Молодняк птицы на рынке стоит сравнительно дорого, поэтому большинство фермеров предпочитают заниматься выведением цыплят, гусят и утят собственными силами. Для специалистов с определенным опытом работы этот процесс не представляет особой сложности. Основными условиями для него является наличие инкубатора и оплодотворенных яиц. Кроме того, необходимы теоретические знания, касающиеся инкубационного периода птицы, которую необходимо выводить. Главная составляющая этого процесса поддержание температуры в инкубаторе на нужном уровне, поскольку именно от этого зависит развитие зародышей, время появления птенцов, их будущее здоровье и развитие.
При самостоятельном изготовлении всего устройства придется сделать терморегулятор для инкубатора своими руками. Данный прибор отслеживает температурные показания во всей системе и обеспечивает в случае необходимости включение или выключение подогрева. Таким образом, терморегулятор является ключевым элементом каждого инкубатора.
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.
Конструкция и детали устройства
Главной деталью терморегулятора является термостатический элемент. Данное устройство изготовлено в виде цилиндра с гофрированными стенками, под названием сильфон. Его объем заполняет рабочее вещество, реагирующее на изменения температуры окружающей среды. Принцип действия сильфона уже рассматривался, остается лишь добавить, что данный элемент рассчитан примерно на 1 млн рабочих циклов растяжение-сжатие, которых может хватить на 100 лет эксплуатации.
Не менее важным элементом являются клапана. Как правило в терморегуляторах используется два типа клапанов RTD-N и RTD-G. Они имеют прямую и угловую конструкцию. Выбор каждого типа зависит от системы отопления, а размеры соответствуют диаметру трубы или отверстия в пробке прибора отопления.
Объем сильфона заполняется газом или жидкостью, реагирующими на изменения температуры окружающей среды. Каждый из элементов имеет свои преимущества и недостатки. Например, сильфоны с газовым наполнением быстрее реагируют на все температурные изменения за счет высокой скорости реакции чувствительного элемента. Жидкостные устройства обеспечивают более качественную и точную передачу изменяющегося давления в сильфоне к исполнительному механизму. По большому счету среда, находящаяся внутри емкости, не имеет решающего значения. Надежность каждого прибора определяется качеством его изготовления.
Схема терморегулятора для инкубатора
Сезон инкубаторов начинается ранней весной и заканчивается примерно в середине лета. За это время многие фермеры и просто хозяева частных домов успевают вывести нужное количество птиц любой породы. Основным элементом каждого инкубатора является терморегулятор, от точной и надежной работы которого полностью зависит процесс вывода птенцов.
Существует широкий ассортимент готовых изделий от различных производителей и с разнообразными техническими характеристиками. Однако приобрести их не всегда возможно в основном из-за высокой стоимости. Поэтому многие домашние мастера собственноручно собирают схемы терморегуляторов, используемых в инкубаторах.
Наиболее простыми вариантами считаются радиолюбительские конструкции, применявшиеся еще в конце прошлого века. Такие схемы были неустойчивыми и реагировали на сетевые помехи, были зависимы от температуры воздуха в помещении. Тем не менее, эти недостатки полностью перекрывались простотой сборки и элементной базой, доступной для широкого круга потребителей.
Нередко схемы с использованием операционных усилителей по своим техническим характеристикам были значительно лучше промышленных аналогов. Схемы, собранные на усилителях КР140УД6, были доступны даже начинающим радиолюбителям. Все необходимые детали можно взять из старой бытовой радиоаппаратуры. Если элементы полностью исправны, схема сразу начинает функционировать, и ее необходимо только откалибровать.
В настоящее время большинство схем выполняется с использованием PIC-контроллеров. Они представляют собой программируемые микросхемы с возможностью изменения функций с помощью прошивки. Терморегуляторы, изготовленные по этим схемам, отличаются простотой и функционально не уступают аналогичной промышленной продукции. Прошивка осуществляется специальным программатором с использованием готовых кодов прошивки. Простота схемы вполне позволяет выполнить самостоятельную сборку терморегулятора.
Регулятор температуры для инкубатора своими руками
В каждой современной модели инкубаторов имеется встроенный терморегулятор. Однако при самостоятельном изготовлении домашнего инкубатора может возникнуть необходимость в приборе, контролирующем установленное значение температуры. И хотя такие самодельные устройства не гарантируют 100% точности показаний, они пользуются большим спросом из-за простоты изготовления, доступности и низкой стоимости.
Некоторые фермеры используют в самодельных домашних инкубаторах обычные градусники. Однако такой способ контроля температуры предполагает постоянное дежурство неподалеку от инкубатора. Эта проблема полностью снимается терморегулятором, с помощью которого осуществляется автоматическое включение и отключение нагревательных элементов, поддержание заданной температуры. Достаточно всего лишь выполнить настройку наиболее оптимальных параметров, после чего начнется автономная работа инкубатора.
Создать терморегулятор для инкубатора своими руками достаточно сложно, для этого требуется определенный уровень знаний и практических навыков. Существуют две известные схемы, доступные для домашних мастеров.
Электротехническая схема
Такая схема считается наиболее сложной в изготовлении, хотя и гарантирует высокую точность температурного режима. Для сборки понадобится стандартный набор радиодеталей. Понадобится любой тип стабилитрона, обеспечивающий постоянное напряжение от 7 до 9 В. В комплект входят транзисторы КТ 315 и МП 42, которые могут быть заменены аналогами.
Обязательно нужны следующие детали: тиристор серии КУ201-КУ202 с буквой Н в маркировке, диоды КД202 4 шт. (НС или Н) минимальная мощность 600 Вт. Регулировка режимов будет выполняться с помощью переменного тиристора с сопротивлением от 30 до 50 кОм. В качестве датчика температуры служит транзистор, помещенный в стеклянную трубку и уложенный на лоток с яйцами. В состав схемы входит реле МКУ многоконтактное унифицированное устройство.
Когда регулятор включается в сеть, происходит размыкание контактов реле. Инкубатор начинает обогреваться от ламп, питающихся от сети 220 В. При отключении от сети контакты реле замыкаются и лампы обогрева начинают работать от аккумулятора.
Схема на основе термостата
Схема позволяет изготовить терморегулятор значительно проще и быстрее. Корпус термостата заполняется эфиром и запаивается. При этом необходимо соблюдать максимальную осторожность, поскольку эфир обладает свойством быстрого, интенсивного испарения. Это вещество реагирует даже на малейшие колебания температуры окружающей среды, приводя к изменениям в состоянии корпуса термостата.
К корпусу прибора припаивается винт, имеющий прочную связь с контактами. Именно он включает или выключает в нужный момент нагревательные элементы. Температурные показатели выставляются и регулируются путем вращения винта.
Данный вид терморегулятора изготавливается без каких-либо сложных радиодеталей и других электронных компонентов. При использовании его в инкубаторе, необходимо вначале произвести настройку параметров и выполнить прогрев устройства.