ЛАБОРАТОРНЫЙ ИНКУБАТОР

Полезная модель относится к сельскохозяйственной технике, в частности к устройствам для вывода сельскохозяйственной и дикой птицы.
Известно, что выводимость птенцов при искусственной инкубации яйца птиц ниже, чем при естественном насиживании. Естественное насиживание обеспечивает до 100% вывода оплодотворенных яиц. Поэтому воспроизведение температурного режима в гнезде при естественной инкубации является одним из путей повышения эффективности инкубации искусственной [Щербатов, В.И. Инкубация яиц сельскохозяйственной птицы/ В.И. Щербатов, Л.И. Смирнова, О.В. Щербатов. - Краснодар: КубГАУ, 2015. - 184 с.]. Одним из факторов температурного режима в гнезде птиц является наличие разности температур верхней и нижней частей яйца [Билоус А.Ф. Использование природных механизмов защиты эмбрионов кур при их инкубации / А.Ф. Билоус // Интенсификация птицеводства. -Харьков, 1991. - С. 109-110.]. Известен способ инкубации, при котором в инкубаторной камере раздельно регулируется температура нижней и верхней сторон яйца в зависимости от вида птиц и способа высиживания птенцов (РФ №2028785, МПК А01К 67/02, А01К 41/00, опубл. 20.02.1995), однако, в данном патенте не указано каким образом может быть реализован данный способ.
Известен инкубатор по патенту РФ 2063683 (МПК А01К 41/00, опубл. 20.07.1996), обеспечивающий создание разности температур верхней и нижней частей яйца, посредством контактного нагрева верхней части. Инкубатор содержит корпус с термостатной камерой, в которой размещены лотки для яиц с механизмом поворота лотков, увлажнитель, размещенный под лотками, и нагреватели, выполненные из эластичной электропроводной ткани с раздельной регулировкой температуры и установленные с возможностью облегания поверхности инкубируемых яиц сверху и снизу в каждом лотке. Поворачивание яиц ведут периодически на 180° вместе с лотками. Нагрев яиц производят с той стороны и тем нагревателем, который находится сверху яиц.
Известен также инкубатор, содержащий корпус с вентиляционными отверстиями, разделенный на две зоны лотком для яиц, выполненным в виде расположенной горизонтально и делящей корпус на верхнюю и нижнюю зоны пластины с отверстиями для яиц и соответствующими вентиляционными отверстиями, механизм поворота яиц, установленные в корпусе нагреватель и увлажнитель [Авторское свидетельство СССР 1391554, МПК А01К 41/00, опубл. 30.04.1988]. Общим недостатком указанных устройств является отсутствие возможности регулировки температуры нижней части яйца.
Из патента РФ №2108712 [МПК А01К 41/00, А01К 41/06, опубл. 20.04.1998] известен инкубатор, содержащий корпус с вентиляционными отверстиями, разделенный на две зоны лотком для яиц, выполненным в виде расположенной горизонтально и делящей корпус на верхнюю и нижнюю зоны пластины с отверстиями для яиц и соответствующими вентиляционными отверстиями, механизм поворота яиц, установленные в корпусе нагреватель и увлажнитель, механизм поворота яиц, расположенный в нижней части корпуса под лотком для яиц и выполненный в виде установленной горизонтально жесткой пластины с возможностью возвратно-поступательного движения, при этом увлажнитель выполнен в виде эластичной гигроскопичной прокладки, расположенной на верхней поверхности пластины механизма поворота яиц, связанной каналами с сосудом с водой с возможностью регулирования подачи воды от блока управления. Реализация создания разницы температур верхней и нижней части яйца достигается тем, что благодаря разделению камеры инкубатора на две зоны лотком для яиц, на часть яйца, находящуюся в одной зоне, будет воздействовать тепловой поток от нагревателя или от его элементов, встроенных в тело лотка, имитируя естественные тепловые воздействия от наседки, а часть яйца, находящуюся в другой зоне камеры инкубатора, испытывает воздействие от окружающей среды, как это обычно бывает при условиях естественной инкубации. Регулирование температуры в зонах камеры и вентиляция между этими зонами обеспечиваются блоком управления режимами инкубации путем изменения площади вентиляционных отверстий в лотке для яиц. Недостатком этого устройства является узкий диапазон регулировки температуры части яйца, имеющей низкую температуру, нижняя граница которого обусловлена температурой помещения, в котором установлен инкубатор.
Целью данной полезной модели является создание лабораторного инкубатора, обеспечивающего увеличении процента вывода оплодотворенных яиц дикой и домашней птицы в лабораторных условиях.
Технический результат заключается в имитировании с высокой точностью температурного режима естественного высиживания яиц дикой и домашней птицы.
Технический результат достигается тем, что в лабораторном инкубаторе, содержащем корпус с вентиляционными отверстиями регулируемого сечения, систему термостатирования и регулировки влажности воздуха в корпусе инкубатора, сепаратор, механизм поворота яиц и блок управления, согласно полезной модели, жесткая пластина, на которой установлен сепаратор с яйцами, является термостатируемой с возможностью регулировки температуры от 0 до 39°С.
Указанный диапазон температур позволяет реализовать в инкубаторе температурные условия естественного насиживания большинства видов диких и домашних птиц, обеспечивая имитацию температурного режима естественного насиживания во всем диапазоне температур.
В целях экономии потребляемой инкубатором электроэнергии и расширения диапазона разницы температур термостатируемой площадки и воздуха в камере инкубатора, сепаратор может быть изготовлен с применением теплоизолирующих материалов и с отверстиями по форме яиц. Благодаря этому снизится площадь контакта поверхности пластины с воздухом в камере инкубатора, что, в свою очередь, снизит теплообмен между ними.
На фиг. 1 показан лабораторный инкубатор в разрезе, на фиг. 2 вид сверху при снятой крышке.
Пример реализации устройства.
Инкубатор состоит из крышки 1, термостатируемой пластины 2, сепаратора 3, блока управления 4, корпуса блока управления 5, микроконтроллера 6, устройства вывода информации 7, органов управления 8, датчика температуры 9, датчика температуры воздуха в корпусе инкубатора 10, датчика влажности 11, корпуса 12, нагревательного элемента 13, вентилятора 14, вентилятора 15, испарителя 16' емкости для воды 17, роликов сепаратора 18, штока 19, электродвигателя 20, элемента Пельтье 21, нижней стенки корпуса 22, теплоизолирующего слоя 23, радиатора 24, вентилятора 25, ножек 26, отверстий 27, заслонки 28.
Принцип работы лабораторного инкубатора заключается в следующем. При снятой крышке 1 корпуса 12 яйца птиц 29, предназначенные для инкубации, укладываются на термостатируемую пластину 2 в ячейки сепаратора 3. Крышка инкубатора 1 закрывается, после чего подается питание на блок управления 4, расположенный в корпусе блока управления 5. Блок управления 4, состоит из программируемого микроконтроллер 6, ж\к дисплея 7, предназначенного для визуального контроля текущих параметров инкубации, и органов управления 8, позволяющих корректировать программу микроконтроллера 6 в процессе работы инкубатора. Блок управления 4 управляет подачей питания на все исполнительные системы лабораторного инкубатора согласно программе микроконтроллера 6 и данным получаемым от датчиков 9, 10, 11. Термостатирование воздуха в корпусе 12 инкубатора обеспечивается нагревателем 13, а контроль температуры воздуха термодатчиком 10, расположенным в верхней части корпуса, для создания однородной температуры по всему корпусу 12 инкубатора воздух в камере перемешивается вентилятором 14. Увлажнение воздуха происходит при включении вентилятора 15 испарителя 16. Поток воздуха, создаваемый вентилятором 15, направленный на испаритель 16, получающий воду от емкости 17, обеспечивает повышенное испарение воды с поверхности испарителя 16, тем самым повышая влажность воздуха в корпусе 12. Контроль влажности осуществляется датчиком влажности 11. Необходимый для нормального развития эмбрионов поворот яиц осуществляется благодаря перемещению установленного на роликах 18 сепаратора 3, связанного штоком 19 с электродвигателем 20. При перемещении сепаратора 3 яйца касаются стенок сепаратора 3 и перекатываются по термостатируемой пластине 2. Термостатируемая пластина 2 может быть выполнена из алюминия с полимерным покрытием со стороны, контактирующей с яйцами. Термостатирование пластины 2 в примере осуществляется модулями Пельтье 21, закрепленными к ней с внешней стороны корпуса 12. Температура термостатируемой пластины 2 контролируется датчиком 9, расположенным на поверхности пластины 2. Для обеспечения термоизоляции термостатируемой пластины 2 от внешней среды между нижней стенкой корпуса 22 инкубатора и термостатируемой пластиной 2 проложен слой теплоизолирующего материала 23. Для обеспечения работы элементов Пельтье 21 в широком диапазоне температур, с обратной от термостатируемой пластины 2 стороны модулей Пельтье 21 установлен радиатор 24 с вентилятором 25. Необходимый для обдува радиатора 24 вентилятором 25 объем воздуха создается благодаря установке корпуса 12 инкубатора на ножки 26. Благодаря раздельному термостатированию воздуха в корпусе инкубатора 12 и пластины 2 в яйце формируется разница температур между верхней и нижней его сторонами. Температура обеих сторон имеет раздельную регулировку, ограниченную исключительно мощностями нагревательного элемента и модуля Пельтье. Воздухообмен с внешней средой осуществляется через отверстия 27, снабженные заслонкой 28, и регулируется вручную.
Предлагаемое устройство позволяет с высокой точностью имитировать температурный режим естественного насиживания, при котором существует разность температур нижней и верхней сторон яйца, посредством раздельной регулировки температуры воздуха в камере инкубатора и пластины, на которой лежат яйца, в широком диапазоне.