Bộ đếm Geiger PKE Meter: 7 bước (có hình ảnh)

2025 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2025-01-23 15:15

Tôi đã muốn xây dựng một bộ đếm Geiger trong một thời gian dài để bổ sung cho Phòng đám mây làm mát Peltier của mình. (Hy vọng) không thực sự có nhiều mục đích hữu ích khi sở hữu một bộ đếm Geiger nhưng tôi chỉ thích những chiếc ống cũ của Nga và nghĩ rằng sẽ rất vui khi chế tạo một chiếc. Sau đó, tôi xem qua hướng dẫn gọn gàng của How-ToDo và nghĩ về việc xây dựng lại nó với một số cải tiến (ví dụ: ống lớn hơn). Sau khi tôi có tất cả các thiết bị điện tử và nối dây chúng, đã đến lúc thiết kế một vỏ bọc phù hợp. Khi tôi đưa quầy cho một người bạn, anh ấy nói rằng tôi nên làm cho vỏ máy trông giống như đồng hồ PKE từ những bộ phim ma quái những năm 1980. Không mất nhiều thời gian để thuyết phục tôi rằng đây là một ý tưởng tuyệt vời sẽ làm cho nó nổi bật hơn so với các bản dựng bộ đếm Geiger khác.

Như bạn có thể thấy trong video, bộ đếm phản ứng với phóng xạ bằng những tiếng tách âm thanh từ bộ rung piezo. Ngoài ra, các cánh gập ra khi tốc độ đếm tăng lên và đèn LED sẽ nhấp nháy nhanh hơn. Nó cũng có màn hình hiển thị tỷ lệ đếm và liều bức xạ được tính toán.

Quân nhu

Dự án được xây dựng bằng cách sử dụng các thành phần sau

Ống Geiger SBM-20 (ví dụ: ebay.de)

Bạn có thể mua nhiều ống Geiger cũ từ các nước hậu Liên Xô như Romania và Ukraine. Lúc đầu, tôi mua một ống SBM-19 lớn thậm chí còn trong bao bì gốc như trong hình trên. Đối với bản dựng cuối cùng, tôi cần một ống nhỏ hơn, vì vậy tôi đã mua một chiếc SBM-20 được gói trong tờ báo Ukraina và kèm theo một phiếu giảm giá cho chuyến tham quan Chernobyl;-)

Màn hình OLED, 0,96 ", 128x64 (ví dụ: ebay.de)

Hình ảnh hiển thị màn hình LCD 1,8 lớn hơn mà tôi định sử dụng cho một dự án khác

• Arduino Nano (ví dụ: ebay.de)
• Bộ rung piezo thụ động (ví dụ: ebay.de)
• Nâng cấp mô-đun 5 - 12 V lên 300 - 1200 V (ví dụ: ebay.de)

Điều này tạo ra 400 V cần thiết để vận hành ống Geiger

Nâng cấp mô-đun 0,9 - 5 V lên 5 V (ví dụ: ebay.de)

Vì dòng điện được rút ra từ ống là không đáng kể nên mô-đun chỉ cần có thể cung cấp ~ 100 mA cho Arduino và màn hình.

Mô-đun sạc ion LiPo / Li (ví dụ: ebay.de)

Đảm bảo mua một cái có bảo vệ phóng điện có các chân 'B +/-' và 'Out +/-' riêng biệt

Pin 18650 Li ion (ví dụ: ebay.de)

Tôi thích những loại có thương hiệu như LG vì tôi không tin một loại pin có tên chứa từ 'lửa'.

• Giá đỡ pin 18650 (ví dụ: ebay.de)
• Kẹp cầu chì 6,3 mm (ví dụ: conrad.de)

Đây là để giữ ống, do đó bạn không phải hàn nó trực tiếp

• Điện trở 10 KOhm (ví dụ: conrad.de)
• Điện trở 5-10 MOhm (ví dụ: conrad.de)
• Tụ điện 470 pF (ví dụ: conrad.de)
• Bóng bán dẫn NPN 2N3904 (ví dụ: conrad.de)
• công tắc trượt (ví dụ: amazon.de)
• SG90 micro servo (ví dụ: ebay.de)
• 14 chiếc đèn LED 3mm, màu vàng (ví dụ: conrad.de)
• 6 chiếc vít tự khai thác M2.2x6.5 (ví dụ: conrad.de)

Ngoài ra, tôi đã sử dụng sơn acrylic màu đen và bạc cho nhà ở. Ngoài ra còn có epoxy và sơn lót để làm mịn bản in 3D. Đối với mỗi dự án tốt, bạn cũng sẽ cần nhiều keo nóng, một số dây và mỏ hàn.

Bước 1: Các bộ phận in 3D

Lúc đầu, tôi muốn sử dụng thiết kế đồng hồ PKE của người có sở thích nhưng cuối cùng thì việc tạo mô hình CAD của riêng tôi từ đầu sẽ dễ dàng hơn, mặc dù tôi đã sao chép cơ chế di chuyển cánh của người chơi. Mô hình được thiết kế từ hình ảnh của đồ chơi đồng hồ PKE của Mattel và bạn có thể tìm thấy các tệp stl đính kèm. Sau khi in 3D, tôi phủ epoxy lên các bộ phận để làm phẳng bề mặt. Ngoài ra, phần tay cầm và phần thân nơi được dán với nhau bằng chất độn epoxy. Sau khi sơn phủ epoxy, các bộ phận được chà nhám sau đó phun sơn lót và sơn màu đen bạc. Thật không may, tôi đã không thể có được một bề mặt hoàn toàn nhẵn, đặc biệt là phần trên cùng của thân vỏ vẫn có một số lớp có thể nhìn thấy.

Bước 2: Hiệu chuẩn Servo

"loading =" lazy "tải mã lên arduino, các vị trí tối thiểu và tối đa của servo đã được xác định trước đó phải được nhập. Mã sử dụng ngắt để phát hiện xung geiger và nhấp vào bộ rung piezo. Nó cũng tính tổng đếm trong thời gian thẩm vấn là 1 giây và sau đó tính toán trung bình chạy qua 5 phép đo. Từ đó, tốc độ đếm theo cpm được tính và chuyển đổi thành liều bức xạ tính bằng µSv / h theo hệ số chuyển đổi từ trang web này. Để có số lượng cao hơn tỷ lệ đèn LED sẽ nhấp nháy nhanh hơn và các cánh sẽ gấp lại. Ngoài ra, tỷ lệ đếm và liều bức xạ cũng như điện áp pin hiện tại được hiển thị trên màn hình.

Tôi đã kiểm tra mạch điện bằng cách sử dụng một mảnh nhỏ của kim loại nhỏ (uranium oxit) mà tôi cũng đã sử dụng trong dự án Phòng đám mây của mình.

Bước 6: Gắn thiết bị điện tử

Sau khi mạch được kiểm tra thành công, tất cả các thành phần đã được gắn vào vỏ và gắn bằng keo nóng. Các dây cáp bên dưới cánh được cố định bằng keo nóng để chúng không cản trở chuyển động. Ngoài ra, một miếng băng cách điện nhỏ đã được đặt giữa kẹp cầu chì và cực âm của giá đỡ pin vì chúng rất gần nhau.

Bước 7: Hoàn thành dự án

Sau khi gắn tất cả các thành phần, vỏ được đóng lại bằng các vít M2.2x6.5. Vì cánh bị ép quá chặt nên tôi phải chà nhám thêm để đảm bảo chúng có thể di chuyển tự do. Thật không may, các chốt giữ vít trong báng cầm bị bung ra trong quá trình lắp ráp nên tôi đã sử dụng một ít keo nóng để làm cho nửa trên và nửa dưới được giữ lại với nhau.

Đoạn video cho thấy bộ đếm Geiger phản ứng với một mẩu kim loại khá lớn mà tôi đã sử dụng để giữ trong tầng hầm của mình.

Á quân trong cuộc thi Fandom