Compteur Geiger PKE Meter: 7 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:07

Je voulais construire un compteur Geiger depuis longtemps pour compléter ma chambre à nuage refroidie Peltier. Il n'y a (espérons-le) pas vraiment d'utilité à posséder un compteur Geiger, mais j'adore les vieux tubes russes et j'ai pensé que ce serait très amusant d'en construire un. Ensuite, je suis tombé sur l'instructable soigné de How-ToDo et j'ai pensé à le reconstruire avec quelques améliorations (par exemple, un tube plus grand). Après avoir récupéré tous les composants électroniques et les avoir câblés, il était temps de concevoir un boîtier approprié. Quand j'ai montré le compteur à un ami, il m'a dit que je devrais faire en sorte que le boîtier ressemble au compteur PKE des films de chasseurs de fantômes des années 1980. Il n'a pas fallu longtemps pour me convaincre que c'était une excellente idée qui le distinguerait des autres constructions de compteurs Geiger.

Comme vous pouvez le voir dans la vidéo, le compteur réagit à la radioactivité avec des clics audibles d'un buzzer piézo. De plus, les ailes se déplient lorsque le taux de comptage augmente et les LED clignotent plus rapidement. Il dispose également d'un affichage indiquant le taux de comptage et la dose de rayonnement calculée.

Fournitures

Le projet a été construit en utilisant les composants suivants

Tube SBM-20 Geiger (par exemple ebay.de)

Vous pouvez acheter de nombreux anciens tubes Geiger dans des pays post-soviétiques comme la Roumanie et l'Ukraine. Au début, j'ai acheté un gros tube SBM-19 qui est même venu dans l'emballage d'origine comme indiqué sur la photo ci-dessus. Pour la construction finale, j'avais besoin d'un tube plus petit, j'ai donc acheté un SBM-20 emballé dans un journal ukrainien et comprenant un coupon de réduction pour une visite de Tchernobyl;-)

Écran OLED, 0.96", 128x64 (par exemple ebay.de)

L'image montre un écran LCD plus grand de 1,8 que je prévois d'utiliser pour un autre projet

• Arduino Nano (par exemple ebay.de)
• Buzzer piézo passif (par exemple ebay.de)
• Module élévateur 5 - 12 V à 300 - 1200 V (par exemple ebay.de)

Cela génère les 400 V nécessaires au fonctionnement du tube Geiger

Module élévateur 0,9 - 5 V à 5 V (par exemple ebay.de)

Étant donné que le courant tiré du tube est négligeable, le module ne doit pouvoir fournir qu'environ 100 mA pour l'Arduino et l'affichage.

Module chargeur LiPo/Li ion (par exemple ebay.de)

Assurez-vous d'avoir celui avec une protection contre les décharges qui ont des broches séparées « B+/- » et « Out+/- »

Batterie Li-ion 18650 (par exemple ebay.de)

Je préfère celles de marque comme LG car je ne fais pas confiance à une batterie dont le nom contient le mot « feu ».

• Support de batterie 18650 (par exemple ebay.de)
• Pinces à fusibles 6,3 mm (par ex. conrad.de)

Ceux-ci sont pour tenir le tube afin que vous n'ayez pas à le souder directement

• Résistance de 10 KOhm (par exemple conrad.de)
• Résistance 5-10 MOhm (par exemple conrad.de)
• Condensateur 470 pF (par exemple conrad.de)
• Transistor 2N3904 NPN (par exemple conrad.de)
• interrupteur à glissière (par exemple amazon.de)
• Micro servo SG90 (par exemple ebay.de)
• 14 LED de 3 mm, jaunes (par ex. conrad.de)
• 6 vis autotaraudeuses M2.2x6.5 (par ex. conrad.de)

De plus, j'ai utilisé de la peinture acrylique noire et argentée pour le boîtier. Également époxy et apprêt pour lisser l'impression 3D. Comme pour tout projet décent, vous aurez également besoin de beaucoup de colle chaude, de fil et d'un fer à souder.

Étape 1: Pièces imprimées en 3D

Au début, je voulais utiliser la conception du compteur PKE par hobbyman, mais à la fin, il était plus facile de créer mon propre modèle CAO à partir de zéro, même si j'ai copié le mécanisme de hobbyman pour déplacer les ailes. Le modèle a été conçu à partir de photos du jouet compteur PKE de Mattel et vous pouvez trouver les fichiers stl ci-joints. Après l'impression 3D j'ai enduit les pièces d'époxy pour lisser la surface. De plus, la poignée et le corps du boîtier ont été collés ensemble à l'aide d'un enduit époxy. Après revêtement époxy, les pièces ont été poncées puis pulvérisées avec un apprêt et peintes en noir et argent. Malheureusement, je n'ai pas réussi à obtenir une surface complètement lisse, en particulier la partie supérieure du corps du boîtier a encore quelques couches visibles.

Étape 2: Étalonnage du servomoteur

"load="lazy" en téléchargeant le code sur l'arduino, les positions min et max du servo qui ont été déterminées précédemment doivent être saisies. Le code utilise des interruptions pour détecter une impulsion Geiger et clique sur le buzzer piézo. Il résume également le compte sur un temps d'intégration de 1 seconde, puis calcule la moyenne en cours sur 5 mesures. À partir de là, le taux de comptage en cpm est calculé et converti en une dose de rayonnement en µSv/h selon le facteur de conversion de ce site Web. Le taux de comptage et la dose de rayonnement ainsi que la tension actuelle de la batterie sont affichés à l'écran.

J'ai testé le circuit à l'aide d'un petit morceau de pechblende (oxyde d'uranium) que j'ai également utilisé dans mon projet Cloud Chamber.

Étape 6: Montage de l'électronique

Une fois le circuit testé avec succès, tous les composants ont été montés dans le boîtier et fixés avec de la colle chaude. Les câbles sous les ailes ont été fixés avec de la colle chaude afin qu'ils ne bloquent pas le mouvement. De plus, un petit morceau de ruban isolant a été placé entre la pince à fusible et la borne négative du support de batterie car ils étaient très proches l'un de l'autre.

Étape 7: Projet terminé

Après avoir monté tous les composants, le boîtier a été fermé à l'aide des vis M2.2x6.5. Parce que les ailes étaient trop serrées, j'ai dû faire un peu plus de ponçage pour m'assurer qu'elles pouvaient bouger librement. Malheureusement, les supports de vis dans la poignée se sont cassés lors de l'assemblage, j'ai donc utilisé de la colle chaude pour que les moitiés supérieure et inférieure tiennent ensemble.

La vidéo montre le compteur Geiger réagissant à un assez gros morceau de pechblende que je gardais dans mon sous-sol.

Finaliste du concours Fandom