Standard 70 ZZUJ był systemem modułowej aparatury dozymetrycznej, przeznaczonej do montażu w standardowych stojakach o szerokości 19 cali. Ogólne założenia i poszczególne moduły omówiłem pokrótce przy okazji wpisu o ZAPKS-1 [LINK]. Tutaj zatem skupię się na szczegółach eksploatacji konkretnego zestawu, który wreszcie udało mi się nabyć i dzięki wydatnej pomocy Michała (pozdrowienia!) przywrócić do życia.
Zestaw złożony jest z obudowy (szerokość 440 mm, wysokość 105 mm, głębokość 450 mm) będącej jednocześnie zasilaczem niskiego napięcia i oznaczonej symbolem ZNN-44. Stanowi ona bazę dla 4 wkładek z różnymi przyrządami o wymiarach 100x75x270 mm każda.
Wkładki mocowane są za pomocą specjalnych zatrzasków, a ich wyjęcie wymaga wciśnięcia - PO WYŁĄCZENIU ZASILANIA - przycisku z lewej strony przedniego panelu każdej wkładki. Wówczas wyskoczy znajdująca się poniżej dźwignia, którą pociągamy do siebie i w dół, co powoduje wysunięcie wkładki z obudowy.
W moim egzemplarzu zamontowane są 4 wkładki, tworzące razem tzw. cyfrowy zestaw zliczający - od prawej:
- zasilacz wysokiego napięcia ZWN-21
- wzmacniacz liniowy WL-21
- analizator A-21
- przelicznik P-21.
Zasilacz ZNN-44 podłączony jest do sieci prądu zmiennego 230 V i zapewnia napięcia +6, +24V i -24 V dla wszystkich modułów za pośrednictwem gniazd typu 12 Au o 12 stykach. Na tylnej ściance ZNN-44 są liczne złącza, pozwalające na bardzo zróżnicowane konfiguracje sprzętu. Tutaj skupię się na podłączeniu pojedynczej sondy scyntylacyjnej SSU-70, która jest najczęściej stosowana w Standardzie 70. Sonda ta ma dwa przewody, różniące się grubością wtyku - grubszy (BNC-5) dla wysokiego napięcia i cieńszy (BNC-2,5) dla sygnału i zasilania przedwzmacniacza napięciem +24 V:
Mniejszy wtyk sondy podłączamy więc do gniazda "probe 1 - in" na tylnej ściance obudowy. Tym złączem idzie sygnał z jednoczesnym zasilaniem przedwzmacniacza sondy +24 V przez opór 1 kOm.
Obok znajduje się wyjście ("probe 1 - out"), oddzielone od wejścia kondensatorem w celu eliminacji składowej stałej +24 V z zasilania sondy. Do tego złącza podpinamy kabel idący do gniazda na froncie jednej z wkładek – zwykle wzmacniacza liniowego WL-21 (lub analizatora A-22, który może zastąpić WL-21). Potrzebny jest więc długi (~ 0,5 m) przewód z wtykami BNC-2,5 na obu końcach.
Następne połączenia odbywają się już między gniazdami BNC-2,5 na frontach poszczególnych wkładek (WL-21, A-21, A-22, ILL-21, DP-21, P-21 i in.), do tego celu wystarczą nam dużo krótsze przewody (~20 cm).
UWAGA – nowsze wkładki, oznaczone literą M (np. A-22M) nie mają gniazd BNC-2,5 na froncie, wówczas wszystkie połączenia dokonuje się za pośrednictwem gniazd na tylnej ścianie obudowy ZNN-44. Poszczególne wersje wkładek omówię w dalszej części wpisu.
Całość po zmontowaniu powinna wyglądać tak:
Obudowę z zasilaczem ZNN-44 (a tym samym wszystkie zamontowane w niej wkładki) włączamy przy pomocy małego przycisku przy prawym uchwycie. Za pośrednictwem popychacza idącego wzdłuż bocznej krawędzi wewnątrz obudowy uruchamia on przełącznik isostat, będący włącznikiem sieciowym. W niektórych wyeksploatowanych egzemplarzach przełącznik ten nie zawsze kontaktuje. Włączenie zasilania zestawu sygnalizowane jest małą czerwoną diodą nad włącznikiem.
Zanim zaczniemy pracę z naszym zestawem, warto włączyć ZNN-44 bez żadnej z wkładek i sprawdzić napięcie na stykach gniazd dla poszczególnych modułów.
Napięcia mierzymy między masą a poszczególnymi stykami - w moim egzemplarzu były w górnej granicy ale w normie (24,2, 24,1, 24,4, 24,4 V) i zostały skorygowane do 23,95 oraz 24,05 V:
Teraz omówię poszczególne moduły mojego zestawu (cyfrowy zestaw zliczający: zasilacz wysokiego napięcia ZWN-21, wzmacniacz liniowy WL-21, analizator amplitudy A-21, przelicznik P-21).
Najważniejszy i sprawiający największą trudność w obsłudze jest zasilacz wysokiego napięcia (HT power supply) ZWN-21.
Ma on 3 zakresy różniące się podziałką potencjometru wieloobrotowego, służącego do regulacji napięcia:
- 0-1000 V, podziałka co 100 V
- 0-2000 V, podziałka co 200 V
- 500-2500 V, podziałka co 200 V
Wartość podziałki oznacza, o ile zwiększy się napięcie przy każdym pełnym obrocie potencjometru. Liczba wykonanych obrotów (1-9) pojawia się w okienku nad pokrętłem. Przy najniższym zakresie (0-1000 V) liczba obrotów oznacza liczbę setek woltów, przy kolejnych (0-2000 V i 500-2500 V) każdy obrót to 200 V, przy czym należy pamiętać, że ostatni zakres zaczyna się od 500 V a nie od 0. Potencjometr ma też skalę 0-100 V z podziałką co 1 V i naniesionymi wartościami co 10 V do precyzyjnej regulacji napięcia.
Zanim zaczniemy pracę, to przy wyłączonym całym zestawie podłączamy przewód sondy, ten z większym wtykiem (BNC-5) do gniazda na froncie zasilacza.
Następnie włączamy zasilanie zestawu przyciskiem przy prawym uchwycie obudowy. Zasilacz wysokiego napięcia nie zastartuje, jeśli najpierw nie skręcimy do zera potencjometru wysokiego napięcia. Kręcimy nim więc w lewo, aż w małym okienku wskoczy cyfra „0” i poczujemy opór.
Zapali się też czerwona dioda HT, sygnalizująca włączenie wysokiego napięcia. Teraz odpowiednią liczbą obrotów potencjometru ustawiamy wartość wysokiego napięcia, właściwą dla podłączonej sondy. Wartość ta powinna znajdować się w karcie badania, dołączanej do każdego egzemplarza. Jeśli jej nie mamy, ustalamy doświadczalnie, jak w przypadku radiometrów uniwersalnych.
Tutaj uwaga, by zawsze sprawdzać, który zakres jest włączony, gdyż, jak wspomniałem, na każdym kolejnym (0-2000 i 500-2500 V) jeden obrót potencjometru powoduje znacznie większy wzrost napięcia niż na 0-1000 V. Ustawiając za wysokie napięcie można łatwo spalić sondę. Przykładowo przy „5” w okienku potencjometru będziemy mieć:
- 500 V na zakresie 1000 V,
- 1000 V na zakresie 2000 V
- 1500 V na zakresie 2500 V
Ostatniego zakresu więc lepiej nie używać bez potrzeby. Liczniki scyntylacyjne w sondach SSU-70 pracują przy napięciu 900-1100 V. Liczniki G-M typu chlorowcowego mają napięcie pracy 400-600 V. Wyższe napięcia były stosowane w starszych licznikach G-M (typu alkoholowego), a najwyższe (ok. 2000 V) w licznikach proporcjonalnych.
Drugim modułem jest wzmacniacz liniowy (linear amplifier) WL-21. Do niego jest doprowadzany sygnał przewodem idącym z gniazda "probe 1 out" na tylnej ściance obudowy. Po wzmocnieniu jest wysyłany wyjściem (output) do następnych modułów.
Mamy tu 3 przyciski isostat:
- shaping – kształtowanie impulsów (czas trwania pojedynczego impulsu, dla SSU-70 wybieramy 1 µs)
- gain – stopień wzmocnienia - regulacja skokowa, dla SSU-70 wystarczy 10
- pos./neg. - ustawiamy w zależności od polaryzacji impulsów – dla SSU-70 jest on wyciśnięty – polaryzacja dodatnia (pos.)
· Dodatkowo obok znajduje się potencjometr, którym precyzyjnie regulujemy stopień wzmocnienia. Wkładka może pracować też ze źródłami impulsów bipolarnych (zarówno dodatnich, jak i ujemnych), w tym celu musimy ją wyjąć i wcisnąć przycisk istostat BIPOL/UNIPOL znajdujący się w wycięciu bocznej ścianki:
Trzeci z kolei to analizator amplitudy (analyzer) A-21:
Może pracować w dwóch trybach:
- level – lewy potencjometr obcina impulsy o amplitudzie mniejszej niż wartość progu, prawy o amplitudzie wyższej
- channel – lewy potencjometr ustala środek okienka, prawy szerokość
Ostatni, kluczowy dla prezentacji danych, jest przelicznik (scaler) P-21.
Umieszczamy go zawsze w pierwszym gnieździe z lewej strony obudowy ZNN-44, gdyż tylko to gniazdo ma podłączenie do złącza drukarki, umieszczonego na tylnej ściance.
Przelicznik zlicza impulsy w zadanym czasie
albo czas potrzebny do zliczenia określonej liczby impulsów, może też pracować
w trybie ciągłym (reset po upłynięciu wybranego czasu zliczania). Wyświetlacz oparty jest o moduły
LED, które w wielu egzemplarzach wymagają wymiany - w razie potrzeby proszę o kontakt przez formularz bloga.
Przelicznik ma następujące zakresy:
- czas zliczania: 0,1, 1, 10, 10^2, 10^3 sekund lub minut (jednostki czasu są przełączane isostatem [s/m] i sygnalizowane odpowiednią diodą)
- liczba impulsów: 10^2 (100), 10^3 (1 tys.), 10^4 (10 tys.), 10^5 (100 tys.), 10^6 (1 mln)
Tryb pracy zmieniamy przyciskami:
- czerwony N - praca w trybie pomiaru czasu zliczenia zadanej liczby impulsów (wartości na czerwono, pod przyciskami)
- niebieski T – zliczanie impulsów w określonym czasie (wartości czasu na niebiesko, powyżej przycisków)
Jeśli wciśniemy T i N jednocześnie, uruchomimy procedurę
testową. Jeśli oba przyciski będą wyciśnięte, wówczas przelicznik będzie liczyć
impulsy „w nieskończoność” – po upływie czasu zliczania kolejny okres będzie
dodawany do tego, który już upłynął, tak samo jak zliczona liczba impulsów. Po
10 okresach zliczania czas ulegnie zresetowaniu, ale liczba impulsów nadal
będzie się sumować.
Dodatkowe dwie funkcje możemy uruchomić po wysunięciu modułu z obudowy, oczywiście PO WYŁĄCZENIU ZESTAWU.
Na lewej stronie wkładki mamy wycięcie z przyciskami isostat:
- czerwony (single/auto) - tryb pracy:
- single (z memory wyciśniętym) - po zakończeniu pomiaru wynik zostaje, wciśnięcie "start" dodaje nowy wynik i nowy czas do poprzednich wartości, resetujemy czerwonym przyciskiem "reset" albo zmieniając czas zliczania
- auto - (z memory wyciśniętym) – po zakończeniu pomiaru następuje automatyczny reset czasu i liczby impulsów oraz rozpoczęcie nowego pomiaru, co przy krótkim czasie zliczania (0,1 lub 1 s) daje efekt uśredniania pomiaru – przydatne, jeśli nie mamy integratora ILL-21, a chcemy monitorować zmiany poziomu promieniowania w czasie, np. zanik produktów rozpadu radonu
- czarny (memory on/off) – pamięć – przyrząd zapamięta ostatni pomiar:
- jeśli wciśniemy, to nie zobaczymy zliczania impulsów na bieżąco i przyrastania kolejnego wyniku, tylko będzie się wyświetlał poprzedni pomiar aż do momentu, kiedy następny będzie ukończony, wówczas nastąpi odświeżenie wyniku pomiaru
Poszczególne moduły, które omówiłem powyżej, występują też w wersji M. Główną różnicą jest brak większości złącz BNC-2,5 na przednich panelach – wszystkich podłączeń dokonujemy do złącz znajdujących się na tylnej ściance ZNN-44. Poniżej przedstawiłem to na przykładzie analizatorów A-22 i A-22M:
Litera M dodana do oznaczenia modelu sygnalizuje też inne modyfikacje. Przykładowo zasilacz wysokiego napięcia ZWN-21M został dość znacznie przebudowany w stosunku do ZWN-21. Ma on jeden zakres napięć, nieco mniejszy (0-2000 V) oraz przycisk start, w przeciwieństwie do wersji ZWN-21 z mojego zestawu.
Jest więc wygodniejszy i bezpieczniejszy w obsłudze – raz wystarczy ustawić potencjometrem żądane napięcie („5” w okienku to 1000 V, „4” w okienku i 50 na potencjometrze to 900 V), a potem podczas eksploatacji tylko włączać je przyciskiem „start”. Oszczędza nam to konieczności skręcania do zera przed uruchomieniem oraz zmniejsza ryzyko błędnego ustawienia napięcia.
***
Inne wkładki, niewystępujące w moim zestawie, omówię tylko pokrótce:
Analizator amplitudy (analyzer) A-22 – działa jak A-21, ale jest wyposażony we wbudowany wzmacniacz o
skokowej regulacji wzmocnienia przy pomocy potencjometru obracanego śrubokrętem
(„gain x1 – x10”), co eliminuje konieczność stosowania wzmacniacza liniowego
WL-21
Analizator amplitudy (analyzer) A-22M – j.w. tylko stopień wzmocnienia regulowany jest skokowo trzema isostatami we wnętrzu wkładki (x1, x10, x20), usunięto też gniazda z przedniego panelu
W obu analizatorach (A-22 i A-22M) można ustawić wzmocnienie na 1 i po podłączeniu przez WL-21 używać ich tak, jakby były zwykłym prostym (i starszym) analizatorem A-21. Jednak użycie A-22M pozwala na wyeliminowanie WL-21 i zwalnia nam jedną kieszeń w ZNN-44.
Częstościomierz liniowo-logarytmiczny (integrator linear-logarythmic) ILL-21 – mierzy częstość zliczania w cpm na mikroamperomierzu. Możemy go zamontować zamiast przelicznika P-21 i wówczas (wspólnie z ZWN-21, WL-21 i A-21) będziemy mieć "analogowy zestaw zliczający".
Pomiar częstości zliczania odbywa się w następujących zakresach:
- 3x10^2 (300 cpm = 5 cps),
- 9x10^2 (900 cpm = 15 cps),
- 3x10^3 (3000 cpm = 50 cps),
- 9x10^3 (9000 cpm = 150 cps),
- 3x10^4 (30000 cpm = 500 cps),
- 9x10^4 (90000 cpm = 1500 cps),
- 3x10^5 (300000 cpm = 5000 cps),
- 9x10^5 (900000 cpm = 15000 cps)
- log - podziałki skali rosną logarytmicznie od 10^2 do 10^5, pokrywając cały zakres
ILL-21 może sygnalizować przekroczenie progu, którego wartość ustawiamy potencjometrem obracanym śrubokrętem. Integrator ma dwie stałe czasu – fast/slow - dobrane w ten sposób, aby błąd pomiaru był zawsze taki sam, niezależnie od częstości zliczania - im wyższy zakres, tym krótsza stała czasu.
Dyskryminator progowy (integral discriminator) DP-21 – eliminuje impulsy o amplitudzie poniżej progu wybranego potencjometrem – jest to prostsza wersja
analizatora A-21, który dodatkowo ma tryb okienka o regulowanym środku i
szerokości.
- koincydencyjnym - zliczane są tylko impulsy powstałe w obu detektorach w odstępie mniejszym niż wybrany czas rozdzielczy
- antykoincydencyjnym - pomijane są impulsy, które powstały w obu detektorach w odstępie mniejszym niż wybrany czas rozdzielczy.
Fot. Michał |
Wymaga to zastosowania osobnych zasilaczy wysokiego napięcia ZWN-21, ZWN-41 lub ZWN-42 i wzmacniaczy liniowych WL-21 dla każdej z sond użytej w zestawie.
Przykładowe ćwiczenie z wykorzystaniem układu koincydencji można znaleźć na stronie UMCS - LINK.
Wkładka wypełniająca (dummy plug-in) WW-21 zakrywa nieużywane kieszenie w ZNN-44, ale nie jest tylko zaślepką - ma takie samo złącze 12 Au jak wszystkie inne wkładki i może stanowić bazę dla własnych konstrukcji.
Z powyższych modułów można komponować bardzo zróżnicowane zestawy. Każdy z nich musi mieć zasilacz wysokiego napięcia (ZWN-21 lub ZWN-21M) oraz moduł prezentujący wyniki (P-21 lub ILL-21), jednak pomiędzy nimi mamy sporą dowolność. Sygnał z sondy do przelicznika lub integratora może iść przez:
- wzmacniacz WL-21 i analizator A-21
- wzmacniacz WL-21 i dyskryminator DP-21
- analizator A-22
- analizator A-22M
- wzmacniacz WL-21 i analizator A-22
- wzmacniacz WL-21 i analizator A-22M
Część z tych kombinacji przedstawiono na diagramie:
Obudowa z zasilaczem ZNN-44 jest jednym z dwóch modeli, stosowanych w Standardzie 70. Drugi, o tych samych wymiarach, ale oznaczony ZNN-41, jest mniej uniwersalny. W tej wersji 3/4 długości zajmuje wkładka z przyrządem "podstawowym" (o wymiarach 3 wkładek używanych w ZNN-44, cyfry oznaczenia zaczynają się od cyfry 4, np. WL-41), a 1/4 wkładka, taka jak moduły do ZNN-44 (cyfry oznaczenia zaczynają się od 2).
- Galeria Zabytków Techniki - P-21, A-22, ILL-21A, ZWN-21A
- CLOR – P-21, DP-21, WL-21, ZWN-21M
- Obiekt Alfa – P-21, A-22M, ILL-21, ZWN-21M (plus rejestrator ZR-81 w osobnym segmencie)
- Kolekcja Michała – dodatkowo UK-21 – układ koincydencji plus w osobnej kasecie ILL-41, WL-41, P-44a, ZWN-41 i ZWN-42
Sonda SSU-70 ze scyntylatorem gamma. Zbiory Muzeum Obiekt Alfa |
Pamiętam tamtą aukcję! Na szczęście odpuściłem dużo przed końcem, więc nie z mojej winy się Pan wykosztował. Dobrze, że sprzęt trafił do takiego Pasjonata.
OdpowiedzUsuńOdnośnie treści: mam w swoich zbiorach WL-21, który poprzedni właściciel "zmodernizował" i podłączył gniazda frontowe do złącza z tyłu i dzięki temu mój zestaw mogłem połączyć z tyłu i front prezentuje się wyśmienicie. Co więcej, mój P-21 jest (chyba fabrycznie) połączony tak, że akceptuje sygnały ze złącz BNC z tyłu zestawu. Mam też A-22M, jeśli Pan chce, to chętnie podeślę zdjęcia wnętrza i przedwzmacniacza.
Też się zastanawiałem, czy nie odpuścić, ale jednak długo polowałem na zestaw, a jest ich coraz mniej na rynku. Poproszę o zdjęcia na maila :) Pozdrawiam!
UsuńSzanowny Panie Przemku S...a z L*U Z**F. Miło by było jakby Pan czasem odpuścił w tych licytacjach i dał szanse na zdobycie choćby jednego elementu komus innemu. Obserwuje Pana od ok 3 lat i ciagle ok 90% aukcji Pan wygrywa pana nick to e...s na allegro. Nie interesuje mnie zbytnio ze płaci Pan z oficjalnego konta, zastanawia mnie dlaczego jak inni użytkownicy nie kupuje Pan prywatnie. Sprzedaje Pan natomiast na allegro lokalnie jak najbardziej z konta prywatnego i wpływy sa dokonywane na prywatne konto. Nigdy niezastanawiał się Pan że, wkoncu wkurza sie na Pana inni i ktoś życzliwie doniesie ? Nikt nie zabrania nikomu licytacji ale bądźmy uczciwi! Niech wygra ten co da najwiecej ale niech tez płaci za siebie!
Usuń