Изготовление терморегулятора для инкубатора

Можно ли сделать самому терморегулятор для инкубатора (схема терморегулятора)

Успешная инкубация яиц была бы невозможной, если бы не было стабильного температурного режима. Этот процесс обеспечивает специальный терморегулятор для инкубатора, который сохраняет уровень ±0,1°С, при этом может менять температуру в пределах от 35 до 39°С. Такие требования заложены во многих цифровых приборах и аналоговых устройствах. Довольно приличное и точное термореле можно сделать в домашних условиях, если есть для этого элементарные навыки и познания в электронике.

Назначение устройства

Принцип работы терморегулятора — обратная связь, при которой одна контролируемая величина косвенно влияет на другую. Для искусственного выведения птицы очень важно сохранять нужную температуру, ведь даже незначительный сбой и отклонения могут сказаться на количестве вылупившихся птиц — терморегулятор для инкубации именно для этого и предназначен.

Прибор нагревает элементы таким образом, чтобы температура оставалась неизменной даже при изменениях в окружающем воздухе. В уже готовом приборе есть датчик для терморегулятора инкубатора, который контролирует температурный процесс.

Каждый птицевод должен знать основы рабочего процесса прибора, тем более что схема подключения очень проста: к выходным проводам присоединяют источник тепла, по другим идет электричество, а к третьему проводу подключается термодатчик, через который считывается значение температуры. Для данного устройства необходимо взять силовой кабель ВВГнг FRLS

Возможно ли самостоятельное изготовление?

Если вы приняли решение самостоятельно создать цифровой терморегулятор для инкубатора, стоит подойти к вопросу создания ответственно. Выполнить подобную работу могут те, кто знает азы радиоэлектроники и умеет обращаться с измерительными устройствами и паяльником. Помимо этого пригодятся знания по печатным платам, настройке и сборке электронных приборов. Если ориентироваться на заводские изделия, можно натолкнуться на проблемы во время сборки, особенно на этапе настройки прибора. Для более легкой работы нужно выбирать схему, доступную для изготовления дома.

Основным критерием для любого вида прибора является обеспечение высокой чувствительности к внутренним перепадам температуры, а также быстрая реакция на подобные изменения.

Чтобы создать терморегулятор для инкубатора своими руками, в основном применяется схема в двух вариантах:

создание прибора с электрической схемой и радиодеталями — это сложный метод, но доступный для специалистов;
создание прибора, основанное на термостате от бытовой техники.

Принцип работы терморегулятора: как работает схема

Рассмотрим, как же функционирует терморегулятор, созданный своими руками. Основа устройства — операционный усилитель «DA1», который работает в режиме компаратора напряжения. К одному входу идет подача напряжения «R2», ко второму — заданный переменный резистор «R5» и подстроечный «R4». Однако в зависимости от применения можно исключить «R4».

В процессе изменения температуры меняется и сопротивление «R2», а на разницу напряжения компаратор реагирует подачей сигнала на «VT1». При этом на «R8» напряжение открывает тиристор, пуская ток, а после выравнивания напряжения «R8» отключает ту самую нагрузку.

Управляющее питание выполняется через диод «VD2» и сопротивление «R10». При малом потреблении тока это допустимо, как и применение стабилизатора «VD1».

Схема самостоятельного изготовления

Многие задаются вопросом о том, как сделать терморегулятор для инкубатора своими руками.

В качестве самостоятельного изготовления рассмотрим простую схему — термостат как регулятор. Этот вариант прост для изготовления, но не менее надежен в использовании. Для создания требуется любой термостат, к примеру, от утюга или другой бытовой техники. Для начала нужно подготовить его к работе, а для этого корпус термостата наполняют эфиром, а после хорошо запаивают.

Эфир имеет свойство чутко реагировать на самые малые изменения температуры воздуха, что влияет на изменения состояния термостата.

Винт, припаянный к корпусу, связан с контактами. В нужный момент нагревательный элемент включается и отключается. Температура выставляется во время вращения винта. Перед закладкой яиц необходимо обязательно прогревать инкубатор. Очевидно, что изготовить терморегулятор несложно, и под силу даже школьнику, который увлечен электроникой. У схемы нет редких деталей, которые невозможно достать. Если вы сами изготавливаете «электрическую наседку», будет нелишним предусмотреть прибор для автоматического поворота яиц в самом инкубаторе.

Подключение терморегулятора к инкубатору

Во время подключения терморегулятора к инкубатору нужно в точности знать расположение и функции прибора:

терморегулятор обязательно должен быть снаружи инкубатора;
температурный датчик опускается внутрь через отверстие и должен находиться на уровне верхней части яйца, при этом не касаясь их. В этой же области размещается термометр. Если есть необходимость, удлиняются провода, а сам регулятор остается снаружи;
греющие элементы должны располагаться выше датчика приблизительно на 5 сантиметров;
поток воздуха начинается от нагревателя, дальше проходит в области расположения яиц, затем попадает на температурный датчик. Вентилятор, в свою очередь, располагается перед нагревателем или после него;
датчик нужно оберегать от прямого излучения нагревателя, вентилятора или освещения лампы. Такие инфракрасные волны передают энергию через воздух, стекло, другие прозрачные предметы, однако не проникают через толстый бумажный лист.

Читать так же: Как уничтожить дерево без спиливания

Выбор терморегулятора для домашнего инкубатора

Успешная инкубация яиц домашней птицы невозможна без стабильного выдерживания температурного режима. Терморегулятор для инкубатора должен обеспечивать точность на уровне ±0,1˚С, с возможностью ее изменения в пределах от 35 до 39˚С. Этому требованию соответствует большинство из поступающих в продажу цифровых и аналоговых приборов. Достаточно точное термореле можно изготовить и дома, при условии элементарных познаний в электронике и умения держать в руках паяльник.

В давние времена…

В первых бытовых и промышленных инкубаторах прошлого века температура регулировалась при помощи биметаллических реле. Для снятия нагрузки и исключения влияния перегрева контактов нагреватели включались не напрямую, а через мощные силовые реле. Такую комбинацию можно встретить в дешевых моделях и по сей день. Простота схемы являлась залогом надежной работы, а сделать такой терморегулятор для инкубатора своими руками мог любой старшеклассник.

Все положительные моменты сводились на нет низкой разрешающей способностью и сложностью регулировки. Температуру в процессе инкубации необходимо снижать по графику с шагом в 0,5˚С, а сделать это точно регулировочным винтом на расположенном внутри инкубатора реле весьма проблематично. Как правило, температура оставалась постоянной на всем протяжении «насиживания», что приводило к снижению выводимости. Конструкции с регулировочной ручкой и проградуированной шкалой были удобнее, но точность удержания снижалась на ±1-2˚С.

Первые электронные

Несколько сложнее устроен аналоговый регулятор температуры для инкубатора. Обычно под этим термином подразумевают тип управления, при котором уровень снимаемого с датчика напряжения непосредственно сравнивается с опорным уровнем. Нагрузка включается-выключается в импульсном режиме в зависимости от разницы в уровнях напряжений. Точность регулировки даже простых схем находится в пределах 0,3-0,5 ˚С, а при использовании операционных усилителей точность возрастает до 0,1-0,05˚С.

Для грубой установки требуемого режима на корпусе прибора имеется шакала. Стабильность показаний мало зависит от температуры в помещении и перепадов сетевого напряжения. Для исключения влияния помех подключение датчика выполняется экранированным проводом минимальной требуемой длины. К данной категории можно отнести и редко встречающиеся модели с аналоговым управлением нагрузкой. Нагревательный элемент в них включен постоянно, а температура регулируется плавным изменением мощности.

Хорошим примером может послужить модель ТРи-02 – аналоговый терморегулятор для инкубатора, цена которого не превышает 1500 руб. С 90-х годов прошлого века им оснащали серийные инкубаторы. Прибор прост в управлении и комплектуется выносным датчиком с кабелем 1 м, сетевым шнуром и метровым проводом нагрузки. Технические параметры:

Мощность нагрузки при стандартном сетевом напряжении от 5 до 500 Вт.
Регулировочный диапазон – 36-41˚С при точности не хуже ±0,1˚С.
Температура окружающей среды от 15 до 35˚С, допустимая влажность до 80%.
Бесконтактное симисторное включение нагрузки.
Габаритные размеры корпуса 120х80х50 мм.

В цифрах всегда точнее

Большую точность регулировки обеспечивают цифровые измерительные приборы. Классический цифровой терморегулятор для инкубатора отличается от аналогового способом обработки сигнала. Снимаемое с датчика напряжение проходит аналогово-цифровой преобразователь (АЦП) и лишь затем попадает в блок сравнения. Изначально заданное в цифровом виде значение требуемой температуры сравнивается с полученным с датчика, и на управляющее устройство подается соответствующая команда.

Такая структура значительно повышает точность измерения, минимально завися от температуры окружающей среды и помех. Стабильность и чувствительность обычно ограничиваются возможностями самого датчика и разрядностью системы. Цифровой сигнал позволяет вывести значение текущей температуры на светодиодное или жидкокристаллическое табло без усложнения схемотехники. Значительная часть промышленных моделей имеет расширенный функционал, который мы рассмотрим на примере нескольких современных устройств.

Возможностей бюджетного цифрового терморегулятора Ringder THC-220 вполне достаточно для самодельного домашнего инкубатора. Регулировка температуры в пределах 16-42˚С и внешний блок розеток для подключения нагрузки позволяет использовать устройство и в межсезонье – к примеру, для управления климатом помещения.

Для ознакомления приводим краткие характеристики устройства:

Текущая температура и влажность в районе датчика индицируются на ЖК-дисплее.
Диапазон индицируемой температуры от -40˚С до 100˚С, влажности 0-99%.
Выбранные режимы отображаются на экране в виде символов.
Шаг установки температуры 0,1˚С.
Возможность регулировки влажности до 99%.
24 часовой формат таймера с делением на день/ночь.
Нагрузочная способность одного канала 1200 Вт.
Точность поддержания температуры в больших помещениях ±1˚С.

Более сложную и дорогостоящую конструкцию представляет собой универсальный контроллер XM-18. Выпускается прибор на территории КНР, а на российский рынок поступает в двух версиях – с английским и китайским интерфейсом. Экспортный вариант для Западной Европы при выборе, естественно, предпочтительней.

Читать так же: Обыкновенные и рыжие сосновые пилильщики: отличия, наносимый вред и меры борьбы

Освоение прибора не займет много времени. В зависимости от того, какая температура должна быть в инкубаторе, вы можете корректировать заводскую программу при помощи 4-х клавиш. На 4-х экранах лицевой панели отображается текущие значения температуры, влажности и дополнительные рабочие параметры. Индикация активных режимов осуществляется 7-ю светодиодами. Звуковая и световая сигнализация при опасных отклонениях значительно облегчает контроль. Возможности прибора:

Рабочий диапазон температур 0-40,5˚С при точности ±0,1˚С.
Регулировка влажности 0-99% при точности ±5%.
Максимальная нагрузка по каналу нагревателя 1760 Вт.
Максимальная нагрузка по каналам влажности, моторов и сигнализации не более 220 Вт.
Интервал между переворачиванием яиц 0-999 мин.
Время работы вентилятора охлаждения 0-999 сек. с интервалом между периодами 0-999 мин.
Допустимая температура помещения -10 до +60˚С, относительная влажность не более 85%.

Выбирая терморегуляторы с датчиком температуры воздуха для инкубатора, учитывайте возможности вашей конструкции. Небольшому инкубатору с головой хватит контроля температуры и влажности, а большая часть дополнительных опций дорогостоящей аппаратуры так и останется невостребованной.

Терморегулятор – своими руками

Невзирая на большой выбор готовых изделий, многие предпочитают собрать схему терморегулятора для инкубатора своими руками. Простейший вариант, представленный ниже, был одной из самых массовых радиолюбительских конструкций в 80-е годы. Несложная сборка и доступная элементная база перетягивали недостатки – зависимость от температуры в помещении и неустойчивость к сетевым помехам.

Радиолюбительские схемы на операционных усилителях часто превосходили по эксплуатационным характеристикам промышленные аналоги. Одну из таких схем, собранную на ОУ КР140УД6, под силу повторить даже новичкам. Все детали встречаются в бытовой радиоаппаратуре конца прошлого века. При исправных элементах схема начинает работать сразу и нуждается только в калибровке. При желании можно найти подобные решения на других ОУ.

Сейчас все больше схем делается на PIC-контроллерах – программируемых микросхемах, функции которых изменяются путем прошивки. Выполненные на них терморегуляторы отличаются простой схемотехникой, по функциональным возможностям не уступая лучшим промышленным образцам. Схема ниже приведена только в качестве иллюстрации, поскольку требует соответствующей прошивки. Если у вас имеется программатор, на радиолюбительских форумах несложно скачать готовые решения вместе с кодом прошивки.

От массы термодатчика напрямую зависит быстрота срабатывания регулятора, ведь излишне массивный корпус обладает большой инертностью. «Загрубить» чувствительность миниатюрного терморезистора или диода можно, надев на деталь отрезок пластикового кембрика. Иногда для герметичности его заполняют эпоксидной смолой. Для однорядных конструкций с верхним нагревом датчик лучше размещать непосредственно над поверхностью яиц на равном удалении от нагревательных элементов.

Инкубация – не только прибыльное, но и увлекательное занятие. Совмещенное с техническим творчеством, для многих оно становиться хобби на всю жизнь. Не бойтесь экспериментировать и желаем вам успешного воплощения проектов в жизнь!

Обзор терморегуляторов для инкубатора — видео

Терморегулятор для инкубатора своими руками: простые и надежные схемы

Для того, чтобы вывести цыплят, крайне важно поддерживать температурный режим в инкубаторе. Даже непродолжительное охлаждение или же перегрев приведет к гибели эмбрионов.

Чтобы получить здоровое потомство, необходимо позаботиться о том, чтобы аппарат был оснащен качественным и надежным терморегулятором

. Проще всего, конечно же, приобрести этот элемент, но при желании можно сконструировать терморегулятор для инкубатора своими руками.

Навигация по статье

Разновидности терморегуляторов

Видов термостатов бывает несколько:

работающие от теплоносителей. Такие устройства в последнее время стараются не использовать, так как они не дают нужного эффекта и являются неэкономными;
функционирующие от внешнего или же внутреннего потока воздуха. Эти конструкции отличаются дешевизной и надежность. Они реагируют на поток воздуха, а не на подогрев воды. Да и в эксплуатации такие устройства гораздо удобнее.

Принцип действия

Терморегулятор – это устройство, предназначенное для осуществления контроля за поддержанием температурного режима. В случае каких-либо сбоев в инкубаторе он сразу же подает сигнал. С помощью данного устройства удается контролировать и уровень влажности.

Зачастую в качестве термостата в самодельных конструкциях выступает обычный градусник. Соответственно, птицевод оказывается вынужден практически все время находиться рядом с прибором. Даже незначительное изменение температур способно свести на ноль все труды.

С помощью терморегулятора удается контролировать все нагревательные элементы. При необходимости, он их автоматически отключает. Такой прибор обладает максимальной чувствительностью, а соответственно после его настройки фермеру уже не нужно участвовать в процессе контроля за температурой. В его обязанности с этого момента входит лишь изменение положения всех заложенных в инкубатор яиц.

Читать так же: Гречневая каша: польза и вред для здоровья человека

Для того же, чтобы избежать проблем, связанных с перебоями электроэнергии, рекомендуется термостат дополнительно подсоединить к аккумулятору. Благодаря наличию этого элемента прибор будет работать независимо от того, поступает питание от сети или нет. Соответственно, риск гибели эмбрионов в данном случае сводится к нулю.

Как сделать терморегулятор: схема

Для того, чтобы самостоятельно собрать такое устройство, необходимо воспользоваться схемой. Рассмотрев ее внимательно сразу же становится понятно, что используются в данном случае исключительно распространенные радиодетали. Соответственно, проблем с поиском элементов для терморегулятора не возникнет.

Приобрести необходимо следующие радиоэлементы:

стабилитрон любой разновидности. С его помощью удастся обеспечить стабильное напряжение, которое будет выдерживаться в пределах от семи до девяти Вольт;
пара транзисторов. Один – МП 42, а второй – КТ 315;
тиристор КУ 201 – КУ 202, буква должна быть Н;
четыре КД 202 диода, буквенное обозначение НС или Н;
резистор с сопротивлением не менее 30 и не более 50 кОм;
резистор R5 с рассеваемой мощностью от 2 Ватт и несколько резисторов по 0,5 Ватт;
реле типа МКУ и транзистор VT1.

Работа терморегулятора настроена таким образом, что при отключении его от сети происходит замыкание контактов реле и подключение аккумулятора с автомобильными лампами. Когда же подача напряжения возобновляется, реле сразу же срабатывает и подключается вторая пара контактов, необходимых для зарядки аккумулятора. Порог температуры устанавливается переменным резистором.

Важно! Работать с электроприборами нужно строго в соответствии с правилами, так как находятся они под напряжением 220 Вольт.

Терморегулятор для инкубатора из утюга: пошаговая инструкция

Чтобы собрать такой нехитрый прибор не понадобятся никакие чертежи и схемы. Весь рабочий процесс удастся описать всего несколькими этапами:

Прежде всего необходимо разобрать старый утюг или любой другой старый нагревательный прибор и достать из него термостат.
Хорошо промыть извлеченную деталь или распаять. Этот процесс необходим для того, чтобы вывести прибор из строя.
В качестве наполнителя использовать эфир, обладающий свойством испаряться за счет невысокой удельной теплоты образования пара.
Термостат заполнить эфиром и после этого запаять. В результате таких действий появляется устройство, отменно реагирующее на колебания температур. Даже при незначительных изменениях прибор будет сразу же сужаться или становиться шире.
В завершение необходимо винтами к терморегулятору прикрепить пластины.

Стоит также учитывать, что перед тем, как устанавливать регулятор температур, его необходимо настроить. С этой целью контакты устанавливают на определенном расстоянии, добиваясь максимальной чувствительности. Прибор должен реагировать даже на незначительные изменения температуры воздуха, буквально на доли градусов.

Цифровой терморегулятор: как сделать самостоятельно

Такой прибор изготовить совсем не сложно. Для этого лишь нужно воспользоваться схемой. Процесс сборки и наладки при этом не вызовет особых трудностей.

В работе понадобятся такие материалы и инструменты:

отвертка, паяльник и увеличительное стекло;
плоскогубцы и медная проволока;
изолирующая лента;
фольгированный текстолит;
светодиоды и лампочки;
плата и полупроводниковые элементы;
электронные детали (стабилитроны и транзисторы, а также тиристор, терморезистор).

Для того же, чтобы прибор оказался оснащен микроконтроллером и вентилятором, понадобятся еще и ряд других материалов:

красные светодиоды стандартного типа;
дисплей;
внутренний генератор на 4 МГц;
кнопки.

Прежде всего нужно проложить дорожки на схеме. Делать это необходимо максимально аккуратно и не спеша, строго придерживаясь чертежа.
Терморезистор, напряжение которого не менее 1 kOm и не более 15 kOm поместить внутрь инкубатора таким образом, чтобы он оказался в подвешенном положении.
Нагреватель подключить в цепь тиристора. Обусловлен данный процесс тем, что при смене напряжения, которое напрямую зависит от падения температуры, оказывается воздействие на транзисторы. Нагреватель будет работать до того момента, пока в термодатчике напряжение не вернется в исходное положение.
Дополнительно настроить датчики. При резких перепадах температуры воздуха окружающей среды, крайне важно осуществлять контроль за процессом нагрева в инкубаторе.
Связать микроконтроллер с датчиком температур и обеспечить при этом выходы портов, необходимых для тех светодиодов, которые связаны с генератором.

Терморегулятор – одна из важнейших деталей инкубатора. Именно благодаря этому элементу удается избежать огромного количества проблем. Прибор настолько чувствителен, что реагирует даже на незначительные колебания температуры воздуха. Для самостоятельного же изготовления такого устройства понадобятся лишь минимальные навыки и знания. Далеко не во всех случаях даже используются схемы. Простые конструкции удается собрать из старых нагревательных приборов, которые уже давно не использовались в хозяйстве.

Источники:

http://agronomu.com/bok/3156-mozhno-li-sdelat-samomu-termoregulyator-dlya-inkubatora-shema-termoregulyatora.html