Aanpasbare Geiger Muller-teller

Over dit project

ZOALS OPGEMERKT DOOR HET WERK VAN ADNOVEA, GEBRUIKT DIT APPARAAT GEVAARLIJKE HOGE VOLTAGES (400 V). TERWIJL DE STROOM LAAG ZIJN, KAN ELKE HOEVEELHEID STROOM OF VOLTAGE DIE IN HET MENSELIJK LICHAAM WORDT GENTRODUCEERD, EEN ARRITMIE IN HET HART VEROORZAKEN DIE HET KAN STOPPEN EN TOT DE DOOD LEIDEN. MENSEN DIE DIT PRODUCT BOUWEN MOETEN ENIGE ERVARING MET ELEKTRONICA HEBBEN EN UITERST BELANGRIJK ZIJN MET DE PASSENDE VEILIGHEIDSMAATREGELEN BIJ HET GEBRUIK VAN HET HOOGSPANNINGSASPECT VAN HET CIRCUIT.

Mijn doel was om het werk van AdNovea over te nemen en een Geiger Muller-teller te maken die ik meer vrijheid had om te programmeren zoals ik wilde (het AdNovea-werk gebruikte scripts die ik niet het juiste programma kon vinden om te wijzigen). Dit zou een gebruiker in staat stellen om zowel de fysica van de buis beter te begrijpen, maar ook een dergelijk apparaat te creëren dat voldoet aan hun projectwensen/behoeften.

Voor het project heb ik het schakelschema van AdNovea vereenvoudigd om iets meer te maken voor wat ik zocht:een persoonlijke teller die de tellingen laat zien, maar niet te ingewikkeld wordt met ethernetverbindingen en verbinding met nationale netwerken. Ik heb geëxperimenteerd met Bluetooth-modules en zoemers en deze kunnen ermee werken, hoewel ik ervoor koos ze niet te gebruiken omdat ik meer een achtergrondstralingsteller wilde waar ik naar kon verwijzen wanneer ik wilde.

De constructie is zeer eenvoudig (zie schakelschema). Het enige moeilijke aan dit project was het verkrijgen van enkele onderdelen (de GM-buis en de hoogspanningsomvormer). Ik kocht beide items voor weinig geld op Ebay, maar beide werden van ver weg verkocht (respectievelijk Oekraïne en China), dus het duurde 3-4 weken om de items te ontvangen.

Ik begon met het monteren van de schakeling op een breadboard om de schakeling het beste te evalueren en waar ik deze naar mijn wensen kon manipuleren. Ik assembleerde het volgens het diagram van AdNovea, maar liet de zoemer, ethernetmodule en weerstand die naar de GM-buis leidden weg (ik kreeg niet voldoende stroom naar de buis met dat circuitontwerp waardoor het niet werkte). Daarna heb ik alles op een printplaat gesoldeerd.

Ik heb hier een Arduino uno genoemd als wat ik heb gebruikt, maar je zou waarschijnlijk ruimte in een container kunnen besparen door een nano te gebruiken. Ik heb elektrische tape gebruikt om de GM-buis aan de printplaat te bevestigen om ruimte te besparen en om de klemmen op de spanningstransformator te bedekken om de veiligheid te verbeteren. Omdat ik beperkte apparatuur heb om mee te spelen en gaten te boren met een plastic container om iets te maken dat lijkt op wat AdNovea had, gebruikte ik de kartonnen doos die ik kreeg toen ik mijn Arduino-circuitkit voor het eerst kocht.

Ik heb wel een gat in de bovenkant van de doos gesneden zodat het LED-display daar precies in kon passen (en ik heb dit verder versterkt met tape).

Ik heb ook een gat in de zijkant van de doos gesneden om een ​​USB-kabel binnen te laten en het apparaat van stroom te voorzien.

Ik probeerde 9V-batterijen te starten, maar zoals verwacht gingen de batterijen niet lang mee. Ten slotte heb ik indien nodig extra elektrische tape rond de doos/printplaat aangebracht op punten waar het circuit in contact kan komen met het karton om te beschermen tegen brand en signaalverlies.

Het programma dat ik voor mijn project heb ontworpen, neemt de tellingen die elke 30 seconden door de GM-buis worden verzameld, vermenigvuldigd met 2 om een ​​geschatte telling per minuut te geven (meeteenheid van GM-buizen). Vervolgens heb ik metrische systeemconversies gebruikt om uSv/uur te rapporteren, wat een meer algemeen gebruikte referentiemeting is. Terwijl het apparaat deze code blijft doorlopen, liet ik het het gemiddelde van de metingen rapporteren die progressief werden verzameld, samen met de standaardfout (SD / sqrt(n)). Statistisch gezien koos ik voor de standaardfout, omdat uiteindelijk een monster wordt verzameld van de gemiddelde achtergrondstralingsniveaus, waardoor SE de geschiktere maatstaf is. Helaas kon ik vanwege de geheugenbeperkingen van de Arduino slechts een reeks metingen van 100 items maken (als ik er meer mee speelde, misschien meer dan dit). De buis zal dus alleen gedurende 50 minuten nauwkeurig waarden weergeven, wat niettemin een goede steekproefomvang is.

Omdat ik naar mijn volgende project wilde gaan (het bouwen van een apparaat van het type aderzoeker omdat ik een medische professional ben), heb ik niet achter enkele kleinere wijzigingen aangegaan die ik voor het apparaat kon aanbrengen (zoemer plaatsen, dus als CPM meer dan achtergrondstraling is, wordt het zou een alarm afgaan met waarschuwingstekst, spelen met mijn variabele 'logperiode' om de nauwkeurigheid formeel te evalueren met kortere perioden om snellere metingen te leveren die redelijk zijn), maar anderen die wat meer aan dit apparaat willen werken, moeten volledig spelen hiermee zoveel ze willen en het beter maken.

#include #include unsigned long counts; //variabele voor GM Tube-gebeurtenissen unsigned long previousMillis; //variabele voor het meten van timefloat gemiddeldeCPM;float sdCPM;int huidigeCPM;float calcCPM;LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 20, 4);float CPMArray[100];#define LOG_PERIOD 30000 // telsnelheid (in milliseconden) ongeldige setup() { //setup telt =0; huidige CPM =0; gemiddelde CPM =0; sdCPM =0; calcCPM =0; lcd.init(); lcd.achtergrondverlichting(); Serieel.begin(9600); pinMode(2, INPUT); attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(2), impuls, FALLING); //definieer externe interrupts}void loop() {//hoofdcyclus lcd.setCursor(0,2); lcd.print("CPM-telling:"); lcd.print(tellingen); unsigned long currentMillis =millis(); if (currentMillis - previousMillis> LOG_PERIOD) { previousMillis =currentMillis; CPMArray [huidige CPM] =telt * 2; lcd.wissen(); lcd.setCursor(0,0); lcd.print("uSv/hr:"); lcd.print (uitvoer Sieverts (CPMArray [huidige CPM])); telt =0; gemiddelde CPM =0; sdCPM =0; // calc avg en sd voor (int x=0;x  
 
 Schema's  
 Schema is raar, dus als je opent met Fritzing, worden dingen om de een of andere reden verplaatst. geiger_counter_4LAnJvZEpC.fzz