[發明專利]一種帶PID控制的恒溫孵化器

有效

• 申請號: 202010188466.4
• 申請日: 2020-03-17
• 公開（公告）號: CN111387098B
• 公開（公告）日: 2021-10-12
• 發明（設計）人: 張紅升;曹麗琴
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: A01K61/17
• 分類號: A01K61/17;G05D23/30
• 代理公司: 石家莊眾志華清知識產權事務所(特殊普通合伙) 13123
• 代理人: 張明月

本發明公開了一種帶PID控制的恒溫孵化器，包括孵化器主體，所述孵化器主體包括保持孵化器穩定的底座和設置于底座上的用于附著魚卵的柱狀體，所述柱狀體內部中空且頂部開有用于充水排氣的頂部通孔，所述孵化器主體的內部固定設置有多個由線圈導線串聯連接的、用于將外部電能轉化為熱能的加熱線圈，所述加熱線圈通過前饋控制回路和反饋控制回路調節電流強度進而改變生熱量，本發明可以保持魚卵處于恒溫狀態，不因水體溫度的波動而影響孵化率，因此具有很大的推廣前景和社會需求。

技術領域

本發明涉及一種水族孵化裝置，尤其涉及一種帶PID控制的恒溫孵化器。

背景技術

在水產養殖或者家庭水族箱中會養殖各種觀賞魚，其中有一些胎生魚，但絕大多數是卵生魚。其中一些卵生魚如燕魚、七彩神仙魚是產卵繁殖，體外受精。雌魚將卵粘附于光滑的柱狀體或水草葉面上，而雄魚尾隨射精于卵子上使其受精。然后魚卵在供養充足、溫度適宜的條件下會自然孵化。也就是說，影響孵化的關鍵一個是水體中含氧量是否充足，一個是溫度是否合適。

現在的主流孵化器中，只提供了光滑的柱狀體供魚卵附著，有的在水族箱中采用沙頭來增氧，但始終沒有解決溫度波動變化的穩態。為了保持水溫，水族箱中一般都會放置加熱棒，當水溫低于設定的下限值時，加熱棒啟動進行加熱。當溫度高于設定的上限值時，加熱棒停止工作，水體的溫度緩慢下降，直到低于下限值時再次加熱，如此周期運行。由于水體的熱容較大，也即瞬時導熱性能有限，因此從加熱棒開始工作到魚卵感受到合適的水溫需要一定的時間和過程：加熱棒通過對流換熱將熱量傳遞給周圍的水，然后水體通過自身的熱傳導將熱量從高溫處傳遞到孵化器處，并與孵化器和魚卵通過對流換熱將熱量傳遞過去。因此，魚卵承受的溫度是呈波動變化的，對孵化率有較大的影響，波動較大會導致大量的魚卵無法順利孵化，形成“白卵”。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是提供一種帶PID控制的可實現恒溫控制的孵化器，可以保持魚卵處于恒溫狀態，不因水體溫度的波動而影響孵化率。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

一種帶PID控制的恒溫孵化器，包括孵化器主體，所述孵化器主體的內部固定設置有多個由線圈導線串聯連接的、用于將外部電能轉化為熱能的加熱線圈，所述加熱線圈通過前饋控制回路和反饋控制回路調節電流強度進而改變生熱量。

本發明技術方案的進一步改進在于：所述反饋控制回路為閉環控制回路，包括由控制數據線依次連接設置于孵化器主體內部的測溫熱電偶A、將測溫熱電偶A測量的溫度模擬信號轉變為電信號的溫度變送器A、接收溫度變送器A發出的標準電信號的PID反饋控制器和接收PID反饋控制器的輸出值的電流調節器，所述電流調節器的輸入端連接電源，輸出端連接加熱線圈。

本發明技術方案的進一步改進在于：所述前饋控制回路為開環控制回路，包括由控制數據線依次連接的設置于孵化器主體外部水體內的測溫熱電偶B、將測溫熱電偶B測量的溫度模擬信號轉變為電信號的溫度變送器B、接收溫度變送器B發出的標準電信號的PID前饋控制器和接收PID前饋控制器發出的輸出值的電流調節器，所述電流調節器的輸入端連接電源，輸出端連接加熱線圈。

本發明技術方案的進一步改進在于：所述孵化器主體包括保持孵化器穩定的底座和設置于底座上的用于附著魚卵的柱狀體，所述柱狀體內部中空且頂部開有用于充水排氣的頂部通孔。

本發明技術方案的進一步改進在于：所述測溫熱電偶A固定設置于柱狀體內部靠近外表面的位置且控制數據線通過頂部通孔與溫度變送器A連接。

本發明技術方案的進一步改進在于：所述測溫熱電偶A設置為多個且為并聯設置。

本發明技術方案的進一步改進在于：所述測溫熱電偶B設置為多個且為并聯設置。

本發明技術方案的進一步改進在于：所述加熱線圈和線圈導線固定設置于底座和柱狀體的內部。