Температура при инкубации: советы профессионалов

Температура при инкубации: советы профессионалов

Температура инкубации яиц влияет на производительность выведения птицы. Именно при помощи температуры создаются условия, которые имеют место при насиживании яиц птицей.

Режим и сроки инкубации

Режим и сроки инкубации яиц домашней птицы представлены а таблице:

Показатели температуры в разные периоды инкубации, t C Яйца Куриные Утиные Индюшиные Гусиные от загрузки яиц до периода вывода 37,7 37,8 37,1 38,1 в период вывода 37 37 37 37 по окончанию вывода 36 36 36 36 Длительность инкубационного периода, дней 20–22 27–28 26–28 29–30

Контроль температуры и влажности воздуха в инкубаторе может осуществляться как в автоматическом, так и в ручном режиме. Все зависит от типа инкубатора. В первом случае, перед закладкой необходимо разово настроить все параметры с помощью программного обеспечения оборудования. Если используется ручной инкубатор, придется ежедневно измерять температуру воздуха внутри инкубационной камеры. По результатам проверки необходимо повышать/понижать степень обогрева закладки до требуемых показателей.

В зависимости от породы птицы выбираются различные настройки для инкубаторов, чтобы максимально приблизить искусственные условия инкубации к естественным. Главным параметром при этом является температурный режим инкубации. От этого напрямую зависит созревание плода. Если градус инкубации будет завышен, плод сгорит, если температура будет ниже нормы – зародыш замерзнет и умрет внутри яйца.

Таблица температурных режимов при выведении цыплят:

Период инкубации Температура, C Охлаждение Количество поворотов в сутки 1-3 сутки 38 — 37,7 (уменьшается постепенно) нет 12-24 раз 4-10 сутки 37,7 с 5-го дня 1 раз в сутки 8-10 минут 12-24 раз 11-19 сутки 37,7 — 37 (уменьшается постепенно) 1 раз в сутки 8-10 минут с 16-го дня 2 раза в сутки по 10-20 минут 12-24 раз 20-21 37 2 раза в сутки по 10-20 минут поворот остановить, освободить яйцо от держателей, приготовить все к приему птенцов

Индюшиные яйца выводятся при других условиях. Срок составляет 27-28 дней.

Таблица температурных режимов при выведении индюшат:

Температурные параметры до и после инкубации

Яйца для инкубации лучше выбирать из тех, которые хранились при температуре от +10 C до +15 C. Перед инкубацией закладку нужно прогреть в теплом помещении в течение 6-8 часов желательно до +25 C, но не более +27 C.

При непосредственной закладке яиц инкубатору необходимо дать время достичь требуемого градуса инкубации. Это займет примерно 3-4 часа, за это время устройство прогреется, а также создаст нужный микроклимат.

Поддерживать температурный режим после инкубации не менее важно, чем в процессе инкубирования яиц. Ведь температура тела у суточных цыплят составляет примерно 39 C, у 10-дневных она достигает 42 C. В этот период температуру воздуха в помещении поддерживают на уровне 32–34 C, с постепенным снижением до 16–19 C, чтобы обеспечить постепенную адаптацию птенцов к температуре окружающей среды. Влажность воздуха в первые дни жизни цыплят должна быть в районе 65–70 %, затем ее снижают до 60–68 %.

В послеинкубационном периоде большое значение для цыплят имеет световой режим: продолжительность светового дня и интенсивность освещения. Первые три недели с начала выращивания цыплят освещение работает постоянно в течение суток. Затем продолжительность светового дня ежедневно снижают на 30 мин и доводят ее до 16 часов в сутки.

Автоматическая регулировка температуры в инкубаторе

Библиографическая ссылка на статью:
Борисевич А.В. Автоматическая настройка ПИД-регулятора цифрового термостабилизатора для инкубатора // Современная техника и технологии. 2014. № 6 [Электронный ресурс]. URL: https://technology.snauka.ru/2014/06/4044 (дата обращения: 04.10.2021).

Введение

Искусственная инкубация – это технология, которая имеет очень долгую историю и играет важнейшую роль в промышленном птицеводстве. Под действием температуры и других климатических факторов эмбрион внутри яйца развивается из одной клетки до практически сформировавшегося организма. Основное отличие искусственной инкубации от естественной заключается в том, что теплообмен осуществляется не контактным способом, а с помощью конвекции и излучения от нагревателя.

Подбор оптимальных климатических условий для инкубации яиц разных пород птиц – отдельная область исследований [1,2,3,4]. Тем не менее, установлено, что ключевыми факторами являются: температура, влажность, вентиляция и переворот яиц в процессе инкубации. Оптимальный режим инкубации для куриных яиц достигается при температуре 37,5 °C, влажности 60 %, достаточной вентиляции для поддержания процентного содержания кислорода не менее 20 % и углекислого газа не более 0,5 %. Применяются также специфические условия, заключающиеся в кратковременном охлаждении яиц, опрыскивании водой, изменения температуры инкубации согласно заданному профилю.

В настоящей работе обсуждается частная техническая задача разработки терморегулятора для малогабаритного инкубатора. Большинство источников (например, [1,3]) содержат следующие рекомендации по поддержанию температуры:

— точность регулирования – не менее 0,5 °C, оптимальным является 0,2 °C;

— как можно более быстрый выход на установленный температурный режим;

— отсутствие перерегулирования – превышения температуры над заданным значением при переходных процессах.

Если точность регулирования в большей степени зависит от применяемого датчика температуры и способа измерения, то два последних требования относятся к динамическому поведению терморегулятора и, в действительности, противоречат друг другу. Поэтому оптимальная настройка регулятора является не менее важным фактором нормальной работы инкубатора.

В отечественной научной и технической литературе этот вопрос обсуждался лишь фрагментарно. Достаточно полное исследование проведено в диссертационной работе [5], в частности, рассмотрена динамика инкубационной камеры [6] и терморегулятор [7]. Однако, вопрос автоматической настройки цифрового терморегулятора не был проработан в должной мере. В технической литературе, например в [8,9], автоматическая настройка также не реализовывалась. Отсюда, решаемая задача имеет достаточно актуальное прикладное значение.

Структура системы регулирования температуры

Схематично структура системы показана на рисунке 1. Установка состоит из камеры инкубации с нагревателем (предположительно, лампа накаливания), симисторного регулятора мощности с фазовым управлением, ПИД-регулятора, термодатчика и формирователя сигнала ошибки , где – температура воздуха в инкубаторе, – уставка температуры.

Рисунок 1. Структурная схемы системы регулирования температуры.

Динамическая модель

Для моделирования динамических процессов теплообмена можно составить модель с сосредоточенными параметрами, состоящую из следующих элементов (рисунок 1): нагреватель, воздушная среда в камере инкубатора, лоток с яйцами, стенки инкубатора и внешняя среда.

Обозначим следующие параметры: – температура окружающей среды, – тепловой поток через стенки инкубатора, – температура воздуха в камере инкубатора, – тепловой поток от нагревателя к воздуху, – температура лотка, – тепловой поток от воздуха к лотку, – мощность нагревателя.

Для получения динамической модели процесса применим метод электротепловой аналогии. Введем в рассмотрение следующие величины, характеризующие тепловые свойства составляющих модели:

— , где: – масса воздуха в камере, – удельная теплоемкость воздуха;

— , где: – масса лотка с яйцами, – удельная теплоемкость лотка (усредненная);

— – тепловое сопротивление контакта воздух-яйцо;

— , где – площадь поверхности камеры инкубатора, – коэффициент теплопроводности через стенки корпуса.

Используя введенные параметры, можно составить схему тепловой цепи (рисунок 2), которая отражает тепловые процессы в системе. Тепло от нагревателя передается окружающему воздуху (тепловой поток ), имеющему тепловую емкость , а также выходит наружу (тепловой поток ) через тепловое сопротивление . Нагретый воздух отдает тепло (тепловой поток ) лотку с тепловой емкостью , через сопротивление .

Рисунок 2. Эквивалентная схема тепловой цепи.

Можно записать следующие уравнения, моделирующие данный процесс:

После некоторых преобразований, получаем следующую передаточную функцию системы по отношению к температуре воздуха :

где – оператор Лапласа.

Эта передаточная функция получена при нулевых начальных значениях температур. Температура воздуха в камере инкубатора с учетом начальных условий определяется следующим образом:

Синтез регулятора

Поскольку полученная модель второго порядка строго апериодическая, то для реализации регулятора имеет смысл аппроксимировать ее передаточной функцией первого порядка:

Из соображений равенства установившихся значений, получаем .

Для вычисления преобразуем знаменатель к стандартному виду:

Тогда постоянная времени может быть оценена следующим образом:

Поскольку управление системой первого порядка может быть реализовано без использования дифференциальной компоненты регулятора, то в этой частной задаче возможно применение ПИ-регулятора, передаточная функция которого записывается в виде:

Передаточная функция все системы с замкнутой обратной связью, образованной регулятором и объектом управления , выражается так:

Коэффициенты ПИ-регулятора должны быть подобраны таким образом, чтобы обеспечить равенство знаменателя желаемому характеристическому уравнению , определяющему динамику системы в целом. Отсюда получается:

Для оптимальности переходных процессов (отсутствия перерегулирования и насыщения управляющего входа), имеет смысл выбрать параметры следующим образом:

Таким образом, зная постоянную времени и коэффициент передачи объекта управления, получаем регулятора.

Идентификация параметров модели

Задача ставится следующим образом: на основе эксперимента определить параметры объекта управления. В этом параграфе обозначим вход объекта управления , который физически является мощностью нагревателя, и выход , который выражает температуру в камере инкубатора. Предполагается, что до включения нагревателя температура всех частей системы равнялась температуре внешней среды .

Подадим ступенчатое тестовое воздействие на вход объекта управления . Наблюдаемая реакция выхода запишется в виде:

Пусть – измеренный отклик объекта управления на ступенчатое воздействие . Зададим вектор дискретных уровней выхода , где – фиксированный шаг. На основе вектора можно определить вектор такой, что – минимальное значение времени, для которого выполняется . Таким образом, вместо записи и хранения всего сигнала определяется лишь вектор моментов времени, когда превышает заранее определенные фиксированные уровни.

В конце эксперимента, после установления постоянного значения на выходе объекта управления, зафиксируем измеренное установившееся значение: . Из уравнения (1) получается при :

Для определения постоянной времени можно переписать (1) в виде

отсюда после логарифмирования

Подставляя значения из векторов и , получаем

Обозначив выражение в правой части как вектор

тогда оценка может быть получена на основе линейной регрессии:

где – соответствующие средние значения, – количество измерений в векторах .

Линеаризация объекта управления по входу

Применение тиристорного (симисторного) регулятора мощности добавляет существенную нелинейность в систему. Известно [10], что мощность , выделяемая в нагрузке, зависит нелинейно от угла фазы открытия симистора:
`
(2)

Можно предложить два способа реализации преобразования управляющего воздействия:

— положив грубо, , можно получить следующую линейную трансформацию:

при этом эффекты нелинейности будут скомпенсированы ПИ-регулятором как возмущения;

— использовать табличное инверсное соответствие такое, что – мощность по (2) для заданного .

Моделирование

Для проверки концепции была разработана модель системы с обратной связью в MATLAB/Simulink, собранная на основе блоков Simscape.

Начальная температура всех компонентов системы выбрана как °C (300 K). Рассматривалась кубическая камера инкубации габаритными размерами 1 м по всем измерениям. По условиям моделирования, в инкубаторе содержится 40 яиц, массой 50 г каждое и площадью 68 кв.см. В качестве остальных параметров модели выбраны следующие значения: , , , , , , , , , . Реакция системы на входное воздействие Вт показана на рисунке 3. Точки , выбранные в соответствии с описанным алгоритмом идентификации, выделены на рисунке красным.

Рисунок 3. Отклик системы на ступенчатое входное воздействие и точки для идентификации параметров модели.

В результате идентификации получены следующие параметры аппроксимации первого порядка: . Реакция системы первого порядка практически не отличается от исходной модели.

По соотношениям (0) были вычислены коэффициенты ПИ-регулятора: . Рассматривалось два варианта пересчета значения выхода ПИ-регулятора в угол открытия симистора: линейное преобразование (3) и полная инверсия . Результаты моделирования показаны на рисунке 4, на котором показаны следующие кривые – уставка температуры, – температура в инкубаторе при применении преобразования (3), – температура при применении инверсии (2), т.е. полной линеаризации модели. Как видно из полученных результатов, нелинейная инверсия (2) не дает преимуществ перед преобразованием (3), а поскольку (3) реализуется гораздо проще, поэтому с практической точки зрения такой вариант более предпочтителен.

Рисунок 4. Моделирование процесса регулирования температуры: сравнение линейного преобразования для зависимости фаза открытия тиристора-мощность и ее полной инверсии.

Заключение

В настоящей работе рассмотрены теоретические аспекты разработки интеллектуального терморегулятора для малогабаритного инкубатора. Разработка модель второго порядка для динамики температуры в камере инкубатора. Показано, что такая модель может быть упрощена до системы первого порядка. Разработан алгоритм идентификации параметров модели, на основе которых вычисляются коэффициенты ПИ-регулятора, что реализует его автоматическую настройку по результатам применения ступенчатого сигнала. Проведено моделирование системы с замкнутой обратной связью. На основе результатов моделирования показано, что линеаризация статической характеристики симисторного (тиристорного) регулятора мощности не требуется для обеспечения термостабилизации.

Дальнейшая работа будет сосредоточена на проведении натурных экспериментов, а также оптимизации предложенных алгоритмов для аппаратной реализации в микроконтроллере.

Как увеличить вывод цыплят в инкубаторе (точный контроль температуры скорлупы яйца)

Температура яйца является самым главным фактором, определяющим правильное развитие зародыша в яйце молодняка и его выводимость. Взглянем на таблицу максимального процента вывода цыплят в инкубаторах:

Западная Европа и США

Россия

Россия, частные подворья

Основная причина такой картины – это недостаточное внимание в России к точному контролю температуры яйца в инкубаторе. Решение этого вопроса позволит повысить выводимость яиц на 10-45%.

Равна ли температура воздуха в инкубаторе температуре яиц?

Температура скорлупы яйца незначительно (около 0,1°С) отличается от температуры внутри яйца, т.е. от той температуры, при которой развивается зародыш. Таким образом, о температуре внутри яйца мы можем с высокой точностью судить по температуре скорлупы. При этом температура скорлупы не равна температуре внутри инкубатора, вследствие чего измерение температуры воздуха внутри инкубатора не позволяет точно контролировать температуру самих яиц.

В процессе своего развития зародыш выделяет тепло, что приводит к повышению температуры яйца. Поэтому даже если температура воздуха в инкубаторе оптимальна, температура яйца может быть значительно выше вплоть до границы гибели птенца. Кроме того температура воздуха внутри инкубатора неравномерна из-за неравномерной циркуляции воздуха и недостаточного перемешивания воздушных потоков. Температура воздуха внутри инкубатора – это, прежде всего, температура в районе датчика.

Измерение и контроль только температуры воздуха в инкубаторе является распространенной ошибкой и причиной низкого вывода цыплят в России. Контролировать необходимо температуру яйца, а не воздуха в инкубаторе!

В чем опасность неправильной температуры яиц в инкубаторе?

Слишком высокая температура инкубируемого яйца приводит к:

• повышенной смертности цыплят;
• повышенному числу неправильно ориентированных в яйце эмбрионов;
• катаракте глаз, отечности головы у птенцов, скрученности пуха, разрыву желточного мешка и избытку белка.

Слишком низкая температура инкубации приводит к позднему затянутому выводу и невылупливанию эмбрионов.

Как правильно измерять температуру яйца?

Температуру яйца необходимо измерять только на экваторе яйца. Значения температуры в районе воздушной камеры и внизу яйца дадут неверное представление о температуре, при которой развивается эмбрион.

Какая температура поверхности яйца является оптимальной?

Оптимальной температурой поверхности скорлупы куриного яйца является:

1,2 день – от 37,8 до 38,3°С

3-18 день – от 37,5 до 38,3°С

Таким образом, если вы хотите добиться выводимости близкой к 100%, необходимо поддерживать температуру скорлупы строго в данном диапазоне. При этом от первого дня инкубации до последнего температура скорлупы должна смещаться от верхней границы соответствующего температурного диапазона к нижнему, так как в начале своего развития эмбрион производит недостаточное количество теплоты, а в конце – избыточное, вследствие чего и температура поверхности яйца на более позднем сроке должна быть ниже.

Чем измерять температуру яйца?

Существует два основных способа измерения температуры яиц: бесконтактный и контактный.

Бесконтактный способ измерения при помощи инфракрасного измерителя температуры обладает рядом критических недостатков. Во-первых, несмотря на большое количество представленных на рынке ИК-пирометров, только считанные единицы из них откалиброваны для определения тепловыделения поверхности яйца. Во-вторых, для измерения температуры при помощи пирометра необходимо многократно отключать вентилятор, открывать инкубатор и держать его открытым продолжительное время. Это приводит к резкому перепаду температуры внутри инкубатора и, соответственно, к перегреву или переохлаждению яиц. Метод ИК термометрии значительно уступает контактному методу измерения по точности.

Оптимальным способом контроля температуры поверхности яиц является контактный способ. В настоящее время ряд зарубежных и отечественных компаний предлагают контактные измерители скорлупы яйца. Во всех этих приборах сенсор температуры связан с прибором кабелем. К чему это приводит. Во-первых, это очень неудобно. В лотке для яиц сложно разместить прибор. Кабель от сенсора приводит к переворачиванию яйца. Во-вторых, из-за кабеля с медными жилами , обладающими высокой теплопроводностью, температура сенсора оказывается ниже температуры контролируемой поверхности. Т.е. имеет место большая ошибка измерения.

Какой выход? Использование сенсора с беспроводной передачей данных.

И такой прибор, сочетающий в себе отличные технические параметры, маленькие габаритные размеры и невысокую цену появился в России.

Это Bluetooth-термометр RELSIB WT51-1 от Новосибирской компании Рэлсиб. Термометр имеет миниатюрный корпус. Из корпуса выходит гибкий силиконовый кабель диаметром 2,5 мм с температурным сенсором на конце. Сенсор снабжён силиконовым держателем с теплоизоляционным слоем для удобного и надежного крепления к яйцу. Теплоизоляция сенсора позволяет точно измерять температуру скорлупы без влияния температуры воздуха в инкубаторе.

Как производится измерение температуры яйца при помощи термометра RELSIB WT51-1?

На камеру-инкубатор устанавливается планшет с установленным в него Мобильным приложением Thermometer Relsib (Мобильное приложение может быть бесплатно скачано с GooglePlay). К одному. трем яйцам прикрепляются термометры RELSIB WT51-1. Для точности контроля желательно использовать не менее трех термометров WT51-1 на инкубатор с их размещением в разных температурных зонах (вверху, в середине, внизу инкубатора), большее количество точек измерения повысит точность контроля и, соответственно, выводимость цыплят. Данные с термометров передаются удаленно по Bluetooth на планшет, где технолог может наблюдать текущую температуру или в виде текущих показаний во весь экран планшета, либо в виде графика. Крупные цифры позволяют наблюдать показания на большом расстоянии. Данные измерений автоматически записываются в память планшета и могут впоследствии быть заархивированы на ПК или отправлены с устройства по электронной почте. Приложение может быть установлено также на сотовый телефон. Точность термометра составляет ±0,1…0,2°С.

Использование Bluetooth-термометра RELSIB WT51-1 избавляет от необходимости постоянно открывать инкубатор для проведения измерений, обеспечивает непрерывный мониторинг температуры поверхности скорлупы с высокой точностью. Значения температуры яйца позволяют регулировать температуру воздуха внутри инкубатора, находить баланс между тепловыделением эмбриона на разных стадиях его развития и образованием теплоты от нагревательного оборудования инкубатора.

Что делать если температура яйца выходит за допустимые границы?

• Повысьте или понизьте температуру воздуха в инкубаторе.
• Проверьте, правильно ли работает датчик температуры воздуха в инкубаторе и терморегулятор.
• Проверьте, создается ли однородный поток воздуха вокруг всех яиц. Имеется ли между лотками с яйцами достаточное пространство.
• Проверьте, правильно ли расположены лотки с яйцами и равномерно ли размещены яйца по инкубатору.
• Проверьте мощность приточной вентиляции, а также температуру и влажность поступающего в инкубатор наружного воздуха.

Другие приборы НПК Рэлсиб, которые также можно использовать при выведении цыплят:

Терморегулятор для инкубатора

Искусственное выведение домашней птицы имеет немаловажное значение для обеспечения мясной промышленности и частных хозяйств диетической высококалорийной продукцией. Массовое воспроизводство поголовья птицы обеспечивают инкубаторы. Оборудование полностью воссоздаёт условия естественного высиживания наседками птенцов. Терморегулятор для инкубатора исполняет роль оператора, следящего за температурным режимом выдержки яиц.

Основные блоки системы терморегуляции

Современные терморегуляторы с датчиком температуры воздуха для инкубатора выдерживают уровень нагрева внутри бокса с точностью до 0,10С.

Система терморегуляции состоит из 3-х основных блоков:

• термодатчик и датчик уровня влажности (гигрометр);
• блок управления;
• нагревательное оборудование.

Датчики температуры и влажности

Термодатчик современного регулятора представляет собой ИК-сенсор, термопару или терморезистор. Первый сделан на основе фотоэлемента, прибор срабатывает на инфракрасное излучение окружающего пространства. Другие датчики представляют собой резисторы, сопротивление которых меняется в зависимости от температуры окружающей среды. Подаваемые ими сигналы проходят через схему управления терморегулятора и в итоге отображаются на цифровом дисплее в числовом значении.

По такому же принципу работает датчик, измеряющий уровень влажности внутри корпуса инкубатора. Показания гигрометра отражаются на экране в %.

Блок управления

Основной орган терморегулятора – схема, помещённая внутрь корпуса прибора. Существует множество вариантов комплектации и строения блока управления. Всех их объединяет одно – своевременное и точное сообщение о состоянии температуры и влажности на информационное табло прибора, а также подача команды на включение/выключение ламп или ТЭНов.

Схема подключения терморегулятора

Подключение терморегулятора к инкубатору не требует особой подготовки. Просто нужно придерживаться выполнения определённых правил:

• операционный блок ТР должен находиться вне шкафа с яйцами;
• термопару помещают чуть выше поверхности кладки;
• также крепят термометр;
• если в качестве нагревателей используются лампы накаливания, то термодатчик следует оградить от прямого инфракрасного излучения; для этого достаточно между элементами поместить лист бумаги;
• в случае установки вентилятора внутри оборудования лучшее место для него – перед нагревателем.

Принцип работы

Термостат устроен таким образом, что на любое изменение температуры внутри инкубатора прибор реагирует мгновенно. При понижении уровня прогрева воздуха устройство подаёт команду нагревательному элементу увеличить нагрузку. В противном случае нагреватель отключается на определённый промежуток времени, пока не будет достигнут допустимый нижний порог температурного режима.

В аварийной ситуации (нагреватель вышел из строя) прибор подаёт звуковой сигнал. Благодаря такому принципу работы термостата, осуществляется автоматический контроль процесса выведения птенцов.

Основные требования при выборе устройства

При выборе модели ТР нужно соразмерить возможности прибора с условиями его эксплуатации. Финансовый фактор тоже может влиять на подбор нужного регулятора. ТР для инкубаторов делятся на два типа:

• аналоговые;
• цифровые.

Аналоговые

Приборы обладают набором стандартных функций, к примеру, автоматической поддержкой температурного режима на одном уровне. Установка порога прогрева воздуха производится поворотом рычага напротив нужного деления шкалы. Недостатком аналоговых устройств является погрешность уровня нагрева воздуха. Преимущество таких моделей заключается в их дешевизне и простоте устройства.

Цифровые

Модернизированные модели – это более надёжные регуляторы, которые оснащены микроконтроллерами температуры и влажности воздуха. Управляют системой терморегуляции схемы, собранные на микропроцессорах. Высокая точность регулировки нагрева (±0,10С), цифровой дисплей, управление переворотом яиц – всё это создаёт условия для получения здорового птичьего потомства без существенных потерь.

Сложные цифровые ТР стоят довольно дорого. Их устанавливают в автоматических инкубаторах в специализированных хозяйствах по разведению домашней птицы.

Важно! При выборе ТР руководствуются конструкцией инкубатора, потребностями в тех или иных опциях прибора. В небольшом шкафчике для вывода птенцов не нужно устанавливать дорогой электронный измеритель степени прогрева внутреннего пространства. Достаточно обойтись простым аналоговым регулятором.

Виды терморегуляторов

ТР для инкубаторов по своему внутреннему устройству разделяются на три вида:

1. Электромеханические.
2. Электронные.
3. PID-регуляторы.

Электромеханические

Главный элемент электромеханического ТР – биметаллическая пластина. Элемент состоит из двух металлов с разным коэффициентом теплового расширения. Поэтому при нагреве или охлаждении пластинка изгибается.

Используя это свойство биметаллического сплава, конструкторы подобрали такие технические характеристики, при которых колебания температуры окружающей среды вызывают изменения геометрической формы пластинки. Она размыкает (замыкает) контакты реле питания нагревательных элементов инкубатора. Это самая простейшая конструкция регулятора температурного режима.

Электронные

Позднее с развитием электротехники появились электронные терморегуляторы, где роль биметаллической пластины стала исполнять термопара. Электронные датчики температуры для инкубаторов представляют собой довольно сложные устройства, которые обладают точной настройкой степени нагрева яиц.

Помимо этого, прибор может нести дополнительную функцию, как регулятор уровня влажности в объёме птичьего «родильного отделения». Одним из достоинств электронного прибора является экран (дисплей). На нём в реальном времени отражается информация в цифровом выражении о состоянии внутренней воздушной среды инкубатора – это уровень нагрева в градусах Цельсия и процент уровня влажности.

В крупных фермерских хозяйствах устанавливают профессиональные инкубаторские шкафы. Их оснащают электронными ТР, которые, кроме стандартного набора функций, обладают дополнительными опциями. Такие приборы не требуют постоянного контроля со стороны человека. Связанный с универсальным электронным блоком управления инкубатором терморегулятор является источником команд для того или иного оборудования: нагревательных элементов, вентиляторов, механизмов открывания шкафов и устройств переворота яиц.

Обратите внимание! Высокая точность регулировки температуры даёт возможность считывать информацию с экрана, практически автоматическому функционированию электронных приборов – всё это подтверждает постоянно растущий спрос на эти приспособления.

PID-регуляторы

Термин ПИД регулятор означает пропорционально интегрально-дифференцирующее устройство с обратной связью. Их применяют в автоматизированных системах инкубаторов. ПИД приборы, встроенные в управляющий блок, поддерживает постоянную температуру воздуха в замкнутом пространстве.

В отличие от стандартных электронных устройств, ПИД регулятор точно определяет величину падения нагрева воздуха вокруг яиц. С его помощью подаётся команда на включение нагревательных элементов. Причём ТЭНы начинают работать с такой мощностью, какая нужна именно для восстановления температурного режима и не более того. Благодаря этому, электроэнергия не тратится впустую, и отсутствует риск перегрева яиц.

Дополнительная информация. Внедрение ПИД регуляторов в инкубаторах помогло покончить со случайным перегревом зародышей, что привело бы их к гибели. Точная выдержка постоянной температуры в течение всего периода выведения птенцов обеспечивает низкий процент отбракованных цыплят.

Нужен ли самодельный терморегулятор

Этот риторический вопрос задают люди, занимающиеся птицеводством. Чтобы сделать терморегулятор для самодельного инкубатора своими руками, надо разбираться в электросхемах, обладать опытом и владеть необходимым инструментом.

Если в приусадебном хозяйстве есть несколько несушек, то всегда можно заняться искусственным разведением кур, уток, перепёлок, индюков и гусей. У каждого вида птицы природой определён свой уровень прогрева яиц. Если планы в этом отношении небольшие, то вполне можно сделать терморегулятор своими руками.

Изготовление терморегулятора на основе схемы и радиодеталей

В сети можно найти много вариантов самодельных ТР для инкубаторов. Схемы представляют самые различные устройства с применением радиодеталей, которые всегда есть в запасе у каждого домашнего радиомастера. Одна из самых простых схем терморегулятора представлена на рисунке ниже.

По чертежам подбирают подходящий вариант печатной платы. Плату изготавливают методом травления фольгированного текстолита. Если есть мини дрель, то отверстия для выводов радиодеталей делают с её помощью. Цифровой экран можно использовать от старых электронных приборов. В случае нехватки каких-либо деталей их можно заказать в интернет магазине.

Некоторые мастера в качестве корпуса самодельного устройства используют остовы вышедших из строя электроприборов. Самоделка в некотором смысле может оказаться лучше заводских аналогов. Во-первых, хозяин инкубатора делает прибор, наиболее отвечающий его запросам. Во-вторых, самоделка всегда будет дешевле фирменных устройств.

Термостат в качестве регулятора

Термостат является основным элементом терморегулятора для инкубатора. Наиболее популярные варианты термостатов – термопары и терморезисторы. Их размещают в непосредственной близости от кладки. В некоторых случаях термопару помещают прямо между яйцами. Когда начинается активная проклёвка скорлупы, термостат приподнимают на 2-3 см выше кладки.

Терморезистор закрепляют на внутренней поверхности одной из стенок шкафа. Деталь сделана аналогично стандартной термопаре. Биметаллический сплав помещён в компактный теплопроводный кожух.

Правильный выбор терморегулятора значительно влияет на производительность инкубатора. В случае каких-либо сбоев в работе ТР его необходимо срочно подвергнуть юстировке или заменить на новый прибор.