Dozymetr JD-3001

Ten chiński miernik dostępny jest na polskim rynku dopiero od zeszłego roku, choć konstrukcja została opracowana jeszcze w 2017 r. Jest to przyrząd kombinowany, łączący funkcje dozymetru, miernika pola elektromagnetycznego (EMF) oraz termometru i higrometru.

Wynik podawany jest na kolorowym wyświetlaczu. Oprócz bieżącego pomiaru widzimy na nim również wykres zmian mierzonej wartości w czasie (histogram), a także godzinę, temperaturę i wilgotność powietrza. 

 

Detektorem promieniowania jonizującego jest miniaturowy licznik G-M typu J-705. Możemy go zobaczyć, gdy spojrzymy pod kątem przez spodnią kratkę wentylacyjną

\

Licznik ten nie nosi żadnych oznaczeń, natomiast jego metalowy korpus ze szklanymi przepustami przypomina polskie liczniki serii DOI (DOI-80, DOI-30):

Model tego detektora ostatecznie ustaliłem na podstawie listy chińskich liczników G-M [LINK], na której tylko nieliczne miały małą długość i średnicę. Spośród nich J-707 okazał się za krótki (18 mm), a J-303 za cienki (4 mm), zatem metodą eliminacji oraz porównywania z wynikami wyszukiwania na Aliexpress pozostał tylko J-705. Małe wymiary tego licznika i gruba metalowa ścianka obniżają jego czułość oraz wydajność pomiaru, ale jednocześnie zapewniają dużą odporność na przeciążenie.

***

Przyrząd obsługujemy za pomocą klawiatury z gumowymi przyciskami na przednim panelu. Wszystkie znajdują się w zasięgu kciuka i możemy obsługiwać je jedną ręką, obojętnie którą, co jest ważne dla osób leworęcznych:

Funkcje przycisków przedstawiają się następująco:

• [głośniczek] - wyłącznik dźwięku impulsów
• [+] - przełącza tryby pracy: pomiaru mocy dawki i pola elektromagnetycznego, w menu przewija pozycje w dół, w ustawieniach zwiększa wartość 
• [–] - włącza rejestrowanie pomiaru w pamięci urządzenia, w menu przewija pozycje w górę, w ustawieniach, zmniejsza wartość
• [°C/°F] - przełącznik jednostek temperatury (stopnie Celsjusza i Fahrenheita)
• [czerwony] - wyłącznik zasilania 
• [SET] - wejście do menu, w którym mamy:
• language – język (chiński, japoński, angielski, rosyjski)
• function switch – przełączenie pomiędzy trybem pomiaru mocy dawki (nuclear) i EMF (electromagnetic), jak dla mnie nadmiarowa funkcja, gdyż to samo możemy zrobić przyciskiem [+] podczas normalnej pracy dozymetru
• time setting – ustawienie daty w formacie yyyy/mm/dd i czasu w systemie 24 h
• view data – podgląd wartości pomiarów zapisanych w plikach CSV, osobnych dla każdej serii zapisu danych
• shutdown timer – czas automatycznego wyłączenia (5, 10, 30 min lub brak)
• alarm value – alarm progowy (włączenie funkcji alarmowania, osobne progi dla mocy dawki, pola elektrycznego i magnetycznego, niestety brak alarmu dla przekroczenia łącznej dawki)
• record invterval – interwał czasowy logowania wartości pomiaru (1-9999 s, domyślnie 10 s)
• version info – dane o wersji oprogramowania i producencie (mój egzemplarz: v.0.01, Dongguan Jinlide Electronics Technology Co., Ltd.)

Z poszczególnych pozycji menu oraz z głównego menu wychodzimy, przytrzymując na 2 s przycisk SET. W ustawieniach zabrakło niestety regulacji jasności ekranu, a jest ona wysoka, w ciemnym pokoju dozymetr może służyć za latarkę. 

Podobnie nie możemy zmieniać głośności dźwięku impulsów, który jest dość cichy i łatwo ginie nawet w pomieszczeniu o umiarkowanej głośności.

 ***

Pomiar mocy dawki odbywa się w µSv/h, niestety z dokładnością jedynie do jednego miejsca po przecinku. Jest to pierwszy cyfrowy miernik promieniowania jonizującego z takim rozwiązaniem, który mam okazję testować od początku prowadzenia bloga. Nawet najtańsze mierniki z Aliexpres (np. Cajoe GMV-2) podawały wynik z dwoma miejscami po przecinku. Ograniczenie wyniku do jednego miejsca po przecinku znacznie zmniejsza funkcjonalność dozymetru na początku zakresu pomiarowego, gdzie wzrost np. między 0,12 a 0,18 µSv/h jest bardzo istotny.  Tutaj zaś będziemy mieć albo jeszcze 0,1 albo już 0,2, szczególnie, że błąd pomiaru wynosi do +/- 20%.  Do tego dochodzą odskoki w kierunku 0,2-0,3 µSv/h przy pomiarze tła naturalnego, choć w okolicy nie ma żadnych dodatkowych źródeł promieniowania. Na szczęście problem dokładności wyniku przestaje mieć znaczenie przy wyższych wartościach pomiaru, szczególnie rzędu pojedynczych mikrosiwertów na godzinę, wówczas jedno miejsce po przecinku zupełnie wystarcza.

Miernik wyświetla również histogram mocy dawki z orientacyjną skalą na osi Y, mającą zaznaczone jedynie wartości 5 i 10 µSv/h. Nietrudno więc ją zapełnić, gdy mierzymy bardziej aktywną ceramiką uranową, minerały czy wyroby z farbą radową. Niestety instrukcja nie podaje czasu odświeżania wykresu, dokonałem więc własnych pomiarów z wynikiem 3 min 35 s niezależnie od trybu pracy (moc dawki i EMF)

Czas ten jest również podstawą do wyliczania średniej mocy dawki (pozycja AVG) na wyświetlaczu. Miernik podaje też łączną dawkę w mSv (pozycja ACC) i tu akurat może wyświetlać aż do trzech miejsc po przecinku. Dzięki temu możemy śledzić np. przyrost łącznej dawki od tła naturalnego.

Oba tryby pracy miernika (moc dawki i EMF) nie pracują równolegle - włączenie jednego powoduje zapauzowanie drugiego na ostatnio zmierzonej wartości i dopiero po powrocie do tego trybu pomiar toczy się dalej. Zatem jeśli przyrząd jest w trybie pomiaru EMF, nie wykryje gwałtownego skoku mocy dawki promieniowania jonizującego i vice versa.

Czułość przyrządu jest typowa dla mierników ze miniaturowym licznikiem G-M o grubszej ściance, dodatkowo osłoniętym przez plastik obudowy. Miernik reaguje na większość typowych źródeł, za wyjątkiem tych najsłabszych, przy których oprócz osłabiania promieniowania w obudowie dochodzi jeszcze kwestia "gubienia" nieznacznego wzrostu wskazań między 0,1 a 0,2 µSv/h. Wzrost wyniku jest dość szybki, natomiast spadek wymaga upłynięcia jednego okresu uśredniania histogramu (3 min 35 s):

Niestety miernik nie ma funkcji resetu wskazań, więc jeśli zależy nam na rozpoczęciu pomiaru od nowa, musimy wyłączyć i włączyć dozymetr. Na szczęście trwa to bardzo krótko, mniej niż 3 s.

JD-3001 oprócz promieniowania jonizującego mierzy też pole elektromagnetyczne, rozdzielone na dwie składowe: pole elektryczne i magnetyczne. Może zatem służyć do pokazów naukowych, ilustrujących zupełnie odmienną naturę tych zjawisk, które niestety często są mylone ze sobą. Możemy np. zademonstrować, jak cienka siatka z metalu odcina pole elektromagnetyczne, ale jest całkowicie przepuszczalna dla promieniowania jonizującego, albo że telefon komórkowy nie powoduje wzrostu mocy dawki promieniowania jonizującego. Dozymetrem tym zmierzymy nim również emisję pola elektromagnetycznego pochodzącą od urządzeń elektronicznych, linii energetycznych itp. Przy tego typu pomiarach radzę ustawić wysoki próg alarmu, gdyż w przeciwnym wypadku byle zasilacz od laptopa go przekroczy. Poniżej pomiar przy pompie od hydromasażu:

Wyniki wszystkich pomiarów mogą być zapisywane w pamięci urządzenia w dowolnie zaprogramowanym odstępie czasowym. Zapis uruchamiamy przyciskiem [-], pojawi się wtedy symbol pliku na górnym pasku.  Wówczas miernik będzie rejestrował bieżącą moc dawki, średnią moc dawki, łączną dawkę oraz temperaturę i wilgotność lub, jeśli jesteśmy w trybie pomiaru pola elektromagnetycznego, zapisywana będzie wartość pola elektrycznego, magnetycznego i również temperatura oraz wilgotność. Interwał zapisu wyrażony w sekundach programujemy w menu record inteval. Zakres dostępnych wartości jest bardzo szeroki, od 1 s do 9999 s (2 h 46 min), możemy więc ustawić pomiar co kilka sekund, co minutę czy co godzinę, w zależności od potrzeb. Zapis odbywa się do pliku *.csv przechowywanego w pamięci przyrządu. Pliki powstają z chwilą włączenia zapisu i zamykane są przy jego wyłączeniu. Możemy je przeglądać w menu view data, gdzie każdy zapis ma swoją datę i godzinę, przy czym rodzaj przeglądanych plików uzależniony jest od bieżącego trybu pomiarowego - w trybie dozymetru widzimy tylko logi mocy dawki (prefiks nuclear), natomiast w trybie EMF tylko logi pola elektromagnetycznego (prefiks electromagnetic). Logi w plikach podzielone są na strony, przewijane przyciskami [+] i [-], niestety wyświetlenie kolejnej strony zajmuje kilka sekund, gdyż wiersze wyświetlane są jeden po drugim:

Pliki możemy zgrywać na komputer za pośrednictwem kabla mini-USB, dołączonego do fabrycznego zestawu dozymetru. Komputer wykrywa dozymetr jako pamięć USB o pojemności 118 MB, logi z obu trybów umieszczone są w folderach "electromagnetic" i "nuclear".  Pojedynczy plik zajmuje kilka kilobajtów, zatem możemy nie martwić się o szybkie wyczerpanie pamięci urządzenia. 

Logowanie pomiarów jest wyjątkowo przydatną funkcją JD-3001, częściowo zaprzepaszczoną przez niewielką dokładność na początku zakresu pomiaru mocy dawki, co uniemożliwia śledzenie niewielkich wahań tła. Zapis danych możemy też wykorzystywać do pomiaru dobowych wahań temperatury i wilgotności, a jeśli podłączymy ładowarkę, logowania mogą odbywać się całymi dniami. 

***

Miernik zasilany jest z wbudowanego akumulatorka litowo-jonowego o napięciu 3,7 V i pojemności 2000 mAh (7,4 Wh). Instrukcja nie podaje czasu ciągłej pracy na pełnym naładowaniu, według moich pomiarów wynosi on 18 godzin. Z tego co zauważyłem, dwie pierwsze kreski znikają po 4 godzinach każda, a dwie kolejne po 8 godzinach każda. Brak jest sygnalizacji krytycznego poziomu akumulatora, dozymetr po prostu wyłącza się, ale jeszcze potem na kilka minut możemy go włączyć. Akumulator ładujemy przez port micro-USB za pomocą dowolnej ładowarki zapewniającej prąd 1000 mA.

Obudowa wykonana jest z solidnego plastiku, pokrytego antypoślizgową wykładziną na bokach i przednim panelu, która zapewnia pewny chwyt. Niestety kratka wentylacyjna na spodniej krawędzi nie ma żadnych zabezpieczeń i przy pomiarach w terenie sugeruję zakleić ją cienką taśmą, w przeciwmy wypadku dozymetr nałapie pyłu albo wilgoci. Przez kratkę przebija też światło wyświetlacza:

Słabo przyklejona jest szybka wyświetlacza - w moim egzemplarzu zsunęła się nieco w dół, zasłaniając swą ciemną ramką górny pasek ekranu. Szybka ta bardzo łatwo się rysuje, nawet od przetarcia ręczniczkiem kuchennym namoczonym płynem do mycia szyb (!). Sugeruję więc naklejenie na ekran jakiejś folii ochronnej, stosowanej w telefonach i aparatach fotograficznych. 

Przyciski mają wyraźne kliknięcia i reagują bez zbędnych opóźnień. Rozkładana podstawka dobrze stabilizuje miernik. Wrażliwym elementem wydaje się być wystająca poza obrys obudowy osłona czujnika temperatury i wilgotności. Z drugiej strony takie rozwiązanie poprawia dopływ powietrza do detektora, co przekłada się na czas reakcji na zmiany mierzonych wartości.

Aby rozkręcić dozymetr wykręcamy 6 śrubek, a następnie rozłączamy połówki, połączone dodatkowo zatrzaskiem, do czego potrzeba pewnej siły, podobnie jak do ponownego złożenia:

Lutowanie przy liczniku G-M nie wygląda profesjonalnie, zaś antena do pomiaru pola elektromagnetycznego jest po prostu kawałkiem aluminiowej blaszki:

Pozostałe elementy elektroniczne, głównie subminiaturowe, sprawiają wrażenie solidnych. Poza wspomnianymi lutami przy liczniku G-M jakość wykonania dozymetru oceniam bardzo dobrze. 

Przyrząd swym kształtem przypomina nieco multimetr. Miernik jest duży, porównywalny z omawianym niedawno LR-4011 i znacznie większy zarówno od starych radzieckich dozymetrów, jak i współczesnych konstrukcji:

W zestawie z JD-3001 otrzymujemy kartonowe pudełeczko, instrukcję po angielsku i po chińsku oraz kabel micro-USB.

Instrukcja jest dość skrótowa i brakuje w niej niektórych podstawowych danych, jak choćby czasu przebiegu spektrogramu i uśredniania wyniku czy okresu nieprzerwanej pracy bez ładowania. 

Czas na podsumowanie. JD-3001 jest najciekawszym z dotychczas wyprodukowanych w Chinach dozymetrów. Jego największą zaletą jest wielofunkcyjność: łączenie pomiaru promieniowania jonizującego, pola elektromagnetycznego, temperatury i wilgotności, jak również możliwość długoterminowego zapisu tych danych i zgrywania ich na komputer. Najistotniejszą wadą jest mała dokładność pomiaru mocy dawki na początku zakresu oraz niewielka czułość na najsłabsze źródła. Miernik ten będzie dobrą propozycją dla osób, którym zależy na stałym monitoringu różnych wartości fizycznych w swoim otoczeniu albo dopiero zaczynają przygodę z pomiarami promieniowania i chcą mieć prosty a uniwersalny przyrząd. Taki miernik pozwoli zorientować się, czy chcemy bardziej zagłębiać się w pomiary promieniowania jonizującego (radioaktywnego), czy też niejonizującego (pola elektromagnetycznego), a może po prostu zostaniemy przy tym przyrządzie "2 w 1".

Plusy

• dodatkowe funkcje - pomiar EMF, temperatury i wilgotności
• zapis danych w dowolnym interwale czasowym
• solidne wykonanie
• przystępna cena

Minusy

• dokładność pomiaru mocy dawki tylko do jednego miejsca po przecinku
• niska czułość na najsłabsze źródła
• mała liczba ustawień