Polaron Pripyat' - najczęstsze usterki i jak je naprawić

Stary poczciwy Polaron Pripyat' jest jednym z najbardziej udanych kieszonkowych radiometrów dostępnych na rynku. Pomimo upływu prawie 30 lat od wprowadzenia na rynek, nadal trudno o konkurencję w tym przedziale cenowym. Niestety upływ czasu oraz czynniki środowiskowe mogą doprowadzić do awarii, na szczeście większość można dość łatwo usunąć. Oddaję głos Michałowi, który niejednego Polarona przywrócił już do życia :)

***

W Polaronie, spotkałem się z różnymi usterkami, od uszkodzonych kondensatorów poprzez diody i układ wzmacniacza operacyjnego UD1408 do uszkodzeń samego wyświetlacza. 

1. Wyświetlacz 

W przypadku wyświetlacza, występują głównie 2 rodzaje uszkodzeń. -

1) Wylania wyświetlacza, na skutek rozdzielenia się warstw wyświetlacza które ze sobą sklejone, do wnętrza dostaje się powietrze. Efektem tego są widoczne czarne plamy na ekranie wyświetlacza. Tego typu uszkodzenia nie daje się skutecznie naprawić, osobiście próbowałem eksperymentalnie naprawiać taki wyświetlacz poprzez wywieranie nacisku na powierzchnię wyświetlacza z jego podgrzewaniem, jednak czarna plama przemieszczała się po wyświetlaczu i po chwili wracała na swoje miejsce, nie pomogło również podklejanie boków wyświetlacza klejem błyskawicznym na bazie cjanoakrylu. Zazwyczaj wyświetlacz zaczyna rozklejać się od wyprowadzeń, przy których użycie kleju kontaktowego odpada. Dzieje się tak ponieważ nóżki wyświetlacza są wlutowane z jednej strony w płytkę drukowaną z drugiej strony osadzone w wyświetlaczu. Szkło posiada mniejszą rozszerzalność cieplna niż miedź z którego wykonane są wyprowadzenia. Dodając do tego starzenie polimerowego kleju wiążącego struktury wyświetlacza przy dużych wahaniach temperatur na jakie narażony jest wyświetlacz polarona, wylania tego typu  wyświetlaczy są często spotykane.

-
2) Drugim rodzajem uszkodzenia wyświetlacza jest utrata kontaktu wyprowadzeń metalowych z połączeniem ze ścieżkami naniesionymi na powierzchnię szkła. Połączenie to jest zazwyczaj realizowanie za pomocą kleju przewodzącego na bazie srebra oraz odpowiednio wyprofilowanego styku dociskającego. Z czasem takie połączenie na skutek dostania się wilgoci  potrafi się utlenić, powstają siarczki na powierzchni srebra, wówczas prąd przestaje przepływać przez takie połączenie, co objawia gaśnięciem sekcji w wyświetlaczu i wówczas wyświetlane liczby są pozbawione danego segmentu. Połączenie takie daje się czasem przywrócić rozgrzewając je lutownicą przez kilka sekund tuż przy wyświetlaczu, następnie nanosząc przy wyprowadzeniach odrobinę kleju przewodzącego na bazie srebra jednocześnie uważając, aby nie zrobić zwarcia do sąsiedniego pinu.

2. Kondensatory 

Na szczęście ze względu na jakość zastosowanych kondensatorów ich awaria zdarza się dość rzadko, w zależności od tego który kondensator uległ uszkodzeniu występują różne objawy. Miałem taki przypadek, że awarii uległ kondensator nr. C15 który powodował upływ prądu z wyjścia wzmacniacza operacyjnego UD1408 do jego wejścia odwracającego, powodowało to taki objaw, że mimo zwiększania źródła promieniowania na pierwszym zakresie 20.00 Polaron nie chciał wskazywać wyższego wyniku niż ok 14.00 uSv/h.

3. Układ UD1408 – wzmacniacz operacyjny precyzyjny

Uszkodzenie tego układu to absolutne pojedyncze przypadki, zazwyczaj spotykałem się z tzw. zimnymi lutami na jego wyprowadzeniach. W naprawianym przeze mnie polaronie układ wzmacniacza operacyjnego uległ uszkodzeniu na skutek zwarcia wewnętrznego tuby SBM-20 – rezystancja anoda-katoda ok 7kOhmów. Objawami w moim przypadku był mimowolny wzrost wskazań Polarona aż do przepełnienia licznika, przy czym wciśnięcie przycisku test baterii powodowało spadek wskazań do poziomu nieznacznie podwyższonego napięcia baterii.

4. Uszkodzenie diody VD5 KD510A

W moim przypadku uszkodzenie diody VD5 KD510A – objawiało się brakiem zasilania w jednej z gałęzi -4,5V co spowodowało brak reakcji wyświetlacza, przy czym napięcie na tubie Geigera było prawidłowe, dodatkowo głośniczek działał i słychać było pikanie przyjętej cząstki promieniowania. W pierwszym momencie objaw zasugerował mi uszkodzenie samego wyświetlacza,  dopiero pomiar na wyprowadzeniach kondensatorów C8 i C9 rozwiał wszelkie wątpliwości. 

5. Wymiana wyświetlacza.

Wymiana wyświetlacza - zastosowany w Polaronie wyświetlacz jest trudno dostępny i charakteryzuje się poniższymi wyprowadzeniami:

Po przeanalizowaniu wyprowadzeń, przedstawiam następującą modyfikację polegającą na zastąpieniu tego wyświetlacza, innym – dostępnym i którego koszt nie przekracza 12zł.

1. Użyłem wyświetlacza dostępnego wyświetlacza nr DE128-RS-20/7.5

2. Zastosowałem płytkę uniwersalną dwustronną o wymiarach 5x7cm o 432 polach lutowniczych – koszt ok 8zł / szt

3. Zastosowałem listwę kołkową gold piny – 40 pinów raster 2,54mm 1szt – koszt ok 1zł

4. Zastosowałem drut miedziany 0.1mm do realizowania połączeń – dł 1m – koszt ok 0,50 zł


5. Sposób montażu wyświetlacza:

-należy wykonać połączenia na płytce stykowej zgodnie z załączonym rysunkiem oraz przyciąć płytkę uniwersalną. 

- wyświetlacz ustawić na płytce wg, kropek czerwonych w środku

- delikatnie odgiąć nóżki do pobliskich miejsc lutowniczych (czarne kropki przy czerwonych – rozgiąć na zewnątrz 

od wyświetlacza) i umieścić w nich wyświetlacz 

- wykonać połączenia za pomocą drutu 0,1mm miedzianego wg rysunku.

- w zewnętrzne pola oznaczone na czerwono wlutować od spodu gold piny, następnie 

- połączyć piny z drucikami. 

- całość wlutować do płytki polarona wg oznaczonych pinów, licząc od lewej strony (tam, gdzie znajduje się 

wspólna anoda) i gotowe 😊 

Podsumowanie:

Zaproponowane rozwiązanie charakteryzuje się kosztem ok 21,50 zł + przesyłka ok 10 zł, wymagana jest umiejętność posługiwania się lutownicą, niezbędny sprzęt w postaci lutownicy miniaturowej, stopu lutowniczego wraz z topnikami oraz izopropylowy alkohol do czyszczenia pozostałości topników po lutowaniu itd.

Myślę, że przy odrobinie wprawy w posługiwaniu się lutownicą i podstawowym wyposażeniem do lutowania, przedstawione przeze mnie naprawy oraz wymiana wyświetlacza spowoduje, że część Polaronów zostanie uratowana, ponieważ w mojej ocenie jest to dobry sprzęt i niezawodny, dlatego

wart jest naprawy.



Michał Werbiński