Дозиметр — приставка к мультиметру
Степан БОНДАРЕНКО, г. Кривой Рог, Украина
Наш новый автор — Степан Бондаренко техникой заинтересовался с раннего детства. Играя с инструментами, он научился разбирать игрушки, а с шести лет стал собирать собственные конструкции, ремонтировал часы, домашнюю технику. Теперь увлекся электротехникой и электроникой. На фото видны некоторые его конструкции, представленные на выставке творчества инвалидов, прошедшей в августе 2004 г. (к сожалению, Степан инвалид с детства). Это — "ветряная мельница", сделанная из старой соковыжималки, регулируемый десятиамперный блок питания, высоковольтный преобразователь 15 В/20 кВ, физиотерапевтические приборы.
Поскольку не все радиолюбители могут позволить себе купить промышленный дозиметр радиации, а мультиметр есть у каждого, Степан разработал и собрал простую приставку, позволяющую оценивать радиационный фон по шкале прибора.
Предлагаемая приставка к цифровому мультиметру предельно проста, но тем не менее эффективна и удобна в эксплуатации. Ее схема представлена на рисунке.
Датчиком, регистрирующим радиацию, служит газонаполненный счетчик СТС-5, применим также СБМ-21 и другие подобные изделия. Индикатором был использован цифровой мультиметр DT9208A, в режиме счета импульсов. Возможно использование других аналогичных приборов. Напряжение питания приставки — 9В, потребляемый ток — 12 мА, выходное импульсное напряжение — 90...120 В.
Преобразователь напряжения для питания счетчика BD1 собран по схеме блокинг-генератора на транзисторе VT1, трансформаторе Т1, конденсаторах С1, С2 и резисторе R1. Импульсное напряжение с повышающей обмотки III трансформатора Т1 поступает на выпрямитель, содержащий диоды VD1, VD2 и сглаживающий конденсатор СЗ. Два диода, включенные последовательно, повышают надежность прибора.
Преобразователь повышает напряжение питания 9 В до 420. ..460 В, приложенных к аноду счетчика BD1 непосредственно, а к катоду — через цепь, образованную параллельным соединением входного сопротивления мультиметра и конденсатора С4. Мультиметр подключен входами "V, Hz" (напряжение, частота) и "СОМ" (общий).
При пролете через счетчик BD1 гамма-частица оставляет ионизированный канал между его электродами. Поскольку сопротивление канала относительно невелико, происходят частичная разрядка конденсатора СЗ и импульсная зарядка конденсатора С4. При отсутствии ионизирующих частиц сопротивление между электродами счетчика велико и заряд конденсатора С4 стекает через входное сопротивление мультиметра, формируя счетный импульс, который он и регистрирует.
Для изготовления приставки необходимы следующие детали: диоды любые из серий КД102, конденсаторы СЗ, С4 — металлобумажные или керамические, рассчитанные на напряжение не ниже 600 и 400 В соответственно, конденсаторы С1 и С2 — любого типа по указанным данным, транзистор — любой из серии КТ815.
Трансформатор самодельный, он выполнен в броневом магнитопроводе Б22 из феррита 2000НМ. Обмотка III намотана внавал проводом ПЭВ-2 диаметром 0,1 мм и имеет 700 витков. При намотке через каждые 100 витков укладывают изоляцию в один слой парафинированной бумаги. Потом укладывают межобмоточную изоляцию из трансформаторной бумаги в 3—4 слоя и всю обмотку пропитывают парафином. Обмотки I и II, содержащие по 14 витков, наматывают поверх обмотки III двумя сложенными вместе проводами ПЭВ-2 диаметром 0,2 и 0,4 мм соответственно. После намотки конец одной обмотки соединяют с началом другой. Это соединение служит средней точкой. Далее укладывают 3—4 слоя бумаги, пропитывают парафином и склеивают чашки магнитопровода.
Конструктивное исполнение приставки особого значения не имеет, следует лишь не располагать высоковольтные детали в непосредственной близости от низковольтных и обеспечить хорошую внешнюю изоляцию. Подойдет любая закрытая пластмассовая коробка.
В изготовленном устройстве скорость счета 24 импульса в минуту соответствует естественному радиационному фону интенсивностью 18 микрорентген в час. Точную калибровку приставки можно произвести экспериментально, пользуясь дозиметром заводского изготовления.