Успішна інкубація яєць свійської птиці неможлива без стабільного витримування температурного режиму. Терморегулятор для інкубатора повинен забезпечувати точність на рівні ± 0,1˚С, з можливістю її зміни в межах від 35 до 39˚С. Цій вимозі відповідає більшість з надходять у продаж цифрових і аналогових приладів. Досить точне термореле можна виготовити і вдома, за умови елементарних знань в електроніці і вміння тримати в руках паяльник.
У давні часи…
У перших побутових і промислових інкубаторах минулого століття температура регулювалася за допомогою біметалевих реле. Для зняття навантаження і виключення впливу перегріву контактів нагрівачі включалися не безпосередньо, а через потужні силові реле. Таку комбінацію можна зустріти в дешевих моделях і по сей день. Простота схеми була запорукою надійної роботи, а зробити такий терморегулятор для інкубатора своїми руками міг будь-який старшокласник.
Всі позитивні моменти зводилися нанівець низькою роздільною здатністю і складністю регулювання. Температуру в процесі інкубації необхідно знижувати за графіком з кроком в 0,5˚С, а зробити це точно регулювальним гвинтом на розташованому всередині інкубатора реле вельми проблематично.Як правило, температура залишалася постійною на всьому протязі "насиджування", що призводило до зниження виводимості. Конструкції з регулювальної ручкою і проградуірованной шкалою були зручніше, але точність утримання знижувалася на ± 1-2˚С.
перші електронні
Дещо складніше влаштований аналоговий регулятор температури для інкубатора. Зазвичай під цим терміном мають на увазі тип управління, при якому рівень знімається з датчика напруги безпосередньо порівнюється з опорним рівнем. Навантаження включається-вимикається в імпульсному режимі в залежності від різниці в рівнях напруг. Точність регулювання навіть простих схем знаходиться в межах 0,3-0,5 ˚ С, а при використанні операційних підсилювачів точність зростає до 0,1-0,05˚С.
Для грубої установки необхідного режиму на корпусі приладу є шакала. Стабільність показань мало залежить від температури в приміщенні і перепадів напруги. Для виключення впливу перешкод підключення датчика виконується екранованим проводом мінімальної необхідної довжини. До даної категорії можна віднести і рідко зустрічаються моделі з аналоговим управлінням навантаженням.Нагрівальний елемент в них включений постійно, а температура регулюється плавною зміною потужності.
Хорошим прикладом може послужити модель три-02 - аналоговий терморегулятор для інкубатора, ціна якого не перевищує 1500 руб. З 90-х років минулого століття їм оснащували серійні інкубатори. Прилад простий в управлінні і комплектується виносним датчиком з кабелем 1 м, мережевим шнуром і метровим проводом навантаження. Технічні характеристики:
- Потужність навантаження при стандартному мережевому напрузі від 5 до 500 Вт.
- Регулювальний діапазон - 36-41˚С при точності не гірше ± 0,1˚С.
- Температура навколишнього середовища від 15 до 35˚С, допустима вологість до 80%.
- Безконтактне сімісторний включення навантаження.
- Габаритні розміри корпусу 120х80х50 мм.
У цифрах завжди точніше
Велику точність регулювання забезпечують цифрові вимірювальні прилади. Класичний цифровий терморегулятор для інкубатора відрізняється від аналогового способом обробки сигналу. Знімається з датчика напруга проходить аналогово-цифровий перетворювач (АЦП) і лише потім потрапляє в блок порівняння. Спочатку заданий в цифровому вигляді значення необхідної температури порівнюється з отриманим з датчика, і на керуючий пристрій подається відповідна команда.
Така структура значно підвищує точність вимірювання, мінімально залежачи від температури навколишнього середовища і перешкод. Стабільність і чутливість зазвичай обмежуються можливостями самого датчика і розрядністю системи. Цифровий сигнал дозволяє вивести значення поточної температури на світлодіодне або рідкокристалічний табло без ускладнення схемотехніки. Значна частина промислових моделей має розширений функціонал, який ми розглянемо на прикладі кількох сучасних пристроїв.
Можливостей бюджетного цифрового терморегулятора Ringder THC-220 цілком достатньо для саморобного домашнього інкубатора. Регулювання температури в межах 16-42˚С і зовнішній блок розеток для підключення навантаження дозволяє використовувати пристрій і в міжсезоння - наприклад, для управління кліматом приміщення.
Для ознайомлення наводимо короткі характеристики пристрою:
- Поточна температура і вологість в районі датчика индицируются на РК-дисплеї.
- Діапазон яку вказують температури від -40˚С до 100 ˚ С, вологості 0-99%.
- Обрані режими відображаються на екрані у вигляді символів.
- Крок установки температури 0,1˚С.
- Можливість регулювання вологості до 99%.
- 24 годинний формат таймера з розподілом на день / ніч.
- Здатність навантаження одного каналу 1200 Вт.
- Точність підтримки температури в великих приміщеннях ± 1˚С.
Більш складну і дорогу конструкцію представляє собою універсальний контролер XM-18. Випускається прилад на території КНР, а на російський ринок надходить в двох версіях - з англійською та китайською інтерфейсом. Експортний варіант для Західної Європи при виборі, природно, краще.
Освоєння приладу не займе багато часу. Залежно від того, яка температура повинна бути в інкубаторі, ви можете коригувати заводську програму за допомогою 4-х клавіш. На 4-х екранах лицьовій панелі відображається поточні значення температури, вологості і додаткові робочі параметри. Індикація активних режимів здійснюється 7-ю світлодіодами. Звукова і світлова сигналізація при небезпечних відхиленнях значно полегшує контроль. Можливості приладу:
- Робочий діапазон температур 0-40,5˚С при точності ± 0,1˚С.
- Регулювання вологості 0-99% при точності ± 5%.
- Максимальне навантаження по каналу нагрівача 1760 Вт.
- Максимальне навантаження по каналах вологості, моторів та сигналізації не більше 220 Вт.
- Інтервал між перевертанням яєць 0-999 хв.
- Час роботи вентилятора охолодження 0-999 сек.з інтервалом між періодами 0-999 хв.
- Допустима температура приміщення -10 до + 60˚С, відносна вологість не більше 85%.
Вибираючи терморегулятори з датчиком температури повітря для інкубатора, враховуйте можливості вашої конструкції. Невеликому інкубатору з головою вистачить контролю температури і вологості, а велика частина додаткових опцій дорогої апаратури так і залишиться незатребуваною.
Терморегулятор - своїми руками
Незважаючи на великий вибір готових виробів, багато хто воліє зібрати схему терморегулятора для інкубатора своїми руками. Найпростіший варіант, представлений нижче, був однією з наймасовіших радіоаматорських конструкцій в 80-і роки. Нескладна сборка и доступна елементна база перетягували недоліки - залежність від температури в приміщенні і нестійкість до мережевих перешкод.
Радіоаматорські схеми на операційних підсилювачах часто перевершували за експлуатаційними характеристиками промислові аналоги. Одну з таких схем, зібрану на ОУ КР140УД6, під силу повторити навіть новачкам. Всі деталі зустрічаються в побутовій радіоапаратурі кінця минулого століття.При справних елементах схема починає працювати відразу і потребує тільки в калібрування. При бажанні можна знайти подібні рішення на інших ОУ.
Зараз все більше схем робиться на PIC-контролерах - програмованих мікросхемах, функції яких змінюються шляхом прошивки. Виконані на них терморегулятори відрізняються простою схемотехнікою, за функціональними можливостями не поступаючись кращим промисловим зразкам. Схема нижче приведена тільки в якості ілюстрації, оскільки потребує відповідної прошивки. Якщо у вас є програматор, на радіоаматорських форумах нескладно завантажити готові рішення разом з кодом прошивки.
Від маси термодатчика безпосередньо залежить швидкість спрацьовування регулятора, адже зайве масивний корпус має велику інертністю. "Загрубіть" чутливість мініатюрного терморезистора або діода можна, надівши на деталь відрізок пластикового кембрика. Іноді для герметичності його заповнюють епоксидною смолою. Для однорядних конструкцій з верхнім нагрівом датчик краще розміщувати безпосередньо над поверхнею яєць на рівному віддаленні від нагрівальних елементів.
Інкубація - не тільки прибуткове, але і захоплююче заняття. Поєднане з технічною творчістю, для багатьох воно стає хобі на все життя. Не бійтеся експериментувати і бажаємо вам успішного втілення проектів у життя!
