0

Терморегулятор для инкубаторов

Какие существуют терморегуляторы температуры для инкубатора, их виды

Качественное развитие эмбриона в яйце домашних пернатых в период его инкубации напрямую зависит от поддержания стабильной температуры. Терморегулятор для инкубатора — это как раз тот прибор, который обеспечивает сохранение температуры инкубатора в заданном диапазоне 35–39 градусов с точностью до одной десятой доли градуса. Такую точность обеспечивают современные приборы, предлагаемые торговой сетью.

А вот в прошлом веке такой точностью прибора не задавались, но домашняя птица исправно вылуплялась из яиц в инкубаторе. Температура регулировалась посредством тепловых реле из биметаллических пластин. Простота такой схемы регуляции предопределяла надёжность конструкции. Единственная проблема таких регуляторов — невозможность пошагово снижать температуру с интервалом в полградуса, тогда как точность регулятора могла обеспечить лишь один градус. Поэтому температура в инкубаторе, как правило, оставалась постоянной в течение всего срока инкубации, а следствием этого было снижение выводимости цыплят.

Виды терморегуляторов для инкубатора

Приборы поддержания температуры в инкубаторах подразделяются на следующие типы по их конструкции:

  • механические, в основе лежат процессы расширения предметов при нагревании;
  • аналоговые или электронные, основанные на разнице потенциалов датчика и объекта;
  • цифровые — те же электронные, улучшенные аналого-цифровым преобразователем (АЦП).

Последние два типа — это терморегуляторы с датчиком температуры воздуха для инкубатора. Все типы регуляторов одинаково успешно применяются в инкубаторах, но сфера их применения различна: механические конструкции используют домашние хозяйства, а две других на крупных птицеводческих фабриках. Некоторые терморегуляторы совмещают и функции термостата.

Механический

Физические свойства предметов являются основой процесса регулирования температуры. Нагревание и охлаждение предметов вызывает изменение их длины, ширины и высоты, что позволяет встроить эти предметы в электрическую цепь таким образом, чтобы происходило замыкание — размыкание контактов для включения — выключения электрической цепи в режиме автоматики. Именно на этом принципе основаны терморегуляторы прошлого века. Основным рабочим органом в этой конструкции служат простые и неприхотливые биметаллические реле. Недостатками терморегуляторов этой конструкции можно назвать:

  • недостаточная дискретность изменения значений;
  • нет возможности одновременно поддерживать другой температурный режим;
  • настроить другой режим достаточно сложно;
  • колебания температуры установленного температурного режима могу достигать двух градусов;
  • для контроля температуры требуется установить термометр в камере инкубатора.

Примером такого рода регуляторов является датчик-реле температуры ДТКБ — камерный биметаллический, двухпозиционного регулирования.

Также рекомендуем прочитать:

Аналоговый или электронный

Это прибор уже современного уровня, принцип его действия основан на разнице потенциалов уровней приёмного и опорного датчиков — реакция на эту разницу отображается на шкале прибора. Включение — выключение нагревательного элемента производится электрическими импульсами на основании величины разницы потенциалов. Нужный режим подогрева выставляется по шкале аппарата с точностью до десятой доли градуса. Необходимо отметить, что колебания напряжения в электросети и температура воздуха, окружающего инкубатор, не оказывают влияния на устойчивость работы прибора.

Терморегуляторы некоторых модификаций обладают функцией аналогового управления электрической мощностью. Нагревательное устройство инкубатора при этом остаётся постоянно включённым, а изменяется только уровень нагрева за счёт изменения силы тока. Пример такого аналогового терморегулятора, предназначенного стабилизировать тепло — прибор три-02 с возможностью регулировать мощность от 0,1 до 0,5 квт в бытовой электросети.

Цифровой терморегулятор для инкубатора

Наибольшую точность регулирования и поддержания тепла в инкубаторе обеспечивает цифровой терморегулятор, состоящий из электронного градусника и датчика температуры приборов, связанных между собой с помощью преобразователя АЦП. Основой для поддерживания регламентированной температуры является сравнение их показаний в натуральном масштабе, и формируется сигнал исполнительному устройству на изменение температуры инкубатора в ту или иную сторону.

Регуляторы этого типа обладают высокой точностью регулирования и поддержания уровня тепла. От состояния внешних условий (скачки напряжения в сети) их функциональность не зависит, и остаётся неизменной. Чувствительность прибора и стабильность его работы определяются разрядностью системы и характеристиками самого датчика. Отдельный датчик температуры в инкубаторе этому прибору не нужен: датчик есть в самом регуляторе. Цифровой регулятор включает в себя и ПИД регулятор обратной связи. Аббревиатура ПИД — пропорционально-интегрально-дифференцирующий.

Терморегулятор цифровой Ringder ТНС-220 для инкубатора способен обеспечить регулируемый режим с дискретностью 0,1 градуса, поддержка теплового режима в диапазоне 16–42 градуса при колебаниях от заданного не более 1 градуса и мощности одного канала до 1,2 квт.

Терморегуляторы из Китая ХМА-18 при сходных температурных характеристиках имеет мощность на один канал 1,76 квт. Китай — поставщик многих приборов, в том числе и термостатов.

Самодельные терморегуляторы

Существует и ещё одна категория — это самодельные терморегуляторы для инкубатора, их изготавливают самостоятельно некоторые умельцы из биметаллических реле, в том числе китайского производства. При самостоятельном изготовлении инкубаторов умельцы совмещают терморегулятор с нагревательным элементом — получается термостат для инкубатора. Они также используют и реле времени для инкубатора — оповещать периодически о контроле процесса и времени завершения периода инкубации.

Самодельные инкубаторы иногда совмещают функционально с брудерами — отделениями для содержания новорождённых цыплят, а терморегулятор для брудера используют тот же, что и регуляторы температуры для инкубатора.

Как выбрать терморегулятор

Выбирая инкубатор, следует основное внимание уделить терморегулятору, ведь именно от этого агрегата зависит успех работы инкубатора. На работу электронных терморегуляторов могут оказывать влияние перепады напряжения в электрической сети и температура окружающей атмосферы, поэтому внимательно изучайте инструкцию к прибору — есть и такие, что не реагируют на внешние факторы. Основная рабочая часть регулятора находится вне инкубатора, а датчики температуры — внутри его.

Требования инструкции по эксплуатации регулятора предписывают, что надо наблюдать за тем, чтобы нагревательные устройства и воздушные потоки от вентилятора не оказывали воздействия на панель терморегулятора. В противном случае, это может привести к неисправности регулятора или нарушению регламента его работы со всеми вытекающими последствиями, касающимися содержимого инкубационной камеры.

Современные электронные регуляторы как цифровые, так и электронные, позволяют:

  • автоматически управлять нагревательными элементами;
  • обеспечить минимизацию присутствия человека при инкубации;
  • осуществлять контроль и подстройку тепловых параметров;
  • наблюдать на табло прибора в течение всего инкубационного периода климатические параметры инкубатора.

Китайские терморегуляторы тоже пользуются спросом. Немаловажный параметр дли инкубатора — это влажность. Регуляторы влажности работают по тому же принципу, что и терморегуляторы. Датчик влажности для инкубатора не менее важен, чем датчик температуры. Уровень влажности изменяется в пределах от 20 до 80 процентов.

Меры безопасности

При загрязнении прибора его необходимо очистить с соблюдением мер безопасности:

  • убирать пыль следует щёткой или чистой сухой тряпочкой;
  • для очистки отдельных частей регулятора разрешается использовать спирт, запрещены — кислоты и щёлочи, растворители органические;
  • не забывайте перед чисткой отключить прибор от электросети, включить его после чистки можно через полчаса.

Использование регулятора не по его назначению не допускается: это может привести к нежелательным последствиям. Следует оберегать прибор от попадания внутрь железных опилок или кусочков провода — это может привести к короткому замыканию и возгоранию аппарата. Срок службы регулятора указывается в инструкции и может отклоняться от нормативного в зависимости от условий эксплуатации. Не следует использовать регулятор в следующих условиях:

  • в запылённых и загазованных агрессивными веществами помещениях;
  • в местах с низкой температурой или увлажнённой атмосферой;
  • при нахождении прибора в зоне прямых солнечных лучей или теплового потока от тепловентилятора;
  • на вибрирующих платформах или подверженных ударам основаниях.

Для отключения терморегулятора от питающей сети требуется поставить вблизи от нахождения пользователей автоматический выключатель.

При инкубации яиц каждого конкретного вида птица требуется строгое соблюдение своего температурного режима. При чем имеет значение изменение его даже на одну десятую градуса. Поэтому без специальных устройств, автоматически включающих или отключающих нагревательные элементы, трудно обойтись. Эти устройства называются терморегуляторами. Их современные модели могут контролировать не только температуру, но и влажность, выводя показания измеряемых параметров на дисплей.

Принцип работы

При подключении инкубатора к сети начинают работать нагревательные элементы, постепенно повышая в нем температуру. С термодатчика, расположенного внутри, считывается информация о ее величине.

В зависимости от конструкции терморегулятора в нем предусмотрена возможность выставления порогового значения температуры. По достижению этого предела происходит временное отключение или плавное снижение нагревающего эффекта.

При снижении температуры до ее нижнего предела происходит автоматическое увеличение интенсивности нагрева. Таким образом, задача человека состоит только в том, чтобы выставить предельные значения температуры. В итоге внутри инкубатора поддерживается заданная температура.

В инкубаторах в качестве нагревательных элементов часто используются инфракрасные лампы.
Это лучший вариант, но вместе с тем возникают сложности с измерением температуры внутри инкубатора. Так как лампы нагревают не воздух, а непосредственно сами яйца. Поэтому датчик должен обязательно находиться в месте расположения яиц.

Виды терморегуляторов

Конструктивно они бывают трех видов:

  • электромеханическими, основанными на физических свойствах материалов (наиболее дешевые модели),
  • электронными,
  • ПИД-регуляторами.

Электромеханические

Примером инкубатора с электромеханическим терморегулятором может служить “Квочка МИ-30”.

В таких регуляторах разрыв или включение электрической цепи происходит механическим способом, путем замыкания или размыкания контактов. Причем процесс управления переключением контактов основан на физических свойствах материалов. Например, газов. Они, помещенные в капсулу, под воздействием температуры расширяются или сужаются, переключая тем самым контакты. Вместо газов можно использовать биметаллы, спаи разнородных металлов.

Электронные

Пример такого устройства изображен на фото внизу.

Электронные регуляторы обеспечивают высокую точность. Они могут улавливать изменение температуры на одну десятую градуса, что и требуется в инкубаторах. Конструктивно в них входит термодатчик и управляющая электронная схема. Колебания температуры фиксируются терморезистором или термотранзистором.

В температурных датчиках на терморезисторах значение температуры преобразуется в сопротивление.

PID-регуляторы

Они построены на более современной элементной базе, позволяющей обеспечить более точную и плавную корректировку требуемой температуры. Например, такой, как изображенный на фото внизу измеритель ТРМ201. Он способен точно поддерживать заданные технологические параметры. Это уже программируемые устройства.

Наиболее популярные терморегуляторы

Отечественный рынок предлагает широкий ассортимент инкубаторов, укомплектованных всем необходимым оборудованием и приспособлениями. Но для решения частных задач и создания особых климатических условий, а также в случае отсутствия встроенных автоматических регуляторов, их можно приобрести отдельно.

Терморегулятор “Мечта-1”

Очень популярная модель у птицеводов. Она привлекает своей функциональностью и надежностью. Помимо температуры это устройство способно определять влажность в инкубаторе (для этого используют психрометр) и управлять механизмом переворота лотков.

Такой функционал значительно расширяет диапазон использования прибора. Он применим в различных хозяйственных помещениях, сушилках, в качестве домашней метеостанции.

Работает регулятор от сети 220 В (при индивидуальном заказе возможна организация питания от 12 Вольт). Максимально коммутируемый ток 16 Ампер. Потребляемая мощность не превышает 3 Ватт.

ЦТР-1С цифровой симисторный терморегулятор.

Он привлекает невысокой ценой и “аскетичным” функционалом, так как ничего кроме котнтроля температуры не предлагает.

Основным коммутационным элементом в этом устройстве является не электромеханическое реле, а симистор. Он позволяет плавно включать нагрузку, что повышает надежность работы терморегулятора.

TCN4S-24R с ПИД-регулятором

Устройство разработано Южно-Корейской компанией Autonics. Его предлагают по цене 1785 руб. Питание осуществляется от сети переменного тока 220 В, а также 24 В переменного тока, 48 В постоянного тока. Максимальная потребляемая мощность:

  • 5 Вт при переменном токе 220 В и 24 В,
  • 3 Вт при постоянном токе 48 В.

Высокая скорость, а, следовательно, и точность достигается за счет применения новых алгоритмов обработки данных посредством ПИД-контроллера. Прибор компактен, имеет большой дисплей со светодиодами высокой яркости.

Цифровой терморегулятор “Климат-6”

Это мощный прибор. Его можно использовать на крупных птицеводческих комплексах, в больших инкубаторах, рассчитанных на вместимость от пяти до двадцати тысяч яиц. С его помощью можно

  • регулировать в заданных пределах температуру,
  • измерять влажность,
  • управлять вентиляцией (заслонками подачи свежего воздуха),
  • включать в соответствии с показаниями встроенного таймера механизм поворота лотков.

Прибор в состоянии автоматически изменять свои настройки в соответствии с подключенными к нему датчиками. В нем предусмотрена возможность выставления программы инкубации конкретной птицы, а также удаленного мониторинга всех рабочих параметров инкубатора.

Нужен ли самодельный терморегулятор?

На рубеже восьмидесятых годов, когда готовые изделия были в дефиците, пользовались популярностью самоделки, особенно радиолюбительские. Вот одна из простейших схем терморегулятора того времени.

Более надежная, обладающая большей помехоустойчивостью схема на операционном усилителе ОУ КР140УД6. Цена, используемых полупроводниковых приборов невысокая, что делает эти схемы привлекательными для радиолюбителей.

Сейчас в интернете рекламируют и предлагают конструкторы с готовыми комплектами запчастей для сбора терморегулятора, как пишут, простого и надежного. Многие в надежде сэкономить приобретают их. Но если вы далеки от радиотехники, то это вряд ли стоит делать. Получится намного дороже, так как потратите невосполнимые нервные клетки и не менее ценное время. Говорят же, “время — деньги”.

Так как просто умения паять для работы с печатными платами и полупроводниковыми приборами недостаточно. Последние очень чувствительны к высоким температурам. Перегреете и можно выбрасывать. Но даже если сделаете все правильно, схему нужно настроить. А это редко удается с первого раза (даже из-за банального разброса параметров элементов). Конечно, если вы по жизни счастливчик и часто выигрываете в лотерею, то попытаться можно.

Современные схемы терморегуляторов составляются уже на программируемых микросхемах. Их функции можно изменить путем прошивки. Но для этого надо иметь программатор и код прошивки. Пример схемы терморегулятора с использование PIC-контроллера приведен ниже.

В итоге можно сказать, что терморегулятор в инкубаторе — вещь незаменимая. Об этом, конечно, знает каждый птицевод. Но какой из них лучше выбрать? Частично получить ответ на поставленный вопрос поможет эта статья. Но главный подсказчик — это задачи, которые вам надо решить и ваши финансовые возможности.

admin

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *