Самодельный измеритель влажности. Все про психрометр для инкубатора

Свернуть

Выращивание птицы – дело кропотливое и сложное. Для того, чтобы из яйца появился птенчик необходимо несколько недель создавать специальные условия для развития зародыша. Психрометр для инкубатора – это приспособление, которое поможет следить за важнейшими параметрами. Обойтись без него не сможет ни один хозяин.

Функции

Выведение птицы в инкубационных условиях очень популярно, как в подсобном хозяйстве, так и в массовом производстве. Каждый хозяин знает, что вылупиться из яйца цыпленок сможет только в том случае, если будут соблюдены все параметры.

Схема самодельного психрометра

Основными пунктами в таком деле становятся:

температура;
влажность воздуха.

Если данные показатели ниже или выше стандартных, то даже самые современные технологии не смогут превратить яйцо в птицу. Поэтому, очень важно следить за влажностью и теплом в средине инкубатора. Именно тут и понадобится психрометр.

Данное приспособление используется в хозяйстве для измерения воздушных параметров. В большинстве случаев, его предназначение состоит в определении процента влажности воздуха.

Но, при усложненной конструкции имеется возможность установить дополнительно еще и температуру в средине инкубатора.

Прибор работает на основе физического свойства – испарения жидкости. Имея два термометра, один из которых погружается в воду, а второй остается в сухости определяется два показателя.

По специальной таблице, составленной специалистами, выводится уже непосредственно сама влажность воздушной среды в инкубаторе. То есть, психрометр – это специальное устройства, которое способно вычислить влажность воздуха при помощи использования разницы показателей двух градусников.

На практике пользоваться данным прибором очень легко и удобно. Психрометр для инкубатора можно приобрести в специализированных магазинах. Также, имеется вариант самостоятельного изготовления прибора.

Наиболее популярные модели устройства и их характеристика

Виды

Приборы, предоставленные на современном рынке можно поделить на три группы, используя, как критерий их принцип работы:

аспирационные;
стационарные;
дистанционные.

Аспирационный психрометр для инкубатора характеризуется наличием двух градусников, которые располагаются в специальной оправе. Это способствует тому, что прибор менее подвергается негативному влиянию и повреждениям.

На сами термометры постоянно и с одинаковой мощностью дует воздух из инкубатора при помощи специального вентилятора. Вследствие этого и определяется температура на градусниках. Из плюсов можно выделить точность данных, а основной минус – большая цена.

Стационарные приспособления располагаются в метеорологической будке. Она, в свою очередь, крепится к инкубатору при помощи штатива. Вычисление показателей происходит за счет при циркуляции воздушного потока через будку.

Недостатком аппарата считается то, что увлажненный градусник может менять данные в зависимости от силы потока воздуха, чего нет в предыдущем варианте, поскольку там он постоянный. Из плюсов – в использовании очень прост, легко ремонтируется.

Дистанционные технологии предполагают собою использование:

термометров сопротивления;
терморезисторов.

Основная характеристика аппаратов состоит в том, что выведение результатов происходит на часть прибора вне инкубатора. В то же время, в средине находится специальный датчик, который постоянно замеряет показатели.

Основное достоинство – точность показателей. Ошибки данных приборов минимальны, а результаты отображаются до сотых. Из минусов можно выделить дороговизну и сложность ремонта при поломке.

Как работает гигрометр

Гигрометром или влагомером называется устройство, позволяющее определить уровень влажности воздуха внутри инкубатора. Для определения этой величины прибор на несколько минут опускается в контейнер через специальное отверстие. Некоторое время спустя на экране датчика появляются показатели. При открытой крышке инкубатора точных данных следует ждать не менее часа.

Важно! Падения, грязь и прямые солнечные лучи отрицательно сказываются на работе влагомера. Для нормального функционирования прибора его стоит оберегать от негативного влияния внешней среды.

Виды гигрометров для инкубатора

Влагомеры могут быть разных видов. В зависимости от принципа их работы, каждый из них имеет свои особенности, определённые преимущества и недостатки.

Весовой

Работа этого устройства основана на системе трубок, объединённых между собой. Они заполнены гигроскопическим веществом, поглощающим воздух. Вычислить абсолютную влажность можно благодаря разнице веса до и после пропуска определённой порции воздуха. Для этого используется специальная формула.
Минус этого прибора очевиден - рядовому пользователю довольно сложно каждый раз проводить необходимые математические расчёты. Преимущество весового влагомера заключается в высокой точности его измерений.

Волосяной

Этот тип устройства основан на свойстве волоса менять длину при изменениях влажности. Чтобы определить этот показатель, в контейнере инкубатора волос натягивается на специальную металлическую рамку.

Знаете ли вы? Проверить исправность влагомера при покупке можно, зажав прибор в ладони на несколько секунд. Под влиянием тепла человеческого тела показания датчика должны измениться.

Он фиксирует изменения с помощью стрелки на специальной шкале. Главное достоинство метода - простота. А недостатки - хрупкость и низкие показатели точности измерений.

Плёночный

Принцип действия этого прибора базируется на свойстве органической плёнки растягиваться при повышенной влажности и сжиматься при понижении её уровня. Плёночный датчик работает по принципу волосяного, только тут фиксируются изменения эластичности плёнки под действием груза.

Данные отображаются на специальном табло. Плюсы и минусы данного метода идентичны характеристикам волосяного влагомера.

Керамический

В основе работы этого прибора - зависимость сопротивления керамической детали, которая состоит из глины, каолина, кремния и окислов некоторых металлов, от влажности воздуха.

Важно! Для повышения влажности в инкубаторе яйца обрызгивают водой. Однако это следует делать только с яйцами водоплавающих птиц.

К преимуществам такого типа устройств стоит отнести их способность с высокой точностью измерять влажность в широком диапазоне, к недостаткам - немалую стоимость.

Как выбрать гигрометр для инкубатора

Приступая к выбору, важно получить как можно больше информации о технических характеристиках прибора. При покупке влагомера немаловажен и размер инкубатора - чем он больше, тем мощнее должен быть прибор.

Выбирая устройство, важно учесть следующие характеристики:

у моделей с выносным сенсором целостность кабеля и дисплея не должна быть нарушена;
параметр давления может быть относительным (RH) и абсолютным (г/куб. м);
если существует необходимость в высокоточном устройстве, то для этого идеально подойдёт оптический аппарат;
для размещения устройства вне жилого помещения лучше всего приобрести гигрометр с высокой степенью защиты от внешних факторов, этот показатель измеряют по шкале IP.

Самыми популярными устройствами считаются влагомеры «Цып-цып» и «Max». Электронные устройства для измерения влажности и температуры «Цып-цып» определяют влажность от 20 до 90 %, с погрешностью не более 5 %. Совместимы со всеми бытовыми инкубаторами. Влагомеры «Max» измеряют влажность в диапазоне от 10 до 98 %. Питание - одноразовые батарейки.

Как сделать гигрометр своими руками

В домашних условиях этот прибор изготовить не представляет особой сложности. Трудности возникают при его использовании - тут требуются определённые математические знания и внимательность, чтобы избежать ошибок в расчётах.

Инструменты и материалы

Для изготовления влагомера потребуются:

два ртутных градусника;
досочка, к которой эти градусники будут крепиться;
небольшой лоскут ткани;
нитка;
колба;
дистиллированная вода.

Процесс изготовления

Чтобы изготовить гигрометр собственноручно, необходимо осуществить следующие действия:

Два градусника крепятся на доску параллельно друг другу.
Под одним из них размещается колба с дистиллированной водой.
Ртутный шарик одного из градусников бережно оборачивается тканью, которую связывают с помощью нити.
Край ткани опускается в воду на глубину 5–7 мм. Таким образом мы получаем «влажный» градусник.
Показания обоих градусников необходимо сопоставить и определить влажность воздуха с помощью таблицы разности температур.

Подобное самодельное устройство - сомнительная альтернатива. Во-первых, показания, полученные таким путем, имеют серьёзные погрешности.

Во-вторых, для снятия показаний требуется постоянно открывать крышку кювеза.
Какой из гигрометров будет выбран, зависит от желания и возможностей птицевода. Сегодня к их вниманию предложен большой выбор современных влагомеров: простых в эксплуатации, с цифровыми дисплеями, измеряющих показания не только влажности, но и температуры.

Знаете ли вы? Сосновые шишки - природный гигрометр. Они раскрываются при низкой и сжимаются при высокой влажности воздуха.

Относительную влажность воздуха можно измерить с помощью простого прибора, который называют волосным или волосяным гигрометром. Действие этого прибора основано на свойстве человеческого волоса удлиняться при увеличении влажности и укорачиваться при ее снижении. При желании вы можете изготовить такой прибор самостоятельно.
Для этого вам понадобится:
- человеческий волос;
- бензин или ацетон;
- термоклей;
- нитроклей;
- гвозди;
- столярный и слесарный инструмент;
- чертежные принадлежности;
- лист фанеры толщиной 5мм;
- плотная бумага;
- стальная проволока;
- стержень от шариковой авторучки;
- ролик с внутренним диаметром около 1 см.
В гигрометре можно использовать не только волос, но и высококачественную хлопчатобумажную нить.

Изготовление гигрометра

Возьмите человеческий волос длинной не менее 40 сантиметров. Волос должен бы не крашенный и ни в коем случае не покрыт лаком. Прежде всего его надо обезжирить. Для этого промойте волос в воде со стиральным порошком (без кондиционера) или прокипятите его в растворе соды. Можно также применить ополаскивание в бензине или ацетоне. На одном конце волоса закрепите небольшой отвес. Лучше всего, если отвес будет иметь острие. Для изготовления отвеса вы можете использовать острый конец гвоздя или промытый растворителем наконечник стержня от шариковой авторучки. Важно, чтобы вес наконечника был достаточен для распрямления висящего вертикально волоса. Для закреплении отвеса на волосе используйте термоклей или каплю нитроклея. Подберите небольшой гвоздь, наденьте на него отрезок стержня шариковой авторучки длинной около 5 мм или любую другую подходящую пластмассовую трубку. Важно, чтобы трубка могла свободно вращаться и не соскальзывала через шляпку. Гигрометр монтируется на вертикальной доске или фанерной панели с горизонтальной подставкой - основанием. Вбейте в центре вертикальной панели приготовленный вами гвоздь с пластиковой трубкой так, чтобы переброшенный через него волос свободным концом мог крепиться к горизонтальному основанию. Часть волоса, переброшенная через гвоздь, составляла примерно треть его от общей длинны. Перекиньте волос через гвоздь и закрепите его свободный конец термоклеем. При изменении влажности длина волоса будет изменяться, а острие отвеса подниматься и опускаться. Снабдите гигрометр шкалой. Ее можно сделать из полоски бумаги, наклеив на приборную панель позади отвеса.

Градуирование гигрометра

Отградуировать гигрометр вы можете следующим способом: занесите прибор в ванную комнату, предварительно включив в ней горячий душ. Когда помещение начнет наполняться паром, отметьте на шкале нижнюю точку, против которой остановится острие отвеса, как 100%. Далее поставьте прибор в протопленную и остывающую духовку кухонной плиты (не очень горячую, чтобы не сжечь прибор). В верхней точке напротив острия поставьте отметку 0%. Отметку 50% можно поставить посредине между двумя крайними отметками. Более точную градуировку вы можете провести по контрольному гигрометру, но можете и рассчитать, поскольку шкала волосяного гигрометра линейна. Если длинного волоса вы достать не смогли и чувствительности прибора не хватает, оборудуйте гигрометр стрелкой. Наденьте на гвоздь вместо пластиковой трубки маленький шкив. В качестве шкива подойдет ролик от карниза для штор, колесо от игрушечного автомобиля со снятой шиной, вы можете также изготовить его самостоятельно. Главное, чтобы диаметр его не превышал 1 см. Волос в этом случае нужно обернуть вокруг ролика на один виток. Стрелку сделайте из легкого материала: упругой проволоки или полоски пластмассы. Приклейте стрелку термоклеем к торцу ролика так, чтобы не мешать его вращению на ости. Шкалу гигрометра в этом случае нужно сделать в виде дуги или сектора окружности.

Источники:

Так выглядит простейший волосной гигрометр

Гигрометр - это специальный прибор, который предназначен для оценки влажности окружающего воздуха. При этом существуют различные виды гигрометров, основанные на разных принципах работы.

Гигрометр представляет собой небольшой прибор, при помощи которого можно определить уровень влажности в помещении.

Применение гигрометра

Гигрометры в бытовых целях используют заметно реже, чем другие приборы, предназначенные для измерения параметров окружающей среды - например, термометры. При этом, однако, сведения, которые можно получить при помощи гигрометра, могут оказаться очень важными.

Так, например, использование этого прибора в квартире может показать, что уровень влажности в помещении является недостаточным. А недостаточное содержание влаги в воздухе, в свою очередь, может вызвать у его жильцов проблемы с дыхательной системой, например, сухость в горле, кашель и другие симптомы, которые можно устранить, просто повысив уровень влажности в квартире.

Применять гигрометр полезно и в подсобных помещениях. Например, показания гигрометра, установленного , где выращиваются теплолюбивые растения, станут незаменимыми для обеспечения их нормального роста и развития. Небесполезно устанавливать гигрометр и в погребе или овощехранилище, поскольку чрезмерно высокий уровень влажности здесь может вызвать преждевременную порчу продуктов, заложенных на хранение.

Принцип работы гигрометра

На сегодняшний день на рынке существует несколько основных типов гигрометров, принципы работы которых различаются между собой. Так, весовой гигрометр основан на определении массы воды, содержащейся в определенном объеме воздуха, который пропускается через систему прибора. Электролитический гигрометр измеряет концентрацию на своей поверхности специального вещества - электролита, которая меняется при изменении влажности воздуха.

Волосяной гигрометр определяет уровень влажности воздуха на основании длины специального обезжиренного волоса. Дело в том, что его длина имеет свойство изменяться в зависимости от содержания влаги в окружающей среде. Похожий принцип действия, однако в несколько ином ключе, используется в пленочном приборе: здесь в зависимости от влажности воздуха сжимается или растягивается особая пленка, а измерители фиксируют изменение ее положения.

Керамический гигрометр основан на измерении уровня сопротивления поверхности из глины или керамики прохождению электричества сквозь нее. Этот уровень сопротивления также имеет свойство изменяться в зависимости от влажности окружающего воздуха. А конденсационный прибор работает на основании того, что при понижении температуры воздуха излишняя влага склонна выпадать из него в виде конденсата.

Вот захотел я автоматизировать процесс просушки ванной комнаты после купания. У меня было много обзоров, посвящённых теме влажности. Решил внедрить в жизнь (так сказать) один из методов борьбы с ней. Кстати, зимой в ванной и бельё сушим. Достаточно вытяжной вентилятор включить. Но следить за вентилятором не всегда сподручно. Вот и решил поставить автоматику на это дело. Кому интересно, заходим.
Когда въехал в новую квартиру, почти сразу поставил в вытяжку вентилятор с обратным клапаном. Вентилятор необходим, чтобы просушивать ванную комнату после купания. Обратный клапан нужен для предотвращения попадания в квартиру посторонних запахов от соседей (когда вентилятор молчит). И такое бывает. Вентилятор не простой, с таймером и регулировкой временнОго интервала.
Вот в это изделие китайпрома и хотел вживить купленный модуль.

Так как живу в многоквартирном «муравейнике», то единственное место для сушки белья – это балкон. В ванной может и затухнуть. Необходима циркуляция воздуха. Вентилятор должен был решить эту проблему. Поначалу именно так и делали. Главное не забыть его выключить. Во время работы вентилятора необходимо приоткрывать малость окошко. Про школьную задачку с бассейном и двумя трубами напоминать не надо? Чтобы воздух выходил в вытяжку, необходимо, чтобы он откуда-то входил в квартиру. У кого окна деревянные, а не пластиковые, проблем не будет. Щелей хватит. А вот с пластиковыми квартира превращается в террариум.
Тут я и задумался об автоматизации процесса. Именно для этого я и заказал модуль. Его задачей должно было стать отключение/включение вентилятора при определённых уровнях влажности.
Пора смотреть, в каком виде прибыло. Посылка шла около трёх недель. Модуль был упакован хорошо. В такой пакет их штук двадцать вошло бы.

Сам девайс был запаян в антистатический пакет. Всё по уму. Пайка аккуратная. Претензий по внешнему виду не имею. Даже плата промыта.

Никакой инструкции не было. Только то, что вы видите.
Вот, что написано на странице магазина:

Specification:
Weight: 18g
Size: 5 x 2.5 x 1.7 cm (L x W x H)
Current will be more than 150mA
Supply voltage: 5V DC
Maximum load: 10A 250VAC / 10A 125VAC / 10A 30VDC / 10A 28VDC

Напряжение питания: 5В
Максимальная нагрузка: 10А 250В переменного и 10А 30В постоянного тока.
Осталось проверить, как работает. Для этого взял старую (уже ненужную) зарядку от телефона.

Эта зарядка без USB разъёма. Ну очень старенькая. Поэтому на выходе 7В (а не 5В). Пришлось припаять МС стабилизатора КРЕН5. В этом ничего сложного нет. Кто дружит с паяльником, тот знает.

Сильно не пугайтесь, сделал времянку.
Подключил согласно схеме. Схему более менее чего-то подходящего нашёл на Али. Далее редактировал сам согласно тому, что пришло.

Красный светодиод индицирует наличие питающего напряжения. Зелёный – сработку реле. Синим выделил датчик влажности. В основе схемы лежит компаратор на LM393. Подстроечный резистор предназначен для настройки порога срабатывания реле влажности. Всё просто и понятно. Вот только одно НО. Схема НЕ работает.
Пришлось разбираться. Для этого залез в термогигрометр. Обзор (и не один) про него был.

Вскрытие сложностей не доставило. Делал это не один раз.

В данном случае меня интересует только датчик влажности. А с ним не всё так просто. Тестером не звонится. Пришлось искать Datasheet.

А не звонится он потому, что меняет своё частотное сопротивление (рабочая частота 1 кГц). Постоянным током не звонится. Здесь привычный мультиметр не поможет.
Любопытство заставило меня подключить осциллограф параллельно датчику гигрометра.
Вот небольшое видео того, что я увидел.

Девайс обновляет свои показания каждые 10 секунд. Поэтому каждые 10 секунд на датчике появляется колебания, которые фиксирует осциллограф. И никак иначе! Датчик меняет своё сопротивление только по отношению к частоте.
Клякса-мозг отлавливает эти изменения и выдаёт результат на дисплей.
В интернете тоже пришлось полазить.
Таблица зависимости сопротивления датчика от влажности и температуры (на частоте 1кГц):

Датчик ну очень корявый. Меняет своё сопротивление не только от влажности, но и от температуры. Причём зависимость настолько нелинейная, что анализу не поддаётся.
Теперь можно сделать однозначный вывод: Обозреваемый модуль (реле влажности) работать не может в ПРИНЦИПЕ! Компаратор – это не то устройство, что сможет подавать частоту на датчик влажности, а затем анализировать полученные данные. Максимум, что сможет он сделать, это сравнить уровни напряжения на своих входах.
Но нет, уже не доверяя своим выводам, пошёл в ближайший магазинчик радиодеталей и купил МС LM393, правда в другом корпусе. В каком была, в таком и купил, 30 или 40 рублей, не помню. Собрал макетку на скорую руку.

Подключил. НЕ РАБОТАЕТ. Всё! Надо бросать.
Но НЕТ. Надежда умирает последней.
Решил купить на Али аналогичный, но упрощённый модуль (без реле) за $1.29. На тот момент было около 70 рублей.

Подумал, что даже в случае неудачи, останется датчик влажности и готовая схема на компараторе для самоделок за сущие копейки. На этот раз никакого антистатического пакета.

Обычный пакетик с замком.

Модуль другой, но схемотехника та же.

Эту схему я скопировал у китайских товарищей. Всё тоже самое, только нет реле.
Подключил. НЕ РАБОТАЕТ. Всё!
Умерла последняя надежда:(На этом я закончил свои «злоключения».
Китайцы привычно жгут со схемами.
Все модули, что получил, не останутся без дела. Я найду им применение. Можно сделать термореле, можно фотореле. Схема уже готова. Необходимо только установить терморезистор или датчик света (фоторезистор). Но это будет уже другая история.
И этот девайс тоже имеет право на жизнь. Вот только не в таком обличии. Реле влажности в том виде, что получил я – это БЛЕФ. Возможно, они существуют на китайском рынке, но не с такой схемотехникой.
На этом всё.
Как правильно распорядиться сведениями из моего обзора каждый решает сам. Кому что-то неясно, задавайте вопросы. Надеюсь, хоть кому-то помог. Возможно, кто-то захочет помочь мне. Я буду очень благодарен.
Удачи всем!
Чуть не забыл напомнить. Датчик влажности (змейка) покрыт специальным активным слоем, который и позволяет ему менять своё сопротивление. Активный слой трогать руками нельзя! Необходимо также быть внимательным к парам флюса или канифоли.

Планирую купить +52 Добавить в избранное Обзор понравился +50 +102

» были использованы данные только по влажности, а данные температуры на индикатор не выводились. В этой статье я предлагаю новую схему с использованием данного датчика.

Как я уже писал, точность этого датчика не велика и для точных лабораторных измерений не достаточна, а вот для бытовых целей, для общего представления о погоде в доме, точности преобразования этого датчика вполне достаточна.

Электрическая схема бытового термометра и гигрометра показана на рисунке один.

Основой схемы является микроконтроллер PIC16F628A. Датчик DHT-11 связан с контроллером однопроводной линией, подтянутой к напряжению питания пять вольт с помощью резистора, номинал, которого может лежать в пределах от 4,7 кОм до 10 кОм. Общение микроконтроллера с датчиком происходит путем прижатия и отпускания шины данных к общему проводу. Для упрощения написания программы для приема и передачи команд, используются два вывода контроллера. RA5 — вывод 4 микросхемы DD1, работающего всегда на прием преобразованных данных о температуре и влажности и RA4 — вывод 3, сконфигурированный всегда на выход, и используемый для коммутации шины данных. Данный вывод контроллера имеет выход с открытым истоком и подтягивающий резистор R1 в данной схеме является, по сути, сопротивлением нагрузки. Для вывода информации в схеме использованы светодиодные семисегментные трехразрядные индикаторы с общим катодом. Резисторы R2… R8 — гасящие, от их номинала зависит яркость свечения сегментов индикатора. Но чем ярче будут светиться индикаторы, тем будет больше ток потребления, тем больше будет нагрузка на микросхемный стабилизатор напряжения DA1. Из-за нехватки выводов у микроконтроллера PIC16F628A, для коммутации катодов индикатора в схему введена микросхема DD2 — К555ИД10, представляющая собой дешифратор на десять выходов с открытым коллектором. Ее можно заменить микросхемой 555ИД6. Параметры на микросхему можно посмотреть на рисунке 2.

Блок питания для устройства можно применить как трансформаторный, так и безтрансформаторный с гасящим конденсатором. Схемы безтрансформаторных блоков питания можно посмотреть в статьях « » и « ». Как самому определить емкость гасящего конденсатора, можно прочитать в статье « ». Все детали схемы, кроме блока питания, установлены на печатной плате, показанной на рисунке 3.

Если будете разрабатывать свою печатную плату, то обратите внимание на конденсатор С2. Он должен стоять, как можно ближе к выводам микроконтроллера, на которые подается питание. Если разница между входным напряжением стабилизатора DA1 и его выходным напряжением будет большая, то возможно потребуется снабдить его небольшим теплоотводом. Успехов! К.В.Ю.

Скачать схему, рисунок печатной платы и загрузочный файл можно здесь