Индикатор за радиация, Направи си сам у дома
Индикатор за радиация
Във връзка с повишеното значение на мониторинга на радиационната обстановка през последните години, често се чуват съжаления, че поради недостъпността на микросхеми и миниатюрни радиационни сензори с ниско работно напрежение не е възможно да се направи миниатюрен радиационен индикатор под формата на значка, която винаги можете да имате със себе си и да включите, ако е необходимо.
Малък индикатор за радиация е полезен на поход, при бране на гъби и горски плодове, по време на селскостопанска работа, при закупуване на продукти на пазара. Предложеният индикатор за радиация, поради малкия си размер и тегло, може да се носи почти като значка. Размерите му се определят само от използвания сензор за радиация (брояч на Гайгер-Мюлер) и батерията, тъй като обемът, зает от останалите детайли, е само половината от обема на кибритена кутия. Дизайнът и схемата позволяват използването на всеки радиационен датчик с работно напрежение до 400 V. Следователно, когато се използва по-миниатюрен сензор и батерия, общите размери на устройството ще бъдат допълнително намалени в сравнение с тези, показани на чертежа.
Устройството показва радиацията с щраквания. Колкото по-чести са те, толкова по-голям е интензитетът на излъчване. Устройството е чувствително към естествения фон. Може да се използва за сравняване на интензитета на излъчване на различни обекти чрез интензитета (честотата) на кликванията.
Схемата, показана на фиг. 1, съдържа преобразувател на напрежение на транзистори VT1 и VT2.
Високо напрежение, коригирано от диоди VD1. VD4 и изгладен от кондензатора C3, през резистора R5 влиза в сензора BD1. Импулсите, които генерира, се подават през разединителен кондензатор C5 и резистор R6 към основата на транзистора VT3, който ги усилва до мощността, необходима за достатъчно силенработа на сирената BF1. Захранващото напрежение VT3 се формира от диоден токоизправител VD5. VD8 и кондензатор C4.
Променливият резистор R2 е необходим за минимизиране на консумацията на ток. Неговият двигател е настроен така, че съпротивлението да е възможно най-голямо при наличие на щракания. След известно време на непрекъсната работа на устройството, след работа в сензора за радиация, съпротивлението може да бъде допълнително увеличено и щракванията няма да спрат и текущата консумация ще намалее. Тъй като батерията G1 се разрежда, това съпротивление ще трябва да бъде намалено. Местоположение на диоди VD1. VD4 от двете страни на намотката на трансформатора T1 намалява консумацията на енергия чрез елиминиране на презареждането на паразитния капацитет на тази намотка.
Конструкцията на устройството е показана на фиг. 2 в мащаб 1:1. За да се намали сложността на производството, беше използвана шарнирна инсталация. Инструментът е монтиран на ос с 8 резби. За да направите това, върху него е фиксиран трансформатор T1 в обем 9 (захванат от двете страни с гайки), направен върху бронирана феритна сърцевина B14 с пропускливост 1500 или 2000. По-големите детайли на веригата са залепени в краищата му отгоре и отдолу, а по-малките висят на техните проводници, запоени към залепени радио елементи. Най-малкият може да се постави отстрани на трансформатора. Взаимното разположение на частите е безразлично, стига том 9 да е рационално запълнен.
Към долния край на оста 8 е запоена скоба 15, извита от медна лента. Към него е прикрепена капачка 13 с гайка 11, изрязана от полиетиленова капачка на бутилка, която затваря цилиндричното тяло 12 от дъното, което е парче от пластмасова тръба. В горната част на оста 8 съгласно чертежа с помощта на гайки 6 е фиксиран прът 3, извит от медна тел, към който е запоена скоба 2 от тънъкмедна лента, задържаща сензор 1 заедно със същата скоба 19. Към горната гайка 6 е запоена метална пластина 5, към която е залепен звуков излъчвател 4, получен чрез отстраняване на пластмасовия корпус от капсулата (микрослушалка) TM-2A. Единият му извод е запоен към плоча 5, а другият с помощта на дълъг и тънък проводник (например PELSHO) е свързан към веригата, разположена в обем 9. Този проводник се навива върху тялото на звуковия излъчвател 4, докато се завинтва с гайка 6 върху оста 8. По този начин тялото 12 е неподвижно фиксирано между капака 13 и звуковия излъчвател 4, който е неговият втори капак.
Ос 8 служи като общ проводник, с който веригата е свързана с помощта на венчелистчета, поставени между гайките и частите, държани от тях. Променливият резистор R2 (7) и превключвателят S1 (10) са закрепени към корпуса 12 от външната му страна чрез натискане на нагретите с поялник изводи в пластмасата или залепени. Пластмасов прът 20 е прикрепен към скобата 15 с помощта на винтове, единият от които стърчи от вътрешната страна на скобата 15 и заедно с винта 16 със заострен край притиска батерията 17, така че да се образува електрически контакт между нейния корпус (отрицателен електрод) и скобата 15. Така батерията 17 е фиксирана в скобата 15, а нейният положителен електрод опира в пружинна плоча 21, запоена към плоча от фолио от фибростъкло 22, която е прикрепена към скоба 15 с винтове 23 и шайби 14.
В този случай пластината 21 не контактува електрически със скобата 15 и винтовете 23, а е свързана чрез проводник през превключвателя 10 с веригата, разположена в обема 9. За да се предотврати радиалното движение на батерията 17, се използва пластмасов пръстен 18, закрепен с винтове от долната страна на пръта 20 близо до скобата 19,свързан с проводник към веригата, намираща се в том 9. На корпуса 12 можете да прикрепите фиби или щифт, за да закрепите устройството към дрехите като значка.
Както можете да видите, дизайнът е направен от импровизирани материали, така че е лесно да се направи. Тъй като описаната конструкция съдържа отворен сензор 1, нищо не пречи на устройството да регистрира всяко йонизиращо лъчение, възприето от сензора BD1. Въпреки това е необходимо да предпазите сензора от повреда и да не го докосвате по време на радиационен мониторинг, тъй като това може да причини фалшиви аларми. Високото напрежение, приложено към сензора, не е опасно за човек, тъй като се подава през резистор с високо съпротивление - 15 MΩ.
Ако след правилно сглобяване преобразувателят не работи, е необходимо да смените клемите на намотките на трансформатора Т1, свързани към транзисторните колектори или към базовите резистори. Работата на преобразувателя може да се контролира чрез измерване на напрежението на кондензатора C4. Стойността му засяга само обема на кликванията. При променлив резистор R2 той трябва да бъде настроен на минимум, при който все още следват щраквания от естествения фон. Такова високо напрежение (25 V) за капсулата BF1 е напълно безвредно, тъй като се прилага към нея импулсно.
Намотките I, II, III, IV на трансформатора T1 съдържат 2 навивки проводник PEV-2 с диаметър 0,1 mm, а намотките VI и V съдържат съответно 60 и 1000 навивки проводник PEV-2 с диаметър 0,05 mm. Първо се навива намотката V. В този случай е необходимо да се гарантира, че началните и крайните завъртания на намотката не са в контакт, в противен случай ще настъпи повреда на изолацията с високо напрежение (в този случай преобразувателят може изобщо да не започне). За да направите това, по време на навиването е необходимо да направите поне две уплътнения от тънка кондензаторна хартия.Необходимо е да се гарантира, че намотките не се провалят по стените на намотката. След това се навива намотка VI, а след това и останалите намотки. Тази последователност на навиване до известна степен увеличава използването на сърцевината. Необходимо е да свържете външния край на намотката към диода VD2. В този случай завоите на V намотката, които са най-близо до другите намотки, няма да имат високо напрежение.
Кондензаторите C3, C5 трябва да издържат на напрежение от 400 V. Ако няма такива миниатюрни кондензатори, можете да използвате границата на напрежението, с която са направени кондензаторите, т.е. използвайте екземпляри с по-ниско напрежение на пробив. Това е оправдано от факта, че в случай на повреда на тези кондензатори няма други елементи да се повредят. Ако има кондензатори с капацитет от типа KSO, посочен на диаграмата, тогава техният размер може да бъде намален чрез смилане на пластмасовата им кутия с файл или счупването му с чук. Можете да използвате кондензатори с по-малък капацитет от посочения на диаграмата, но в същото време е необходимо да се гарантира, че транзисторът VT3 не започва да се отваря с вълни на кондензатора C3 и че силата на звука на кликванията не намалява значително. Като цяло, колкото по-голям е капацитетът на тези кондензатори, толкова по-добре. Останалите кондензатори са тип КМ.
Променлив резистор R2 - всякакъв тип с малки размери. Необходимо е да се прикрепи дръжка към двигателя му. Транзисторите VT1, VT2 могат да се използват с всякакъв буквен индекс, а транзисторът VT3 може да се използва с всякаква една и съща проводимост, която може да издържи на напрежение от 30 V. Може би при смяна на транзистор VT3 ще е необходимо да се намали съпротивлението на резистора R6, но не по-малко от 1 MΩ, за да не се намали ресурсът на сензора BD1. Сензорът за излъчване BD1 може да бъде заменен с SBM-21 или SBM-10. Тези сензори са миниатюрни, което драстично намалява размера на цялото устройство. Въпреки това, поради по-ниската чувствителност на тези сензори,чувствителността на самия индикатор. Устройството обаче остава чувствително дори към естествения фон. В същото време дизайнът претърпява минимални промени. Променят се само монтажните детайли на сензора. Диоди VD1. VD4 може да се прилага с всеки буквен индекс. Диоди VD5. VD9 може да бъде всякаква миниатюра с напрежение на пробив най-малко 30 V и ограничаваща честота най-малко 1 MHz.
Можете да увеличите захранващото напрежение на устройството до 3 V. В този случай е необходимо да намалите броя на завъртанията на намотките V, VI с 2 пъти. В този случай няма нужда от променлив резистор и консумацията на ток е намалена. Вместо верига от два последователни резистора R2, R4, ще бъде възможно да се включи един постоянен резистор със съпротивление, избрано за минималната консумация на ток.