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Acoustic coupler method MIC adapter for Geiger counter Apps, Geigerbot and GAMoV analyzer

ガイガーカウンター用マイクアダプターを作りました


ガイガーカウンターとApple社のiPhone/iPad等を組み合わせて線量計測を行うアプリケーションが配信されています 具体的にはGeigerBot(ガイガーボット), GAMoVアナライザーですがこれらはガイガーカウンターからのクリック音をマイクで拾ってそれをカウントするように設計されています iPhone/iPadの内蔵マイクで利用できるものの屋外などでは周囲の音を拾ってしまい正確な計測ができません そこでマイク端子に接続できるアダプタインタフェースを用意して周囲ノイズの影響を無くす工夫が必要となります 具体的には下記の2通りです

1. スピーカーとマイクを音響結合する ノイズを完全除去できませんが本体無改造で簡単に作れます
2. 本体からのスピーカー信号をマイクレベルに変換しそれを利用する

2が完璧な対応方法ですが半田付けや電子部品が必要なので一般的ではありません
そこで誰でも簡単に利用できる1の音響結合方式でインタフェースを作りました
ローテクに見えますが電話モデムにこのような製品があり現在でも利用されています
原理はスピーカーとマイクを対向させて一体化することでスピーカーからの音を選択的にピックアップさせるもので、周囲雑音の影響が低減されます

雑音レベル:
 会話やくしゃみ、咳:問題なし
 手を叩く:問題なし
 カプリング部のすぐ横でバシッと手を叩く:音を拾います、但し通常使いでは問題なし
 更なるすごい騒音なら:2重に囲う、収納する場所を工夫するで対処可能

30年前、PCが世に出始めた頃、プログラムデータはカセットテープに音として録音されていました
学生時代、友人にプログラムを送る手段として自作の音響カプラー(ダンボール製)を利用し電話回線でデータ送信を行っていたことを思い出します
さて種々のガイガーカウンターに応用できると思いますが今回は当方で所有しております FAG社 SV500でのインタフェースとして製作の記述をしますので、皆様の機種に合わせて工夫してみてください



用意するもの
iPhone/iPad用マイク付きイアフォン 1本 (4極の丸型端子)
固めのスポンジ  少々
固定用バンド 適宜


スポンジの加工
イメージはマイクの穴とイアフォンの穴を結合させる、マイクユニットはできるだけ囲い雑音を拾いにくくすることで、コルネパンの形をスポンジで作って、クリームの部分にマイクを差し込むという感じです
マイクを差し込むことができるように隙間を開けます たて方向に爪楊枝を刺して5mmに広げます
SV500のイアフォン穴に合うよう直角に5mmほどの穴を開けます
マイクを差し込んで、イアフォンをつけて、バンドで留めます
私はイアフォンを2本買ったので1本についてはマイク専用にするため左右イアフォン部を根元からカットしました シンプル、いい感じです

Ready to earphone with MIC for Apple iPhone
イメージ 1

Cutted Earphone line ( better)
イメージ 2

Pull out SV500 earpad
イメージ 3

MIC inserted the sponge for covered
イメージ 4

SV500 earphone speaker, set for face to face to MIC
And laped this module
イメージ 5

Completed
イメージ 6



SV500側の設定
音量の調整だけです 0 to 500 mrad/hのレンジにしてください

SV500の計測レンジは
0 to 1000 rad/h
0 to 50 rad/h
0 to 5 rad/h
0 to 500 mrad/h
0 to 50 mrad/h ( 0 to 20000 cpm )
0 to 5 mrad/h ( 0 to 2000 cpm )

の6種類で、メインダイアルを右に回す(上記表の上から下へ)と感度が上がり、同時にスピーカーからの音も大きくなります 想像ですがスピーカーからの音量レベルをそのままパネルメータに接続しているようです さて音響カプラーを利用する際はイアフォンとマイクが近接しているためにクリック音が大きいと音が割れて、1パルスを複数パルスとして観測してしまいますので、0 to 500 mrad/hのレンジで音を絞って利用してください (音を2段絞る)

Set SV500 main dial to range of o to 500 mrad/h for adjust voice level.




/// GEIGERBOT ///
イメージ 7

APP側の設定
変換係数 27
♪自動調整 オン
それ以外は適宜

変換係数は皆様からのご意見をいただきまして、空間計測におけるSV500の変換値を
161CPM = 1uSv/h
としています これを要求の xCPS=10uSV/hに換算すると26.83なので27としました
文科省発表のモニタリングポスト 1m高さの計測値に近い値が観測できます

Conversion factor 27, I recommend for air environment.
We tested few of dosimeter Radex and Horiba… Our result is 161 CPM = 1uSv/h at SV500




/// GAMoV Analyzer ///
イメージ 8

APP側の設定
検出閾値 13%(初期値)
係数 161

Set for voice level 13%, conversion factor is 161.

GeigerBotとGAMoVの違い
ガイガーカウンタの音情報をマイクから拾って、パルス値に変換(CPM、CPS)また
換算値を設定すれば線量(uSv/h)も計算してくれる機能は同じ
GeigerBotは舶来品、マルチ言語対応の国際派
GAMoVアナライザーは国産エンジン、玄人っぽくて渋い
機能はほぼ同じなので好みで利用してください
共通しているポイントは「音としてのパルス」を解析し、データとしての1パルスにうまく変換できるか
というところですが両者ともに優秀なエンジンを積んでいますので設定が外れていなければエラーカウントは皆無ですね(拍手)


さて、うまく作ることができましたか?
あくまでも一例ですのでこれを参考にしてオリジナルなものを作ってください

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閉じる コメント(7)

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こんにちは カプラの原理ですね 考えましてね
私はあくまでも直結を目指しています(笑!)4極プラグは入手しましたが そこから先がなかなか理解できずにいます。
抵抗も必要ですが 別に電源も必要そうですね オーディオに詳しい友人にアドバイスというか 作って貰おうと考えています 殆ど他力本願な感じですが 前進したらお知らせします。

2011/6/21(火) 午後 3:59 [ 忌野清十郎 ] 返信する

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直結ですね 多少電気回路の知識のある方にご相談ください

1.SV500のコネクタ接続は本体側の上2つ、メス側がスピーカーの+/-のはずです(三日月のように出ているところ)
そこにピンヘッダーのような端子をつなぐことになります
RCA端子(ステレオの端子)を改造していた絵を見たこともあります
1.2vほどの電圧が出ているようです

2.+側にコンデンサ0.01uF、その後100k+1Kオームの抵抗を介して-に落とす ここまで順番に直列でつなぐ
(コンデンサで直流カット、その後の抵抗で分圧、1.2Vが12mV位に落ちる)

3. 2つの抵抗の間100kと1kの接続点に4極プラグの先端から4番目のMIC配線をつなぐ 3番目のGNDを2の−につなぐ
(12mVのパルス信号をiPhoneのMIC端子に入力する)

とこれで、信号はOKだと思いますが

がんばってください

2011/6/21(火) 午後 5:43 [ max*mi*ian_*apa ] 返信する

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こんばんは とても具体的な解説有り難うございます しかし私には理解の範囲を超えています(笑!)
詳しい友人に見せて解説して貰います パーツを揃えて貰い 目の前で一緒に組んで貰う事にします。
私たちの町では、現在までに積算で3mSvほど被爆していると 放射線の影響についての後援会で聞きました 大変ショックです。

2011/6/21(火) 午後 9:42 [ 忌野清十郎 ] 返信する

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こんにちは 必要に迫られ maximilian_papaさんを真似て iphoneのイヤフォンマイクを切断して 同じような物を作って試しました。俄然良いですね しかしまわりには工事現場が多く カーンカーンという音を拾ってしまうので 最終的に直結まで行きそうです 色々情報を有り難うございます。
もっと工夫を重ねてみます それでは又

2011/6/22(水) 午後 4:48 [ 忌野清十郎 ] 返信する

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こんばんわ。面白いものを見せていただきました。ありがとうございます。youtubeも見ました。古いrad表示の軍関係の吸収線量計をお使いみたいで、ガンマ線は荷重係数1なので、そのまま、いけますね。これは、おもしろかったです。

2011/6/22(水) 午後 10:16 [ dragonfly333 ] 返信する

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コメント恐縮です
勉強不足で正しい情報をご提供できているか不安も有りますが、判る範囲で奮闘しておりますので、どうか暖かい目でご覧下さい
ご意見等ございましたら、引き続きコメントいただければ幸いです

2011/6/22(水) 午後 11:10 [ max*mi*ian_*apa ] 返信する

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直結信号入力の件、パーツ拾ってきました
基本的な信号確認、できるだけ早くしてみます

2011/6/22(水) 午後 11:12 [ max*mi*ian_*apa ] 返信する

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