загрузка...

Простой радиационный индикатор


Его принципиальная схема показана на рис. 11.
Здесь BDl — датчик ионизирующей радиации — счетчик Гейгера типа СБМ20. Высокое напряжение на его аноде формирует блокинг-генератор (VTl, Tl и др.). На повышающей обмотке I трансформатора Tl периодически с частотой в несколько герц (f = 1/R6C5) возникают импульсы напряжения, амплитуда которых близка к Uinin = (Uc6 - 0,5) • п,/п2 = (9 - 0,5)420/8 = 450 В (Uc6 = 9 В — напряжение питания блокинг-генератора, 0,5 В — импульсное напряжение насыщения транзистора КТ3117А; п, и п2 — число витков в обмотках I и II трансформаторов). Эти импульсы через диоды VDl и VD2 заряжают конденсатор Cl, который и становится таким образом источником питания счетчика Гейгера. Диод VD3, демпфируя обратный импульс напряжения на обмотке II, препят-

Рис. 11. Принципиальная схема радиационного индикатора
Рис. 11. Принципиальная схема радиационного индикатора


ствует переходу блокинг-генератора в режим значительно более высокочастотного LC-генератора.
При возбуждении счетчика Гейгера (3-частицей или у-квантом в нем возникает импульс тока с коротким фронтом и затянутым спадом. Соответственно импульс напряжения такой же формы возникает на его аноде. Его амплитуда — не менее 50 В.
Назначение одновибратора, выполненного на элементах DDl.I и DDl.2, состоит в том, чтобы преобразовать импульс, снятый с анода счетчика Гейгера, в «прямоугольный» импульс цифрового стандарта длительностью tHsm = 0,7 • R4 • СЗ = 0,7 • 106 • 0,01 • IO'6 = 7 мс. В его формировании важную роль играет резистор R2 — он ограничивает ток в защитных диодах микросхемы до величины, при которой «нулевое» напряжение на входе[XI] 8 DDl.I остается в пределах [U0].
Этот 7-миллисекундный «единичный» импульс поступает на вход 6 мультивибратора, выполненного на элементах DD 1.3 и

Рис. 12. Печатная плата индикатора
Рис. 12. Печатная плата индикатора


DD1.4, и создает нужные для его самовозбуждения условия[XII] Мультивибратор возбуждается на частоте F = 1/2 • 0,7 • R7 ¦ С7 = = 1/2 • 0,7 • 51 • IO[XIII] • 0,01 • IO 6^ 1400 Гц, и парафазно подключен

Рис. 13. Моитаж оксидного конденсатора (а) и резистора (б)
Рис. 13. Моитаж оксидного конденсатора (а) и резистора (б)


ный к его выходам пьезоизлучатель трансформирует это возбуждение в короткий акустический щелчок.
Печатную плату индикатора изготавливают из двустороннего фольгированного стеклотекстолита толшиной 1,5 мм. На рис. 12, а показана монтажная ее сторона, а на рис. 12, б — конфигурация фольги под деталями (нуль-фольги).
Почти все резисторы в индикаторе МЛТ-0,125 (Rl — КИМ- 0,125). Конденсаторы: Cl - К73-9; С2 - КД-26; СЗ, С7 и С8 - КМ-6 или KlO-17-26; С4 и С6 - К50-40 или К50-35; С5 - К53-30. Монтируют эти элементы на печатной плате так, как показано на рис. 13. Черными квадратами на рис. 12, б показаны соединения их «заземляемых» выводов с нуль-фольгой; черными квадратами со светлой точкой в центре — соединения с нуль-фольгой некоторых фрагментов печатного монтажа (рис. 14, а) и вывода 7 микросхемы (рис. 14, б).
Счетчик СБМ20 фиксируют в нужном положении с помощью контактных стоек, которые можно изготовить, например, из канцелярских скрепок (рис. 15). Их внатяг надевают на выводы счетчика и припаивают к печатной плате (для прочности — с обеих сторон).
Микросхема
Рис. 14. «Прокалывающая» перемычка (а) и «заземление» выв. 7 микросхемы K561J1A7 (б)
6)


Рис. 14. «Прокалывающая» перемычка (а) и «заземление» выв. 7 микросхемы K561J1A7 (б)

Рис. 15. Крепление счетчика СБМ20 и платы на лицевой панели индикатора
Рис. 15. Крепление счетчика СБМ20 и платы на лицевой панели индикатора


Во избежание перегрева, возможного при пайке толстой стальной проволоки, рекомендуется пользоваться хорошим флюсом.
Трансформатор Tl наматывают на кольцевом сердечнике МЗОООНМ (никель-марганцевый феррит) типоразмера К16х10х4,5 мм (внешний диаметр х внутренний диаметр х высота). Острые ребра сердечника заглаживают шкуркой и покрывают электрически и механически прочной изоляцией, например, обматывают тонкой лавсановой или фторопластовой лентой.

Первой наматывают обмотку I, она содержит 420 витков провода ПЭВ-2-0,07. Намотку ведут почти виток к витку, в одну сторону, оставляя между ее началом и концом промежуток в I...2 мм. Обмотку I покрывают слоем изоляции и поверх наматывают обмотку II — 8 витков провода диаметром 0,15...0,2 мм в любой изоляции — и обмотку IIl — 3 витка тем же проводом. Обмотки II и III должны быть распределены по сердечнику возможно равномернее. Расположение обмоток и их выводов должно соответствовать рисунку печатной платы, а их фазировка — указанной на
Рис. 16. Монтаж трансформатора блокинг-генератора
Рис. 16. Монтаж трансформатора блокинг-генератора


Рис. 17. Лицевая панель индикатора
Рис. 17. Лицевая панель индикатора


принципиальной схеме (синфазные концы обмоток — входящие в отверстие сердечника с одной стороны — обозначены точками).
Изготовленный трансформатор покрывают слоем гидроизоляции, например, обматывают узкой полоской липкой изоленты ПВХ. На плату трансформатор крепят винтом М3 с использованием двух эластичных (не продавливающихся обмоток) шайб (рис. 16).
Смонтированную штату крепят на передней панели (рис. 17), изготовленной из ударопрочного полистирола толщиной 2 мм, к которой приклеен[XIV] уголок-вы городка для размещения «Корунда» (во избежание последствий разгерметизации источники питания не рекомендуется размещать непосредственно в электронной части приборов). На этом уголке приклеены полоски того же полистирола, между которыми вводится печатная плата. Плата крепится винтом М2 к стойке-опоре, приклеенной к передней панели (рис. 15).
В передней панели вырезают отверстие диаметром 30 мм под пьезоизлучатель ЗП-1 (в образовавшееся таким образом гнездо ЗП-1 может быть вклеен или зафиксирован в нем как-то иначе).
С внешней стороны это отверстие может быть закрыто декоративной решеткой. На передней панели размещают и выключатель писания типа ПД9-1.
Полностью смонтированную переднюю панель вводят в корпус- прибора — коробку соответствующих размеров, изготовленную из того же полистирола. В стенке корпуса, примыкающей непосредственно к счетчику Гейгера, необходимо вырезать прямоугольное отверстие размером 10 х 85 мм, которое во избежание ослабления контролируемого излучения (табл. 2) можно перекрыть лишь редкой решеткой.
Таблица 2

Материал

Толщина, мм

Кратность ослабления

Дюралюминий

1,4

9,5

Фольгированный стеклотекстолит

1,5

7

Ударопрочный полистирол

2,0

4

Изолента ПВХ

0,25

1,3

Полиэтиленовая пленка

0,05

1,1

Алюминиевая фольга

0,02

1,02


О              возможных заменах. Счетчик СБМ20 выпускается в трех модификациях, различающихся, лишь оформлением выводов. Близок по своим характеристикам к СБМ20 и выпускавшийся ранее счетчик СТС5.
Может быть заменен и пьезоизлучатель ЗП-1: излучатель ЗП-22, имеющий те же размеры, практически ни в чем ему не уступает.
В блокинг-генераторе можно использовать любой среднечастотный кремниевый транзистор, имеющий импульсное напряжение насыщения не выше 0,5 В (при токе в коллекторе I...2 А) и коэффициент усиления по току не менее 50.
Диоды VDl и VD2 можно заменить столбом КЦ111А. При каких-либо других заменах необходимо обращать внимание на обратный ток диода — он не должен превышать 0,1 мкА. В противном случае радиационный индикатор, утеряв энергоэкоиомич- ность, превратится в весьма заурядный прибор.
Индикатор преобразует кратковременный импульс тока, возникающий в счетчике Гейгера под действием ионизирующей частицы, в акустический щелчок. И если реакция счетчика СБМ20 на естественный радиационный фон составляет, скажем, 18...25 импульсов в минуту[XV], то именно такое пощелкивание прибора и будет слышать его владелец. Если же он приблизится к источнику радиации настолько, что интенсивность поля ионизирующего излучения, например, удвоится, то удвоится и частота этих щелчков[XVI]. 
<< | >>
Источник: Виноградов Ю. А.. Ионизирующая радиация: обнаружение, контроль, защита. 2002

Еще по теме Простой радиационный индикатор:

  1. Радиационные индикаторы
  2. Малогабаритные радиационные индикаторы
  3. Индикатор с тревожной сигнализацией
  4. О радиационных авариях
  5. Радиационные детекторы
  6. § 6. Государственный надзор за ядерной и радиационной безопасностью
  7. Индикаторы скрытого ношения
  8. 3.2. Трендовые индикаторы Определение
  9. Приборы радиационного контроля
  10. РЫНОЧНЫЕ ИНДИКАТОРЫ И ИНДЕКСЫ