Радиолюбительский дозиметр
То же назначение и у одновибратора, выполненного ка элементах DD8.1, DD8.2: при каждом срабатывании счетчика Гейгера на выходе одновибратора (выв. 11 DD8.1) формируется «единичный» импульс длительностью = 0,7 • R6 • С6 = 0,7 • 200 • IO3 • 1000 • IO"12 = = 0,14 мс — близкой к «мертвому» времени этого счетчика.
Основной блок дозиметра — 4-разрядный десятичный счетчик — собран на микросхемах DD4-DD7. Состояние этого счетчика отображается на жидкокристаллическом табло HG I.
Тактовый генератор прибора собран на микросхеме DDl. Его опорная частота FZQi = 32768 Гц задана кварцевым резонатором ZQl. На выходе SI (выв. 4) формируются меандры, следующие с частотой I Гц, на выходе ТЗ (выв. 15) — 128-герцовые меандры, на выходе F (выв. 11) — 1024-герцовые.
Работа прибора начинается с перевода всех его счетчиков в нулевое состояние «единичным» импульсом, который возникает на выходе элемента DD9.4 при включении прибора. Длительность этого импульса tc6p= 0,7 ¦ Rl I - Cl I = 0,7 • 3 • IO6 - 0,15 - IO'6 = 0,3 с.
Первые поступающие со счетчика Гейгера импульсы воздействуют лишь на счетчик DD3.1. Он переходит из состояния 0 в состояние I после первого импульса, в состояние 2 — после второго и так пока на его входе CN (выв. I) не возникнет напряжение из [U|], Если диоды из VDn будут включены так, как показано на рис. 62, то это произойдет после поступления третьего импульса. Высокое напряжение на входе CN этого счетчика останавливает дальнейший его счет и одновременно разрешает (лог. I на входе 2 DD8.3) поступление импульсов на основной счетчик прибора.
Счетчик DD2, состояние которого ежесекундно увеличивается на единицу (на его входе С — прямоугольные импульсы частотой I Гц), задает t„3M — длительность измерительного интервала.
Он будет переключаться до тех пор, пока на выходе конъюнктора, образованного резистором RlO и диодами VDm (выход этого конъюнктора — анодная шина его диодов), не возникнет напряжение из [U| J. Так, например, если в наборе VDm будут задействованы только три нижние диода (см. рис. 62), то это произойдет, как только К176ИЕ12 К176ИЕ1 К561ИЕЮ 004-007 К176ИЕ4 008, 009, К561ЛА7 0010 К561ЛЕ5 VD1. VD2 КД102АVOn1 VOm КД522Б; VD3 КД5ЮА
Рис. 62. Принципиальная схема
счетчик DD2 окажется в состоянии 56 (32+16+8 = 56), то есть через 55,5 секунды после начала счета (первый спад на выходе SI DDl возникает через 0,5 с после сброса этого счетчика). Как толь-
HG1 ИЖЦ5-4/8
ко это состояние будет достигнуто, дальнейший счет и в DD2, и в DD4-DD7 будет заблокирован (лог. О на входе 6 DD8.4 и входе 2 DD8.3), а в счетчике DD3.2, наоборот, начат (лог. I на входе 8
2 ОТВ.0 3.5
Рис. 63. Печатная
DD9.2). Ho продолжаться это будет лишь 3 с (этого достаточно для прочтения зафиксированного на табло результата): с появлением «единичного» напряжения на входе 13 DD3.2 (и соответственно «нулевого» напряжения на входе 4 DD9.3) на выходе элемента DD9.4 возникнет сигнал лог. I, возвращающий все счетчики прибора в исходное состояние. И начнется новый цикл измерения.
Внимание оператора к результату измерения привлекает тональный сигнал: лог. О, возникший на входе 9 DD10.2, разрешает прохождение 1024-герцовых импульсов на DD 10.3 и парафазно подключенный к нему пьезоизлучатель BAl.
В больших радиационных полях возможно переполнение счетчика DD4-DD7 еще до окончания измерительного интервала. Для
Рис. 64. Печатная плата ЖКИ
того, чтобы владелец прибора обратил на эту потенциально опасную ситуацию особое внимание, введены элементы DD9.1 и DD10.4. Нетрудно видеть, что при появлении на табло числа 9000 (это произойдет, если наведенное поле превысит естественный радиационный уровень примерно в 600 раз) на выходе элемента DD10.4 возникнет напряжение, которое включит светодиод HLl и тональный сигнал. В этот момент на табло будет зафиксировано число 9000.
Дозиметр монтируют на двух платах: большой (рис. 63) и малой (рис. 64), на которой монтируют табло HGl и микросхемы DD4- DD7. Платы изготавливают из двустороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Технология изготовления плат, приемы монтажа, принятые обозначения и прочее описаны выше (см. с. 46—52); заметим лишь, что фольга под деталями на малой плате используется не только в качестве «земли».
Почти все резисторы в схеме MJIT-0,125 (Rl и R8 — КИМ-0,125). Конденсаторы: Cl — КД-26; С2 — К73-9; СЗ — К53-30; С4, С6, С9 - КМ-6 или KlO-17-26; С5, ClO - Gloria или любой другой габаритами 06 х 13 мм; С7, CS — КД-1.
Трансформатор Tl не отличается от описанного на с. 50.
Плату табло крепят на основной плате винтами М2 х 15 (отверстия М2 в ней для крепления), используя трубчатые опоры высотой 10...12 мм. Для соединений между платами используют тонкий гибкий монтажный провод.
Основную плату устанавливают на переднюю панель прибора — пластину 120 х 90 х 2,5 мм, изготовленную из ударопрочного полистирола, к которой приклеен уголок-выгородка для «Корунда» и опора для закрепления печатной платы прибора.
На передней панели монтируют также выключатель питания типа ПД-9-1 и пьезоизлучатель BAl. По месту в ней делают и отверстие для пропуска светодиода HLl.Корпусом дозиметра служит коробка стандартного размера 124 х 94 х 24 мм, например, из-под ташек.
Собранный без ошибок дозиметр начнет работать сразу. Ho в нем есть два диодно-резисторных конъюнктора — VDn и VDm, расположение и число диодов в которых, возможно, потребуется уточнить.
Как известно, некоторая часть формируемых счетчиком Гейгера импульсов обязана не внешней радиации, а внутренним причинам — спонтанной эмиссии катода, микроизлучениям элементов конструкции и др. No — число этих импульсов — в хороших счетчиках Гейгера относительно невелико и составляет No/N,), = 0,15...0,25, где Nfjl — общее число импульсов, возникающих в счетчике Гейгера, находящегося в поле естественной радиации (Dct = 15 мкР/ч).
Техника учета N0 проста. Так, если фоновая скорость счета счетчика Гейгера равна 18 имп/мин, из которых 3 импульса не имеют отношения к внешней радиации (N0 = 3), то при одноминутной экспозиции достаточно заблокировать прохождение на счетчик DD4-DD7 первых трех импульсов. Это число и должно быть набрано в конъюнкторе VDn. Соответственно, экспозиция
tиз\| = 60 с должна быть набрана в конъюнкторе VDnv То есть нужно закоммутиро- вать оба эти конъюнктора так, как показано на рис. 62.
Ho это частный случай. В общем случае это делают так. В конъюнкторе VDn набирают число[XXXVII] N0, а в конъюнкторе VDm — экспозицию 60 с. И с таким прибором направляются к уличному табло, на котором указан Dll, — уровень радиационного фона в данном месте (датчик обычно находится где-то поблизости) и в данный момент. И фиксируется N1134 — среднее значение нескольких сделанных здесь измерений. Для того чтобы на шкале прибора была цифра, соответствующая D,], (а не N„3M), время измерения должно быть равно t„3S1 = Dll, • 60/N„3V„ а вместо N'0 должно быть набрано число N0 = N0 • t1134/60.
Так, например, если на месте измерения уровень радиационного фона был Dll, = 12 мкР/ч, а прибор с выставленным N0 = 4 показал Nh3m = 21, то длительность измерительного интервала должна быть сокращена до t„3M = Dll, • 60/N„34 — 12 • 60/21 = 34 с, а «слепыми» должны быть лишь N10 = N0 t„3M/60 = 4 • 34/60 = 2 импульса. То есть, конъюнкторы R7, VDn и R10, VDmдoлжны быть закомму- тированы так, как показано на рис. 65.
Еще по теме Радиолюбительский дозиметр:
- Дозиметры
- «Водяной» дозиметр
- Дозиметр с радиоканалом
- Сцинтилляционный детектор в продуктовом дозиметре
- Стационарный дозиметр-автомат
- Высокочувствительный дозиметр-автомат
- Патрульный дозиметр
- Пороговые дозиметры
- Продуктовый дозиметр
- Контроль радона и радиоактивных газов
- Как это было.
- Измерительные головки
- Источники естественного происхождения
- Техногенные источники
- Индикаторы скрытого ношения
- 5.4. Стоимость воспроизводства и плата за природные ресурсы
- 5.3. Сравнительная экономическая оценка природных ресурсов