Як самому зробити індикатор радіоактивності - Мої статті - Комп’ютер та інтернет - АТ Завод горного
Як самому зробити індикатор радіоактивності
Для складання вибрав схему С. Ротар Радіоаматор 11/91 с.31 (без схеми виміру). Вона проста і не містить дефіцитних деталей. Найголовніша деталь – лічильник Гейгера-Мюллера типу СБМ-20 або СТС-5. Їх можна знайти та купити в інтернеті, ціна від 600-700 руб. Висновки лічильника повинні бути добре опресовані і не мати люфтів, інакше лічильник може виявитися бракованим і не працюватиме. Не використовуйте лічильник СІ3БГ, він наполовину дешевший, але дає всього 1-2 імпульси на хвилину. Для нашого індикатора він не підходить.
За габаритами лічильника треба підібрати або купити корпус для індикатора. Я використовував корпус з розмірами 155х75х28 мм, що був у продажу. За розмірами корпусу виріжте із фольгованого текстоліту плату. У корпусі необхідно передбачити місце для батареї типу Крона (9 вольт). У платі відразу ж просвердліть отвори під кріпильні шурупи.
Є багато технологій виготовлення друкованих плат, але просту друковану плату можна виготовити за допомогою різака. Зробити його можна зі шматка ножівочного полотна (підійде затуплене або навіть зламане полотно). На наждаку заточіть його за формою, показаною на малюнку.
Краще виготовити відразу два різака - перший із шириною різу 0,5 мм, другий із шириною різу 0,8-1 мм. Для розробки друкованої плати вам знадобиться аркуш міліметрового та аркуш копіювального паперу. Бажано використовувати папір із клітинами зі стороною 2,5 мм. На міліметрівці накресліть прямокутник за розмірами плати. Починайте компонувати деталі, щоб ділянки фольги, що з'єднують висновки деталей, були коротшими і простішими за формою. Ізоляцією між провідниками будуть борозенки, прорізані у фользі різаком. Звичайні ланцюги можна ізолюватиборозенками шириною 0,5 мм. У цій схемі є високовольтні ланцюги (400 Вольт), ізолюйте такі ділянки борозенками шириною 1-1,5 мм. Як лінійку при прорізанні борозен зручно використовувати ножівкове полотно.
Іноді доводиться застосовувати дротяні перемички для з'єднання різних ділянок друкованої плати. На момент розробки друкованої плати у вас повинні бути припасовані всі необхідні деталі. Перевагою даної технології є можливість використовувати деталі, що є у вас, можна використовувати резистори більшої потужності або конденсатори на більшу напругу. Я використовував резистори потужністю 0,5-1 Вт, хоч можна було поставити 0,125 Вт. Наведений малюнок друкованої плати можна взяти за основу, підкоригувавши його з урахуванням деталей. Готовий малюнок друкованої плати через копірку переведіть на фольгу.
Протріть фольгу спиртом, щоб малюнок краще надрукувався. Просвердліть отвори діаметром 0,8 мм під виводи мікросхеми. Зручно використовувати мікродриль на основі двигуна ДПМ-25 із набором цанг. Мікрорель можна замовити в Посилторгу www.dessy.ru
Ставимо свердло в точку свердління, включаємо дриль і плавно натискаємо на свердло. Через секунду отвір буде просвердлено. Після цього прорізаємо борозенки та свердлимо інші отвори. Коли плата буде готова, зачищаємо задирки дрібнозернистою шкіркою. Перед монтажем бажано перевірити деталі на урвище або коротке замикання. Інший варіант – використовуйте макетну плату з рядами отворів. Високовольтні ланцюги відокремте від інших ізоляційними проміжками в сумі щонайменше 1-2 мм.
Якщо це ваша перша радіоаматорська конструкція, потренуйтеся спочатку на пайці непотрібних деталей. Придбайте паяльник потужністю 25-40 Вт. Передвикористанням жало паяльника треба заблудити. Спочатку зачистіть жало напилком, увімкніть паяльник, після прогріву проведіть кінцем жала по шматку каніфолі і відразу після цього по шматку припою. Поверхня жала повинна вкритися тонким шаром припою. Очищаємо плату від забруднень і залуджуємо ділянки біля отворів. Добре прогрітим паяльником візьміть на жало трохи припою, торкніться шматка каніфолі і лудіть ділянку плати. Перед паянням деталей залудіть висновки. Виведення деталі притисніть до шматка каніфолі, добре прогрітим паяльником візьміть на жало трохи припою і починайте водити жалом по виведенню деталі, повертаючи її навколо осі, щоб обдурити з усіх боків. Тримайте виведення транзистора або діода пінцетом, щоб захистити деталь від перегріву та не обпалити пальці. Секретам радіоаматорської пайки присвячена ціла глава в книзі "Енциклопедія радіоаматора-початківця" Нікуліна С.А. та Повного А.В. Книгу можна завантажити в інтернеті або з Яндекс-диску.
Перед монтажем лічильника рекомендується перевірити його. Можна прочитати про це у статті Перевірка СБМ-20 та СТС-5
Місце паяння треба змочити рідким каніфольним флюсом. Флюс можна приготувати самому, розчинивши шматочки каніфолі у спирті. Добре прогрітим паяльником беремо трохи припою і торкаємося місця паяння, прогріваючи виведення деталі та друкарську доріжку. Чекаємо на дві-три секунди. Припій розтікається та заповнює всі порожнечі. Паяння має бути гладким і матовим. Не тикайте кілька разів за місцем паяння, а просто придавіть жало і чекайте, коли припій сам розтечеться. Занадто довго прогрівати теж не можна (30 сік і більше), може вийти з ладу радіодеталь. Якщо припій на жалі у вигляді кашки, значить паяльник погано прогрітий. Але й перегрітим паяльником теж не можна паяти, флюс швидко вигоряє та погіршується якість паяння.Дуже перегрітий паяльник взагалі не паяє, а припій згортається в кульку.
Найважча робота - виготовлення котушки L1. Котушка намотується на двох складених разом кільцях М2000НМ – М3000НМ К20х12х6. Закругліть надфілем гострі кромки кілець і обмотайте сердечник фторопластової стрічкою або стрічкою з лакоткані шириною 3-4 мм. Провід намотують за допомогою човника. Човник виріжте зі шматка текстоліту або спаяйте зі шматків мідного дроту. Закругліть край човна, щоб не пошкодити провід. Заміряйте середню довжину витка і помножте на 200 (кількість витків), отримаємо довжину дроту для намотування. Відміряємо провід і намотуємо на човник. При намотуванні котушки намагайтеся укладати провід виток до витка. Залишіть зазор 2-3 мм між початком та кінцем намотування. Витки дроту на початку та в кінці котушки закріпіть клеєм. Кінці дроту котушки зачистіть, складіть 2-3 рази, скрутіть і залудіть. Готова котушка кріпиться до плати гвинтом М3 з гайкою. Під гвинт підкладіть велику картонну чи пластмасову шайбу. У жодному разі не кріпіть котушку мідними дужками, припаюючи їх до плати. Вийдуть короткозамкнуті витки і котушка не працюватиме.
Зібраний високовольтний випрямляч необхідно налаштувати так, щоб на конденсаторі C2 була напруга 380-400 для живлення лічильника Гейгера-Мюллера. Налаштування полягає у підборі опору резистора R1. На час налаштування замініть його змінним резистором у межах 2 Мом. Напруга велика, а струм дуже маленький, тому замір робиться через дільник напруги. Дільник складається з двох резисторів 9,1 Мом та 1 Мом. Резистор 9,1 Мом можна замінити ланцюжком резисторів меншого опору. Заміряти напругу треба високоомним вольтметром, наприклад, В7-20. Напруга, заміряна цим вольтметром на межі 1000 В,складає 36-38 вольт. Напруга на аноді лічильника Гейгера буде удесятеро більше, тобто. 360-380 вольт. Можна використати дешевий китайський мультиметр DT-830B. Мабуть, через знижений вхідний опір він приблизно вдвічі занижує показання. На резистори дільника 1 Мом показує 20 вольт, а має бути 38-40 Вольт. Але лічильник Гейгера працює нормально, отже напруга на аноді лічильника близько 380-400 Вольт. Обережніше при налаштуванні можна отримати удар струмом.
Після цього збирають решту схеми. Лічильник Гейгера кріпиться контактними стійками, які виготовляють із канцелярської скріпки. Скріпку згинають кільцем так, щоб вона з натягом одягалася на виведення лічильника. Один із кінців скріпки відгинають і, залишивши кілька міліметрів у довжину, відрізають. Стійки надягають на висновки лічильника, відігнуті кінці вставляють в отвори друкованої плати та припаюють. При лудженні висновків стійок використовуйте паяльну кислоту. Для підключення СБМ-20 також підходять гнучкі контакти, призначені для плавких трубчастих запобіжників діаметром 6,3 мм. У жодному разі не припаюйте дроти безпосередньо до контактів лічильника.
Зібраний без помилок індикатор подальшого налагодження не вимагає.
Після паяння на платі залишаються напливи каніфолі. Їх треба видалити. Я це роблю зубною щіткою, змоченою у спирті. Але і після такого очищення на платі залишається тонкий наліт каніфолі, що знижує опір ізоляції. Для низьковольтних кіл це має значення. У нас схема має високовольтні ланцюги, знижений опір ізоляції може погіршити її роботу. Тому протираємо плату ще раз ваткою, змоченою в чистому спирті, тобто. без розчиненої у ньому каніфолі.
Індикатор нескладний за схемою і працює, але має одинНедолік - поряд із клацаннями від лічильника може прослуховуватися фон від працюючого генератора. Для зниження рівня фону паралельно резистори R3 (220K) підключений конденсатор C5 ємністю 1000 -1500 пФ. Він шунтує перешкоди на вході мікросхеми, знижуючи рівень фону. Тим самим забезпечується чіткіша робота індикатора. Хочу наголосити на важливій ролі цього конденсатора, у вихідній схемі його взагалі немає. Підберіть його ємність за найменшим рівнем фону і гучності клацань в динаміці, що влаштовує вас. Я зупинився на значенні 1000 пФ. Також зниження рівня перешкод можна підібрати ємність конденсатора C4.
Не приклеюйте та не кріпіть жорстко динамік до корпусу. Це збільшує гучність фону. Найкраще закріпити динамік не жорстко всередині корпусу, наприклад, дужками із мідного дроту. Тут вони будуть цілком доречними. За такого способу кріплення фон на відстані 0,5 м майже не чутний.
Якщо ви хочете позбавитися фону, зберіть індикатор за іншою, складнішою схемою. У ній сигнал від лічильника Гейгера запускає одновібратор, що формує імпульс певної тривалості. Цей імпульс включає мультивібратор, який видає коротке звукове клацання. У проміжках між клацаннями звук відсутній.
Схема є гібридом вищеописаної схеми і схеми Куртенко Н.А. Для збільшення гучності я доповнив її транзисторним каскадом із виходом на динамік. Щоб батарея не бовталася в корпусі індикатора, оберніть її шматочком поролону або м'якої упаковки завтовшки 2-3 мм.
Можна підвищити економічність схеми, якщо підключити до виходу мультивібратора звуковий сповіщувач ПЗЗ-1 або подібний. І тут транзисторний каскад стає непотрібним.
Книгу Ю.А. Виноградовау форматі djvu можна завантажити у каталозі файлів.