Enotria1 (seconda parte)
Dopo decine di lettere arrivate, chiariamo subito un punto: questo progetto è completamente aperto (Open Source) ed è dedicato a coloro che, di abitudine, si auto costruiscono i loro progetti.
Pertanto mi rivolgo a persone che hanno già una certa autonomia nel fare e nel costruire e di questo ne tengo conto negli articoli descrittivi: non spiegherò ne come si salda, ne come si programma e do per scontato che chi intraprenderà questo progetto sappia almeno seguire delle semplici indicazioni di principio.
Ogni componente, ogni circuito, ogni istruzione logica, può essere da voi sostituita con un'altra simile, l'importante è che, se fate delle modifiche, voi sappiate le differenze funzionali che apportate e siate in grado di adeguarvi in modo autonomo. Se non siete in grado di prevedere le conseguenze, evitate le modifiche ma, soprattutto, evitate poi di scrivermi chiedendo a ME cosa avete combinato VOI !
In mancanza di questi requisiti, vi conviene acquistare il prodotto già finito ed inscatolato da coloro che vorranno produrlo in piccole serie.
Vediamo innanzi tutto la logica di Enotria1, come è fatto e da cosa è costituito.
Nella costituzione di Enotria1 ci sono tre parti completamente separate, ciascuna è un blocco funzionale ed è sostituibile da un'altra parte simile, ottenendo così prestazioni diverse ed adattando lo strumento a qualsiasi tipo di ricerca.
Il primo blocco è costituito dalla sonda, il pezzo più importante che caratterizza la sensibilità, linearità e la ripetibilità di una misura. Certamente è il componente più costoso e, purtroppo, non sarà possibile auto costruirlo, dovremo per forza acquistarlo già fatto, sia pure in una vasta gamma di scelta. Si andrà dalla super economica SBM20 perfetta per le prime prove o minime esigenze, alle ottime sonde militari della serie FHZ, alle sonde civili di tipo pancake da oltre 200 Euro anche se usate, ma dalla ottima sensibilità e linearità di risposta.
Il secondo blocco è la schedina dell'elettronica in genere: vi sarà necessariamente il generatore di alta tensione, il rivelatore del segnale ed il discriminatore, cioè il dispositivo incaricato di selezionare il segnale valido e di scartare invece gli impulsi di disturbo. A parte queste funzioni fondamentali che devono essere obbligatoriamente presenti, può avere anche altre funzioni utili, ma non indispensabili, ad esempio: led di lampeggio, beep acustico, misurazione della HT (alta tensione), uscita per il PC, dispositivi a soglia di allarme, possibilità di utilizzo degli scintillatori, soglia di Window per gli analizzatori, ecc. ecc.
Inoltre, se intendete progettare voi questo blocco, vi segnalo gli standard della Ludlum a cui normalmente si fa riferimento per la calibrazione di ratemeter e scaler: lunghezza dell'impulso 70 microSecondi, ampiezza regolabile da 0 a 200 milliVolt, normalmente fissato a 27 mV se si vuole utilizzare sia sonde GM, sia sonde scintillatrici, altrimenti lo si setta al valore massimo.
Per realizzare questo blocco vi consiglio di seguire gli schemi di due realizzazioni Open Source che nella loro configurazione essenziale ho personalmente testato ed approvato:
Roberto Chirio con http://www.chirio.com/geiger_arduino.htm
Stefano Gilardi con http://digilander.libero.it/dadano1/Contatore%20geiger_1.htm
Naturalmente, se in futuro riscontrassi altre realizzazioni degne di nota, sarà mia cura segnalarvele.
Il terzo blocco è quello di cui io sono direttamente responsabile ed è la parte logica che gestisce la scheda con il microprocessore programmabile.
Su questo blocco insisterò di più nei particolari, allo scopo di evitarvi mali di testa e perdite di tempo.
Questo blocco è costituito dalla schedina Arduino Uno, anche se va ugualmente bene il più datato Arduino 2009, mentre da vecchio programmatore sconsiglio l'utilizzo dei vari cloni cinesi: sono proprio quei pochi Euro di differenza che hanno consentito ad un italiano, Massimo Banzi, di donarci lo strumento che oggi tutti ci invidiano !
Il display è un 2x16, cioè con due righe da 16 caratteri, verde o blu, ma deve essere compatibile con Hitachi HD44780.
I tre pulsanti sono di tipo NO, normalmente aperto, altrimenti non funzionano regolarmente le logiche del programma.
Non mi pare vi sia molto altro da dire, un trimmer sarà richiesto per regolare il contrasto del display, per cui controllate i data del vostro modello.
Per quanto riguarda il programma non dovreste avere troppi problemi, funziona senza intoppi, le librerie utilizzate sono quelle standard già in dotazione al compilatore di Arduino, ho cercato di aggiungere diverse note per renderlo più comprensibile, sono anche perfettamente conscio che si poteva fare molto meglio, ma forse sono troppi anni che ho smesso di programmare e la ruggine fa fatica a sparire.
Un consiglio: se volete fare delle modifiche al programma fate pure, ma almeno fatevi una copia di sicurezza e se ad un certo momento il Geiger si mette a dare i numeri del lotto, fate marcia indietro ma, sopra tutto, non scrivetemi per sapere da ME dove avete fatto casino VOI !
Qui potete trovare lo schema dei collegamenti e la sorgente del programma Enotria1.
In questo breve filmato vedete la mia realizzazione, il mio capolavoro ! Spero che voi siate un po' più bravi di me: http://www.youtube.com/watch?v=VCso-0n558g
Modalità d'uso: per uscire dalla modalità Settaggio basta non modificare nulla e visionare soltanto i dati impostati. Viceversa, se dalla modalità conteggio volete passare alla modalità Settaggio, basta tenere premuto il tasto Set durante la visualizzazione dei risultati (oppure spegnere e riaccendere).
Se volete seguire l'andamento della radioattività nel tempo, lo strumento va usato come Ratemeter, con base dei tempi ridotta (10 secondi) o più allungata se occorre una buona precisione di lettura (30 secondi).
In queste condizioni, dopo ogni conteggio, il display mostra per 5 secondi i risultati in CPM ed in dose assorbita (mR/h), poi riprende un nuovo conteggio.
La massima precisione di lettura viene ottenuta in modalità Scaler, impostando tempi di conteggio via via più lunghi: 1, 3,10, 30 minuti.
Ad ogni modo, già conteggi di 10 minuti di durata danno ottimi risultati e permettono di scoprire anche minime contaminazioni.
Per ottenere ulteriori miglioramenti nella sensibilità potete poi racchiudere il campione da testare in una cella di isolamento in piombo, in modo da attenuare di molto la radioattività naturale dell'ambiente (vedi http://spazioinwind.libero.it/andrea_bosi/appunti/2008/biglie.htm ).
La sensibilità della sonda, se la conoscete, va impostata per avere la lettura diretta della dose assorbita, altrimenti va lasciata a 0, in tal modo leggeremo solo i CPM.
Il massimo di sensibilità impostabile è di 60.000 CPM/mR/h, un valore certamente molto alto, ma che per certe sonde scintillatrici può essere ancora troppo basso. In questo caso, un semplice trucco è impostare la sensibilità non per i milliR/h, ma per i microR/h: in pratica se avete una sonda da 100.000 mR/h la indicherete come 100, tenendo presente che il risultato sarà espresso in micro e non in milliRoentgen per ora.
Per altre possibilità, tipo misure in Sievert, collegamento al PC, allarmi settabili, ecc. ne riparleremo la prossima volta.
Secondo me, per ora, ne avete abbastanza !
Pertanto mi rivolgo a persone che hanno già una certa autonomia nel fare e nel costruire e di questo ne tengo conto negli articoli descrittivi: non spiegherò ne come si salda, ne come si programma e do per scontato che chi intraprenderà questo progetto sappia almeno seguire delle semplici indicazioni di principio.
Ogni componente, ogni circuito, ogni istruzione logica, può essere da voi sostituita con un'altra simile, l'importante è che, se fate delle modifiche, voi sappiate le differenze funzionali che apportate e siate in grado di adeguarvi in modo autonomo. Se non siete in grado di prevedere le conseguenze, evitate le modifiche ma, soprattutto, evitate poi di scrivermi chiedendo a ME cosa avete combinato VOI !
In mancanza di questi requisiti, vi conviene acquistare il prodotto già finito ed inscatolato da coloro che vorranno produrlo in piccole serie.
Vediamo innanzi tutto la logica di Enotria1, come è fatto e da cosa è costituito.Nella costituzione di Enotria1 ci sono tre parti completamente separate, ciascuna è un blocco funzionale ed è sostituibile da un'altra parte simile, ottenendo così prestazioni diverse ed adattando lo strumento a qualsiasi tipo di ricerca.
Il primo blocco è costituito dalla sonda, il pezzo più importante che caratterizza la sensibilità, linearità e la ripetibilità di una misura. Certamente è il componente più costoso e, purtroppo, non sarà possibile auto costruirlo, dovremo per forza acquistarlo già fatto, sia pure in una vasta gamma di scelta. Si andrà dalla super economica SBM20 perfetta per le prime prove o minime esigenze, alle ottime sonde militari della serie FHZ, alle sonde civili di tipo pancake da oltre 200 Euro anche se usate, ma dalla ottima sensibilità e linearità di risposta.
Il secondo blocco è la schedina dell'elettronica in genere: vi sarà necessariamente il generatore di alta tensione, il rivelatore del segnale ed il discriminatore, cioè il dispositivo incaricato di selezionare il segnale valido e di scartare invece gli impulsi di disturbo. A parte queste funzioni fondamentali che devono essere obbligatoriamente presenti, può avere anche altre funzioni utili, ma non indispensabili, ad esempio: led di lampeggio, beep acustico, misurazione della HT (alta tensione), uscita per il PC, dispositivi a soglia di allarme, possibilità di utilizzo degli scintillatori, soglia di Window per gli analizzatori, ecc. ecc.
Inoltre, se intendete progettare voi questo blocco, vi segnalo gli standard della Ludlum a cui normalmente si fa riferimento per la calibrazione di ratemeter e scaler: lunghezza dell'impulso 70 microSecondi, ampiezza regolabile da 0 a 200 milliVolt, normalmente fissato a 27 mV se si vuole utilizzare sia sonde GM, sia sonde scintillatrici, altrimenti lo si setta al valore massimo.
Per realizzare questo blocco vi consiglio di seguire gli schemi di due realizzazioni Open Source che nella loro configurazione essenziale ho personalmente testato ed approvato:
Roberto Chirio con http://www.chirio.com/geiger_arduino.htm
Stefano Gilardi con http://digilander.libero.it/dadano1/Contatore%20geiger_1.htm
Naturalmente, se in futuro riscontrassi altre realizzazioni degne di nota, sarà mia cura segnalarvele.
Il terzo blocco è quello di cui io sono direttamente responsabile ed è la parte logica che gestisce la scheda con il microprocessore programmabile.
Su questo blocco insisterò di più nei particolari, allo scopo di evitarvi mali di testa e perdite di tempo.
Questo blocco è costituito dalla schedina Arduino Uno, anche se va ugualmente bene il più datato Arduino 2009, mentre da vecchio programmatore sconsiglio l'utilizzo dei vari cloni cinesi: sono proprio quei pochi Euro di differenza che hanno consentito ad un italiano, Massimo Banzi, di donarci lo strumento che oggi tutti ci invidiano !
Il display è un 2x16, cioè con due righe da 16 caratteri, verde o blu, ma deve essere compatibile con Hitachi HD44780.
I tre pulsanti sono di tipo NO, normalmente aperto, altrimenti non funzionano regolarmente le logiche del programma.
Non mi pare vi sia molto altro da dire, un trimmer sarà richiesto per regolare il contrasto del display, per cui controllate i data del vostro modello.
Per quanto riguarda il programma non dovreste avere troppi problemi, funziona senza intoppi, le librerie utilizzate sono quelle standard già in dotazione al compilatore di Arduino, ho cercato di aggiungere diverse note per renderlo più comprensibile, sono anche perfettamente conscio che si poteva fare molto meglio, ma forse sono troppi anni che ho smesso di programmare e la ruggine fa fatica a sparire.Un consiglio: se volete fare delle modifiche al programma fate pure, ma almeno fatevi una copia di sicurezza e se ad un certo momento il Geiger si mette a dare i numeri del lotto, fate marcia indietro ma, sopra tutto, non scrivetemi per sapere da ME dove avete fatto casino VOI !
Qui potete trovare lo schema dei collegamenti e la sorgente del programma Enotria1.
In questo breve filmato vedete la mia realizzazione, il mio capolavoro ! Spero che voi siate un po' più bravi di me: http://www.youtube.com/watch?v=VCso-0n558g
Modalità d'uso: per uscire dalla modalità Settaggio basta non modificare nulla e visionare soltanto i dati impostati. Viceversa, se dalla modalità conteggio volete passare alla modalità Settaggio, basta tenere premuto il tasto Set durante la visualizzazione dei risultati (oppure spegnere e riaccendere).
Se volete seguire l'andamento della radioattività nel tempo, lo strumento va usato come Ratemeter, con base dei tempi ridotta (10 secondi) o più allungata se occorre una buona precisione di lettura (30 secondi).
In queste condizioni, dopo ogni conteggio, il display mostra per 5 secondi i risultati in CPM ed in dose assorbita (mR/h), poi riprende un nuovo conteggio.
La massima precisione di lettura viene ottenuta in modalità Scaler, impostando tempi di conteggio via via più lunghi: 1, 3,10, 30 minuti.
Ad ogni modo, già conteggi di 10 minuti di durata danno ottimi risultati e permettono di scoprire anche minime contaminazioni.
Per ottenere ulteriori miglioramenti nella sensibilità potete poi racchiudere il campione da testare in una cella di isolamento in piombo, in modo da attenuare di molto la radioattività naturale dell'ambiente (vedi http://spazioinwind.libero.it/andrea_bosi/appunti/2008/biglie.htm ).
La sensibilità della sonda, se la conoscete, va impostata per avere la lettura diretta della dose assorbita, altrimenti va lasciata a 0, in tal modo leggeremo solo i CPM.
Il massimo di sensibilità impostabile è di 60.000 CPM/mR/h, un valore certamente molto alto, ma che per certe sonde scintillatrici può essere ancora troppo basso. In questo caso, un semplice trucco è impostare la sensibilità non per i milliR/h, ma per i microR/h: in pratica se avete una sonda da 100.000 mR/h la indicherete come 100, tenendo presente che il risultato sarà espresso in micro e non in milliRoentgen per ora.
Per altre possibilità, tipo misure in Sievert, collegamento al PC, allarmi settabili, ecc. ne riparleremo la prossima volta.
Secondo me, per ora, ne avete abbastanza !