Geigerzähler Multi-Geiger, Multigeiger

Boehri_de · 11. Mai 2019, 23:53

Hi Hi,
ich bin gerade dabei einen Geigerzähler zu entwickeln. Ist allerdings was für Leute, die den Lötkolben gerne benutzen :-) . Wobei er dennoch sehr einfach gehalten ist. Des weiteren ist er:
- Preiswert (alle Teile kosten ca. 35,- Euro)
- Empfindlich (SBM-19 oder SBM-20)
- Leicht verständlich
- Diverse Ausgabe-Möglichkeiten: Lautsprecher, Display, Serial via USB, WLAN
- IOT-fähig (WLAN, mit anderem uC-Modul auch LoRa-WAN)
- Praxistauglich z. B. für Exkursionen
Weitere Infos unter www.boehri.de. Das Teil nennt sich "Multi-Geiger".
Viel Spaß beim Nachbauen!
Grüße
Böhri (DL1WN)

DG0MG · 12. Mai 2019, 09:12

Hallo Boehri,
schön, dass du hergefunden hast!

Ich überlege mir aus Sachen, die ich so lese oder sehe, immer gleich: Was könnte man noch Konkreteres draus machen?

Und so stelle ich mir ein Taschengerät vor:

Gehäuse: hosentaschentaugliches STRAPU 2027-Gehäuse
Stromversorgung: 1x AA-Zelle oder 2* AAA - es muss also noch ein Step-Up-Konverter dazu (z.B. mit MCP1620)
Zählrohr (wie immer das teuerste Element): kein SBM-20, sondern ein Beta-1-Pancake.

Wird eng werden, könnte aber gehen, selbst auf Lochrasterplatte.

Sollte man eine Stromversorgung aus einem kleinen LiPo bevorzugen, müßte noch eine Ladeelektronik mit rein.

Für diesen Verwendungszweck bräuchte man ja die WLAN-Funktionalität nicht. Gibt es eiegntlich auch so Boards mit einem "normalen" Arduino und einem OLED-Display iaus einem Guss? Bei meinen Versuchen hatte ich Einzelkomponenten verdrahtet.

DL3HRT · 12. Mai 2019, 10:08

Die HV-Erzeugung über den Controller zu steuern ist clever, da damit etliche Bauteile wegfallen.

Wie sieht es mit der Stromaufnahme aus? Ich gehe von ca. 50 .. 60mA bei 3.3V aus aus? Bei WLAN natürlich entsprechend mehr aber das benötigt man unterwegs in der Regel nicht. Stromversorgung aus 1.5V-Batterien wäre damit kritisch. Dann eher ein 14500er oder 18650er Li-Akku.

Dosisleistung mit den SBM-Zählrohren ist schwierig, da sie nicht energiekompensiert sind und zudem auch Beta registrieren. Selbst bei Abschirmung von Beta ist die Dosisleistung nur für Cs-137 korrekt. Für eine stationäre ODL-Messung sollte auf jeden Fall ein energiekomensiertes Zählrohr verwendet werden.

DG0MG · 21. Januar 2020, 14:44

Da hat jemand weitergemacht:

https://www.nw.de/lokal/kreis_guetersloh/guetersloh/22671733_Strahlende-Gefahr-Darum-bauen-drei-Guetersloher-eigene-Geigerzaehler.html

"Drei Gütersloher möchten ein Netz von privaten Messstationen für Radioaktivität aufbauen. Sie sind nicht überzeugt, dass im Ernstfall Verlass auf die Behörden ist.
Mit diesem auf einer Kabelabdeckung montierten Technik messen Felix Kuperschmidt, Kurt Gramlich und Bernd Zeitzen (v.l.) radioaktive Strahlung."

(auf das Bild im Artikel Klicken, dann sieht man auch das Zählrohr und die Elektronik

)

Da man den Artikel wegen einer Paywall nicht komplett lesen kann, muss man weiter suchen und findet einen weiteren Artikel im Westfalen-Blatt:

https://www.westfalen-blatt.de/OWL/Kreis-Guetersloh/Guetersloh/4083793-Umweltschuetzer-Kurt-Gramlich-67-baut-Messstation-in-Guetersloh-auf-Radioaktivitaet-selbst-messen

"Der Umweltaktivist Kurt Gramlich (67) hat jetzt in Gütersloh mit seinem Verein ,,Freie Software und Bildung" eine Messstation für Radioaktivität eingerichtet. Seit Weihnachten speist ein von dem früheren VHS-Dozenten selbst gebauter Geiger-Zähler die ermittelten Daten in eine öffentlich einsehbare, sogenannte Open-Streetmap im Internet unter www.multigeiger.citysensor.de/36953 ein."

Da fällt beim ersten Schauen auf, dass die Zeitung die URL falsch abgedruckt hat: "Da gehört doch ein 'www' davor!"

Nein, gehörts nicht, dann kann man die Karte auch aufrufen: multigeiger.citysensor.de/36953

Weiteren Lesestoff gibts auf der Projektseite und bei GitHub:

"Aktuelle Geräte sind entweder wenig empfindlich oder teuer. Darum bauen wir einen DIY-Multigeiger, der ein hochwertiges Geiger-Müller-Zählrohr besitzt und gleichzeitig kostengünstig ist. Denn Messwerte übermitteln wir per WLAN und LoRaWAN. Damit können wir den Multigeiger können stationär betreiben, in unserem Garten oder auf der grünen Wiese (mit Netzteil). Und wir können Wanderungen und Begehungen machen, im Schwarzwald, im Baumarkt, auf der Königstrasse in Stuttgart – also überall, wo´s strahlt!"

Ende vorigen Jahres scheint es auch einen Bastelworkshop gegeben zu haben und in der Karte sind sogar zwei Stationen in Sachsen, eine davon aktiv bei Zwönitz/Elterlein im Erzgebirge. Da fiel mir ein, dass mir dort auch schonmal eine Station mit einem GQ-Geigerzähler in deren Karte aufgefallen war

Zitat von: DL3HRT am 12. Mai 2019, 10:08
Dosisleistung mit den SBM-Zählrohren ist schwierig, da sie nicht energiekompensiert sind und zudem auch Beta registrieren. Selbst bei Abschirmung von Beta ist die Dosisleistung nur für Cs-137 korrekt. Für eine stationäre ODL-Messung sollte auf jeden Fall ein energiekomensiertes Zählrohr verwendet werden.

Nun, sie verwenden kein energiekompensiertes Rohr - das wäre in größeren Stückzahlen nicht für den Hobbybastler beschaff- und bezahlbar, aber immerhin ein großes Gamma-empfindliches SI-22G. Wenn das Ziel des Messnetzes ist, eine Freisetzung von radioaktiven Stoffen in die Atmosphäre nachzuweisen, dann ist das eine erheblich bessere Wahl, als "nur" ein Frieseke&Höpfner FHZ76 oder ein SBM-20.

DG0MG · 29. Januar 2020, 22:13

Ich hab erstmal testweise "trocken" nur die Software ausprobiert (ohne weitere Hardware außer dem fertigen Modul).

Das ging bis auf einen kleinen Haken ganz gut: In der Aufbauanleitung ist angegeben, welche Bibliotheken in welcher Versionsnummer in der Arduino-IDE installiert sein müssen. Das hab ich exakt so gemacht. U.a. die "Adafruit BME280 Library, Version 1.0.7". Damit lieferte der Compiler einen Fehler, ich hab dann auf die (aktuelle) Version 2.0.1 upgedatet, dann lief auch die Übersetzung fehlerfrei durch.

Auf dem zweiten Bild sieht man oben die originale "Heltec"-Firmware, unten dann die MultiGeiger-Version im mit dem WLAN verbundenen Zustand.

Anregung:
Bis hierher fehlt mir schonmal eine deutliche Rückmeldung auf dem Display, dass eine technische Störung vorliegt. Die Hochspannungserzeugung generiert ja Interrupts, sobald die Spannung am Ladekondensator den Sollwert erreicht hat. Dass die längere Zeit ausbleiben, deutet auf ein technisches Problem hin, das könnte man schon signalisieren. Dass vom Zählrohr keine Impulse kommen, ist die zweite Fehlerbedingung. Ich denke, diese Informationen könnten bei einer Außenmontage später hilfreich zur Fehlersuche sein, wenns nach längerem Betrieb plötzlich mal ein Problem gibt.
Falls die Invers angezeigte Zahl links oben ein Indikator für irgendetwas ist - k.A. wofür.

DG0MG · 30. Januar 2020, 20:56

Zitat von: DG0MG am 29. Januar 2020, 22:13
Dass die längere Zeit ausbleiben, deutet auf ein technisches Problem hin, das könnte man schon signalisieren.

Aha - im Quellcode steht, diese Info würde auf der seriellen Schnittstelle ausgegeben.

Das ist so.

DG0MG · 15. Februar 2021, 13:00

boehri_de hat in einem Video für den CCC den Multi-Geiger vorgestellt:

NoLi · 15. Februar 2021, 14:21

Zitat von: DG0MG am 15. Februar 2021, 13:00
boehri_de hat in einem Video für den CCC den Multi-Geiger vorgestellt:

Suboptimale Kontruktion in Bezug des "Ständers".
In der Bodenluft ist die Radon-Konzentration ein Viefaches höher als in der Aussenluft (bis zu einigen zehntaused Bq/m³, in manchen Gegenden, wie z.B. in Baden-Württemberg, bis zu einigen einhunderttausend Bq/m³). Das Standrohr ist hohl und wurde unten angeschrägt in den Boden getrieben; der Elektronikbereich ist nicht gasdicht davon getrennt. Radon kann in das Rohr diffundieren, mit sich und seinen festen Folgeprodukten das Innere einschliesslich dem Zählrohrbereich kontaminieren und damit erhöhte Zählraten generieren. Etwas Abhilfe wird zwar das Kabeldurchführungslöchlein geben, Radon ist aber sehr "wanderfreudig" und durchdringungsfähig.

Gruß
Norbert

Peter-1 · 15. Februar 2021, 14:33

Hallo Norbert,

wie sieht es mit der Energiekompensation in den üblichen ODL Sonden aus? In dem Bauvorschlag ist doch ein ganz normales Zählrohr. Spielt es keine Rolle da nur Veränderungen festgestellt werden sollen? Also hat es geregnet oder ist der Boden mit Schnee bedeckt. Einen Bombentest oder großen GAU wird es hoffentlich in unserem Leben nicht geben.

NoLi · 15. Februar 2021, 16:08

Zitat von: Peter-1 am 15. Februar 2021, 14:33
Hallo Norbert,

wie sieht es mit der Energiekompensation in den üblichen ODL Sonden aus? In dem Bauvorschlag ist doch ein ganz normales Zählrohr. Spielt es keine Rolle da nur Veränderungen festgestellt werden sollen? Also hat es geregnet oder ist der Boden mit Schnee bedeckt. Einen Bombentest oder großen GAU wird es hoffentlich in unserem Leben nicht geben.

Hallo Peter.

Das kommt darauf, an ob man eine a) qualitative oder b) quantitative Veränderung der Strahlungssituation feststellen möchte. Im Falle von a) reicht ein unkompensiertes Zählrohr aus, ist eigentlich sogar vorteilhaft; die Maßeinheit muß dann aber in CPS oder CPM angegeben werden. Im Falle von b) ist zwingend ein energiekompensierter Detektor Voraussetzung; die Maßeinheit erfolgt hier standardmäßig in µSv/h oder mSv/h, und zwar NUR vom reinen Gammastrahlungsanteil.
Das IMIS des BfS mit seinen Meßsonden hat nur eichfähige, energiekompensierte Detektoren für die Dosisleistungsangaben.

Gruß
Norbert

Henri · 15. Februar 2021, 16:13

Das ist ja schön geworden! Wenig Bauteile, schlichtes Design, alles Thru-Hole Komponenten, und trotzdem sehr kompakt. Fehlt eigentlich nur noch Solarzelle und Akku, damit man sich das 5V Kabel spart. Denn irgendwann will man ja auch wieder den Rasen mähen, und nicht jedes Kabel überlebt es, eingebuddelt zu werden. Alle 10 Minuten mal ein Datagramm absenden reicht sicherlich auch, dann braucht man auch nicht viel Strom.

Etwas Kopfschmerzen bekomme ich aber immer bei den ganzen IoT-Dingen, wo man irgend einem kleinen Controller das Passwort für sein WiFi anvertraut, und dann werden nie wieder security patches eingespielt. Formell haftet man zwar nicht mehr dafür, wenn man sein WLAN für andere öffnet, aber leider sehen die Gerichte das (noch) anders, und Leute, die Unfug auf Kosten anderer machen, gibt es leider genug...

Viele Grüße!

Henri

DG0MG · 15. Februar 2021, 16:43

Ganz genau meine Gedanken, Henri.
Da man ja sowieso ein Kabel für den Strom hinziehen muss, würde ich lieber ein LAN-Kabel legen, über dieses könnte dann auch die Stromversorgung mit laufen (Power-over-Ethernet). Aber dann braucht man natürlich auch eine Controllerplatine mit LAN-Anschluss und die sind teurer. Diese günstigen ESP32-Geschichten sind halt alle auf WLAN ausgelegt.

Mit LORAWAN kann man viel weiter von der "Basis" weg - mir fehlt da irgendwas "konspiratives", das einfach mal jemand macht. z.B. am Bahndamm das Vorbeifahren von Castorbehältern detektieren. Da ist natürlich weder WLAN noch 5 V vorhanden. Also stromsparend batteriebetrieben bauen (siehe GammaScout oder Genitron-ODL-Sonde) und das Alarmsignal per Funk verschicken.
Das gabs schon vor 50 Jahren im Vietnamkrieg, dort haben die Amis Sensoren an der Straße vergraben, die per Funk ein Signal gaben, wenn vietnamesische Truppen vorbeifuhren. Vor 35 Jahren haben die Amis in der DDR kleine Kästen verbuddelt, die Truppenbewegungen sogar per Satellit(!) weitergemeldet haben. Und heutzutage brauchen wir WLAN und 50 mA bei 5 Volt, was einen Batterie- oder wenigstens Solarbetrieb ausschließt .. $:-\$
Aber vielleicht macht das ja alles schon jemand .. nur eben konspirativ

Boehri_de · 01. April 2021, 00:01

Hi,
danke für das Feedback zur Ständerkonstruktion. Stimmt, das Thema Radon hatten wir dabei nicht ganz im Fokus. Uns war zunächst wichtig dass die mechanische Stabilität passt, das Gerät halbwegs einfach aufzubauen ist, dass uns die Elektronik nicht absäuft und dass die Temperatur, auch bei direktem Sonnenlicht, nicht überschritten wird. Und diesbezüglich scheint es recht gut zu funktionieren. Aber zurück zum Radon: Klar, mit einer ähnlichen Konstruktion kann man Radon-Bodenluftkonzentrationen messen indem man da Luft ansaugt - das ist schon richtig. Allerdings denke ich dass sich durch unser Lüftungsloch (Durchmesser: 17 mm und einige 40 cm über dem Boden) das Bisschen hochkonzentrierte Radon-Luft aus dem Boden recht effizient mit der normalen Luft vermengt. Bisher haben wir keine verdächtigen Erhöhungen gemessen - lediglich die Radon-Peaks bei regen. Oder wie ist Eure Einschätzung?

Weitere Infos:
https://github.com/ecocurious2/MultiGeiger

Lordcyber · 06. März 2022, 10:23

Genau so etwas suche ich.
Aber da wir auf Batterie Basis arbeiten sollte es mit 3,3v laufen und relativ sparsam sein.
Hat da jemand etwas oder könnte uns Helfen?
DA wir Aktuell 5 Geiger Stationen Planen werden wir die Platinen wohl komplett bestückt fertigen lassen.

Und nein es ist kein Kommerzielles Projekt.

Danke

Henri · 06. März 2022, 18:36

Zitat von: Lordcyber am 06. März 2022, 10:23
Genau so etwas suche ich.
Aber da wir auf Batterie Basis arbeiten sollte es mit 3,3v laufen und relativ sparsam sein.
Hat da jemand etwas oder könnte uns Helfen?
DA wir Aktuell 5 Geiger Stationen Planen werden wir die Platinen wohl komplett bestückt fertigen lassen.

Und nein es ist kein Kommerzielles Projekt.

Danke

Die Theremino Geiger Module laufen entgegen der Beschreibung mit 3,3V und verbrauchen nur ein halbes mA. Ansonsten gibt es bei google patents das Patent für die Stromerzeugung des GammaScouts. Da ihr ja nix kommerzielles plant, könntet ihr das nachbauen. Sparsamer wird's nicht. Und dann noch die Daten per LoRa übertragen, das ja auch extrem sparsam ist, und den Prozessor viel und gerne schlafen lagen - das sollte dann schon gehen.

Stellt das doch mal hier vor, wenn ihr fertig seid, oder gerne auch Zwischenstationen

Viele Grüße!

Henri