Терморегулятор для инкубатора

Выбор схемы регулятора

Если взять за основу для изготовления терморегулятора заводские изделия, можно столкнуться с непреодолимыми трудностями по сборке, а особенно по настройке таких изделий.

Чтобы обойти лишние проблемы, лучше всего выбрать схему изделия доступную для изготовления в домашних условиях.

Главным критерием для любого типа терморегуляторов является обеспечения высокой чувствительности к перепадам внутренней температуры внутри инкубатора, а также мгновенное реагирование на эти изменения. «Самодельщики» в большинстве случаев применяют два варианта построения регуляторов:

1. Построение прибора на основе электрической схемы и радиодеталей. Способ сложный и доступный для подготовленных специалистов;
2. Изготовление регулятора на основе термостата от бытовой техники.

Давайте кратко рассмотрим оба варианта изготовления.

Изготовление терморегулятора на основе схемы и радиодеталей

На рисунке ниже показана принципиальная схема самодельного регулятора температурного режима при инкубации.

Если внимательно рассмотреть схему этого прибора, то можно убедиться, то для его сборки требуются широко распространённые радиокомпоненты.

Для самостоятельного изготовления прибора потребуется приобрести следующие радиодетали:

• Стабилитрон любого типа, который сможет обеспечить стабилизацию напряжения в пределах 7-9 Вольт;
• Два транзистора, один из них из МП 42 с любой буквой или аналогичный ему, второй из серии КТ 315, буквенный индекс прибора может быть любой;
• Тиристор из серии КУ 201-КУ 202, буква в обозначении должна быть Н;
• Четыре диода серии КД 202, желательно с буквенными обозначениями Н или НС. Можно использовать и другие полупроводниковые приборы, при условии их допустимой мощности не менее 600 Вт;
• Регулировка режима производится переменным резистором любого типа сопротивлением от 30 до 50 кОм;
• Резистор R5 должен иметь рассеиваемую мощность не менее 2Вт, остальные по 0,5 Вт;
• Также нужно приобрести реле типа МКУ (многоконтактное унифицированное).

В схеме, представленной на рисунке, датчиком температуры выступает транзистор VT1, который размещают в стеклянной трубке и укладывают непосредственно на лоток с яйцами. При включении регулятора в сеть, срабатывает реле, его контакты размыкаются и инкубатор обогревается от ламп, которые подключаются к сети 220 Вольт.

При отключении от сети, контакты реле замыкаются и подключают в работу аккумулятор и автомобильные лампы для обогрева. При возобновлении подачи напряжения, реле снова срабатывает и подключает второй парой контактов зарядное устройство для подзаряда аккумулятора. Переменным резистором устанавливается порог требуемой температуры. Особых требований к зарядному устройству нет, можно использовать любое имеющееся в наличии.

Термостат в качестве регулятора

Этот вариант более прост в изготовлении и в то же время весьма надёжен в эксплуатации. Для его изготовления потребуется найти любой термостат от бытовой техники, например, от утюга.

Его нужно определённым образом подготовить к работе. Для этого любым доступным способом наполняют корпус термостата эфиром и хорошо запаивают.

Эфир очень чутко реагирует на малейшее изменение наружной температуры, что приводит к изменению состояния корпуса термостата. Винт, который припаян к корпусу, жёстко связан с контактами. В нужный момент происходит включение или отключение нагревательного элемента. Нужную температуру выставляют при вращении регулировочного винта (под номером 6 на рисунке).

Обращаем Ваше внимание, что перед закладкой яиц, нужно произвести настройку нужной температуры и прогреть инкубатор. Итак, как видно из описания, изготовить терморегулятор в инкубатор не сложно

Это может выполнить даже школьник, который увлекается радиоэлектроникой. Схема не содержит дефицитных радиокомпонентов. Элементы устанавливают на печатную плату или монтируют навесным монтажом

Итак, как видно из описания, изготовить терморегулятор в инкубатор не сложно. Это может выполнить даже школьник, который увлекается радиоэлектроникой. Схема не содержит дефицитных радиокомпонентов. Элементы устанавливают на печатную плату или монтируют навесным монтажом.

Если самостоятельно изготавливается «электрическая наседка», полезно для увеличения процентов вывода молодняка птицы, предусмотреть устройство для автоматического поворота яиц в инкубаторе.Из этого видео Вы узнаете как сделать терморегулятор для инкубатора своими руками:

Обогреватель для аквариума

Реже, такой терморегулятор применялся для поддержания заданной температуры в аквариумах с тропическими рыбками. Такая необходимость возникала из-за того, что большинство, выпускаемых для этих целей термообогревателей, имеет механический терморегулятор объединенный с тэном в одном корпусе. А следовательно, они поддерживают в заданных пределах свою, а не окружающую температуру. Это хорошо работает только в помещениях со стабильной, в пределах одного-двух градусов, своей температурой воздуха.

Особенности монтажа

• из-за инертности воды, датчик и обогреватель должны быть разнесены, но в пределах прямой видимости (без перекрытия растениями и элементами декора) друг от друга;
• из-за электропроводимости воды, датчик должен быть изолирован, либо средствами с хорошей теплопроводностью, либо тонким слоем обычного герметика;
• допускается использование как обычных аквариумных обогревателей, так и регулируемых, с выставленной на максимум температурой.

Можно найти и другие сферы применения данному, несложному в изготовлении устройству. К примеру для рассадных парничков, сушильных шкафов, различных термованночек. На что вашей фантазии хватит. Только, если нагрузка допускает возможность короткого замыкания, необходимо добавить плавкий предохранитель на 1 А.

P.S. Как говорилось выше данный простой терморегулятор применялся в инкубаторах раньше, сейчас на его смену пришли терморегуляторы с микроконтроллерным управлением, способные в автоматическом режиме понижать температуру в течении цикла инкубации. Да и сами инкубаторы обзавелись функцией регулирования влажности и переворачивания яиц.

12 thoughts on “ Схема терморегулятора для инкубатора своими руками ”

За микроконтроллерами будущее, не спорю, спасибо Гарвардской архитектуре вообще и Микрочип Технолоджи в частности. Но везде ли рентабельно их применение, с их-то возможностями. Сами-то они не дороги, но необходимая им периферия может быть разной. Да и без знания программирования на низком, машинном уровне — браться за них не стоит. Одним словом — чип для профессионалов и профессионального использования. Но осваивать цифровые технологии необходимо и любителям, конечно, куда сейчас без них.

Видел инкубатор со схемой которая намного проще, где используется маломощный закрытый нагреватель и тепловое реле-регулятор. Конечно эта схема хорошая, но для любителя сложновата, ведь её надо ещё настроить.

Эту схему настраивать не нужно, заработать должна сразу. Вот подстраивать температуру нужно будет. Если брать готовый регулятор, то и паять ничего не нужно: просто прикрутить провода к клеммам и готово. Кстати терморегулятор с цифровым индикатором, микропроцессором и датчиком температуры на алиэкспрессе можно купить что-то около 2 долларов. Долларов за 10-15 можно взять терморегулятор для теплого пола с графиком изменения температуры в течении суток и по дням недели.

Основные виды

Что требуется от терморегулятора? Конечно же, чтобы он выполнял свою основную задачу стабильно и без больших погрешностей

Главное, чтобы температура измерялась стабильно и правильно, соответственно важно, чтобы она и поддерживалась в заданных диапазонах

Все терморегуляторы, предоставленные на рынке достаточно, стабильно работают, но все же есть некоторые особенности, в соответствии с которыми нужно выбирать модель прибора.

Сейчас все устройства данного типа, предоставленные на рынке, делятся на два вида:

• Цифровые – являются более надежными. Цифровой регулятор температуры для инкубатора реже выходит из строя и обладает достаточно точными измерительными показаниями, обычно стоит немного дороже, но это больше относиться к моделям, обладающим большим количеством функций и “наворотов”. Бывают и совсем дешевый электрический цифровой терморегулятор;
• Обычные (Аналоговые, старого образца) – стандартные терморегуляторы, обладающие стандартным набором функций.

Также, еще в дополнение к цифровым можно отнести терморегуляторы с двухпозиционным контролем. Они умеют измерять и контролировать не только температуру, но и влажность воздуха в инкубаторе. Обычно они предназначены для специальных инкубаторов. К примеру, если это автоматический инкубатор, и он имеет дополнительные функции: простые, с переворотом яиц или поддержания влажности и другие…

Детали устройства

Выше было предложено использовать в качестве температурного сенсора термистор, но это не единственный вариант.

В принципе, в этом качестве может быть задействован любой полупроводниковый элемент, так как характеристики этих деталей всегда зависят от температуры.

Так, например, ток коллектора обычного биполярного транзистора при нагреве возрастает, что неминуемо отражается на работе усилительного каскада (транзистор перестает реагировать на входной сигнал из-за смещения рабочей точки).

Похожим образом реагируют на изменение температуры и кремниевые диоды. При температуре +25 градусов напряжение на контактах свободного диода составит около 700 мВ, а замеры на перманентном диоде покажут примерно 300 мВ. Если же температура будет повышаться, напряжение с каждым градусом будет падать примерно на 2 мВ.

Однако, у всех этих элементов есть существенный недостаток: собранные на их базе терморегуляторы с большим трудом приходится настраивать, иначе говоря, калибровать. Ведь нам только приблизительно известно, какую элемент демонстрирует характеристику при той или иной температуре и как именно он реагирует на ее колебания. Гораздо проще работать с выпускаемыми современной промышленностью термодатчиками, проходящими калибровку еще на стадии производственного процесса.

Сильного удорожания проекта покупка такой детали не вызовет. Так, например, аналоговый термодатчик марки LM-335 компании National Semiconductor стоит всего 1 доллар.

Можно использовать и его модификации – датчики LM-135 и LM-235, хотя они предназначены для применения, соответственно, в военной электронике и промышленности.

Датчик LM-335 содержит 16 транзисторов и работает подобно стабилитрону, у которого напряжение стабилизации находится в зависимости от температуры.

Только в данном случае все параметры досконально известны: на каждый градус по шкале абсолютных температур (Кельвина) приходится напряжение в 10 мВ или 0,01 В.

Таким образом, если мы хотим знать, каким будет напряжение стабилизации LM-335 при температуре 20 градусов Цельсия, нужно прибавить к этому значению 273 (перевод в градусы Кельвина), а затем результат умножить на 0,01 В. В данном случае получим 2,93 В. На производстве датчик калибруется по температуре 25 градусов Цельсия. Рабочий диапазон температур, в пределах которого напряжение меняется линейно и по указанному закону (10 мВ/градус) лежит в пределах от -40 до +100 градусов Цельсия.

Итак, зная точное напряжение стабилизации LM-335 при той или иной температуре, нам остается выставить соответствующее напряжение на втором входе компаратора – и настройка терморегулятора будет завершена.

1. Схему на базе термодатчика LM-335 следует компоновать таким образом, чтобы через него протекал ток величиной от 0,45 до 5 мА. Отметим, что напряжение питания терморегулятора не обязательно должно составлять 12 В. Это значение было предложено только потому, что оно позволяет применить вместо самодельного блока питания (понижающий трансформатор + выпрямитель + стабилизатор) обычный адаптер, который можно недорого купить в магазине. Если же все делать самостоятельно, то понижающий трансформатор можно собрать в расчете на выходное напряжение в пределах 3 – 15 В. Главное, чтобы на такое же напряжение было рассчитано используемое в схеме реле.
2. Далее подбирают сопротивление резисторов делителя напряжения и переменного резистора таким образом, чтобы при имеющемся напряжении сила протекающего через термодатчик тока находилась в указанных пределах. В принципе, датчик останется работоспособным и при силе тока свыше 5 мА, но тогда он будет сильно греться, из-за чего терморегулятор будет работать некорректно.
3. В качестве компаратора можно применить микросхему того же производителя, выпускаемую под маркой LM-311 (модификации для «военки» и промышленности – соответственно, LM-111 и LM-211).

Используемое в схеме реле является многоконтактным (типа МКУ). В упрощенном исполнении (без аккумулятора) можно воспользоваться автомобильным реле

Важно удостовериться, что допустимая для данного реле величина силы тока соответствует мощности нагревателя

Где можно купить терморегулятор

Заказать терморегулятор можно у нас и на это есть несколько причин:

1. Быстрая система доставки – курьер доставит товар в день заказа или на следующий, если вы живете в Крыму.
2. Возможность выбора способа доставки – вы можете получить посылку автобусом, почтой, частными перевозчиками, с курьером или забрать ее лично.
3. Оплата товара как наличными при получении, так и безналичным расчетом — на карты РНКБ, Сбербанка, а также электронными деньгами (Qiwi кошелек, Яндекс Деньги).
4. Постоянное наличие товара и предоставляемые на него гарантии.

Приобрести терморегулятор в Крыму просто, если обратиться за покупкой к нам.

Предназначение

Учитывая стоимость молодняка птицы в продаже, многие фермеры стараются выводить птенцов уточек, курочек и гусят собственными силами. Это не составляет особых проблем. Всё что нужно – инкубатор и оплодотворённые яйца. Ещё потребуются познания об инкубационном периоде птицы, которую вы выбрали. Самое главное в этом процессе, это правильно выдерживать температуру. Этот фактор более всего влияет на развитие зародыша и время появления птенцов. При правильном соблюдении температурного режима, птенцы появятся в назначенное время и будут расти здоровыми и крепкими.

Температура инкубационного периода для каждого вида птиц различна:

Для развития зародышей курей необходима температура 37,7 градусов Цельсия.

Что бы гусиные яйца созрели точно в срок, используется другой, более сложный, режим. Причиной этому является сильных нагрев яиц в процессе инкубации. Для того чтобы не допустить перегрева яиц и используют регулятор температур, согласно схеме.

Современной наукой достигнуты результаты определения температуры до 0,1 градуса по Цельсию. Такой точностью обладают цифровые терморегуляторы, а вот у других видов регуляторов диапазон погрешности более велик. Самой главной частью прибора является нагревательный элемент.

Необходимо установить нужный вам уровень температуры и когда температура начнёт подниматься сработает датчик отключения. Тот же принцип используется и при уменьшении температуры, срабатывают термодатчики и воздух снова прогревается. Большое значение имеет окружающая среда в месте, где находится инкубатор.

Необходим постоянный приток свежего воздуха, а комнатная температура не должна превышать 25 градусов Цельсия. При попадании солнечных лучей на регулятор температуры могут быть ошибочные показания, поэтому инкубатор лучше держать подальше от солнца, как показано на фото.

Самими важными являются первые дни закладки яиц. Именно в это время нужно строжайшим образом соблюдать температурный режим. Стоит хотя бы немного яйцу перегреться, эмбрион сразу же погибает или получает непоправимые мутации. При правильном соблюдении температуры, качественных яйцах, нормальном развитии эмбриона, во второй половине развития зародыша он сам будет подстраиваться под необходимую температуру и на свет появятся здоровые птенцы.

Весь процесс зарождения птенчиков в целом и полностью зависит от температуры, а это значит и от терморегулятора. В случае малейшего нарушения режима температуры, птенцы могут не появиться совсем или прожить очень недолго. При достаточном внимании и заботе с вашей стороны, они вас порадуют весёлыми голосами и отменным здоровьем.

Технические характеристики терморегуляторов

Самая важная часть в процессе искусственного инкубирования яиц — изменение влажности и температуры. В природе наседка регулирует эти показатели — покидая гнездо с кладкой на время. В домашних же условиях за это отвечают специальные приборы и датчики.

Работает терморегулятор для инкубатора по принципу обратной связи, когда одна подконтрольная единица оказывает влияние на вторую. Это позволяет сохранять заданные температурные условия вне зависимости от условий окружающей среды. Приборы могут находиться как внутри инкубатора, так и снаружи — на корпусе, а датчики — около лотков.

В современных устройствах предусмотрена возможность подключения резервного питания на случай отключения электричества. Обычно в качестве дополнительного источника выступает обычный аккумулятор на 12 вольт.

Система нагревания и контроля позволяет измерять и регулировать температуру в диапазоне от 0 до 85°С, с погрешностью не более 0,1°С. Современный электронный или цифровой терморегулятор имеет следующие функции:

• Управляет работой нагревательных элементов и системой увлажнения,
• Минимизирует участие человека в инкубационном процессе,
• Экономит электроэнергию,
• Позволяет быстро изменить рабочие параметры,
• Облегчает контроль над работой аппарата.

Состоит термометр для инкубатора из:

• Исполнительного блока,
• Основного и дополнительного нагревательного элемента,
• Измерительной системы,
• Основного блока.

Роль главного блока — сравнение полученных данных от термодатчиков с установленным температурным режимом, и передача команды исполнительному блоку с нагревательной системой.

Принцип работы терморегулятора

В зависимости от конструкции, работа различных моделей терморегуляторов отличается по своему принципу действия. К основным типам таких приборов можно отнести электрические и отопительные устройства. Они используются с той системой обогрева, которая установлена в инкубаторе.

Все нагревательные электроприборы с нагревательными элементами оборудованы электрическими терморегуляторами. Принцип работы этих устройств один и тот же, независимо от места установки. Они способны автоматически поддерживать температуру с заранее установленным значением. В процессе регулировки нагревательный элемент включается в работу, если температура становится ниже заданной, и отключается, когда ее значение превышает установленный предел.

Основной элемент электрического терморегулятора представляет собой биметаллическую пластину, изменяющую свои физические свойства под действием различных температур. Вступая в контакт с нагревательной средой или нагревательным элементом, эта пластина управляет включением и выключением нагревателя. При низкой температуре пластина изгибается и вызывает замыкание электрических контактов. В нагревательный элемент начинает поступать электрический ток. После того как температура превысила установленный уровень, происходит изгиб пластины в другую сторону. Контакты размыкаются и нагревательный элемент отключается от питания.

Существуют регулируемые электрические устройства, в которых нужное значение температуры выполняется механическим способом. Непосредственная регулировка осуществляется специальным штоком, который оказывает давление на определенную часть пластины. Чем больше давление штока на пластину, тем меньше будет температура, при которой она сработает.

В системах обогрева довольно часто применяются специальные терморегуляторы с механическим управлением. Принцип работы этих устройств основан на специфических свойствах некоторых веществ. При повышении температуры происходит увеличение их объема, при остывании они, наоборот, уменьшаются в объеме. За счет этого прибор реагирует на все изменения температуры в наружной среде. Каждое значение температуры соответствует определенному давлению рабочей среды, заполняющей полость специальной емкости – сильфона.

Действие сильфона происходит в двух вариантах:

• Температура превышает значение, установленное потребителем. В этом случае объем рабочей среды увеличивается, что приводит к растяжению емкости. Под действием растяжения начинает работать шток, связанный с перекрывающим клапаном. Происходит уменьшение потока теплоносителя и снижение температуры.
• Во втором случае температура падает ниже установленной отметки. В результате, наступает сжатие сильфона в связи с уменьшением объема рабочей среды. Под действием сжатия происходит обратное движение штока и открытие клапана. Увеличение потока теплоносителя вызывает повышение температуры.

Во время работы терморегулятора идет постоянная смена этих процессов. Настройка современных приборов дает возможность реагировать даже на незначительные температурные изменения.

Общие сведения об устройстве

Особенность терморегулятора для такого прибора, как инкубатор, в том, что он дает возможность регулировки температуры и влажности, так как функционирует в паре со специальными датчиками и нагревательными элементами. Оборудование этого типа способно отследить перепады окружающей среды и компенсировать их.

Что собой представляет

Любая модель терморегулятора собирается из следующих элементов:

• Термометра – он способен отображать окружающую температуру, передавая информацию на главный блок управления. В некоторых случаях датчики температуры встраиваются в основном блоке;
• Основного блока (зависит от вида устройства) – необходим для установки определенных параметров и подачи напряжения, которое впоследствии выводится к нагревательным элементам;
• Устройства нагрева – данное приспособление необходимо с той целью, чтобы преображать электроэнергию. В качестве экономного устройства применяются лампы накаливания, которые легко регулируются и характеризуются долговечностью. Если речь идет о более дорогостоящих моделях, в них устанавливаются нагревательные тэны.

Обратите внимание! Высиживание яиц при помощи инкубатора – трудный и долгий процесс, где даже маленькая ошибка способна стать критической

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.

Независимо от того, какая разновидность девайса будет выбрана, необходимо учитывать, что он должен с максимальной точностью реагировать на любые изменения микроклимата в инкубаторе. Именно от этого фактора напрямую зависит конечный результат производства.

Сборка и налаживание

При сборке терморегулятора необходимо обеспечить качественное соединение всех электроконтактов, особенно в силовой части. При использовании термодатчика LM-335 или аналогичного ему (калиброванного) в настройке прибора, как уже отмечалось, нет необходимости.

Если же в качестве температурного сенсора применен термистор или какой-либо полупроводниковый элемент, то без наладки не обойтись. Удобнее всего осуществлять ее при помощи цифрового термометра, например, марки ТМ-902С.

Сенсоры термометра и терморегулятора нужно соединить при помощи скотча или изоленты и помещать в среды с различной температурой. При этом каждый раз нужно постепенно менять сопротивление переменного резистора, пока устройство не сработает. В этот миг нужно зафиксировать показания цифрового термометра и сделать напротив текущего положения ручки переменного резистора соответствующую пометку.