5.4 外壳设计与总装
笔者选用在网络上非常容易购买且价格低廉的塑料防水盒作为核辐射探测仪的外壳,其规格为200mm×120mm×75mm,实物如图5.14所示。
图5.14 塑料防水外壳实物图
核辐射探测仪外壳的制作主要涉及以下几个步骤。
5.4.1 面板设计及开孔
面板上需要安装开关、按钮、航空插座、液晶屏及手柄。按照图5.15设计的尺寸,用记号笔在防水盒面板上画出开孔的位置,如图5.16所示。
图5.15 面板设计图
图5.16 使用记号笔画出开孔的尺寸
采用手电钻和相应尺寸的钻头,在面板上开孔。液晶屏的方孔是整个面板开孔中最为复杂的一道工序,主要采用“钻、挖、修”的方法。
在记号笔画出的液晶屏区域内钻孔,见图5.17。
图5.17 开孔完成后的面板
采用斜口钳将孔间的塑料间隙剪断,并将镂空部分的塑料余料挖出。使用锉刀将孔打磨平整。
经过一番努力,核辐射探测仪的面板部分就完成了,如图5.18所示。
图5.18 面板制作完成
5.4.2 面板元器件的安装
面板上需要安装开关、按钮、航空插座、液晶屏及手柄。其中,笔者采用五金店都可以购买到的不锈钢橱柜把手来作为手柄。
防水盒的壁厚为4mm左右,笔者考虑到美观的因素,所有的螺丝、铜柱的固定均采用防水盒钻孔的方式,尽可能不用或少用螺母。以下是固定液晶屏的方法。
在防水盒面板内部,液晶屏固定孔位置上,采用2mm钻头钻孔,见图5.19。
图5.19 液晶屏固定孔
使用3mm螺丝,从背面攻入2mm的孔中,在兼顾美观的同时,也达到了固定液晶屏的目的,如图5.20所示。
图5.20 使用螺丝从面板里面固定液晶屏
面板元器件安装完成后,如图5.21所示。
图5.21 面板器件安装完成
5.4.3 主控板和电池盒的固定
主控板(Arduino主板+扩展板)采用铜柱进行固定。上文中已经提到,我们选择6节5号干电池对探测仪进行供电。笔者采用铝片对电池盒进行固定,以方便拆卸,如图5.22、图5.23所示。
图5.22 使用铝片固定电池盒
图5.23 主控板及电池盒固定完成
5.4.4 盖革管探头及固定
盖革管为玻璃封装,易碎,我们需要给它找个“外套”。笔者选用在五金店可以随处买到的直径为25mm的PVC水管作为盖革管的“外套”,使用水管的塑料管盖作为盖革管的“帽子”。笔者还在防水盒的侧面安装上了与PVC水管配套的塑料管卡,这样,辐射探测器在平时不使用的时候,盖革管探头可以直接固定在防水盒上,具体材料如图5.24所示。有点成品的味道吧?
图5.24 制作盖革管探头材料
如果有条件的话,我们可以使用屏蔽线将盖革管的正负极引出,以达到较好的信号屏蔽效果,并与航空插头相连接,这样盖革管探头就完成了(见图5.25)。
图5.25 完成后的盖革管探头
5.4.5 总装
检查一下电路,将各插口连接,并梳理导线,必要的时候,使用电工胶布或绑线进行捆扎,如图5.26所示。组装完成后如图5.27所示。
图5.26 连接主控板上的插座,梳理导线
图5.27 组装完成