Терморегулятор для инкубатора: что такое, принцип работы, критерии выбора

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:

  1. Мощность нагрузки при стандартном сетевом напряжении от 5 до 500 Вт.
  2. Регулировочный диапазон – 36-41˚С при точности не хуже ±0,1˚С.
  3. Температура окружающей среды от 15 до 35˚С, допустимая влажность до 80%.
  4. Бесконтактное симисторное включение нагрузки.
  5. 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:

  1. Текущая температура и влажность в районе датчика индицируются на ЖК-дисплее.
  2. Диапазон индицируемой температуры от -40˚С до 100˚С, влажности 0-99%.
  3. Выбранные режимы отображаются на экране в виде символов.
  4. Шаг установки температуры 0,1˚С.
  5. Возможность регулировки влажности до 99%.
  6. 24 часовой формат таймера с делением на день/ночь.
  7. Нагрузочная способность одного канала 1200 Вт.
  8. 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.

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:

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

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

Как выбрать терморегулятор для инкубатора, основные виды и популярные модели устройств

Один из популярных сегодня способов ведения сельского хозяйства – разведение птицы. Это обусловлено наличием минимального свободного пространства и незначительными денежными тратами. Особенно актуальным считается выведение птенцов и их дальнейшая реализация. Делать это можно даже в квартире с помощью обычного инкубатора с терморегулятором.

Основное назначение устройства

Терморегулятор для инкубатора – устройство, с помощью которого в автоматическом режиме можно регулировать нужную температуру, а также влажность с помощью специальных датчиков и нагревательных элементов. Подобное приспособление отслеживает перепады в окружающей среде и компенсирует их.

Составляющие терморегулятора для инкубатора

Любой терморегулятор состоит из следующих основных частей:

  • Термометр (гидрометр) – показывает уровень температуры окружающей среды и передает ее на главный блок управления. Иногда его встраивают в основной блок.

  • Основной блок зависит от вида прибора. На нем устанавливаются требуемые параметры, и также подается напряжение, которое потом выводится на нагревательные элементы.

  • Устройство нагрева – приспособление для преображения электрической энергии. Чаще всего в экономных вариантах для нагрева используют лампы накала, которые легко отрегулировать, к тому же они достаточно долговечны. В более дорогих моделях применяют нагревательные тэны.

Основные виды устройств

Несмотря на то что все терморегуляторы, предоставленные для продажи, стабильно работают, есть определенные особенности, учитывая которые нужно выбирать подходящую модель.

  • Цифровой терморегулятор для инкубатора. Он более надежный, реже ломается и обладает точными измерительными показаниями. Его стоимость выше, но и функций больше, чем в другом виде.
  • Механический. Может поддерживать только один температурный режим, а для контроля требуется дополнительное размещение градусника.
  • Аналоговый (электронный). Обычные терморегуляторы, которые обладают стандартным набором функций.

Принцип работы оборудования

В зависимости от конструкции работа отличается по принципу действия. Электрические терморегуляторы автоматически поддерживают заранее заданную температуру, во время настройки нагревательный элемент начинает работать при ее понижении и отключается после превышения установленного предела.

Критерии выбора

Для того чтобы получить максимальный результат в процессе искусственного высиживания яиц, нужно знать, на что обратить внимание при выборе терморегулятора:

  • Устойчивость к резким изменениям напряжения, а также изменениям температуры окружающей среды.
  • Минимальное участие человека в выведении птенцов.
  • Возможность зрительно контролировать общий климат в инкубаторе на протяжении всего времени.
  • Автоматическое отключение и включение нагревательных элементов.
  • Отсутствие постоянного контроля и настройки.
Читать так же:  Как выровнять участок на даче своими руками: фото видео

Обзор популярных моделей

Несмотря на огромный выбор, предложенный на рынке, потребители чаще всего останавливают свое внимание на следующих моделях:

  • Мечта-1. Самая популярная модель, в функции которой заложена поддержка нужной температуры, контроль влажности, а также автоматическое переворачивание яиц. Благодаря небольшим габаритам его используют даже в небольших хозяйствах. Дополнительным плюсом является неприхотливость к условиям окружающей среды и колебаниям напряжения в электрической сети.
  • TCN4S-24R. Устройство произведено в Южной Корее и оснащено ПИД регулятором. На корпусе есть датчик для терморегулятора инкубатора, на котором отображаются все заданные нормы и реальное состояние работы прибора. Благодаря тому, что показатели фиксируются каждую минуту, гарантируется абсолютная точность.
  • Овен. Этот терморегулятор используют в разных приспособлениях, он всегда отлично справляется с заданной задачей. Прибор оснащен интегрированным таймером и отличается от остальных высокоточными показаниями, к тому же может работать при температуре от -20 до +50 градусов. Благодаря своим особенностям Овен широко применяется в разных отраслях промышленности.
  • Климат-6. Прибор имеет несущественные погрешности в показаниях. Способен измерять температуру в диапазоне от 0 до 85 градусов со знаком плюс. Подключается к обычной сети, мощность аппарата примерно 3 Вт.

Терморегуляторы для инкубатора: обзор вариантов + самостоятельное изготовление

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.

Основные блоки системы терморегуляции

Любая система терморегуляции вне зависимости от конструктивного исполнения должна содержать следующие блоки.

  • Блок сбора и передачи данных. То есть приспособление для измерения температуры и канал передачи полученной информации на основной блок. Это может быть отдельно расположенный термометр или встроенное в основной блок устройство.
  • Основной блок. Здесь происходит сравнение принятых показаний с эталонными значениями и передача управляющих сигналов на нагревательные элементы. Выработка команд происходит в соответствии с результатами анализа данных полученных из предыдущего блока.
  • Исполнительный блок. В данном случае — нагревательные элементы. Это могут быть различного вида лампы либо тэны.

Схема подключения терморегулятора

В соответствии с блок-схемой устройства происходит его подключение. То есть у него имеется три вывода.

  • По одному — подводится электропитание.
  • К другому — присоединяется термодатчик, установленный на уровне размещения яиц.
  • По третьему — управляющие сигналы поступают на нагрузку. Нагрузка в данном случае — лампы или тэны.

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.

Основные требования при выборе устройства

Выбирая устройство терморегуляции для инкубатора, нужно руководствоваться следующими критериями.

  • Надежностью. Она характеризуется стабильной работой устройства при резких перепадах напряжения или температуры.
  • Автономностью. То есть устройство должно работать без вмешательства человека. Само повышать и понижать температуру, сигнализировать о ее критическом состоянии. Хорошо если в нем будет предусмотрен механизм переворота яиц и датчик влажности.
  • Визуальностью. Имеется в виду возможность в любое время наглядно увидеть состояние климата внутри инкубатора.

В случае приобретения прибора, отвечающего этим требованиям, намного упростится инкубация яиц. Вам не придется постоянно лично следить за ходом процесса. Ваш надежный помощник сделает это за вас. Но чтобы он вас не подвел нужно выбрать правильный экземпляр.

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.

Читать так же:  Зайцехвост выращивание из семян Посадка и уход Фото в ландшафтном дизайне

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.

Источники:

Выбор терморегулятора для домашнего инкубатора

http://agronomu.com/bok/3203-kak-vybrat-termoregulyator-dlya-inkubatora-osnovnye-vidy-i-populyarnye-modeli-ustroystv.html

http://fermers.ru/pticevodstvo/kury/termoregulyator-dlya-inkubatora

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector