Gehäuse Geigerzähler 3D Drucker

[Lordcyber]

Hallo,
ich würde gerne meine Eigenbau Wetterstation um einen Geigerzähler erweitern.
Dazu Wird Arduino Geiger Shield verwendet.
Nun zu meiner Frage.

Da die Station ja Dauer auf dem Balkon hängt wird das Gehäuse geschlossen sein.
Gehäuse wird aus ABS Kunststoff selber gedruckt.
Fenster kann auch aus Plexiglas sein.

Hat das Irgendeine Genauigkeit auf die Auswertung mit der SBM-20?
Ich könnte auch unten ein Loch mit Lüfter einbauen das die Umgebungsluft ansaugt.
Danke für eure Hilfe.

[SAL-87]

Hallo Lordcyber.

Hat das Irgendeine Genauigkeit auf die Auswertung mit der SBM-20?

Kurz gesagt: nein.
Ich würde die Platine mit dem Zählrohr möglichst nah zur Wand des Gehäuses befestigen. Einen Lüfter brauchst du jedoch nicht.

Lad doch mal ein paar Fotos hoch, wenn das selber gedruckte Gehäuse fertig ist.

[Lordcyber]

Guten Morgen,
Fotos kommen natürlich. Aber wird euch nicht viel bringen.
Da es ja auf meine bisherige Station angelehnt ist.

Aktuell wird gemessen:
Standard Daten:
Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftdruck.

Geplant oder im Bau:
Wind, Webcam, Regensensor

Sonderdaten bisher:
LUX.
Geplant oder im Bau:
UV, Feinstaub, Luftqualität, Geigerzähler.

Ich bin keiner der sich Sorgen macht. Aber mich interessiert einfach die Belastung und der Verlauf.
Auch wie sich die Belastung bei Regen ändert.

Daten Werden auf einem Thinkcenter MiniPC in einer SQL geloggt und das soll auch über Jahre so sein.
Gruß

Mike

[Henri]

Hallo,

schönes Projekt! Hab ich auch in ähnlicher Form, läuft jetzt seit über 10 Jahren durch. Ich habe damals einen Stromspar-ThinClient als Datenlogger und -Anzeige genommen, der braucht unter 5W. Wenn der mal sterben sollte, kommt ein kleiner Raspberry Pi an seine Stelle. Strom wird in Zukunft vermutlich ja nicht billiger.

Natürliche Schwankungen der Umgebungsstrahlung gibt es, aber keine sichtbaren Regenereignisse, da die Sensoren am Balkon hängen. Regenereignisse misst Du nur schön am Boden, in vielleicht 1m Höhe, weil sich dort das ausgewaschene Radon + Zerfallsprodukte ablagern. Über die Jahre betrachtet ist das Barometer, das ich mitplotte, tatsächlich spannender als die immer recht gleich bleibende Radioaktivitätslinie. Vielleicht auch ganz gut so.

Könntest auch einfach ein billiges IP67 Gehäuse nehmen? Dann bekommst Du kein Kondenswasserproblem, und UV-beständiger als ABS ist es auch.


Du hast grundsätzlich die Wahl zwischen "genau" und "empfindlich.
"Genau" würde bedeuten, ein Zählrohr mit Energiekompensationsfilter zu verwenden. Das filtert einen Teil des niedrigenergetischen Anteils der Gammastrahlung aus, auf den so ein Zählrohr übermäßig stark anspricht. Dadurch sinkt natürlich die Empfindlichkeit insgesamt. Das SBM20 hat keine Energiekompensation, und solche kompensierten Zählrohre sind auch nicht so einfach aufzutreiben.

Die "empfindliche" Variante wäre ein Zählrohr ohne Kompensationsfilter, das durch eine möglichst dünne Wand von der Außenwelt isoliert ist. Damit kann es dann zusätzlich auch noch Betastrahlung einfangen, für die es noch mal deutlich empfindlicher ist als für Gammastrahlung. Der Nachteil: da man nicht weiß, ob ein Zählimpuls von einem Betateilchen oder einem Gammaquant ausgelöst wurde, ist das "Messergebnis" schwer zu bewerten. Eine Ortsdosisleistung [µGy/h] kann man so nicht messen, sondern nur "Impulse pro Minute" nachweisen.


Interessant wäre auch ein Mittelweg: das nicht energiekompensierte Zählrohr in 10mm Kunststoff einzubetten. Die Schwankungen der Ansprechwahrscheinlichkeiten für unterschiedliche Gammaenergien geht vielleicht von +50% bis +50%, der Unterschied zwischen Gamma und Beta kann aber gut mal 1000-3000% betragen. Mit dem dicken Kunststoff bist Du die Betas los und kannst auch mit dem SBM-20 eine relativ genaue Ortsdosisleistung messen.


Ich selbst habe mir übrigens die Energiekompensation geschenkt, da ich schlicht kein ausreichend empfindliches kompensiertes Zählrohr auftreiben konnte. Bei mir läuft der Mittelweg.
Bei den Profis die energiekompensierte Variante.


Auch hier gilt: wenn mein Zählrohr mal stirbt, würde ich als Ersatz ein großes Endfensterzählrohr SBT10A oder SI8B einbauen. Die sind zur Zeit echt günstig (Preis von 2x SBM-20) und leisten erstaunliches, etwa 1,5-2 cps (!) bei natürlichem Hintergrund. Das Zählrohrfenster würde ich dann mit 0,5mm starkem UV-beständigem Kunststoff oder 0,1mm Alu abdecken und ca. 30° nach unten zeigen lassen, damit eventueller Hagel mir nicht die dünne Abdeckung zerschlägt. Betreiben würde ich es mit dem "Theremino Geiger Adapter", den gibt es beim bekannten Online-Auktionshaus für ca. 15,-. Die verbauten Halbleiter sind für Wintertemperaturen ausgelegt, die Temperaturabhängigkeit der Zählrohrspannung ist minimal, und der Stromverbrauch beträgt nur einige µA, so dass man ihn sogar aus einem DO Pin eines Microcontrollers direkt powern (bzw. damit an-/abschalten) könnte. Das Signal kommt als 5V Rechteckimpuls, also optimal für Arduino.  Und das alles etwa so groß wie eine Streichholzschachtel.


Viel Spaß beim Basteln!

[Lordcyber]

Hallo Henri,

vielen Dank für die Ausführliche Antwort.
Bisher ist mein Anlage aus ABS und läuft seit 2 Jahren ohne das UV ein Problem war.
Ist mit UV Lack Überzogen.

Nächste Version wird wohl ASA werden.
Ich dachte da ja Strahlende Teile auch in der Luft schweben an den Lüfter.

Das die Messungen immer abweichen ist mir auch klar. Es geht mir eher um Unterschiede nach Jahreszeit und ob sich da etwas verändert.
Sollte ein GAU kommen merke ich das so oder so egal welche Weise ich nehme.
Und auch wie es ich mit dem Feinstaub verhält. Ob bei mehr weniger Abweichungen habe.

Das Thinkcenter braucht aktuell 8Watt. Da lauft die ganze Hausautomation IoT mit IOBROKER drauf. Stromlogs Lichter usw.
und eben auch die SQL Datenbank.

[Henri]

Hallo,

das mit dem UV-Lack ist eine gute Idee. Ich habe bei mir ein selbstgebautes Pyranometer laufen, das mangels Glaskuppel eine aus Kunststoff hatte. Nach einem Sommer war die bereits trüb und bröselig.

Ein altes ThinkCenter habe ich auch noch hier rumstehen, allerdings ein etwas größeres. Das verbrät trotz relativ kompakter Maße fast 250W. Ich habe es noch nicht entsorgt, falls im Winter mal die Heizung ausfallen sollte.


Zum "Messen" habe ich so ausführlich geschrieben, weil glaube ich ganz vielen nicht klar ist, das es nicht reicht, einfach ein beliebiges Zählrohr zu nehmen und in beliebiger Einhausung irgendwohin nach draußen zu hängen. Du bekommst dann zwar eine Kurve, die hoch oder runter geht, aber Du weißt dann nicht, was das bedeutet. Manchmal treten kurze "Spikes" auf, dann hat man ein EMV Problem. Manchmal gibt es tageszeitliche Schwankungen, wo aber nur die Elektronik durch den Temperaturgang des Tages eine Variabilität des Strahlungshintergrundes vorgaukelt, die in Wirklichkeit gar nicht besteht. Wenn die Sonne dann noch durch einen Baum abgeschattet wird, so dass mal Licht auf das Gehäuse fällt und mal nicht, ist so was gar nicht so einfach zu entdecken. Und wie gesagt, Schwankungen durch Radon wirst Du nur recht dicht über dem Boden messen können.
Wenn man die Grenzen seiner Installation kennt, ist das kein Problem. Aber viele Bürgermessnetze, ob in Europa oder Japan oder sonstwo, sind da relativ uninformiert konstruiert, und wenn solche Messdaten dann am Ende doch veröffentlicht werden, weil die Situation gerade nach Messdaten verlangt, stiftet das eher Verwirrung als Aufklärung. Vor allem, wenn die eigene Installation dann was anderes anzeigt als das offizielle Messnetz, und Gerüchte aufkommen, die Behörden würden die Daten "schönen".

Das Problem besteht übrigens auch bei den günstigen Feinstaubsensoren. Die Ergebnisse sind alle extrem von der Luftfeuchtigkeit abhängig, und für einige Partikelklassen werden Messwerte ausgegeben, obwohl der Sensor diese gar nicht messen kann, sondern nur "errechnet" aus einer angenommenen Verteilung. In den Werbeprospekten und Datenblättern wird so was verschwiegen.  Es bringt viel Spaß, solche Sachen laufen zu haben, aber wirklich was anfangen mit dem, was am Ende bei rauskommt, kann man halt nicht, denkt aber, dass man es könnte.

Auf der anderen Seite kann man manchmal durch minimale Änderungen zu einem deutlich besseren Ergebnis kommen.

Viele Grüße!

Henri

[Lordcyber]

Hallo,
also mein Lenovo ThinkCentre M625 braucht im Normalbetrieb 13 Watt gemessen..
Feinstaub Sensor SDS011 mißt auch nur PM10 PM2,5.

Ich werde wohl das Gehäuse so bauen das da 1cm Abschirmung habe.

Für dein Pyranometer  nimm kleine Einmachgläser/Gewürzglas oder so. Das hab ich für meinen Uv Sensor genommen. Kleines Honig Glas.
Oder such Glaszylinder Glaskuppel mit Gewinde. Kosten um die 5€.

Wie gesagt habe ich keine Angst sonder einfach nur reines Interesse an veränderten Daten.
Schade das es noch nicht fertig hatte also die Brände in Tschernobyl waren.
Hätte mich interessiert ob das einen Unterschied macht.

Naja wird ja in Zukunft geloggt.

[Henri]

Hallo,

zum SDS011 gibt es im Netz einige interessante Testreihen, die die Grenzen dieses Sensors aufzeigen. Ich habe dann gedacht, ich gönne mir einen hochwertigeren von einem anderen Hersteller für den 3-fachen Preis, aber den hat schließlich auch jemand getestet, und letztendlich war er nicht besser. Es hat schon einen Grund, warum die Geräte in den Umweltmesscontainern viele 1000,- kosten. Aber wenn man alle Werte über einer bestimmten Luftfeuchtigkeit verwirft, bekommt man zumindest eine grobe Hausnummer.

Ich habe damit aber mal die HEPA-Filter in meinem Staubsauger und meinem Laserdrucker getestet, dafür war das Ding Top. Es hat bewiesen, dass die Filter tatsächlich was taugen (am Luftauslass geht die Partikelrate drastisch zurück). Das hat mich dann doch sehr beeindruckt.


Für mein Pyranometer habe ich mittlerweile tatsächlich recht dickwandige Halbschalen aus Glas in vertretbarer optischer Qualität auftreiben können. Das Pyranometer funktioniert ja nur richtig, wenn alle Sternsegmente gleichmäßig beschienen werden. Am liebsten hätte ich eine Quarzkalotte gehabt, damit auch das UV durchkommt, aber so was gibt es nur als Ersatzteil von den großen Pyranometerherstellern und kostet dann ein Vermögen.

Ein Problem war die richtige Klebeverbindung. Ein erster Versuch mit Epoxy hat nach ein paar Wochen angefangen zu lecken. Jetzt habe ich einen transparenten, aber UV-beständigen und dauerelastischen Kleber (ich denke, auf PU-Basis), der sich bislang tapfer schlägt.



Um noch mal zum Thema dieses Forums zurückzukommen :-) Bei mir waren die Brände in Tschernobyl nicht nachweisbar. Ich glaube, bei den offiziellen Stellen war auch nichts nennenswertes angekommen. Für so was müßte man dann Unmengen Luft durch ein Filter pressen und das Filter unter ein Gammaspektrometer legen.

Hier gibt es einen Report (allerdings auf Französisch):

http://www.criirad.org/actualites/dossier2020/2020-04-10_CPCRIIRAD_Incendies_Tchernobyl2.pdf

Auf Seite 2 gibt es zwei Simulationen. Man sieht, dass sich durch die Brände Strahlung über große Strecken ausbreitet, sich allerdings auch schnell verdünnt. In Kiev, das ja gleich um die Ecke liegt, hat man 5-7 mBq/m³ Cs-137 gemessen. Milli-Becquerel.
In Frankreich hat man minimalste Erhöhungen in einem Luftsammler gemessen, der 25m³/h Luft durchpumpt, und das Filter dann gammaspektrometrisch auswertet.

So ein Waldbrand hat dann doch viel weniger thermische Energie als ein durchgehender Reaktorkern, der fast seine kompletten Innereien (Graphitkern!) bis in die obersten Luftschichten pustet.


Viele Grüße!

Henri