Contador Geiger PKE Meter: 7 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:37

Há muito tempo que desejo construir um contador Geiger para complementar a minha Câmara de Nuvem Resfriada Peltier. Não há (espero) um propósito muito útil em possuir um contador Geiger, mas eu simplesmente adoro os velhos tubos russos e pensei que seria muito divertido construir um. Então me deparei com o que pode ser instruído por How-ToDo e pensei em reconstruí-lo com algumas melhorias (por exemplo, tubo maior). Depois que eu peguei todos os eletrônicos e os conectei, era hora de projetar um gabinete adequado. Quando mostrei o balcão a um amigo, ele disse que eu deveria fazer a caixa se parecer com o medidor PKE dos filmes caça-fantasmas dos anos 1980. Não demorou muito para me convencer de que essa era uma ótima ideia que faria com que se destacasse de outras construções de contadores Geiger.

Como você pode ver no vídeo, o contador reage à radioatividade com cliques audíveis de uma campainha piezoelétrica. Além disso, as asas se dobram quando a taxa de contagem aumenta e os LEDs piscam mais rápido. Também possui um display que mostra a taxa de contagem e a dose de radiação calculada.

Suprimentos

O projeto foi construído usando os seguintes componentes

Tubo Geiger SBM-20 (por exemplo, ebay.de)

Você pode comprar muitos tubos Geiger antigos de países pós-soviéticos, como Romênia e Ucrânia. No início, comprei um tubo SBM-19 grande que até vinha na embalagem original conforme mostrado na foto acima. Para a construção final, eu precisava de um tubo menor, então comprei um SBM-20 que veio embrulhado em jornal ucraniano e incluía um cupom de desconto para uma excursão em Chernobyl;-)

Tela OLED, 0,96 ", 128x64 (por exemplo, ebay.de)

A imagem mostra um display LCD maior de 1,8 que pretendo usar em outro projeto

• Arduino Nano (por exemplo, ebay.de)
• Buzzer piezo passivo (por exemplo, ebay.de)
• Módulo de aumento 5 - 12 V para 300 - 1200 V (por exemplo, ebay.de)

Isso gera os 400 V necessários para operar o tubo Geiger

Módulo de aumento de 0,9 - 5 V a 5 V (por exemplo, ebay.de)

Como a corrente retirada do tubo é insignificante, o módulo só precisa ser capaz de fornecer ~ 100 mA para o Arduino e o monitor.

Módulo carregador LiPo / Li íon (por exemplo, ebay.de)

Certifique-se de obter aquele com proteção contra descarga que tem pinos separados 'B +/-' e 'Out +/-'

Bateria de íon de lítio 18650 (por exemplo, ebay.de)

Prefiro as de marca como a LG, pois não confio em uma bateria cujo nome contenha a palavra 'fogo'.

• Porta-bateria 18650 (por exemplo, ebay.de)
• Clipes de fusível de 6,3 mm (por exemplo, conrad.de)

Eles são para segurar o tubo para que você não precise soldá-lo diretamente

• Resistor de 10 KOhm (por exemplo, conrad.de)
• Resistor de 5-10 MOhm (por exemplo, conrad.de)
• Capacitor 470 pF (por exemplo, conrad.de)
• 2N3904 transistor NPN (por exemplo, conrad.de)
• interruptor deslizante (por exemplo, amazon.de)
• SG90 micro servo (por exemplo, ebay.de)
• 14 pcs de LEDs de 3 mm, amarelos (por exemplo, conrad.de)
• 6 peças M2.2x6.5 parafuso auto-roscante (por exemplo, conrad.de)

Além disso, usei tinta acrílica preta e prata para a caixa. Também epóxi e primer para suavizar a impressão 3D. Como em todo projeto decente, você também precisará de muita cola quente, um pouco de arame e um ferro de solda.

Etapa 1: peças impressas em 3D

No início, eu queria usar o design do medidor PKE de um amador, mas no final foi mais fácil fazer meu próprio modelo CAD do zero, embora tenha copiado o mecanismo do amador para mover as asas. O modelo foi desenhado a partir de fotos do medidor PKE da Mattel e você pode encontrar os arquivos stl em anexo. Após a impressão 3D, revesti as peças com epóxi para alisar a superfície. Além disso, o punho e o corpo da caixa foram colados com um enchimento epóxi. Após o revestimento com epóxi as peças foram lixadas, pulverizadas com primer e pintadas nas cores preta e prata. Infelizmente, não consegui obter uma superfície totalmente lisa, principalmente a parte superior do corpo da caixa ainda com algumas camadas visíveis.

Etapa 2: Servo Calibração

"carregando =" preguiçoso "ao carregar o código para o arduino, as posições mín. e máx. do servo que foram determinadas anteriormente devem ser inseridas. O código usa interrupções para detectar um pulso geiger e clica na campainha piezo. conta ao longo de um tempo de interação de 1 segundo e, em seguida, calcula a média de execução de 5 medições. A partir disso, a taxa de contagem em cpm é calculada e convertida em uma dose de radiação em µSv / h de acordo com o fator de conversão deste site. Para uma contagem mais alta taxa os LEDs piscarão mais rápido e as asas se dobrarão. Além disso, a taxa de contagem e a dose de radiação, bem como a tensão atual da bateria, são mostradas no visor.

Testei o circuito usando um pequeno pedaço de pitchblenda (óxido de urânio) que também usei em meu projeto Cloud Chamber.

Etapa 6: Montagem de eletrônicos

Depois que o circuito foi testado com sucesso, todos os componentes foram montados na caixa e fixados com cola quente. Os cabos abaixo das asas foram presos com cola quente para não bloquearem o movimento. Além disso, um pequeno pedaço de fita isolante foi colocado entre o clipe do fusível e o terminal negativo do porta-bateria porque eles estavam muito próximos.

Etapa 7: Projeto Concluído

Após a montagem de todos os componentes, a carcaça foi fechada com os parafusos M2.2x6.5. Como as asas estavam pressionadas com muita força, tive que lixar mais um pouco para garantir que elas pudessem se mover livremente. Infelizmente, os suportes de parafuso na alça quebraram durante a montagem, então usei um pouco de cola quente para fazer as metades superior e inferior se unirem.

O vídeo mostra o contador Geiger reagindo a um pedaço bastante grande de pitchblende que eu costumava manter em meu porão.

Vice-campeão no concurso Fandom