CN2819782Y - 孵化机胚胎数据采集系统 - Google Patents
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Abstract
一种孵化机胚胎数据采集系统，包括称重传感器、温度传感器、二氧化碳浓度传感器和单片机数据采集电路，称重传感器安装在蛋盘下部的支撑装置上，温度传感器安装在种蛋表面或附近，二氧化碳浓度传感器安装在孵化机箱体内部，单片机数据采集电路安装在孵化机的控制器线路板上，上述传感器的输出端均通过电缆与单片机数据采集电路相连接。这种数据采集系统能够准确检测胚胎失重率、种蛋表面温度和箱体内二氧化碳浓度，如作为下位机与现有孵化机的控制系统配合使用，可以更科学地控制孵化机的湿度、温度及通风量等工艺条件，提高孵化效果。
Description
技术领域 本实用新型涉及禽蛋孵化机，特别涉及孵化机的数据采集系统。
背景技术 在禽蛋种蛋的孵化过程中，胚胎对环境的湿度比较敏感。其原因是，种蛋在孵化过程中，胚胎的水分会从蛋壳的气孔排出，形成失重现象，不同胚龄的种蛋失重不同，而孵化机内部湿度的大小会对失重产生直接的重要影响。湿度偏低，会使蛋内水分过多地丧失，造成胚胎和壳膜粘连，造成雏禽脱水；湿度偏大，影响蛋内水分正常蒸发，会造成雏禽腹大，脐愈合不良。传统的孵化设备中，由于不能精确测定胚胎在孵化过程中失重率随时间的变化，因而对孵化机内部湿度的设定和控制缺乏科学根据，只能根据以往积累的经验来进行，工作量大，而且容易出现差错，影响孵化效果。另外，胚胎在发育过程中要进行气体的交换，尤其在孵化19天以后，胚胎开始肺呼吸，需氧量逐渐增大，二氧化碳的排出量也逐渐增多。现有孵化设备中一般不测定二氧化碳的含量，所以通风量大小的控制也只能根据经验来进行，缺乏科学的根据。另外，胚胎表面的温度信息对孵化过程的影响也是很重要的。传统的孵化设备中，没有能采集种蛋失重率、胚胎表面温度和种蛋周围二氧化碳浓度的数据采集系统。
发明内容 本实用新型的目的是提供一种孵化机胚胎数据采集系统，它可以采集种蛋在孵化过程中胚胎的失重率、胚胎表面温度和种蛋周围的二氧化碳浓度。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种孵化机胚胎数据采集系统，包括称重传感器、温度传感器、二氧化碳浓度传感器和单片机数据采集电路，称重传感器安装在蛋盘下部的支撑装置上，温度传感器安装在种蛋表面或附近，二氧化碳浓度传感器安装在孵化机箱体内部，单片机数据采集电路安装在孵化机的控制器线路板上，上述传感器的输出端均通过电缆与单片机数据采集电路相连接。
上述技术方案中所说的单片机数据采集电路包括胚胎失重率在线采集模块、胚胎表面温度采集模块、二氧化碳浓度采集模块以及智能数据采集模块。
上述技术方案中所说的支撑装置由支撑架和支撑架座构成，支撑架和支撑架座之间通过转轴连接，支撑架座的横梁中部装有称重传感器。由于支撑架和支撑架座之间通过转轴连接，支撑架的一边作为转轴的一部分是固定的，中部有凸起的另一边可以从支撑架座上抬起或放下，支撑架上部装有蛋盘。当装有蛋盘的支撑架放下的时候，支撑架的凸起刚好压在称重传感器受力部位上，从而可使称重传感器感受到蛋盘和支撑架共同的的重量信息。
在实际使用中，每辆单车只需选择一个蛋盘来安装支撑装置和称重传感器即可。这个蛋盘应具有代表性，例如可选择位于蛋车中部的蛋盘。
上述技术方案中所说的支撑架座横梁上还可以装有倾角传感器，该传感器的输出端通过电缆与单片机数据采集电路相连接。设置倾角传感器的目的是：因为蛋盘在孵化过程中要进行翻蛋动作，为减少重量测试的误差，最好使测试在蛋盘的同一倾角下进行。
上述技术方案中所说的称重传感器、温度传感器、二氧化碳浓度传感器可根据需要进行组合或单独使用。在不需要同时测定3种参数时，只要拆掉其中的1种或2种传感器即可。
上述技术方案中所说的数据采集系统是作为下位机使用的，必须和现有孵化机的控制系统结合起来使用，后者作为上位机，两者之间可通过总线进行串行通讯，交换数据。当上位机获悉胚胎数据后，可根据内部预设的程序进行运算，并发出相应的指令，对孵化机箱体内的湿度、温度、通风量等工艺条件进行控制。
上述技术方案中所说的传感器和单片机电路使用的元器件为集成化元器件。这种元器件有较高的可靠性和较长的使用寿命。
本实用新型的优点是：一、这种数据采集系统能够准确地在线采集种蛋胚胎的失重率、表面温度和环境中二氧化碳气体的浓度数据，从而为控制孵化机工艺条件提供可靠的依据；二、该采集系统能够和现有控制系统很好地匹配和兼容；三、结构简单，使用灵活方便，有较高的可靠性和较长的使用寿命。
附图说明 图1是本实用新型中的蛋盘与支撑架相对位置示意图(侧视图)。
图2是本实用新型蛋盘支撑装置结构示意图(俯视图)。
图3是本实用新型单片机数据采集电路的电路框图。
图4是本实用新型一个实施例的单片机数据采集电路线路图。
具体实施方式 下面结合附图和实施例，对本实用新型做进一步说明。
这种孵化机胚胎数据采集系统主要包括3个部分。
第一部分是传感器部分。传感器有3种，本实施例中，称重传感器使用电阻应变式称重传感器，例如型号LC-B-S的称重传感器；温度传感器采用红外非接触温度传感器，例如型号为TPML1的红外温度传感器；二氧化碳浓度传感器采用二氧化碳红外传感器，例如型号为Engine-K10的二氧化碳红外传感器。称重传感器的安装需要有一个辅助装置，即蛋盘下部的支撑装置，温度传感器和二氧化碳浓度传感器则不要辅助装置，温度传感器安装在一枚种蛋附近即可，二氧化碳浓度传感器安装在孵化机箱体内部，例如可固定在箱体的顶板上。除此之外，还有与称重传感器匹配使用的型号为SCA60C的倾角传感器，该传感器也安装在蛋盘下部的支撑装置上。
第二部分是单片机数据采集电路。该电路的框图如图3所示，主要由4个模块组成，它们分别是胚胎失重率在线采集模块、胚胎表面温度采集模块、二氧化碳浓度采集模块以及智能数据采集模块。前3个模块采集的数据汇集到智能数据采集模块，然后通过RS485串行通讯与现有孵化机控制系统的主机连接。
单片机数据采集电路安装在孵化机的控制器线路板上，该线路板与传感器之间通过电缆相连接。
实施例中的单片机数据采集电路的线路图如图4所示，胚胎失重率在线采集模块采用LC-B-S型电阻应变式称重传感器在线检测蛋盘支撑器(含胚胎)的重量，其输出信号经信号放大器INA114和16位A/D转换器ADS8321E后转变成数字信号，然后进入单片机ATMEGA16，该单片机即智能数据采集模块，可将这些数据转换成胚胎的失重率，可通过RS485串行通讯传递给孵化机控制系统的主机。胚胎表面温度采集模块采用红外非接触温度传感器TPML1检测温度，其输出信号经TLV2211和INA114两级放大后，进入单片机ATMEGA16进行处理，再通过RS485串行通讯传递给孵化机控制系统的主机。二氧化碳浓度采集模块采用型号为Engine-K10的二氧化碳红外传感器进行在线检测，其输出信号直接进入单片机ATMEGA16，经处理后通过RS485串行通讯传递给孵化机控制系统的主机。倾角传感器SCA60C的输出信号经TLV2211放大后进入单片机ATMEGA16。
第三部分是安装在蛋盘下部的支撑装置。设置这种支撑装置的目的是便于安装称重传感器并使称重传感器能方便检测到多枚胚胎重量的固定分量，该支撑装置还可以使其上的蛋盘随蛋车一起翻转完成翻蛋动作，支撑装置的结构如图2所示，支撑架和蛋盘的相互位置如图1所示。
支撑装置由支撑架(3)和支撑架座(8)构成，支撑架座(8)由转轴(1)、左右侧板(4)、横梁板(6)用螺钉连接而成；称重传感器(5)、数据采集板(7)用螺钉装在支撑架座(8)中的横梁板(6)上；支撑架(3)绕支撑架座(8)中的转轴(1)转动，支撑架(3)上部装有蛋盘(9)，当装有蛋盘(9)的支撑架(3)放下的时候，支撑架(3)横梁中部的凸起刚好压在称重传感器(5)受力部位，称重传感器感受到蛋盘和支撑架的重量信息。型号为SCA60C的倾角传感器安装在数据采集板(7)上，支撑架座(8)的两条侧边上开有孔(2)，设置这些孔(2)的目的是防止蛋盘(9)上的种蛋和支撑架座(8)接触，影响称重的准确性。
Claims (4)
1、一种孵化机胚胎数据采集系统，包括称重传感器、温度传感器、二氧化碳浓度传感器和单片机数据采集电路，称重传感器安装在蛋盘下部的支撑装置上，温度传感器安装在种蛋表面或附近，二氧化碳浓度传感器安装在孵化机箱体内部，单片机数据采集电路安装在孵化机的控制器线路板上，上述传感器的输出端均通过电缆与单片机数据采集电路相连接。
2、根据权利要求1所述的数据采集系统，其特征是所说的单片机数据采集电路包括胚胎失重率在线采集模块、胚胎表面温度采集模块、二氧化碳浓度采集模块以及智能数据采集模块。
3、根据权利要求1所述的数据采集系统，其特征是所说的支撑装置由支撑架和支撑架座构成，支撑架和支撑架座之间通过转轴连接，支撑架座的横梁中部装有称重传感器。
4、根据权利要求1或2所述的数据采集系统，其特征是所说的支撑架座横梁上装有倾角传感器，该传感器的输出端通过电缆与上述单片机数据采集电路相连接。
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