Температурный датчик для инкубатора

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.

Разновидности терморегуляторов

Существует много разновидностей терморегуляторов. Одни подходят для подключения к инкубатору, другие нет, третьи, вообще, могут только использоваться для снятия показаний, а управлять работой исполнительного механизма не способны. Давайте разберемся, какие терморегуляторы встречаются на прилавках магазинов:

  • Электронные модели обладают высокой чувствительностью и малой погрешностью, что очень важно при инкубации яиц. Состоит прибор из двух элементов: температурного датчика и блока управления. В качестве датчика используется терморезистор. Контроль над температурой осуществляется за счет изменения сопротивления. Датчиком может служить и термотранзистор. В таком варианте осуществление контроля происходит за счет изменения проходящего тока. Датчик устанавливают внутри инкубатора вблизи яиц. Блок управления представляет собой электронный ключ, управляющий работой нагревательных элементов, установленных внутри инкубатора. Сигнал на электронное устройство поступает от датчика температуры, а устанавливают блок снаружи инкубатора.

    Максимальная погрешность электронного терморегулятора для инкубатора составляет 0,1 о С, что не может повредить инкубируемым яйцам.
  • Механический контроллер – это простейший механизм, оснащенный термочувствительной пластиной. Он не работает от напряжения электросети. Механический контроллер применяют для регулировки температуры в газовых духовых шкафах и другой подобной бытовой технике.
  • Электромеханическое термореле работает по принципу механического аналога, но с подключением к сети. В качестве датчика температуры используется термопластина или герметичная капсула с контактами, заполненная газом. Нагревание или остывание чувствительных элементов датчика приводит в действие контакты. Они и размыкают или смыкают цепь, по которой идет напряжение на нагревательный элемент. Раньше энтузиасты изготавливали такой терморегулятор для инкубатора своими руками из старых деталей, оставшихся от сломанной бытовой техники. Его недостатком является большая погрешность регулировки температуры.
  • Еще одним электронным устройством являются PID-регуляторы. Их отличие заключается в плавном способе регулировки температуры. Электронный ключ не разрывает цепь, подающую ток на нагреватель, а уменьшает или увеличивает напряжение. От этого нагревательный элемент работает в полную силу или наполовину, за счет чего получается плавная регулировка температуры.
  • Цифровые устройства с двухпозиционным контролем позволяют автоматически выполнять регулировку температуры и влажности воздуха. Такой терморегулятор применяют в автоматическом инкубаторе с дополнительными функциями. Человек только следит за происходящими действиями. Механизм автоматического инкубатора сам переворачивает яйца, электронное устройство следит за температурой и уровнем влажности, включает вентилятор и т. д.
  • Цифровой терморегулятор на 12 вольт предназначен для усовершенствования простых инкубаторов. Электронное устройство следит за температурой, а его механизмом управления служит реле. Вот к его контактам и подключается нагреватель или вентилятор. То есть, человек получает возможность подключения исполнительного механизма, работающего от 12В постоянного и 220В переменного тока. Инкубатор, имеющий терморегулятор 220В и 12В в одном устройстве, можно запитать даже от автомобильного аккумулятора в случае аварийного отключения электроэнергии.
  • Автоматикой для инкубации яиц может служить термостат. Прибор состоит из исполнительного механизма – нагревателя и контроллера – терморегулятора. Нагревателем может выступать даже тепловентилятор. Термостатом обычно оборудуют самодельные инкубаторы, например, из корпуса старого холодильника.

Из всего перечня терморегуляторов для обычного бытового инкубатора лучше выбрать электронную модель с датчиком температуры. Прибор с малой погрешностью подойдет для инкубации даже тех яиц, что чувствительны к малейшему перепаду температуры.

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.

Самодельный терморегулятор

Чтобы изготовить самодельный терморегулятор для инкубатора, нужно уметь читать электронную схему, пользоваться паяльником и понимать в радиодеталях. Если такие познания и материалы есть, то можно попробовать собрать транзисторный контроллер, где в качестве нагревателя применяются четыре лампы накаливания. На фото представлена одна из таких схем терморегулятора для инкубатора, но в интернете можно найти и другие, более сложные варианты.

На видео показан самодельный контроллер:

Обзор терморегуляторов заводского изготовления

В магазине потребителю предлагается большой выбор контроллеров с различными техническими характеристиками. Прежде чем сделать выбор, нужно узнать, с обогревателем какой мощности прибор способен работать. Ведь от этого зависит, сколько яиц за один раз можно отправить на инкубацию.

Мечта-1

Многофункциональный терморегулятор предназначен для контроля влажности и температуры в инкубаторе. Прибор не боится перепадов напряжения в сети, плюс дополнительно контролирует автоматическое переворачивание яиц. Вся информация с датчиков высвечивается на цифровом дисплее.

Цифровой гигрометр

Очень практичный прибор с датчиками позволяет контролировать температуру и уровень влажности внутри инкубатора. Информация выводится на цифровой дисплей. Однако гигрометр является только контроллером. Работой нагревателя, вентилятора или другого исполнительного механизма прибор не управляет.

TCN4S-24R

Корейский термостат оснащен PID-регулятором. На корпусе прибора имеется два электронных дисплея, где выводится вся информация. Измерение происходит периодичностью 100 миллисекунд, что является гарантом точных показаний.

Серия этих приборов с PID-регулятором изначально не предназначалась для инкубаторов. Их применяли в промышленной отрасли. Находчивые птицеводы приспособили прибор для инкубации яиц, и он с успехом справляется с поставленной задачей.

На видео представлен обзор китайского контроллера:

Заключение

Выбор моделей терморегуляторов огромен, но не стоит покупать дешевые приборы непонятного происхождения. Во время инкубации такой контроллер может выйти из строя и все яйца просто пропадут.

ТЕРМОРЕГУЛЯТОР СВОИМИ РУКАМИ

С ранней весны и до середины лета — пора инкубаторов. Почти все, имеющие в своём подворье птиц пользуются инкубаторами. С ним удобно в любой период времени вывести необходимое количество любой породы птицы. Не надо ждать когда сядет на гнездо наседка.

Неотъемлемая часть любого инкубатора — это терморегулятор! От его надёжности и точности зависит и вывод птицы.

Необязательно использовать программируемый цифровой дорогой терморегулятор. Со своей задачей отлично справляется терморегулятор, предложенный в этой статье. Простая и надёжная схема терморегулятора для инкубатора на одной простой и недорогой микросхеме К561ЛА7 предложена ниже.

Простая, потому что кучу транзисторов заменила одна микросхема.

Надёжная, потому что в схеме используются некоторые моменты:

  1. Для падения напряжения с 220В до 9В используется резистор, а не конденсатор (как часто бывает в других схемах). Он намного надёжнее.
  2. Лампы включены последовательно-параллельно, что тоже надёжнее чем просто параллельное включение.
  3. При плохом контакте переменного резистора «температура» произойдёт отключение ламп, а не наоборот.
  4. Микросхема К561ЛА7 (как показала практика) более надёжная чем ОУ или PIC.

На первом элементе DD1.1 собран пороговый элемент, который меняет с 1 на 0 свое положение на выходе при заданной температуре. Регулятором «Температура» меняется этот порог.

На втором элементе DD1.2 собран формирователь импульсов для правильной работы тиристора.

Третий элемент DD1.3 — сумматор.

Четвёртый элемент DD1.4 — свободен и может использоваться (в крайнем случае) для замены одного из остальных элементов в случае его выхода из строя.

Микросхему К561ЛА7 можно заменить её импортным аналогом CD4011B.

Ток потребления схемы по 9В — 5 мА, температура R13 примерно 60 — 70 гр. — это нормальный режим резистора.

Импульсы, поступающие на транзистор открывают его, что способствует в последствии открыванию тиристора.

Тиристор (Т122 или КУ202Н,М,Л) — мощный коммутирующий элемент схемы. Тиристор (если используется КУ202Н,М,Л) без радиатора способен коммутировать нагрузку до 300 Вт. Обычно это хватает. Если у вас нагрузка превышает данное значение, то тиристор необходимо поставить на радиатор. Максимальное значение 1000 Вт. А также можно установить более мощный тиристор — Т122.

Рассчитать нагрузку для инкубатора просто. Включаем нагреватели (лампы) через данный регулятор температуры на полную. И контролируем по термометру температуру. Даже на полную (лампочки не отключаются) температура в инкубаторе не должна подниматься выше 50 градусов.

Так как, в процессе эксплуатации нити ламп сильно провисают и перегорают. Есть опасность выхода из строя тиристора. Поэтому лампы рекомендуется соединять последовательно-параллельно, как указано на схеме, для большей продолжительности срока службы ламп и схемы.

Так как в инкубаторе очень высокая влажность на датчик температуры — терморезистор необходимо надеть кусочек трубочки и залить с двух сторон водостойким клеем или герметиком. Это лучше проделать несколько раз с периодом в несколько часов после высыхания. Торец терморезистора можно оставить на поверхности для большей чувствительности.

Схема универсальна к выбору терморезисторов. Номинал терморезистора подходит в широких пределах. Я пробовал от 1 кОма до 15 кОм, которые были у меня в наличии. Подойдут и другие. Правильный режим работы необходимо подобрать делителем на R2, R3. Подобрать R3 можно по таблице ниже.

Хотите хороших выводов и стабильной температуры в вашем инкубаторе? Хотите сделать самостоятельно хороший автоматический инкубатор или нужно починить старый в котором гуляет температура? Тогда эта информация для Вас: все, что нужно знать птицеводу о терморегуляторах для инкубаторов.
Одним из важнейших показателей в инкубаторе является стабильность и точность температуры. Во многом именно от температуры зависит % выводимости яиц. И в инкубаторе за этот параметр отвечает терморегулятор (регулятор температуры). Он совместно с термодатчиком управляет нагревательным элементом (ТЭН-ом или банальной лампой накаливания) и поддерживает температуру на нужном уровне.

Принципиально терморегуляторы бывают двух видов: обычные на реле и ПИД-регуляторы. Обычные регуляторы температуры с реле просто включают и выключают нагреватель. Достигла температура нужного уровня – регулятор выключил нагреватель через реле. Упала температура на долю градуса – включил. Так и работают большинство бытовых инкубаторов, включая и выключая нагреватель, как будто кто-то бы сидел и щелкал выключателем. Это самый простой и примитивный способ. Такие релейные терморегуляторы недороги, и поэтому имеют самое большое распространение у всех производителей: и отечественных, и западных, и китайских. Мы недавно делали тест температуры в китайском инкубаторе, в котором установлен как раз такой терморегулятор.

Но есть еще пид-регуляторы для инкубаторов. Их принципиальное отличие заключается в том, что они не просто включают нагреватель, а делают это плавно и так же плавно регулируют мощность, более стабильно осуществляя поддержание заданной температуры в инкубаторе. У них ряд плюсов. Температура лучше стабилизируется и поддерживается точнее. Срок службы нагревателей, работающих с пид-регуляторами, гораздо продолжительней. Но они немного сложнее в производстве и дороже. Поэтому в инкубаторах их применяют реже. Если привести пример, как работает такой принцип, представьте: в обычных инкубаторах с лампой для нагрева она то и дело то включается, то гаснет. В пид-регуляторе она будет гореть, а по мере приближения температуры к заданной она начнет плавно гаснуть, но не до конца, а регулятор просто занизит ток, подаваемый на лампу, и вместо максимальных 60 Ватт (к примеру) лампа будет работать как 10 ваттная. В обычных терморегуляторах температура может колебаться на 0,2-0,5 градуса (по мере включениявыключения) а с пид регулятором она будет в пределах погрешности термодатчика 0,1 С.

Отечественные терморегуляторы с ПИД регулированием — большая редкость, сложны в настройках и подключении и стоят не менее 3000 – 5000 руб. (т.к. выпускаются в основном для профессиональных нужд). Единственный выход, который я нашел – это китайский завод, который специализируется на терморегуляторах и делает все их виды для бытовых и профессиональных нужд. Делает очень качественно, как показала моя практика их применения. Терморегулятор с пид-регулятором для инкубаторов стоит в районе 1500 руб., что не очень дорого для такого устройства. Обычный терморегулятор — в районе 700 руб. (его можно применять и для контроля температуры в брудерах, птичниках, скотниках, террариумах). А для инкубаторов я однозначно рекомендую эту модель: терморегулятор 113М >>
Его можно применить и для инкубатора, и для других целей, где нужно регулировать температуру. Точность 0,1 С. Установка очень простая и займет 5-10 минут. С его помощью я починил несколько отечественных инкубаторов, где стояли ужасные термореле и датчики с плавающей температурой 1-2 градуса. От инкубатора оставил только корпус и некоторые элементы конструкции.
Важно – стабильной температуры без вентилятора в инкубаторе не получить. Вентилятор обязателен!
А тут небольшое видео о нем:

Теперь по поводу дешевых терморегуляторов и о том, что ставят в инкубаторы бюджетных моделей (ценой до 3000 руб.).
В самых бюджетных (как правило, в пенопластовых инкубаторах) стоят и самые дешевые терморегуляторы. Работают они, как Вы можете догадаться (а кто то на своем опыте убедиться), крайне нестабильно и ненадежно. Тут и дешевые неточные термодатчики, и дешевые компоненты. В итоге имеем: температура прыгает подчас на 0,5-1 градус С, и не редки случаи, когда и на 2 градуса С. Но еще страшнее, что такие терморегуляторы время от времени глючат и «залипают», и в итоге или переохлаждают яйца или перегревают (разгоняя нагреватель на полную). Мне даже сообщали о нескольких случаях возгорания инкубаторов (то ли по вине терморегулятора, то ли сама электрика была ненадежна). Представьте, что у вас инкубатор с лампами накаливания. Они включаются время от времени (поддерживая температуру). Но что будет, если реле заклинит, и лампа будет гореть непрерывно несколько часов или дней, не выключаясь, в замкнутом пространстве из пенопласта? Как горит пенопласт, знаете? Это очень опасно. Лично я категорически против использования ламп накаливания для обогрева (пожароопасное решение, да и КПД для нагрева низкое). Лучше ТЭН, нормально подобранный по мощности и току.

Так что не стоит ждать от дешевых элементов хорошей работы. Единственные, кто могут предложить достаточно недорогие и хорошие терморегуляторы – это китайцы: у них это очень развито, и производство массовое. Я был в приятном удивлении, когда увидел, как они могут делать регуляторы: качественный пластик, все элементы надежные, все продумано. Не все, конечно, китайцы делают их хорошо, но то, что они ставят в китайские инкубаторы, работает весьма неплохо. Точность регулирования температуры 0,1 – 0,2 С, и глюков я не заметил ни разу (ни у себя, ни у друзей, ни у клиентов).

Оцените статью
Обзортека
Добавить комментарий