PKE Meter Geigerteller - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:16

Ik wilde al heel lang een geigerteller bouwen als aanvulling op mijn Peltier Cooled Cloud Chamber. Er is (hopelijk) niet echt veel nuttigs aan het bezitten van een geigerteller, maar ik ben dol op de oude Russische buizen en dacht dat het heel leuk zou zijn om er een te bouwen. Toen kwam ik de nette instructable van How-ToDo tegen en dacht erover om het opnieuw op te bouwen met enkele verbeteringen (bijv. Grotere buis). Nadat ik alle elektronica had en ze had aangesloten, was het tijd om een geschikte behuizing te ontwerpen. Toen ik de toonbank aan een vriend liet zien, zei hij dat ik de behuizing moest laten lijken op de PKE-meter uit de ghostbuster-films uit de jaren 80. Het duurde niet lang om me ervan te overtuigen dat dit een geweldig idee was, waardoor het zich zou onderscheiden van andere geigertellers.

Zoals je in de video kunt zien, reageert de teller op radioactiviteit met hoorbare klikken van een piëzo-zoemer. Bovendien klappen de vleugels uit als de telsnelheid toeneemt en gaan de leds sneller knipperen. Het heeft ook een display met de telsnelheid en de berekende stralingsdosis.

Benodigdheden

Het project is gebouwd met behulp van de volgende componenten:

SBM-20 Geigerbuis (bijv. ebay.de)

Je kunt veel oude Geiger-buizen kopen uit post-sovjetlanden zoals Roemenië en Oekraïne. In eerste instantie kocht ik een grote SBM-19 buis die zelfs in de originele verpakking zat zoals op de foto hierboven te zien is. Voor de uiteindelijke build had ik echter een kleinere buis nodig, dus kocht ik een SBM-20 die in een Oekraïense krant werd verpakt en een kortingsbon voor een Tsjernobyl-tour bevatte;-)

OLED-display, 0,96", 128x64 (bijv. ebay.de)

De afbeelding toont een groter 1,8-inch LCD-scherm dat ik van plan ben te gebruiken voor een ander project

• Arduino Nano (bijv. ebay.de)
• Passieve piëzo-zoemer (bijv. ebay.de)
• Step up module 5 - 12 V tot 300 - 1200 V (bijv. ebay.de)

Dit genereert de 400 V die nodig is om de Geiger-buis te laten werken

Step up module 0,9 - 5 V tot 5 V (bijv. ebay.de)

Aangezien de stroom die uit de buis wordt getrokken verwaarloosbaar is, hoeft de module slechts ~ 100 mA te leveren voor de Arduino en het display.

LiPo/Li-ion-oplaadmodule (bijv. ebay.de)

Zorg ervoor dat u degene krijgt met ontladingsbeveiliging met aparte 'B+/-' en 'Out+/-' pinnen

18650 Li-ionbatterij (bijv. ebay.de)

Ik geef de voorkeur aan merkproducten zoals LG, omdat ik een batterij niet vertrouw waarvan de naam het woord 'vuur' bevat.

• 18650 batterijhouder (bijv. ebay.de)
• 6,3 mm zekeringclips (bijv. conrad.de)

Deze zijn voor het vasthouden van de buis zodat je hem niet direct hoeft te solderen

• 10 KOhm weerstand (bijv. conrad.de)
• 5-10 MOhm weerstand (bijv. conrad.de)
• 470 pF condensator (bijv. conrad.de)
• 2N3904 NPN-transistor (bijv. conrad.de)
• schuifschakelaar (bijv. amazon.de)
• SG90 microservo (bijv. ebay.de)
• 14 stuks 3 mm LED's, geel (bijv. conrad.de)
• 6 stuks M2.2x6.5 zelftappende schroeven (bijv. conrad.de)

Daarnaast heb ik voor de behuizing zwarte en zilveren acrylverf gebruikt. Tevens epoxy en primer voor het egaliseren van de 3D print. Zoals voor elk fatsoenlijk project heb je ook veel hete lijm, wat draad en een soldeerbout nodig.

Stap 1: 3D-geprinte onderdelen

In eerste instantie wilde ik het PKE-meterontwerp van hobbyman gebruiken, maar uiteindelijk was het gemakkelijker om gewoon mijn eigen CAD-model helemaal opnieuw te maken, hoewel ik het mechanisme van hobbyman voor het bewegen van de vleugels kopieerde. Het model is ontworpen op basis van foto's van het PKE-meterspeelgoed van Mattel en u kunt de bijgevoegde stl-bestanden vinden. Na het 3D-printen heb ik de onderdelen gecoat met epoxy om het oppervlak glad te maken. Bovendien werden de greep en de behuizing aan elkaar gelijmd met epoxyvuller. Na epoxycoating werden de onderdelen geschuurd en vervolgens gespoten met primer en geverfd in zwart en zilver. Helaas is het me niet gelukt om een volledig glad oppervlak te krijgen, vooral het bovenste deel van de behuizing heeft nog wat zichtbare lagen.

Stap 2: Servokalibratie

"loading="lazy" uploaden van de code naar de arduino, de min en max posities van de servo die eerder werden bepaald moeten worden ingevoerd. De code gebruikt interrupts om een geiger-puls te detecteren en klikt op de piëzo-zoemer. Het somt ook de telt over een intergatietijd van 1 sec en berekent vervolgens het lopende gemiddelde over 5 metingen. Hieruit wordt de telsnelheid in cpm berekend en omgerekend naar een stralingsdosis in µSv/h volgens de omrekeningsfactor van deze website. Voor een hogere telling snelheid knipperen de LED's sneller en klappen de vleugels uit. Ook worden de telsnelheid en stralingsdosis evenals de huidige batterijspanning weergegeven op het display.

Ik heb het circuit getest met een klein stukje pekblende (uraniumoxide) dat ik ook in mijn Cloud Chamber-project heb gebruikt.

Stap 6: Elektronica monteren

Nadat de schakeling met succes was getest, werden alle componenten in de behuizing gemonteerd en met hete lijm vastgemaakt. De kabels onder de vleugels werden vastgezet met hete lijm zodat ze de beweging niet blokkeren. Daarnaast is er een klein stukje isolatietape tussen de zekeringclip en de minpool van de batterijhouder geplaatst omdat ze heel dicht bij elkaar zaten.

Stap 7: Voltooid project

Na montage van alle componenten werd de behuizing dichtgemaakt met de M2.2x6.5 schroeven. Omdat de vleugels te strak waren aangedrukt moest ik nog wat schuren om ervoor te zorgen dat ze vrij konden bewegen. Helaas braken de schroefhouders in de greep tijdens de montage, dus ik gebruikte wat hete lijm om de bovenste en onderste helft bij elkaar te houden.

De video laat zien hoe de geigerteller reageert op een vrij groot stuk pekblende dat ik vroeger in mijn kelder bewaarde.

Tweede plaats in de Fandom-wedstrijd