Geigerzähler Multi-Geiger, Multigeiger

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Als ich meine Antwort sendete, war mein Thema weg. Das ist ein bisschen ärgerlich, Herr Admin.

[Hero]

Hast Du mein Experiment in Beitrag #24 gelesen?

Überflogen. Ich hatte erstmal kein Rohr dran, weil ich die Spannung messen wollte. Da gab es tatsächlich bereits einige angezeigte Ausschläge. Weiß aber nicht mehr wieviele. Ich baue ja noch einen, da werde ich darauf achten. 

Mit dem Sketch hatte ich dieselben Probleme. Bekomme ich sicher noch zum Laufen. Hatte beim Kompilieren bei irgendeinem Fehler unterbrochen. Da der Heltec geflasht war, habe ich meinen nicht verwenden müssen.

[Hero]

Herzlichen Glückwunsch!!   

Danke!

Ist schon OK, dass Du Deine Lötkünste nicht öffentlich machen möchtest. Hauptsache, es funktioniert! 

Die etwas erhöhte Zählrate verwundert nicht, das Zählrohr ist ja direkt an der Wand, das heißt alles was an Radioaktivität in den Baustoffen drin ist, strahlt da perfekt ein. Auf der anderen Seite schirmt die Wand im "Ereignisfall" die Hälfte der dann auftretenden Strahlung weitgehend ab, von der 360° "Rundumsicht" verlierst Du 180°.

Ich habe eben mal geschaut. Der MultiGeiger wird tatsächlich schon auf der Karte angezeigt. Ist der einzige in Bremen. https://ecocurious.de/multigeiger-karte/

Die CPM sind etwas höher als bei den meisten anderen. Kann daran liegen, dass er direkt an der Wand hängt und eben mehr Strahlung aus den Baustoffen abbekommt. Besser ging es halt nicht. Sonne soll er nicht bekommen. Da ist er immer im Schatten. Sonne habe ich nur Abends auf der anderen Seite des Balkons. Der Balkon zeigt ungefähr nach Nord-Nordwest. Das passt schon so. Er ist unten nur mit Gaze verschlossen. Die Schiene, auf der die Elektronik befestigt ist, habe ich verklemmt.

Also ich würde mir an Deiner Stelle noch einen besseren Standort suchen, und wenn es nur außen am Balkongeländer ist. Und auf jeden Fall regenexponiert. Von einer Hauswand, die von kontaminiertem Regen nass wird, gelangt ja auch ein gewisses Maß Strahlung zum Zählrohr, aber nur wenn es ausreichend Abstand hierzu hat. Je größer der Abstand, desto mehr von der Wand "sieht" es.

Ich baue einen zweiten. Möglich, dass ich die Position noch ändere. Momentan beobachte ich das. Wenn es da nicht funktioniert, werde ich schauen. Aber einen viel besseren Standort kann ich kaum finden. Ich wohne Hochpaterre. Am Balkon entlang führt ein Pfad zu den Fahrradkellern. Ich habe die Befürchtung, wenn ich ihn über die Brüstung hänge, reißt da am Ende jemand daran herum.

[NoLi]

Für den Nachweis von radioaktiven Ablagerungen auf der Erdoberfläche (oder beispielsweise der Balkonoberfläche) durch Detektion von Gammastrahlung ist die Lage des Zählrohres zu beachten:

senkrechte Anbringung:  axiale Einstrahlung
waagrechte Anbringung:  radiale Einstrahlung

Die in der Literatur angegebenen Kalibrierfaktoren gelten in der Regel nur für die radiale Einstrahlung auf das Zählrohr; bei axialer Einstrahlung ist das Nachweisverhalten schlechter.

Norbert

[Henri]

Für den Nachweis von radioaktiven Ablagerungen auf der Erdoberfläche (oder beispielsweise der Balkonoberfläche) durch Detektion von Gammastrahlung ist die Lage des Zählrohres zu beachten:

senkrechte Anbringung:  axiale Einstrahlung
waagrechte Anbringung:  radiale Einstrahlung

Die in der Literatur angegebenen Kalibrierfaktoren gelten in der Regel nur für die radiale Einstrahlung auf das Zählrohr; bei axialer Einstrahlung ist das Nachweisverhalten schlechter.

Norbert

Interessanter Punkt 

Bei senkrechter Anbringung haben wir auch eine radiale Einstrahlung von den umliegenden Bodenarealen. Allerdings, je dichter das Areal an der Sonde dran ist, desto axialer wird der Winkel und desto schlechter kann die Strahlung nachgewiesen werden, ja.

Wenn man nun keine große umliegende Fläche hat, die das Zählrohr "betrachten" kann, könnte eine waagerechte Ausrichtung vielleicht eine Verbesserung erreichen 

Da Gammastrahlung nicht direkt das Zählgas ionisiert, sondern mit der Zählrohrwand wechselwirkt und dadurch die Ionisation angestoßen wird, ist es wichtig, dass möglichst viel Zählrohr-Oberfläche möglichst senkrecht zur Richtung steht, aus der die Strahlung einfällt. Da könnte man vielleicht tatsächlich unter Berücksichtigung der örtlichen Gegebenheiten noch was optimieren, wenn ein anderer Anbringungsort nicht möglich ist?  Allerdings, wenn man das Zählrohr jetzt einfach in die Kante zwischen Balkonboden und Wand montiert, bekommt es 270° der Stahlung aus den Baustoffen statt wie bislang ca. 180°. Aber vielleicht waagerecht oben außen am Balkon, wo man nicht ohne weiteres rankommt? Vielleicht könntest Du das Rohr waagerecht auch in einen Blumenkasten eingraben und damit "tarnen", damit niemand Sabotage macht? Nach dem Düngen geht dann aber die Zählrate  hoch, und beim Gießen  wieder runter 

[NoLi]

Wie wäre es mit 45° nach oben?
Es gab vor vielen Jahren mal von einem Profi-Anbieter die Vorstellung einer Sondenkonstruktion mit drei kreisförmig räumlich versetzten Zählrohren im 45°-Winkel nach oben.
Leider finde ich die Unterlagen dazu derzeit nicht...

Norbert

[Hero]

Also @Boehri_de hat mittlerweile bestätigt, dass meine Werte nicht zu hoch, sondern genau richtig sind. Um 90 CPM ist korrekt. Genau da liegt der Multigeiger.

Zum Standort: Der ist meiner Ansicht nach gut genug. Keinen Meter hinter dem Balkon ist eine Wiese. Beta-Strahlung kommt wenige Meter weit, ich bin sicher, dass die zu messen ist. Die nächsten Tage regnet es. Mal sehen, was er dann anzeigt. Ideal ist der Standort vielleicht nicht, aber die problematische Strahlung bekomme ich mit. Wenn das Dosimeter sie nicht abbekommt, bekomme ich sie auch nicht ab.

Ich wende mich die Tage dem Sketch zu. Gestern habe ich ihn kompiliert, da war es noch zu groß. Ich habe einen USBasp, vielleicht geht es damit. Sonst entferne ich einfach Teile des Codes. Bluetooth ist nicht unbedingt nötig.

Da kann man sicherlich einen einfacheren Sketch für einen Esp32 ohne Display daraus machen. Auch das wäre interessant z.B. für mobile Geräte mit Touchscreen und weiteren Funktionen bzw. anderen Zählrohren. Es dürfte auch einfach sein, die Schaltung für andere Spannungen umzubauen. Man müsste wohl nur die beiden ZY200 austauschen.

@Boehri_de hat sich da viel Arbeit gemacht. Der Sketch ist komplex und mit viel Liebe gemacht und der Aufbau gelungen. Passt wie gesagt in ein 40mm Rohr. Und sogar ich habe es (mit ein paar Problemen) hinbekommen. Das zählt.

[Hero]

Bei zweiten Aufbau könntest Du ja dann erstmal ohne Zählrohr einschalten und schauen, ob sich das wie bei mir verhält.

Ich habe die zweite Platine fertig. Da habe ich einen einfachen ESP32 angeschlossen, kein Heltec Wifi Kit 32. Ich habe den Debug-Sketch entsprechend ( 2 <-> 12 ) angepasst. Ich habe damit keine Leerticks. Erst, wenn ich die Ladung messe oder mit einem Leiter vom Pluspol abnehme, um damit dann am Minuspol einen Tick auszulösen, werden Ticks ausgelöst. Bei Letzterem seltener. War meine ich bei der ersten Platine auch so.

Wenn ich das richtig verstanden habe, werden die Impulse über die einbrechende Spannung auf Pin 2 (GMZ_COUNT) gemessen. Die Spannung bricht eben auch beim Laden des Zählrohrs nach einem Impuls ein. Daher vielleicht die Doppelpulse?

Beim Messen der Spannung mit einem Multimeter werden diverse Impulse ausgelöst. Auch die Ladungsübertragung per einfachem Leiter löst mehrere aus. Das wird an der längeren Impulszeit oder einer noch anliegenden Ladung am Minuspol liegen.

Da an den GPIO wird "CHANGE" gemessen. Vermutlich sind die Pulse zu lang, so dass damit praktisch eine Spannungskurve aufgezeichnet wird.

[DG0MG]

Ich habe damit keine Leerticks.

Okay, danke für den Test. Dann wird das an meinem bastelmäßigen Aufbau liegen.

Ich habe den Debug-Sketch entsprechend ( 2 <-> 12 ) angepasst.

Das sollte ioch vielleicht auch nochmal machen und nur den "einfachen" Debug-Sketch probieren. Es wäre ja durchaus möglich, dass auch softwaremäßige Unterschiede bestehen.

Auch die Ladungsübertragung per einfachem Leiter löst mehrere aus.

Naja, sicher prellt der Kontakt heftig, wenn der Draht den Kontakt berührt. Auf diese Mehrfachimpulse würde ich jetzt nichts geben, das ist normal. Die Auswerteelektronik soll ja auch schnell sein und hohe Impuldichten noch verarbeiten können.

Da an den GPIO wird "CHANGE" gemessen.

Nee, es wird nur ein Pin benötigt, der die INTERRUPT-ON-CHANGE-Funktion besitzt. Er reagiert dann richtigerweise wirklich nur auf die fallende Flanke (Zeile 123):

attachInterrupt (digitalPinToInterrupt (PIN_GMZ_count_INPUT), isr_GMZ_count, FALLING);          // GMZ pulse detected

Dieselbe Syntax (Interrupt on Falling) müsste sich im vollständigen Multigeiger-Sketch wiederfinden.

[Hero]

Das sollte ioch vielleicht auch nochmal machen und nur den "einfachen" Debug-Sketch probieren. Es wäre ja durchaus möglich, dass auch softwaremäßige Unterschiede bestehen.

Ist sicher einen Versuch wert. Achte beim Testen auf die vertauschten Pins 2 und 12. Solltest du vorher korrigieren.

Naja, sicher prellt der Kontakt heftig, wenn der Draht den Kontakt berührt.

Ja. Ist noch viel schlimmer beim Messen mit dem Multimeter. Der registriert jede allerkleinste Bewegung.

Nee, es wird nur ein Pin benötigt, der die INTERRUPT-ON-CHANGE-Funktion besitzt. Er reagiert dann richtigerweise wirklich nur auf die fallende Flanke (Zeile 123):

Dieselbe Syntax (Interrupt on Falling) müsste sich im vollständigen Multigeiger-Sketch wiederfinden.

Wird so sein. Danke für die Erklärung. Das Problem mit Mehrfachimpulsen gibt es wohl auch bei anderen Schaltungen und Geräten. Ist demnach wohl kaum zu vermeiden. Das übersteigt aber definitiv meine Kenntnisse in Elektronik.

[Hero]

Ich habe mich in den letzten beiden Tagen daran gemacht, die zweite Multigeiger-Platine mit einem einfachen ESP32 zu kombinieren. Der Vorgänger lief noch mit einem Heltec-Wifi-Kit32. Da allerdings war die Konfiguration für lokales Datenloggen nicht möglich, war einfach nicht über die Webconf zu konfigurieren. Der Default-Sketch (V1.16.0) ist schon recht groß. Ich nehme an, dass man deshalb darauf verzichtet hat.

Ich habe mir beholfen, indem ich den (für mich) überflüssigen LoRa-Code aus dem Sketch entfernt habe. Entsprechend habe ich die userdefines.h und PINS angepasst. Die Webconf wurde damit ebenso überflüssig. Im Grunde kann man auf Vieles verzichten, wenn man weiß, was man braucht und was nicht.

Ein BME680 ist jetzt auch angeschlossen. Leider wird der Sensor nicht zu 100% unterstützt, wird somit (noch) als BME280 geführt. Aber zumindest lokal kann ich die Daten loggen, neben dem schon vorhandenen Feinstaubsensor (SDS011) der Sensor.Community.

Ich hatte mir auch einen CAJOE angeschafft, den ich eigentlich zu einem mobilen Gerät ausbauen wollte. Aber das habe ich aufgegeben. Der CAJOE sammelt jetzt über meinen Homeserver (RPi4) und ein Python-Script Strahlungswerte, die ich ebenfalls lokal logge.

Auf dem Homeserver ist auch Grafana installiert, mit dem ich die gesammelten Daten visualisiere. Das ist fast zu einer Manie geworden.    Ich denke darüber nach, mir einen Körpersensor zu beschaffen, und auch meine Vitalwerte zu loggen. So könnte ich im Falle von Unregelmäßigkeiten auch eine SOS-Funktion implementieren.

Lokal erhalte ich schon Wetterwarnungen (von api.openweathermap.org) und Alarme für den Fall, falls doch mal ungewöhlich hohe Strahlendosen gemessen werden. Oder eben, falls ein Sensor ausfällt. Mitteilungen habe ich über einen Telegram-Bot realisiert. 

Für Interessierte hier einmal eine Übersicht: