KHOA HỌC KỸ THUẬT: Tên dự án THIẾT BỊ ẤP TRỨNG MINI DÙNG TRONG GIA ĐÌNH - VÕ THỊ HƯỜNG

 

 

                            SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KON TUM

 

 

NGHIÊN CỨU DỰ ÁN KHOA HỌC

KỸ THUẬT DÀNH CHO HỌC SINH TRUNG HỌC

 NĂM HỌC 2020-2021

 

 

Tên dự án: THIẾT BỊ ẤP TRỨNG MINI DÙNG

TRONG GIA ĐÌNH

 

 

                                                Lĩnh vực: Năng lượng Vật Lí

A. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI

            Ngày nay, với sự phát triển của ngành vật lí, sự đa dạng của các linh kiện điện tử số, các thiết bị điều khiển tự động, các công nghệ cũ đang dần dần được thay thế bằng các công nghệ hiện đại. Với sự bùng nổ của những tiến bộ khoa học - kĩ thuật trong các lĩnh vực năng lượng vật lí, điện tử, tin học trong những năm gần đây đã dẫn đến sự biến đổi sâu sắc cả về lý thuyết lẫn thực tế của các lĩnh vực điều khiển lập trình vi điều khiển, hệ thống tự động điều khiển, vi xử lý, PLC…đang được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp, các dây chuyền sản xuất.

Khi nhắc đến cụm từ “thiết bị ấp trứng”, tiềm thức của ta sẽ liên tưởng ngay đến hình ảnh người nông dân đi kèm với hình ảnh lam lũ, vất vả, miệt mài sản xuất, canh tác.
Cuộc sống lao động của người nông dân Việt Nam ở các miền quê đã tạo ra một hình ảnh phong phú, toát lên vẻ cần cù, khỏe mạnh nhưng cũng không kém phần thông minh, sáng tạo. Trong những năm gần đây hình ảnh đó dần được thay thế bằng hình ảnh nông dân năng động, xông xáo tìm tòi công nghệ mới nhằm phát triển diện tích trồng trọt chăn nuôi.
            Lý do mà máy ấp trứng ra đời được xem là giải pháp hoàn hảo dành cho bà con nông dân trong chăn nuôi gia cầm. Việc ấp trứng bằng phương pháp thủ công đã quá tiêu tốn nhiều thời gian, công sức của bà con mà tỷ lệ nở lại không cao. Để giảm thiểu mọi khó khăn, giờ đây bà con có thể an tâm sử dụng chiếc máy ấp trứng tự động, việc nâng cao tỷ lệ trứng nở một cách hiệu quả nhờ công nghệ hiện đại cực kì đơn giản hơn bạn nghĩ. Từ đó em lựa chọn đề tài “Thiết bị ấp trứng mini dùng trong gia đình”. Đó cũng chính là đề tài của chúng em muốn gởi đến ban giám khảo thông qua cuộc thi nghiên cứu khoa học này.

B. CÂU HỎI NGHIÊN CỨU; VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU; GIẢ THUYẾT KHOA HỌC.

1. Câu hỏi nghiên cứu:

- Bắt đầu làm từ đâu và làm như thế nào?

- Tại sao nên chọn máy ấp trứng tự động?

- Cấu tạo và nguyên lí hoạt động của sản phẩm này như thế nào?

- Quy trình tạo ra sản phẩm có phức tạp không? Vật liệu sử dụng chủ yếu là gì?

2. Vấn đề nghiên cứu:

Mục tiêu của đề tài là em xây dựng được đầy đủ phương pháp luận để khảo sát, đánh giá, nghiên cứu, thiết kế được bộ điều khiển ấp trứng các loại gia cầm….. Trong quá trình thực hiện đề tài này em đã tìm hiểu, trao đổi và tổng hợp các kiến thức mà mình đã được học trong thời gian được học, cũng như tham khảo các tài liệu liên quan khác để hoàn thành đề tài được giao. Cấu trúc của đồ án gồm hai chương, mỗi chương em sẽ trình bày cụ thể các vấn đề nghiên cứu khác nhau: Chương 1: Tổng quan về thiết bị ấp trứng mini dùng trong gia đình; Chương 2: Thiết kế, tính toán và mô phỏng hệ thống tự động điều chỉnh nhiệt độ của thiết bị ấp.

3. Giả thuyết khoa học:

Nếu các hộ gia đình gặp thời tiết khắc nghiệt mưa nắng thất thường  gà ấp tự nhiên không đạt hiểu quả và năng suất cao, liệu rằng thiết bị này có đáp ứng hết nhu cầu hay không? Qúa trình lắp đặt có phức tạp không?

C. THIẾT KẾ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

          1. Nghiên cứu lí thuyết về cấu tạo và nguyên lí của thiết bị.

          2. Xây dựng mô hình.

          3. Cải tiến sản phẩm dựa trên kết quả thử nghiệm.

          4. Thử nghiệm lại.

          5. Thực hiện nhiều lần để đạt sự hoàn thiện và đạt mục đích hoàn thiện.

          6. Hoàn thiện sản phẩm.

D. TIẾN TRÌNH NGHIÊN CỨU

1. CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THIẾT BỊ ẤP TRỨNG MINI

1.1. Giới thiệu chung về thiết bị ấp trứng mini:

- Từ những kinh nghiệm thực tế cho thấy việc ấp trứng bằng gà mẹ có rất nhiều nhược điểm. Không chỉ riêng ở gà mà các loại chim như bồ câu, công, trĩ, vịt trời... khi cho ấp tự nhiên cũng không mang lại hiệu quả cao. Mỗi loại gia cầm có chu kỳ phát triển hình thành phôi số ngày khác nhau vì vậy ngày nở mỗi loại

khác nhau.

             - Ví dụ: + Trứng vịt 28 ngày nở, trứng ngan: 33-34 ngày, trứng cút 16-17 ngày….

                     + Trứng gà ấp 20-21 ngày nở.

            - Chúng ta có ấp bằng máy ấp trứng hay cho gà mẹ ấp hoặc bất kỳ hình thức ấp trứng nào khác không

thể thay đổi chu kỳ hình thành và phát triển phôi trứng.

            - Có rất nhiều cách để ấp trứng gà từ đơn giản đến phức tạp. Nếu như ấp trứng gà ở quy mô công nghiệp hoặc trang trại đòi hỏi rất nhiều kỹ thuật. Thì ấp trứng gà trong hộ gia đình lại đơn giản hơn rất nhiều.

1.2. Phạm vi ứng dụng của thiết bị: Được sử dụng trong các hộ gia đình từ nông thôn đến thành thị.

1.3. Ưu và nhược điểm về cách ấp trứng tự nhiên bằng gà mẹ và ấp trứng bằng thiết bị tự động:

            Nhiều ý kiến cho rằng ấp trứng tự nhiên bằng con mái tỷ lệ nở sẽ cao và con non sẽ khỏe mạnh hơn. Đây là một quan điểm hết sức sai lầm. Tại sao lại sai? 

            Đúng là nhiều thứ đến từ tự nhiên sẽ tốt hơn nhưng đối với chăn nuôi, nếu cứ làm theo tự nhiên thì bạn sẽ lỗ vốn. Chắc chắn một điều là như vậy! 

             Đối với ấp trứng tự nhiên, con mái sẽ phải nằm ấp trứng trong vòng 20-30 ngày tùy vào từng loại gia cầm, thủy cầm. Trong thời gian này con mái sẽ ấp trứng và rất ít đi ăn và rất hung dữ. Một con gà mái trong tự nhiên sẽ ấp khoảng 12 quả trứng và ấp trong 21 ngày.

a. Những nhược điểm khi ấp trứng tự nhiên

            - Hại con mái: Khi ấp trứng, con mái sẽ chỉ ấp trứng và rất ít khi ra khỏi tổ để kiếm thức ăn vì thế trong giai đoạn này con mái sẽ rất gày.

            - Giảm năng suất đẻ trứng: Trong giai đoạn ấp trứng và nuôi con thì con mái sẽ ngừng đẻ trứng dẫn đến năng suất đẻ trứng bị giảm.

            - Trứng nở không đều, tỷ lệ trứng nở giảm: Khi ấp trứng tự nhiên, những quả trứng ở giữa tổ sẽ nhận được nhiều nhiệt hơn những quả trứng nằm bên ngoài vì thế thời gian nở sẽ khác nhau, tỷ lệ trứng nở giảm.

            - Phụ thuộc vào thời tiết: Vào giữa hè nhiệt độ ngoài trời có thể lên đến 40 độ, cao hơn nhiệt độ ấp nở trứng gà là 37,5 độ. Vào mùa đông nhiệt độ rất lạnh (dưới 10 độ ở miền bắc), khi gà mẹ ra ngoài kiếm ăn nhiệt độ trong tổ giảm nhanh chóng dẫn đến hỏng trứng.

Để khắc phục những yếu tố trên ta nên dùng máy ấp trứng để ấp trứng tốt hơn. Hiện nay máy ấp trứng trên thị trường có giá khoảng 1- 3 triệu đồng đối với 1 chiếc máy hoàn chỉnh và máy có chế độ đảo tự động. Nhưng đối với máy chúng em thiết kế thì giá thành đầu tư ban đầu rẽ hơn rất nhiều phù hợp với các gia đình thi nhập thấp.

b. Ưu điểm của thiết bị ấp trứng

             - Bộ điều khiển điện tử tự động 100%, dễ sử dụng.

             - Tự động điều chỉnh nhiệt độ, độ ẩm, đảo trứng tự động giúp phôi không bị sát vỏ.

            - Điều khiển chính xác nhiệt độ lên đến: ±0.1 độ C so với nhiệt độ đặt.

            - Nhiệt độ trong máy đều và ổn định nhờ hệ thống quạt gió điều nhiệt thiết kế thông minh tạo thành một hệ thống nhiệt tuần hoàn.

            - Vỏ máy chất liệu bằng xốp, kích thước thùng xốp: Tùy vào công suất ấp, có nhiều loại kích thước thùng xốp khác nhau, bằng vật liệu xốp và cả Alumi nhôm, với khung sắt. Thùng xốp nhựa dễ làm, giá rẻ và dễ kiếm trên thị trường.

            - Khay đảo đáy nhôm tự động, Có thể thay bằng đáy bằng sắt bọc nhựa.

            - Hệ thống làm mát, lưu chuyển không khí, mang nhiệt tuần hoàn trong thùng, đảm bảo mọi vị trí nhiệt độ gần như nhau để sự phát triển của trứng bình thường nhất.

1.4. Ứng dụng khác:

- Khống chế nhiệt độ phòng, vườn rau.

- Ứng dụng hệ thống sấy khô thực phẩm, sưởi và làm mát.

Hiện nay, cũng đã xuất hiện một số nhà máy ấp tự động nhưng các nhà máy này chưa chuẩn hóa quá trình hoạt động của các cơ cấu chấp hành và nhiệt độ của lò, hệ thống điều khiển còn gặp nhiều sự cố trong quá trình làm việc. Xuất phát từ các vấn đề này cũng như em tìm hiểu để xây dựng thiết bị điều khiển nhiệt độ nhằm ổn định nhiệt, nâng cao chất lượng sản phẩm gia cầm, đảm bảo tiêu chuẩn đầu ra và từ đó các hộ gia đình có thể lựa chọn cho mình  sản phẩm thiết bị ấp trứng phù hợp mang lại hiệu quả kinh tế cao.

2. CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ, TÍNH TOÁN VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG ĐIỀU CHỈNH NHIỆT ĐỘ THIẾT BỊ ẤP TRỨNG.

* Các bước và thông số cài đặt cho bộ điều khiển nhiệt độ:

a. Để cài đặt nhiệt độ T0, nhấn phím Set lần 1. Lúc này đèn hiển thị nhấp nháy để chỉnh sửa. Nhấn hoặc giữ phím (+)(-) để thay đổi đến nhiệt độ cần sau đó nhấn Set để quay lại ban đầu hoặc để tự động sẽ quay về.

b. Để cài đặt các chức năng khác thì nhấn giữ nút Set trong 5 giây. Led hiển thị P00. Nhấn (+) hoặc(-) để di chuyển đến các thông số cần chỉnh từ P00 đến P08 với các chức năng khác nhau:

• P00 để thiết lập chế độ sưởi (H) và làm mát (C): Chế độ sưởi thì thiết bị sẽ đóng rely bật tải nhiệt nếu nhiệt độ đo được thấp hơn nhiệt độ cài đặt T0 với độ chênh lệch cài trước; Chế độ làm lạnh thì thiết bị sẽ đóng rely tải khi nhiệt độ đo được cao hơn nhiệt độ T0 đến khi đủ T0 sẽ ngắt.
• P01 để thiết lập độ chênh, trễ cho phép ( từ -9.9 đến 9.9⁰C, mặc định là 0.5⁰C): đây là nhiệt độ chênh lệch trước khi thay đổi trạng thái rely. Ví dụ: Nếu ở chế độ sưởi, Nếu P01 đặt là 0.5⁰C, T0 đặt là 37⁰C thì khi nhiệt độ giảm >37⁰C thì rely tự bật, còn khi >37.5⁰C thì thiết bị sẽ ngắt rely. Làm lạnh thì ngược lại.
• P02 để thiết lập giá trị lớn nhất T0 có thể điều chỉnh được( lớn nhất 110⁰C, mặc định là 110⁰C): Ví dụ nếu đặt P2 là 50⁰C thì giá trị T0 điều chỉnh tối đa là 50⁰C.
• P03 để thiết lập giá trị nhỏ nhất T0 có thể điều chỉnh được, không thể nhỏ hơn.
• P04 là điều chỉnh sai số cho nhiệt độ( bù trừ nhiệt độ hiển thị): Để tăng giảm giá trị nhiệt độ đo được hiện tại để tăng hoặc giảm để bằng với một thiết bị chuẩn.
• P05 để thiết lập thời gian trễ khởi động ( từ 0- 999 giây, điều chỉnh theo từng giây, mặc định là 0 giây): Chức năng này để tạo độ trể tránh việc đóng ngắt liên tục của thiết bị làm giảm tuổi thọ tải.
• P06 để thiết lập cảnh báo nhiệt độ cao( từ 0 đến 110⁰C): chức năng này để sử dụng cảnh báo nhiệt độ cao khi cài đặt mà lớn hơn ngưỡng thì thiết bị sẽ tự động ngủ đông đến khi nhiệt độ bé hơn nhiệt độ ngưỡng thì thiết bị sẽ hoặt động đo đếm lại bình thường.
• P07 để thiết lập thời gian lặp lại tuần hoàn đảo, nếu cài đặt bao nhiêu thời gian thì theo chu kì tuần hoàn đó mạch sẽ hoặt động lại.
• P08 là thời gian tiếp điểm hoạt động duy trì, lâu hoặc nhanh tùy vào cài đặt ( mặc định từ 1 đến 999 giây).

c. Nguyên lý và đấu nối:

* Chú thích:

+ Relay timer: điều khiển thời gian tác động của mạch đảo, khay đảo trứng theo thời gian cài đặt

+  Relay nhiệt độ: đóng ngắt tải tạo nhiệt

( Bóng đèn) thông qua bộ xử lý được cảm biến qua Sensor điện trở đầu dò nhiệt.

+ NO ( Normally Open) : Tiếp điểm thường mở

( Ở chế độ bình thường nó luôn mở, khi có khác động nó sẽ chuyển trạng thái sang đóng, kín mạch).

+ NC ( Normally Closed): Tiếp điểm thường đóng ( Bình thường mạch kín, khi có tác động sẽ chuyển sang hở).

+ COM: Kết nối với một đầu vào của thiết bị tải, điều khiển ( Ở đây là Motor và bóng đèn)

+ GND ( Ground) : Cực âm hay là nối mass của nguồn DC 12 V ; 1,2 A

d.  Nguyên lý hoạt động :

          -  Ở đây, tải bóng đèn và motor điều là AC 220V, Adapter sẽ dùng nguồn này để biến thành DC 12V; 1,2A làm nguồn nuôi cho Module W1209ST và mắc song song với 2 quạt tản nhiệt 8x8 cm.

           - Phần Motor và tải nhiệt sẽ hoạt động riêng lẻ. Role Timer sẽ tác động cho tiếp điểm này theo cài đặt để điều khiển cho Moto hoạt động. Tải nhiệt ( Bóng đèn sợi đốt) được tác động qua thông tin từ đầu dò cảm biến để xử lý làm tác động rely nhiệt độ để đóng ngắt tiếp điểm cho tải nhiệt, để đảm bảo nhiệt độ trong thùng luôn ổn định theo cài đặt. Ví dụ: Ấp trứng gà ở 37,5⁰C, thì đầu dò sẽ cảm biến để rơ le tác động để tải nhiệt cung cấp đủ nhiệt thì dừng, nếu chưa đủ nhiệt thì sẽ duy trì đến khi nào đủ nhiệt thì tắt)

           - 2 quạt ở 2 góc của thùng để đẩy khí lưu chuyển theo vòng tròn tuần hoàn, và phía sau có lỗ để hút khí tươi vào trong, khí nóng một phần sẽ dịch chuyển từ từ qua những lỗ đã khoan xung quanh.

* Chú ý:

+  Dùng nhiệt kế thủy ngân để kiểm tra nhiệt độ trong thùng ở nhiều thời điểm khác nhau trong ngày để theo dõi biến động nhiệt độ.

+ Cần thêm nước tạo độ ẩm cho trứng trong chậu nhỏ. Sau một tuần ấp thì soi trứng dưới đèn để lọc ra những trứng không có trống, không có biểu hiện sự phát triển phôi( Có mạch máu xung quanh thành trứng).

3. TIẾN HÀNH  NGHIÊN CỨU

3.1. Ấp trứng gà hoặc vịt:

a. Các lưu ý khi sử dụng máy ấp trứng

Máy móc, thiết bị ấp trứng là điều cần nhưng chưa đủ để tỉ lệ nở cao mà cần thêm chút quan tâm và lưu ý. Vì vậy, bà con và các anh chị cần thực hiện theo những chỉ dẫn và lưu ý dưới đây về các sử dụng máy và ấp trứng để việc ấp trứng trở nên dễ dàng và đạt hiệu quả cao nhất:

Đối với máy ấp trứng thùng xốp không có khay đảo trứng:

+ Vì không có khay đảo tự động nên phải để trực tiếp trứng lên đáy thùng xốp. Lưu ý, cần rải thêm một lớp trấu lên bề mặt để giữ ẩm, nhiệt và để trứng không bị lăn. Chú ý để vị trí máy nơi thoáng, khô ráo.

+ Chuẩn bị một ca nước nhỏ để dưới bóng đèn điện để hơi nóng sẽ làm bốc hơi nước, tạo độ ẩm và kết hợp với quạt gió sẽ đẩy hơi ẩm nhiệt độ lưu chuyển khắp thùng. Và chú ý là cuối ngày kiểm tra và thêm nước nếu thấy nước hao, cạn.

+ Không nên mở nắp liên tục tránh làm thoát nhiệt và độ ẩm trong thùng.

Đối với máy ấp trứng thùng xốp có khay đảo trứng tự động:

+ Mua về và cắm nguồn vào, đặt nơi thoáng mát, chú ý bảo vệ mạch đồng hồ điều khiển nhiệt độ.

+ Bỏ khay nhựa nhỏ chứa nước để tạo đổ ẩm dưới đáy của thùng, chú ý thêm nước khi mức nước hao hoặc cạn.

+ Chú ý, kiểm tra xem khay đảo có bị kẹt không, để quá trình đảo trứng diễn ra bình thường.

b. Chuẩn bị dụng cụ bao gồm:

+ 1 Bóng đèn sợi đốt 40-60W.

+ Bộ điều khiển nhiệt độ, đảo trứng.

+ Thùng xốp

+ Quạt gió và cục đổi nguồn quạt gió.

+ Thông số kỹ thuật:

- Nguồn hoạt động: 9- 12V- 0,1 A ( mA)

- Cảm biến nhiệt độ: NTC 10K 1 %

- Chiều dài cảm biến: Tiêu chuẩn 1 mét, tùy chọn 50 cm, 1m, 3 m.

- Phạm vi nhiệt độ : -50⁰C đến 110⁰C ( Có thể điều chỉnh được giới hạn trên dưới này).

- Thời gian cập nhật : 0.5 s/ lần

- Đầu ra tiếp điểm Relay đầy đủ ( NO: Thường mở; NC: Thường đóng); 220V/10A ( 2 relay: 1 cho nhiệt độ và 1 cho timer hẹn giờ đảo)

- Hiển thị Led 7 đoạn 0.36 inch màu đỏ.

- Điều khiển nhiệt độ làm nóng hoặc lạnh, khống chế nhiệt độ theo mục đích, yêu cầu thực tế.

- Hỗ trợ nhiệt độ, bù sai số nhiệt độ, giới hạn nhiệt độ cài đặt, độ trễ thời gian tác động ( bảo vệ máy không bị đóng ngắt liên tục).

- Lưu thông số đã cài đặt, mất điện không mất thông số.

- Hỗ trợ timer hẹn giờ tuần hoàn tối đa 999 giây và thời gian lặp lại tối đa 8 giờ.

Mạch điều khiển nhiệt độ kết hợp với timer

Thiết bị sấy, ấp hoàn chỉnh

Khay đảo đáy nhôm tự động, có thể thay bằng đáy bằng sắt bọc nhựa

 

        Kết nối giữa rơ le timer điều khiển thời gian đảo trứng cho khay đảo.

                        Tạo lỗ cho việc khí lưu thông, điều hòa khí tươi vào trong thùng và thoát khí nóng.

Lỗ ở mặt sau

Kích thước thùng xốp: Tùy vào công suất ấp, có nhiều loại kích thước thùng xốp khác nhau, bằng vật liệu xốp và cả Alumi nhôm, với khung sắt. Thùng xốp nhựa dễ làm, giá rẻ và dễ kiếm trên thị trường. Ở đây, khay đảo thiết kế cho thùng xốp có kích thước: Dài x Rộng x Cao : 60x 45x 50 ( cm)

 

Thanh ray trược gắn vào khung để tạo nên chuyển động tịnh tiến của khay đảo, sẽ làm trứng lăn qua lại để phôi được trao đổi chất một cách  điều, tốt.

 

 

 

.

Khay đảo hoàn thiện gồm:

- Motor: Tạo sự chuyển động vòng tròn khi được cấp nguồn AC 220- 250V ( 50-60Hz), Công suất:  P≤ 4 W; quay với tốc độ: 2,5 vòng/phút. Được gắn cố định, đầu motor gắn móc thép truyền động để đẩy thay ray trong chuyển động tịnh tiến tới lui.

- Khung: được ráp từ nhôm nhẹ, dày 0.8 mm, kích thước 1cm x 2,5 cm.

 

- Hệ thống làm mát, lưu chuyển không khí, mang nhiệt tuần hoàn trong thùng, đảm bảo mọi vị trí nhiệt độ gần như nhau để sự phát triển của trứng bình thường nhất.

- Quạt: Kích thước: 8x8 (cm), Dùng nguồn DC 12 V, 0,25A, thiết kế để chạy được 24/24, không cần nghỉ. Được dùng chung nguồn cấp với Module mạch điều khiển W1209ST.

- Nguồn: - Nguồn chính: AC 220V, 50Hz, Adapter lấy nguồn AC chuyển sang DC 12 V, I_dm= 1,2A.

I_tải­^­­ _­­= I­­­_{2 quạt} + I _{Modul W1209ST} = 0,25 x 2 + 0,2= 0,7 A < I_dm= 1,2A ( Đạt)

-

Hệ tạo nhiệt: Bóng đèn sợi đốt( Vonfram, hoặc bóng đèn hồng ngoại chuyên dung úm gia cầm), với công suất từ 30-40 W, 75W, ánh sáng vàng ( hoặc ánh  sáng tím), tạo nhiệt nhanh, tuổi thọ 2000-2500 giờ.

c. Cách làm thiết bị:

- Cắt vị trí vừa bộ điều khiển nhiệt độ,1 đầu ra bộ điều khiển nhiệt chúng ta đấu bóng đèn 40W. Mặt bộ điều khiển để quay ra ngoài để cài đặt nhiệt độ và độ ẩm và theo dõi nhiệt độ, độ ẩm.

- Thùng xốp đục 2 bên cạnh thùng mỗi bên 18 lỗ  cho việc khí lưu thông, điều hòa khí tươi vào trong thùng và thoát khí nóng.

- Quạt gió 12V cắm qua bộ đổi nguồn cắm trực tiếp nguồn điện.

- Cảm biến đo nhiệt độ, độ ẩm để giữ khu vực trứng.

d. Cách tiến hành thiết bị:

BƯỚC 1. Chọn trứng ấp

1. Chọn trứng ấp:

a. Chọn trứng theo ngoại hình

- Chọn trứng chú ý loại bỏ các quả trứng quá to, quá nhỏ, quá mỏng, méo mó, xù xì, rạn dập không nên cho vào ấp, vì những trứng này không chỉ nở kém, mà chất lượng gà con thấp sẽ không thể làm giống được.

- Trứng quá dài, quá tròn cũng không nên cho vào ấp vì tỷ lệ lòng đỏ và lòng trắng không cân đối.

b. Chọn theo khối lượng trứng

Chọn những trứng có khối lượng đặc trưng cho từng giống

Giống gà	Trọng lượng  trứng
Gà  Nòi	40 - 50 g
Gà nòi chân vàng	38 - 45 g

c. Chọn trứng bằng đèn soi

Sau khi kiểm tra ngoại hình để chọn loại bớt trứng không đủ tiêu chuẩn ấp cần soi đèn kiểm tra để phát hiện và loại bỏ những trứng sau đây:

- Trứng rạn dập, vì trong quá trình ấp chỗ rạn nứt sẽ tạo khe hở để vi khuẩn xâm nhập vào bên trong gây thối, đồng thời tỷ lệ mất nước loại trứng này lớn, sẽ dẫn đến tỷ lệ phôi chết cao.

- Trứng có lòng đỏ không nằm ở vị trí giữa, có dị vật, cục máu bên trong.

- Trứng có buồng khí nằm không đúng vị trí (buồng khí không ở đầu to, buồng khí di động hoặc rung động đều), kích thước buồng khí quá lớn.

2. Bảo quản trứng ấp

Trứng trước khi đưa vào bảo quản phải được phân loại, chỉ chọn những trứng đạt tiêu chuẩn ấp mới đưa vào bảo quản. Phòng bảo quản phải tối, không có ánh sáng lọt vào. Đồng thời bảo quản trứng phải đảm bảo các yêu cầu sau:

a.  Xếp trứng:

- Trứng cho vào khay chuyên dụng, xếp khay nghiêng góc 30⁰, đầu to (đầu buồng khí) hướng lên trên.Đảo trứng 1 lần/ngày (đảo ngược lại 180⁰).

- Chọn trứng cùng cở để cùng 1 khay.

- Khay trứng đưa vào bảo quản phải được ghi ngày thu trứng.

b.  Nhiệt độ:

Ngày ấp	Nhiệt độ máy
1 - 7 ngày	37,8 oC
8 - 18 ngày	37,6 oC
19 - 21 ngày	37,2 oC

c. Độ ẩm: 

- Những ngày đầu tiên nhiệt độ ấp cao nên độ ẩm phải cao để giảm bớt sự bốc hơi nước trong trứng.

- Vào vài ngày cuối của thời kỳ ấp, sự trao đổi chất của phôi mạnh nhất, nhiệt độ của trứng tăng lên cao nhất nên nhiệt độ của lò ấp phải giảm, đồng thời ẩm độ của lò phải tăng (phun nước ấm lên trứng) để vừa hạ nhiệt trứng vừa tránh gà nở bị sát vỏ và chết ngạt.

- Độ ẩm thích hợp cho ấp trứng cụ thể như sau:

Ngày ấp	Độ ẩm
1 - 5 ngày	60 - 61%
6 - 11 ngày	55 - 57%
12 - 18 ngày	50 - 53%
19 ngày	60%
20 - 21 ngày	70 - 75%

BƯỚC 2. Thực hiện các thao tác kỹ thuật

1. Khởi động thiết bị:

- Nhấn Set để sang nhiệt độ cần chỉnh tới, với gà vịt thì 37,5⁰C ( Với loại khác thì bấm tăng(+) hoặc giảm(-) để đạt đến nhiệt độ cần ấp.

- Nếu mức nhiệt hiển thị đang dưới 37,5⁰C thì rely tác động, làm tải đèn sáng sưởi nóng. Khi môi trường trong thùng đến 38⁰C thì tiếp điểm rely hở ( Vì tại P01 chọn sai lệch là 0,5⁰C), đèn sáng bật. Kết hợp kiểm tra nhiệt kế thủy ngân khi nhiệt độ đến ngưỡng để xem có bằng với giá trị nhiệt độ đo tới là 37,5⁰C không?

- Cài bộ đảo trứng tại P07 và P08: + P07 là thời gian tuần hoàn chu kỳ khay đảo hoạt động trong thời gian cài đặt đó. Thông thường trong 2 đến 3 tiếng (120 phút đến 180 phút) sẽ đảo 1 lần.                 

- Còn P08 là thời gian duy trì khay đảo trứng đảo trong thời gian đã cài đặt. ( Lưu ý: Khi càng về cuối chu kỳ ấp trứng thì thời gian đảo ít lại, vì trứng đã thành con).

2. Đảo trứng:

a. Mục đích của việc đảo trứng:

      - Tránh cho phôi khỏi dính vào vỏ, làm cho quá trình trao đổi chất được cải thiện đồng thời có tác dụng làm cho phôi phát triển tốt nhất, đặc biệt quan tâm ở giai đoạn đầu và giai đoạn giữa. Đảo trứng cũng là cách để điều hòa nhiệt độ, ẩm độ và không khí tại mọi vị trí của trứng.

      - Nếu 6 ngày đầu không đảo phôi dính vào vỏ không phát triển và chết.

      - Sau 13 ngày không đảo túi niệu không khép kín, lượng abumin không vào được bên trong túi niệu dẫn đến tỷ lệ chết phôi cao, gà mổ vỏ sẽ không đúng vị trí, phôi bị dị hình ở phần mắt, mỏ, đầu.

b. Phương pháp đảo trứng:

        - Trứng được đảo một góc 90⁰ và đảo 2 giờ/lần.

        - Ngưng đảo trứng từ ngày thứ 18 sau khi ấp trứng.

3. Soi trứng:

a. Mục đích soi trứng:

           Kiểm tra loại bỏ những quả trứng trắng, trứng chết phôi để tiết kiệm diện tích máy, đồng thời tránh ô nhiễm và xác định thời điểm phôi chết để có biện pháp cải thiện chế độ ấp hoặc chất lượng trứng giống tránh thiệt hại không cần thiết.

b. Dụng cụ soi trứng:

            Bóng đèn 60W, đặt trong một thanh gỗ, hộp carton kín (có lót gấy bạc), riêng mặt trước khoét một lỗ hình tròn đủ để ánh sánh phát ra trùm kín trứng.

c. Phương pháp chọn và loại trứng khi soi:

Trong quá trình ấp cần soi trứng 3 lần vào các thời điểm ấp như sau:

- Lần 1: lúc 6 ngày để biết được trứng có phôi (có các mạch máu bên trong trứng  tỏa ra ngoài từ một đốm nhỏ đen gọi là phôi, phôi di chuyển bên trong trứng), loại bỏ trứng không phôi và chết phôi qua các đặc điểm sau:

+ Trứng trong suốt, xoay trứng thấy lòng đỏ và lòng trắng lẫn lộn.

+ Phôi nhẹ nằm lên sát mặt vỏ trứng, nhìn rõ tâm phôi.

+ Hệ thống mạch máu phát triển yếu, mờ nhạt

+ Đôi khi buồng khí khá lớn

+ Trứng bị chết phôi, khi xoay trứng phôi di động nhanh, có vết đen nằm sát buồng khí, mạch máu sẫm, vòng máu chạy ngang.

- Lần 2: lúc 11 ngày, phôi sống giống như lúc 6 ngày tuổi tuy nhiên phôi lớn hơn nhiều và di chuyển bên trong trứng với động tác mạnh mẻ hơn, loại tiếp những trứng chết phôi qua các đặc điểm sau:

+ Phôi không chuyển động.
+ Trứng có màu nâu sẫm, do mạch máu bị vỡ, máu đen.
+ Sờ vỏ trứng lạnh.

- Lần 3:

Lúc 18 ngày loại bỏ những trứng chết phôi và trứng thối qua các đặc điểm sau:

+ Khi soi trứng có màu sáng hơn (trứng không phôi, trứng chết phôi sớm)

+ Các trứng vỏ rạn nứt, vỏ sùi bọt nâu hoặc có màu đen (trứng thối)

- Những điểm cần lưu ý:

+ Lấy khay trứng ra khỏi máy đưa vào phòng kiểm tra (phòng phải tối và kín gió)

+ Đặt khay trứng vào phía bên phải đèn soi, bên trái đặt khay không

+ Loại bỏ trứng chết phôi, trứng dập vào khay không. Soi hết khay trứng, kiểm tra đếm số trứng chết phôi và xếp lại khay trứng có phôi đưa vào máy ấp.

+ Soi trứng phải nhanh, hạn chế trứng bị mất nhiệt, phòng soi trứng phải ấm.

+ Khi soi trứng lúc 6 ngày, khi soi phải xoay quả trứng mới thấy phôi.

+ Khi soi trứng lúc 11 ngày phải soi đầu nhọn của trứng, cần chú ý xem màng niệu nang đã khép kín chưa.

+ Khi soi trứng cần tham khảo quá trình phát triển của phôi.

+ Khử trùng máy ấp bằng formol và thuốc tím (mỗi 1m3 máy dùng 20cc formol và 16,6g thuốc tím). Đặt thuốc vào đĩa, để đĩa vào đáy tủ cho thuốc bốc hơi, đóng cửa và các lỗ thông khí của máy ấp lại trong vòng 45 phút. Hoặc phun thuốc diệt muỗi vào máy ấp, bật điện khoảng 10 phút, Sau đó mở cửa máy, quạt cho khí formol bay hết ra ngoài.

+ Chọn  trứng, dùng giẻ lau sạch vết dơ trên trứng trước khi bỏ vào máy.

+ Máy đã điều chỉnh nhiệt độ thích hợp rồi không cần điều chỉnh lại.

+ Trứng bỏ vô nhiều đợt khác nhau, thì trứng bỏ vô sau nằm ở ngăn phía dưới, trứng bỏ vô trước đưa vô ngăn trên. Trứng·đầu to·đưa lên trên·đầu nhỏ xuống dưới, trứng thẳng·đứng không nghiên ngã, nếu không vừa các rảnh thì dùng giấy chèn vào.

+ Mỗi ngày đảo trứng·04 đến 10 lần tùy theo điều kiện gia đình, mỗi lần đảo chỉ gạc cần gạc là đảo hết trứng trong máy, thao tác chỉ vài giây là xong, nếu gia đình nào bận thì ngày đảo 3 lần sáng, chiều và trước khi ngũ, ở đây chúng tôi chỉ làm đảo trứng bán tự động nhằm đãm bảo góc đảo rộng, bền, phôi trứng khỏe.( đảo tự động rất dễ hư hỏng, góc đảo nhỏ).

+Nước giử độ ẩm phải châm đầy thường xuyên tránh để khô nước. Kinh nghiệm là·đồng hồ chỉ·ở 70 hoặc 75·độ·ẩm là thích hợp cho các chu kỳ trứng.·

+ Sau 08 ngày ấp nên rọi kiểm tra trứng để loại những trứng không có trống hoặ chết phôi.

+ Cung cấp điện 24/24.

+ Sau 21 ngày gà sẻ nở , khi nở để gà sang lồng úm, mở đèn giữ độ ấm cho gà, cho gà uống nước, sau 24 giờ mới cho gà con ăn.

+ Khi cúp điện: Có máy phát điện thì chạy, nếu không thì dùng đèn dầu để vào, chú ý là khoàng 20 phút mở cửa ra quạt cho không khí lưu thông, đèn dầu phải vặn vừa phải tránh quá to nóng trứng, quá nhỏ thì không cung cấp đủ độ nóng cho trứng. Nếu cúp điện vào ban ngày có thể đem trứng ra phơi nắng, nhưng phài lấy vảy che tránh ánh nắng rọi trực tiếp vào·trứng trong thời gian lâu.

+ Khi ấp xong vệ sinh máy ấp, khử trùng rồi mới đưa trứng mới vào.

- Một số kinh nghiệm:

+ Không nên ấp 2 loại trứng thủy cầm và gia cầm vào một máy, sẻ nở không cao, nếu ấp trứng thủy cầm nên gọi tôi để hổ trợ thêm.·

+ Nên tắt máy ngày 1 lần khoảng 10 phút, sau đó mở máy hoạt động lại bình thường trứng, phôi nở rất khỏe. Và khi tắt máy nhớ mở cửa tủ để không khí lưu thông.

4. Lấy gà ra khỏi máy

- Trước khi lấy gà ra khỏi máy cần tắt công tắc cho bộ phận tạo độ ẩm ngừng hoạt động.

- Lần lượt rút khay gà ra khỏi máy, đặt lên bàn rồi tiến hành chọn gà.

- Nhặt trứng không nở ra khay.

- Khi đã đưa hết gà ra khỏi máy thì tắt máy để thu gọn vệ sinh, cọ rửa và xông khử trùng.

* Ghi chú: Gà con nở ra để lâu trong máy không cho ăn uống được sẽ khô chân khó nuôi. Do đó ta phải đưa gà con ra khỏi máy ấp sang ô úm trước 6 giờ.

 

D. KẾT LUẬN

Trong khuôn khổ đồ án tốt nghiệp sau này em muốn phát triển thêm các chức năng khác từ thiết bị nghiên cứu hiện tại, nên đề tài của chúng em nghiên cứu trong thời gian học tập tại trường đã hoàn thành được những vấn đề sau:

- Tìm hiểu tổng quan về hệ thống ấp trứng mini và các vấn đề liên quan đến thực tiễn.

- Qua đây nắm được về cơ sở lý thuyết về sử dụng năng lượng nhiệt, mạch điều khiển tự động, lý thuyết điều khiển tuyến tính và nhất là áp dụng cơ sở lý thuyết điều khiển tuyến tính để giải quyết vấn đề xây dựng và khảo sát hệ thống thiết bị ấp các loại gia cầm, qua đó bổ sung và củng cố những kiến thức cần thiết cho bản thân.

- Đã có thể tự lập và xây dựng được hướng giải quyết của đề tài nắm rõ được cách xây dựng đối tượng trên phần mềm Matlab để khảo sát đánh giá và thiết kế hệ thống.

Qua việc đi sâu vào phần mềm mô phỏng Matlab ta thấy được sự đa năng cũng như khả năng ứng dụng của nó là rất lớn và rộng rãi trong thực tiễn.

Chúng  em đã được trang bị tốt hơn sự hiểu biết của bản thân về các công cụ điều khiển và ứng dụng rất lớn của bộ điều khiển PID trong thực tế.

E. HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI

Đề tài sử dụng công cụ là lý thuyết điều khiển tuyến tính để đánh giá, khảo sát, tính toán, thiết kế và mô phỏng hệ thống tự động điều chỉnh nhiệt độ qua đó đóng góp vào cơ sở để xây dựng một mô hình thực tế về hệ thống tự động điều chỉnh nhiệt độ là nhiệt nhằm phục vụ trong việc nghiên cứu cũng như việc sản xuất. Tuy vấn đề này không mới nhưng phần nào đó giúp ích cho việc nghiên cứu về hệ thống nhiều chiều một cách đơn giản nhất, qua đó giúp việc đánh giá hệ thống nhiều chiều bằng lý thuyết điều khiển tuyến tính một cách hiệu quả hơn. Để đánh giá về kết quả thì bản thân chúng em cảm thấy không đạt được như sự mong đợi. Trong quá trình thực hiện do không bao quát được tối đa vấn đề nên kết quả thu được chưa được như mong muốn tốt nhất. Tuy các kết quả thu được chỉ mang tính chất tương đối nhưng phần nào đã đáp ứng yêu cầu điều khiển được đặt ra.

Trong quá trình thực hiện nếu có sai sót mong quý thầy cô đóng góp và góp ý để đề tài của chúng em được hoàn thiện hơn.

Em xin chân thành cảm ơn!

 

 

 

 

 

 

 

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Nguyễn Hoa Lư (chủ biên), Lê Văn Chương, Giáo trình lý thuyết điều khiển tự động hệ tuyến tính, Nhà xuất bản đại học Vinh, 2017;

[2] Nguyễn Hoa Lư, Giáo trình cơ sở tự động, Nhà xuất bản Đại học Vinh,2004;

[3] Nguyễn Quang Hùng, Lê Quốc Bình, Hệ thống điều khiển nhiệt lò điện trở sử dụng bộ điều khiển, Hà Nội, 2000 [4] Phạm Công Ngô, Lý thuyết điều khiển tự động, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật,2006;

[5] Nguyễn Phùng Quang, MATLAB & Simulink dành cho kỹ sư điều khiển tự động, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật,2006;

[6] Matlab – Simulink 2013a, MathWorks;

[7] Các tài liệu trên Internet và sự tham khảo trên các diễn đàn về công nghệ;

[8] Sách giáo khoa Vật lí 11 (Nâng cao, cơ bản), Nhà xuất bản giáo dục Việt Nam.