Recentemente, a detecção da intensidade da radiação em ambientes residenciais e corpos d'água tornou-se um tema de grande preocupação. Em resposta a essa demanda, a DWIN desenvolveu e projetou uma solução de detecção de radiação baseada em telas inteligentes T5L_COF, e disponibilizou o projeto em código aberto para consulta dos usuários.
Vídeo: https://forums.dwin-global.com/search//forums/topic/%e3%80%90share%e3%80%91radiation-detector-solution-based-on-t5l_cof-smart-screen/
1. Princípio de detecção
Um contador Geiger é um instrumento de contagem que detecta especificamente a intensidade da radiação ionizante (partículas alfa, partículas beta, raios gama e raios gama). Um tubo ou pequena câmara preenchida com gás é usada como sonda. Quando a tensão aplicada à sonda atinge um determinado valor, o raio é ionizado no tubo, gerando um par de íons. Nesse momento, um pulso elétrico de mesma intensidade é amplificado e pode ser registrado por um dispositivo eletrônico conectado. Assim, mede-se o número de raios por unidade de tempo. Neste programa, o contador Geiger é selecionado para detectar a intensidade da radiação do objeto alvo.
Modelos de tubos de contagem Geiger Material da carcaça Fatores de calibração recomendados (unidade: CPM/µSv/h) Tensão de operação (unidade: V) Faixa de platô
(unidade: V) Contexto
(Unidade: min/tempo) Tensão limite (unidade: V)
J305bg Vidro 210 380 36-440 25 550
M4001 Vidro 200 680 36-440 25 600
J321bg Vidro 200 680 36-440 25 600
SBM-20 Aço inoxidável 175 400 350-475 60 475
Aço inoxidável STS-5 175 400 350-475 60 475
A imagem acima mostra os parâmetros de desempenho correspondentes a diferentes modelos. Esta solução de código aberto utiliza o J305. Como pode ser observado na figura, sua tensão de operação é de 360~440V e a alimentação é feita por uma bateria de lítio comum de 3,6V, sendo necessário, portanto, projetar um circuito elevador de tensão.
2. Princípio de cálculo
Após o contador Geiger entrar em operação normal, quando a radiação passa por ele, um pulso elétrico correspondente é gerado, o qual pode ser detectado pela interrupção externa do chip T5L, obtendo-se assim o número de pulsos, que é então convertido na unidade de medida necessária por meio de uma fórmula de cálculo.
Considerando que o período de amostragem é de 1 minuto, a sensibilidade da medição é de 210 CPM/µSv/h, o número de pulsos medidos é M e a unidade comumente usada para medir a intensidade da radiação é µSv/h, o valor que precisamos exibir é K = M/210 µSv/h.
3. Circuito de alta tensão
A bateria de íon-lítio de 3,6 V é elevada para 5 V para fornecer energia à tela COF, e então a saída PWM da tela COF gera uma onda quadrada de 10 kHz com um ciclo de trabalho de 50%, que aciona os circuitos elevadores de tensão CC/CC do indutor e os circuitos de tensão reversa para obter 400 V CC para polarizar a fonte de alimentação do tubo Geiger.
4. Interface do usuário
Data da publicação: 06/09/2023