Инструкция по созданию терморегулятора в инкубатор своими руками

Для инкубации яиц птицеводы применяют самодельные и заводского изготовления инкубаторы. Внешний вид прибора напоминает обычный коробок, к которому подключен электронный блок управления – терморегулятор. Его задача поддерживать на протяжении всего инкубационного периода установленную температуру. Сейчас мы рассмотрим, какие бывают терморегуляторы с датчиком температуры воздуха для инкубатора, и по какому принципу они работают.

Компании-изготовители предлагают клиентам 3 вида терморегуляторов, каждый из которых имеет различные внутренние сигналы. Они контролируют процесс нагревания теплоносителя и выравнивают температурный порядок.

Способы расширения сигналов:

  1. Непосредственно от теплоносителя. Считается недостаточно эффективным, поэтому используется нечасто. Его работа основана на погружном датчике или подобным ему механизмам. В сравнении с другими видами, он относится к числу самых дорогостоящих.
  2. Внутренних воздушных волн. Является наиболее надёжным и экономичным вариантом. Он балансирует воздух во время его перепадов, а не уровень нагрева воды. Легко монтируется в квартире. Связывается с отопительными коммуникациями при помощи кабеля, по которому передаётся сигнал. Терморегуляторы этого вида непрерывно дополняются новыми функциями и достаточно удобны в использовании.
  3. Внешних воздушных волн. Высокая эффективность достигается за счёт уличного датчика, давая незамедлительный ответ на любые погодные изменения. Знаки в виде сигнала, посылающие диафрагмой, дают системе команду на открытие или закрывание трубы с отеплительным прибором.

Помимо этого, аппараты могут быть электрическими и электронными.

По схеме и варианту получения сигнала, устройства разделяются на полуавтоматические и автоматические, которые, в свою очередь могут:

  1. Контролировать уровень нагрева радиатора и ветки магистрали.
  2. Следить за мощностью котла.

Немного теории

Простейшие измерительные датчики, в том числе и реагирующие на температуру, состоят из измерительного полуплеча из двух сопротивлений, опорного и элемента, меняющего свое сопротивление в зависимости от прилаживаемой к нему температуры. Более наглядно это представлено на картинке ниже.

Как видно из схемы, резистор R2 является измерительным элементом самодельного терморегулятора, а R1, R3 и R4 опорным плечом устройства. Это терморезистор. Он представляет собой проводниковый прибор, который изменяет своё сопротивление при изменении температуры.

Элементом терморегулятора, реагирующим на изменение состояния измерительного плеча, является интегральный усилитель в режиме компаратора. Данный режим переключает скачком выход микросхемы из состояния выключено в рабочее положение. Таким образом, на выходе компаратора мы имеем всего два значения «включено» и «выключено». Нагрузкой микросхемы является вентилятор для ПК. При достижении температуры определенного значения в плече R1 и R2 происходит смещение напряжения, вход микросхемы сравнивает значение на контакте 2 и 3 и происходит переключение компаратора. Вентилятор охлаждает необходимый предмет, его температура падает, сопротивление резистора меняется и компаратор отключает вентилятор. Таким образом поддерживается температура на заданном уровне, и производится управление работой вентилятора.

Состав терморегулятора

Основные части терморегулятора:

  • термометр для передачи данных на блок управления, встроенный в основной;
  • основной блок управления. Основное напряжение через него выводится на нагревательный элемент. На главном блоке происходит настройка значимых параметров;
  • устройство нагрева − преобразователь электроэнергии и нагрева воздуха (тэны, лампы накаливания, которые отличаются точностью нагрева и долговечностью).

До появления терморегулятора владельцы бизнеса пытались подобрать лампу с оптимальной мощностью, использовали вентиляционный зазор для регулирования тепла. Несоблюдение температуры становится причиной несвоевременного вылупления птенцов, их слабости и нарушения в развитии. В настоящее время эту задачу легко решить с приобретением терморегулятора в магазине электрических приборов.

Общее понятие о температурных регуляторах

Приборы, фиксирующие и одновременно регулирующие заданное температурное значение, в большей степени встречаются на производстве. Но и в быту они также нашли своё место. Для поддержания необходимого микроклимата в доме часто используются терморегуляторы для воды. Своими руками делают такие аппараты для сушки овощей или отопления инкубатора. Где угодно может найти своё место подобная система.

В данном видео узнаем что из себя представляет регулятор температуры:

В действительности большинство терморегуляторов являются лишь частью общей схемы, которая состоит из таких составляющих:

  1. Датчик температуры, выполняющий замер и фиксацию, а также передачу к регулятору полученной информации. Происходит это за счёт преобразования тепловой энергии в электрические сигналы, распознаваемые прибором. В роли датчика может выступать термометр сопротивления или термопара, которые в своей конструкции имеют металл, реагирующий на изменение температуры и под её воздействием меняющий своё сопротивление.
  2. Аналитический блок – это и есть сам регулятор. Он принимает электронные сигналы и реагирует в зависимости от своих функций, после чего передаёт сигнал на исполнительное устройство.
  3. Исполнительный механизм – некое механическое или электронное устройство, которое при получении сигнала с блока ведёт себя определённым образом. К примеру, при достижении заданной температуры клапан перекроет подачу теплоносителя. И напротив, как только показания станут ниже заданных, аналитический блок даст команду на открытие клапана.
Читайте также:  Как построить свинарник своими руками — инструкции и рекомендации

Это три основные части системы поддержания заданных температурных параметров. Хотя, помимо них, в схеме могут участвовать и другие части наподобие промежуточного реле. Но они исполняют лишь дополнительную функцию.

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.

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.

Цифровой терморегулятор для инкубатора

Правила выращивания птицы в инкубаторе диктуют свои условия, в нём должна быть определённая температура и влажность, что является гарантией нормального развития цыплят. О том как сделать из холодильника инкубатор и что для этого нужно, уже рассказывалось ранее. Однако и повышенная температура, и высокая степень влажности, самым негативным образом влияют на все внутренние части инкубатора, в том числе и на датчики терморегулятора, которые расположены в нём.

Поэтому уже через год использования инкубатора, можно обнаружить окислившиеся контакты на датчике и сильно повреждённые ржой провода. Так и в сегодняшней статье, ремонт терморегулятора для инкубатора, произошёл по причине повреждённых коррозией проводов идущих к датчику, которые просто отвалились от него.

При этом цифровой терморегулятор для инкубатора напрочь не хотел работать, а на его экране высвечивались кракозябры как на картинках в статье. После непродолжительного обдумывания, было принято решение снять защитную термоусадочную трубку с датчика и проверить целостность проводов идущих к нему.

В последствии, как оказалось, решение было принято верное, так как один из проводов (скорее всего масса, поскольку он был без обмотки) полностью отвалился от контакта датчика. То же самое было обнаружено и на втором датчике-влажности, конец провода полностью был покрыт ржавчиной и оторван.

Ремонт терморегулятора для инкубатора

Итак, подозрения оправдались, и следующим шагом стал ремонт терморегулятора для инкубатора своими руками, для чего потребовались следующие инструменты и материалы:

  1.  Паяльник — учитывая высокую степень влажности в инкубаторе, производить скрутку проводов попросту нецелесообразно. Поэтому без паяльника с оловом и канифолью не обойтись.
  2.  Острый нож.
  3.  Термоусадочная трубка — на картинках видно, что провода замотаны обычной изолентой, просто на тот момент не было куска термоусадочной трубки. Тем не менее, лучше заизолировать спаянные места именно её, что гарантированно не даст проникнуть влаги в датчик.

Весь процесс ремонта терморегулятора выглядит следующим образом:

Сначала необходимо аккуратно вскрыть изоляцию на датчике терморегулятора. Полностью снимать её нет необходимости, главное добраться до контактов, которые расположены были как оказалось не так и далеко.

Далее необходимо тщательно ножом зачистить повреждённый провод, удалить с него всю ржавчину. После чего нужно немного залудить его край канифолью с оловом, используя для этих целей ни что иное как пальник. Затем необходимо не забыть и надеть сначала термоусадочную трубку на провода, после чего можно заниматься их пайкой.

Как только провода соединены, на спаянные места натягивается термоусадочная трубка, после чего нужно её осторожно нагревать зажигалкой или небольшой газовой горелкой, до полного сужения. Как видно на картинках, ремонт терморегулятора для инкубатора был выполнен успешно, цифры на табло показывают и температуру и влажность, а на лампочку подаётся напряжение.

Оценить статью и поделиться ссылкой:

Термостаты удобнее для больших объёмов

Умельцы, делающие инкубатор самостоятельно, используя корпус старого холодильника, предпочитают ставить термостат для инкубатора. Устройство имеет приличный вид. Достаточно заменить регулятор и сделать подвижными полки, чтобы менять положение яиц.

В этом случае со старым холодильником переделка сводится к минимуму. Термостат представляет собой совмещение терморегулятора и нагревательного прибора накаливания. Добавляется психометр, контролирующий влажность и механизм переворачивания яиц. Благодаря теплоизоляции корпуса холодильника, температура держится стабильно и требует минимальной корректировки. Цифровой дисплей устанавливается снаружи и упрощает контроль.

Также рекомендуем прочитать:Квезали – исчезающая красота Южной АмерикиПингвины-геи стащили у пингвинов-лесбиянок гнездо с яйцамиСерая куропатка — уникальная помощница в садах и на поляхИскусные конспираторы. Почему никто не видит гнездовий городских голубей

Подключение и работа терморегулятора

Собранный терморегулятор для инкубатора своими руками или купленный в магазине прибор работает по одному принципу:

  • Нагревательным элементом в инкубаторе является обычная лампа накаливания или ТЭН. Редко в самодельных конструкциях используют тепловентилятор. Этот исполнительный элемент подключен к контактам реле или электронному ключу терморегулятора.
  • В этой схеме обязательно присутствует датчик температуры: терморезистор, механическая термопластина и др. Когда внутри инкубатора температурный предел достигнет максимума, датчик посылает сигнал электронному блоку, а тот уже с помощью реле или ключа разъединят цепь. В итоге обесточенный нагреватель остывает.
  • Когда температура достигла минимума, происходит обратный процесс. При замыкании цепи напряжение подается на нагреватель, и он начинает работать.

Вы спросите, как подключить терморегулятор? Да очень просто. В купленном инкубаторе терморегулятор уже установлен и готов к работе. Если прибор приобретается отдельно, то вместе с инструкцией идет схема его подключения. В зависимости от модели, на корпусе прибора могут быть просто клеммы или уже выходить провода. Все выхода обычно обозначены маркировкой, указывающей, куда и что подсоединять. Пользователю остается только к прибору подключить датчик температуры, нагреватель и включить прибор в розетку.

Подключение терморегулятора с датчиком влажности происходит по аналогичному принципу. Такая модель просто будет иметь дополнительный выход клемм или проводов. Сюда и нужно подсоединить датчик влажности.

Простой терморегулятор своими руками

Иногда дома приходиться иметь с бытовым инкубатором или сушкой для овощей. Зачастую дешевая техника такого рода имеет термореле очень плохого качества, контакты которого быстро выгорают или оно не отличаются хорошей плавностью регулировки. И так, сегодня у нас на повестке дня простой терморегулятор своими руками, мы соберем схему и продемонстрируем его работу.

Простой терморегулятор своими руками – схема

Питание схемы терморегулятора осуществляется с помощью бестрансформаторного блока питания, состоит он из гасящего конденсатора С1 и диодного моста D1. Параллельно мосту включен стабилитрон ZD1, который стабилизирует напряжение в пределах 14В. При желании, можно еще добавить и стабилизатор на 12В.

Основу схемы составляет управляемый стабилитрон TL431. Управление TL431 производиться с помощью делителя напряжения R4, R5 и R6. Датчиком температуры воздуха является NTC терморезистор R4 номиналом 10кОм. При повышении температуры он уменьшает свое сопротивление.

При напряжении более 2,5В на контакте управления TL431, эта микросхема открывается, далее срабатывает  реле, замыкая контакты и включая нагрузку.

При повышении температуры датчика R4, его сопротивление начнет падать. Когда напряжение на контакте управления TL431 станет меньше 2,5В микросхема закроется и отключит реле с нагрузкой.

Подбором резисторов R5 и R6 необходимо добиться необходимого диапазона регулировки температуры. Номинал R5 – отвечает за максимальную температуру, а R6 – за минимальную.

Для устранения эффекта дребезжания контактов реле при включении или отключении параллельно выводам А1 и А2 контактов реле необходимо подключить конденсатор С4. Реле К1 необходимо использовать с как можно меньшим током удержания.

При использовании б/у-шных TL431 и  NTC терморезисторов важно проверить их работоспособность. Для этого желательно ознакомиться с материалами на тему: как проверить TL431 и как проверить термистор.

Вот такой простой терморегулятор своими руками у нас получился.

Такое устройство сделанное своими руками смело можно использовать, как терморегулятор для инкубатора или сушки. При использовании герметичного терморезистора (датчика температуры), сфера применения его уже расширяется, он неплохо будет играть роль, как терморегулятор аквариума.

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.

Читайте также:  Зааненские козы — породные особенности и достоинства

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%.

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.

Пошаговое руководство

Чтобы сделать простой девайс на 12 вольт своими руками, для начала нужно разобраться в схеме. Сама схема будет рассмотрена ниже.

Схема

Несколько схем устройства представлены ниже.

Схема 1 для самодельного регулятора Схема 2 для самодельного регулятора

Необходимые инструменты и материалы

Вам потребуется:

  • термостат;
  • паяльник;
  • эфир.

Этапы

А ваш инкубатор оснащен терморегулятором?

Опрос

  • Да
  • Нет
  • У меня нет инкубатора ;(

Устройство на микроконтроллере является более сложным по своей структуре. Если вы не обладаете достаточным уровнем знания в электронике, то регулятор на микроконтроллере лучше доверить сделать профессионалу. В любом случае, изготовление этого девайса является кропотливым занятием, это следует учесть.

Мы рассмотрим вариант с использованием термостата, видео также представлено ниже:

  1. Итак, для начала вам потребуется где-то найти термостат. Не обязательно бежать в магазин и покупать новый, поскольку старый термостат вполне можно достать из бытовой техники. К примеру, он может находиться в утюге, электрическом чайнике либо женском термоутюжке или плойке для волос. Такой вариант изготовления устройства является не менее надежным, чем с микроконтроллером, однако изготовить его на порядок легче.
  2. В первую очередь, когда вы нашли термостат, его нужно сломать. Да-да, именно сломать, чтобы он не работал. Воспользуйтесь паяльником, чтобы его распаять и промойте внутренние компоненты устройства.
  3. Теперь вам понадобится эфир. Тот, который химический элемент. Распаяв термостат, возьмите эфир и налейте его вовнутрь сломанного устройства. Нужен именно эфир, поскольку этот элемент обладает летучими характеристиками. Залейте эфир вовнутрь, после чего тщательно протрите корпус термостата, а затем запаяйте его. Таким образом вы получаете устройство, которое будет чувствительно к окружающей температуре. Если температура будет низкой, то емкость будет сужаться, если высокой – то расширяться. Как вы понимаете, это получается в результате химических свойств эфира.
  4. Затем возьмите пластины и прикрепите их к термостату при помощи винтиков. Когда температура в инкубаторе будет меняться, термостат начнет действовать на контакты.

Собственно, на этом процедура создания терморегулятора на 12 вольт завершена. Его функционирование зависит от правильности собранной электроцепи. Когда цепь будет замыкаться, в вашем инкубаторе будет включаться обогрев, разумеется, если цепочка правильно собрана. Поддержание необходимой температуры обеспечивается благодаря механическим воздействиям.

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

  • 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.