2 Результаты исследования и конструирования
В процессе исследования счётчиков была разработана схема дозиметра на основе СИ37Г.
Узлы устройства:
Блокинг-генератор, на выходной обмотке формируются короткие импульсы около 10 мкс с амплитудой около 220 вольт. Через умножитель напряжение повышается до требуемого 400-440 вольт. Частота генерации блокинг-генератора задается цепочкой R1.C1. Состоит из - VT1, VD3, C6, TR1, R1.
Умножитель напряжения, собран на VD1-2, C2-3.
Детекторная камера, состоит из BD1, R2-3, C3-4. Предназначена для детектирования радиации, BD1- счётчики Гейгера, R2-3, -нагрузка для СГ, C3-4 разделительные конденсаторы.
Свето-акустический узел индикации, световой- R2,R4, HL1. Бип сигнал- R2, HA1. Узел, предназначен для звуковой индикации горячих частиц.
Цифровая часть, предназначена для управления, и цифрового обработки данных приходящих с детекторной камеры, и вывода результата на дисплей. Собрана в виде модуля DD1.
Блок индикации:DA2, HG1.
Разработана электрическая принципиальная схема (в приложении) и чертёж печатной платы с помощью пакета PCAD.
Рисунок 12 – Разводка печатной платы
Был произведён монтаж элементов на печатную плату.
Рисунок 13 – Фотография печатной платы без трансформатора
Принцип действия:
Главным элементом конструкции является датчик радиации счётчик Гейгера-Мюллера (СГ). Питается он высоким постоянным напряжением 400в, который генерирует блокинг-генератор (БГ) ~200В, и умноженное умножителем на два (2х200=400), резисторы R2-3 служат нагрузкой СГ, конденсаторы C3-4 являются разделительными. После них, сигнал поступает на модуль MEGANEW, который формирует из заваленных импульсов с СГ прямоугольные для правильной работы микроконтроллера, и выполняет все логическо-цифровые задачи, по замеру и управлению внешней периферии. Он же выдаёт импульсы подкачки для БГ, относительно пришедших частиц, график показан на рисунке ,также управляет ЖК модулем, подсветкой, генератором для акустического излучателя, светодиода. Питание элементов осуществляется от источника питания +5В.
Рисунок 14 – Осциллограммы различных сигналов
Трансформатор ТR1 блокинг-генератора намотан на ферритовом кольце марки М3000МН 16х10х5 мм, острые и ребра кольца заглажены наждачной бумагой.
Сначала намотана обмотка I, она содержит 300 витков провода ПЭВ-2 0,07. Обмотка I также покрыта слоем изоляции. Далее наматывают обмотку II - 5 витков провода ПЭВШО 0,15...0,2, обмотка III - 2 витка того же провода.
Рисунок 15 – Схема намотки трансформатора
На данный момент производится отладка устройства. Отдельно собран макет блокинг-генератора. Исследуется принцип его работы на двух разных трансформаторах.
Рисунок 16 – Фотография макета
Рисунок 17 – Схема макета
Был проверен свето-акустический узел устройства. Выяснено, что он работает исправно при корректной настройке контроллера.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Темой работы было исследование работы счётчика гамма излучения.
В процессе данной УИР исследовался принцип работы счётчика гамма излучения СИ-37Г. Устройство было собрано по разработанной схеме. На данный момент производится отладка устройства, поиск оптимальной схемы сборки генератора.
Задача УИР выполнена не полностью. Планируется продолжение исследований по данной теме, отладка всех узлов устройства. В следующем семестре планируем уделить больше внимания цифровой части, предназначенной для управления, и цифровой обработки данных, приходящих с детекторной камеры, и вывода результата на дисплей. В работе использовались современные технологии. Было произведено оформление отчета.