assicurati di prendere quello con protezione contro le scariche con pin "B+/-" e "Out+/-" separati

Batteria agli ioni di litio 18650 (ad es. ebay.de)

Preferisco quelle di marca come LG poiché non mi fido di una batteria il cui nome contenga la parola 'fuoco'.

• Portabatterie 18650 (es. ebay.de)
• Morsetti per fusibili da 6,3 mm (ad es. conrad.de)

Questi servono per tenere il tubo in modo da non doverlo saldare direttamente

• Resistenza da 10 KOhm (es. conrad.de)
• Resistenza 5-10 MOhm (es. conrad.de)
• Condensatore da 470 pF (es. conrad.de)
• Transistor NPN 2N3904 (es. conrad.de)
• interruttore a scorrimento (ad es. amazon.de)
• Micro servo SG90 (es. ebay.de)
• 14 pezzi di LED da 3 mm, gialli (ad es. conrad.de)
• 6 viti autofilettanti M2.2x6.5 (es. conrad.de)

Inoltre, ho usato vernice acrilica nera e argento per l'alloggiamento. Anche epossidica e primer per levigare la stampa 3D. Come per ogni progetto decente ti servirà anche tanta colla a caldo, del filo e un saldatore.

Passaggio 1: parti stampate in 3D

All'inizio volevo utilizzare il design del misuratore PKE di un hobbista, ma alla fine è stato più semplice creare il mio modello CAD da zero, anche se ho copiato il meccanismo dell'hobbista per spostare le ali. Il modello è stato progettato dalle immagini del giocattolo del misuratore PKE di Mattel e puoi trovare i file stl allegati. Dopo la stampa 3D ho rivestito le parti con resina epossidica per levigare la superficie. Inoltre, l'impugnatura e il corpo dell'alloggiamento sono stati incollati insieme con stucco epossidico. Dopo il rivestimento epossidico, le parti sono state carteggiate, quindi spruzzate con primer e verniciate in nero e argento. Sfortunatamente, non sono riuscito a ottenere una superficie completamente liscia, in particolare la parte superiore del corpo della custodia presenta ancora alcuni strati visibili.

Passaggio 2: calibrazione del servo

"loading="lazy" caricando il codice sull'arduino, devono essere inserite le posizioni minima e massima del servo che sono state determinate in precedenza. Il codice utilizza gli interrupt per rilevare un impulso geiger e fa scattare il cicalino piezoelettrico. Inoltre riassume le conta su un tempo di interazione di 1 sec e quindi calcola la media corrente su 5 misurazioni. Da questo viene calcolata la velocità di conteggio in cpm e convertita in una dose di radiazione in µSv/h in base al fattore di conversione da questo sito Web. Per un conteggio più alto rate i LED lampeggeranno più velocemente e le ali si apriranno. Inoltre, sul display vengono visualizzati la velocità di conteggio e la dose di radiazioni, nonché la tensione attuale della batteria.

Ho testato il circuito usando un piccolo pezzo di pechblenda (ossido di uranio) che ho usato anche nel mio progetto Cloud Chamber.

Passaggio 6: montaggio dell'elettronica

Dopo che il circuito è stato testato con successo, tutti i componenti sono stati montati nell'alloggiamento e fissati con colla a caldo. I cavi sotto le ali sono stati fissati con colla a caldo in modo che non ne bloccassero il movimento. Inoltre, un piccolo pezzo di nastro isolante è stato posto tra la clip del fusibile e il terminale negativo del portabatterie perché erano molto vicini tra loro.

Passaggio 7: progetto finito

Dopo aver montato tutti i componenti, l'alloggiamento è stato chiuso utilizzando le viti M2.2x6.5. Poiché le ali erano premute troppo forte, ho dovuto levigare ulteriormente per assicurarmi che potessero muoversi liberamente. Sfortunatamente, i supporti per le viti nell'impugnatura si sono spezzati durante il montaggio, quindi ho usato della colla a caldo per tenere insieme la metà superiore e quella inferiore.

Il video mostra il contatore Geiger che reagisce a un pezzo piuttosto grande di pechblenda che tenevo nel mio seminterrato.

Secondo classificato nel concorso Fandom