鹅孵化机用蛋架及鹅孵化机的制作方法

本实用新型属于家禽孵化领域，涉及一种孵化机用蛋架及孵化机，尤其涉及一种鹅孵化机用蛋架及鹅孵化机。

背景技术：

孵化机是根据家禽孵化的生物学特性与要求，利用工程手段创造孵化与出雏的人工生物环境设备。禽肉是世界消费量最大的肉类之一，随着经济的发展，对禽肉的需求越来越大，这就给禽肉市场的生产能力提出了更多的挑战。家禽的视觉系统相当发达，属于光敏感动物，光照的改变影响着家禽的生理、行为、生长速度等。伴随着led灯的出现，其成本低、安全可靠的优点被人们所重视。

针对于鹅种蛋的孵化，市场上较为流行的八角式孵化机，实现了大角度翻蛋，对于鹅种蛋孵化性能的提高非常明显。然而，在这基础上，鹅种蛋较鸡蛋孵化率明显偏低，并且孵化效果不稳定。鹅种蛋孵化是处于黑暗环境下，近年来，国际上越来越多的研究者开始关注禽类孵化期间的环境调控。由于自然环境下，鸟类种蛋在孵化时不仅仅会受温度、湿度的影响，同时也受光照的影响。对于光照的要求，包括光照强弱，光照周期，光照波长，光照照射方向等。现有的光源安装方式很少考虑到光照均匀性的问题，这样会造成不同区域种蛋接收到的光照水平不一，尤其是鹅种蛋体积偏大，更容易造成光照不均的情况发生，使胚胎发育存在差异性。

技术实现要素：

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种充分利用光能、成本低廉以及可提升孵化效率的鹅孵化机用蛋架及鹅孵化机。

led灯作为新型单色光源，其发射出单色光波长更为纯净，少有其他波长掺杂，并且其相对于白炽灯和荧光灯产热量小很多，在禽蛋孵化过程中，大大减少了对蛋温的影响。

尽管此方面研究诸多，不同光照对鹅种蛋孵化性能的影响还未有人进行探索。并且在以往的诸多研究中，一般光照模式为从顶部照向底部，也有研究采用蛋盘两侧给光，很少有将光照均匀性这一光照指标作为试验处理的关注点。在本实用新型中，采用的led光照孵化机，内部光源布控方式是经过软件仿真与光照均匀性试验来确定的，在确保了光照均匀的同时还可准确控制光照。

表1可见光波长范围

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种鹅孵化机用蛋架，所述鹅孵化机用蛋架包括蛋架整体、蛋盘以及光源；所述蛋盘平铺在蛋架整体上；所述光源置于蛋盘顶部；所述光源是辐射照度为0.5-0.6w/m²的红光led光源或白光led光源，或者所述光源是辐射照度为0.9-1.0w/m²的红光led光源、绿光led光源或白光led光源。

作为优选，本实用新型所采用的光源与待孵化鹅种蛋之间的垂直距离不小于15cm且不大于20cm；所述蛋盘是一层或多层；所述光源的数量与蛋盘的数量对应。

作为优选，本实用新型所采用的光源是一根或多根led灯带；所述光源是多根led灯带时，多根led灯带相并行，相邻两根led灯带之间的距离不小于25cm。

一种鹅孵化机，所述鹅孵化机包括壳体、光照控制箱、总控制箱、电机、排风扇、加湿装置以及鹅孵化机用蛋架；所述鹅孵化机用蛋架包括蛋架整体、蛋盘以及光源；所述蛋盘平铺在蛋架整体上；所述光源置于蛋盘顶部；所述光源是辐射照度为0.5-0.6w/m²的红光led光源或白光led光源，或者所述光源是辐射照度为0.9-1.0w/m²的红光led光源、绿光led光源或白光led光源；所述鹅孵化机用蛋架以及加湿装置均置于壳体内部；所述壳体的项部设置有光照控制箱、总控制箱以及电机；所述壳体的侧壁设置有与壳体内部相贯通的排风扇；所述电机与蛋架整体相连并驱动蛋架整体在壳体内部转动；所述光照控制箱与鹅孵化机用蛋架上的光源相连；所述总控制箱分别与光照控制箱、电机、排风扇以及加湿装置相连。

作为优选，本实用新型所采用的鹅孵化机还包括设置在壳体底部的底轮；所述光源与待孵化鹅种蛋之间的垂直距离不小于15cm且不大于20cm；所述蛋盘是一层或多层；所述光源的数量与蛋盘的数量对应；所述光源是一根或多根led灯带；所述光源是多根led灯带时，多根led灯带相并行，相邻两根led灯带之间的距离不小于25cm。

本实用新型的有益效果是：

1、通过本实用新型每层种蛋上方给光的方式进行光调控，最大限度的利用了光能和光源设备，实用性强，为鹅孵化产业奠定了良好的基础，改变了传统的孵化环境。

2、通过本实用新型可对孵化期间的禽类胚胎进行精确的光照调控，满足大部分光照调控需求，系统稳定，可靠性高。

3、在鹅孵化装置中新增光照控制系统，增加光照控制箱，为led光照鹅孵化装置市场化提供良好的基础。

本实用新型主要用于鹅种蛋孵化，led光照位于种蛋的正上方，设计合理，结构简洁，大幅度提高了光照的控制精度，安全可靠。

附图说明

图1是l＝40cm，h＝20cm2条灯带辐射照度分析图；

图2是l＝25cm，h＝20cm3条灯带辐射照度分析图；

图3是l＝20cm，h＝20cm4条灯带辐射照度分析图；

图4是本实用新型所提供的鹅孵化机的整体结构示意图；

图5是本实用新型所采用的鹅孵化机用蛋架的结构示意图；

图6是本实用新型所采用的灯带光照均匀性试验台的结构示意图；

图7是图6中光照接收平面光照测量点分布示平面示意图；

图8是辐照计测量木板在不同距离处的光照分布图；

其中：

1-蛋架整体；2-光照控制箱；3-总控制箱；4-电机；5-壳体；6-排风扇；7-底轮；8-加湿装置；11-蛋盘；12-光源；13-待孵化鹅种蛋。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实用新型实施例中的技术方案进行清除、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通过在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

以下结合附图和实施例对本实用新型进一步的说明。

本实用新型首先对led灯带光照均匀性进行相关试验和分析：

1)在孵化机内采用led灯带作为光源，为确保光照的均匀性确定给光方式为每层种蛋上方给光。根据孵化机结构与尺寸，在满足光照均匀性的前提下，采用led灯带均匀分布于蛋盘正上方平面，而灯带条数、相邻灯带的水平间距(l)、灯带平面至蛋盘的垂直距离(h)需进行模拟仿真与试验来最终确定。在下文中相邻灯带的水平间距及灯带平面至蛋盘的垂直距离分别用l、h代表。

光照模拟仿真：traceproexpert是一套集照明光学系统分析、辐照度以及光度分析等功能于一体的软件。将led灯带简化成一条带状的三维模型。单条灯带为长110cm，宽1cm，厚0.5cm的立方体。在traceproexpert软件中，将矩形的长条面(110×1cm)作为发光面。光照接收平面为长110cm，宽80cm，厚1cm。

灯带条数确定：在同一平面内分别采用2、3、4条灯带的模型进行模拟。首先根据灯带在蛋盘上方均匀分布的原则，在2条灯带情况下，l为40cm；3条灯带情况下，l为25cm；4条灯带情况下，l为20cm。然后在h为20cm的平面上，进行模拟仿真，模拟结果如图1～3所示。

结果分析：由以上三个辐照度分析图可以明显的看出：2条灯带的情况下，光照接收平面上方无灯带部分的光照强度明显小于有灯带部分；而3、4条灯带的情况下，虽然4条灯带的效果要优于3条灯带，但两组效果相差不大；从安装方便性与成本方面考虑，选用3条灯带方案。

相邻灯带的水平间距(l)、灯带平面至蛋盘的垂直距离(h)的确定：1)光照分布实测试验在黑暗的环境下进行(辐照计读数为0w/m²)。试验台尺寸模拟孵化装置大小(长×宽×高)：1.2m×1.2m×1.5m；结构如图6所示。木板卡槽最上面一对距离灯带平面10cm，它以下每两个卡槽间距5cm。试验台由三角钢材和木板组装成。2、在木板上标注测量点，分布情况如图7所示。3、在试验台顶部平面内，放置三条灯带所示，在经过软件仿真结果分析与尽量保证孵化机容蛋量的前提下，相邻两条灯带的水平间距(l)分别取20cm，25cm；在每一个水平间距值下，使用辐照计测量木板在不同距离(h)15cm、20cm、25cm处的光照分布。试验数据统计如图8所示，其中，图8(a)是l＝20cm；h＝15cm的辐照度实测折线图；图8(b)是l＝20cm；h＝20cm的辐照度实测折线图；图8(c)是l＝25cm；h＝15cm的辐照度实测折线图；图8(d)是l＝25cm；h＝20cm的辐照度实测折线图。

试验结果：当相邻两条灯带水平间距25cm，垂直距离大于20cm平面上，光照均匀性较好；这样的灯带水平和竖直安装间距，满足了光照均匀度和孵化箱内空间最大化利用的目的。

按照灯带光照均匀性试验结果，重新设计蛋架结构，如图5所示，将每层蛋盘托的竖直间距调整为20cm，蛋盘托采用角钢材质，这样大大提高了光照的均匀性；将每层蛋托使用扁钢依次焊接，组成新的蛋架结构，每层种蛋垂直间距的增大有利于孵化后期鹅种蛋散热，因为鹅种蛋孵化后期发热量大，散热需求远大于鸡蛋。在每层蛋托2cm处焊接打好孔的金属薄片，用于安装透明有机玻璃圆管。

将led灯带自蛋架顶层，按每层种蛋上方均匀分布三根灯带的方式一条龙缠绕下来，灯带的正面向下，正对每层种蛋；同一层的灯带位于同一平面，每相邻两条灯带的水平距离为25cm，蛋架的层间距为20cm，灯带这样的位置参数是参照灯带光照试验结果来选取，保证了光照的均匀性，科学合理。位于每层种蛋正上方的灯带套装于透明有机玻璃的圆管中，将圆管固定于每层蛋盘下方蛋架上，圆管长度与蛋架宽相等。除每层种蛋正上方的灯带外，其余部分做遮光处理，提高光照均匀性。灯带用尼龙扎带固定在蛋架上，并跟随蛋架的转动而转动，在转动过程中，灯带平面仍保持在种蛋上方，相对位置不变，保证了光照稳定性。

将灯带引线与图4中的光照控制箱联结，调试电源开关，完成光照系统安装。

led光照鹅孵化机孵化试验：

预实验：试验选取一台常规孵化机，再选取一台绿光led光照鹅孵化机，通过对比两台孵化机对鹅种蛋的孵化性能，从而验证led光照鹅孵化机的孵化性能，为后续试验做准备。

预试验孵化2批鹅种蛋，记录2批种蛋孵化情况，每批每台孵化机各入孵鹅种蛋500枚左右。所有种蛋来源于同一种鹅舍，并放置于18℃的蛋库中贮藏5天后，随机均匀分为两份入孵。光照模式对照：通过调整绿色led光照鹅孵化机的光照强弱，使鹅种蛋接受到的光照强度为0.1-0.2w/m²，光照制度即采用12hl：12hd(l：有光，d：无光)的间歇照明方式，以完全黑暗24hd组为对照组。

孵化第7天头照，剔除无精蛋和死胚，并记录无精蛋和死胚蛋数量；入孵10天后每隔一天进行喷水凉蛋操作；18天进行第二次照蛋(二照)，剔除死胚蛋，记录死胚数并观察胚蛋闭合情况；20天后使用温度计测量蛋表温度；27天落盘后，每8个小时记录啄壳数与出雏数，直至所有鹅种蛋孵化结束，最终统计孵化出雏数。孵化数据统计如表2所示。

光照孵化试验：选取四台孵化机，其中一台为常规孵化机，其余三台分别为绿光、红光、白光led光照鹅孵化机。试验分四批试验进行，前三批试验分别使用光照强度为低光强(0.1-0.2w/m²)、中光强(0.5-0.6w/m²)、高光强(0.9-1.0w/m²)；第6批为重复试验，这一批光照强度将选用前3批中孵化效果最佳的中光强(0.5-0.6w/m²)进行试验。

记录4批种蛋孵化情况，每批每台孵化机各入孵种蛋500枚左右，将从鹅舍收集好的种蛋放置于18℃的蛋库中贮藏5天后进行入孵；由于一批试验的种蛋在2000枚左右，鹅场产蛋量所限不能实现同一批种蛋来自同一鹅舍，因此在入孵装蛋时，将储存的种蛋每盘均匀分成4份分别放入4台孵化机中，重复此操作直至每台孵化机内达到500枚左右，即可满足随机均匀入孵的要求。光照模式的对照：通过调整灯带的光照强弱，光照制度即采用12hl：12hd(l：有光，d：无光)的间歇照明方式，以完全黑暗24hd组为对照组。

孵化操作：孵化第7天头照，剔除无精蛋和死胚，并记录无精蛋和死胚蛋数量；入孵10天后每隔一天进行喷水凉蛋操作；18天进行第二次照蛋(二照)，剔除死胚蛋，记录死胚数并观察胚蛋闭合情况；20天后使用温度计测量蛋表温度；27天落盘后，每8个小时记录啄壳数与出雏数，直到所有鹅种蛋孵化结束，最终统计孵化出雏数。孵化数据统计如表3所示。

表2

表3

试验结果分析：

预试验：预试验数据表明(参见表2)，低光强(0.1-0.2w/m²)led单色绿光并未对鹅受精蛋孵化率有明显提高，参考以往研究可知，这是由于蛋壳将大部分光照遮挡所致。

光照孵化试验(试验结果如表3所示)：由于鹅种蛋孵化存在季节性差异，因此试验数据只可对同一批次内各试验组进行对比，不同批次不可进行比较。光照孵化试验显示，低光强(0.1-0.2w/m²)批次中四个试验组的受精蛋孵化率无明显差异，这与预试验结果相似，这进一步验证了低光强的光照对鹅受精蛋孵化率无提高作用。中光强(0.5-0.6w/m²)批次中绿光组与对照组受精蛋孵化率无明显差异，白光组与红光组的受精蛋孵化率比绿光组与对照组高2～4个百分点，这说明由于光照强度的提升，led全光谱白光与单色红光对鹅受精蛋孵化率有提高作用，而单色绿光对受精蛋孵化率无明显提高。第六批是重复实验，目的是为了验证中光强的效果。

基于如上研究，本实用新型首先提供了一种鹅孵化机用蛋架，参见图5，鹅孵化机用蛋架包括蛋架整体1、蛋盘11以及光源12；蛋盘11平铺在蛋架整体1上；光源12置于蛋盘11顶部；光源12是辐射照度为0.5-0.6w/m²的红光led光源或白光led光源，或者光源是辐射照度为0.9-1.0w/m²的红光led光源、绿光led光源或白光led光源。该鹅孵化机用蛋架由于采用独特的光源可以适用于现有任何一款鹅孵化机。

光源12与待孵化鹅种蛋之间的垂直距离不小于15cm且不大于20cm；蛋盘11是一层或多层；光源12的数量与蛋盘11的数量对应；光源是一根或多根led灯带；光源12是多根led灯带时，多根led灯带相并行，相邻两根led灯带之间的距离不小于25cm。

参见图4，本实用新型还提供了一种鹅孵化机，鹅孵化机包括壳体5、光照控制箱2、总控制箱3、电机4、排风扇6、加湿装置8以及鹅孵化机用蛋架；鹅孵化机用蛋架包括蛋架整体1、蛋盘11以及光源12；蛋盘11平铺在蛋架整体1上；光源12置于蛋盘11顶部；光源12是辐射照度为0.5-0.6w/m²的红光led光源或白光led光源，或者光源是辐射照度为0.9-1.0w/m²的红光led光源、绿光led光源或白光led光源；鹅孵化机用蛋架以及加湿装置8均置于壳体5内部；壳体5的顶部设置有光照控制箱2、总控制箱3以及电机4；壳体5的侧壁设置有与壳体5内部相贯通的排风扇6；电机4与蛋架整体1相连并驱动蛋架整体1在壳体5内部转动；光照控制箱2与鹅孵化机用蛋架上的光源12相连；总控制箱3分别与光照控制箱2、电机4、排风扇6以及加湿装置8相连。

鹅孵化机还包括设置在壳体5底部的底轮7；光源12与待孵化鹅种蛋之间的垂直距离不小于15cm且不大于20cm；蛋盘11是一层或多层；光源12的数量与蛋盘11的数量对应；光源12是一根或多根led灯带；光源是多根led灯带时，多根led灯带相并行，相邻两根led灯带之间的距离不小于25cm。

本实用新型解决鹅种蛋孵化所需的光照问题，能够准确控制光照强弱、光照周期；光照均匀性高，充分利用光能，成本低，产热少，不影响孵化机的温度调控，实用性强。在原有小型八角式鹅孵化机的基础上，通过重新设计蛋架结构，调整孵化装置内部结构，新增光照系统，实用新型出一种led光照鹅孵化机及光源布置方式。蛋架的结构与尺寸在八角式蛋架的基础上，将每层蛋盘托的竖直间距调整为20cm，这样保证了每层灯带水平面至鹅种蛋的垂直距离大于15cm，这样大大提高了光照的均匀性；并且每层种蛋垂直间距的增大有利于孵化后期鹅种蛋散热，因为鹅种蛋孵化后期发热量大，散热需求远大于鸡蛋。将led灯带安装于蛋架上，将led灯带自蛋架顶层，按每层种蛋上方均匀分布三根灯带的方式一条龙缠绕下来，灯带的正面向下，正对每层种蛋；同一层的灯带位于同一平面，每相邻两条灯带的水平距离为25cm，蛋架的层间距为20cm，灯带这样的位置参数是参照灯带光照试验结果来选取，保证了光照的均匀性，科学合理。位于每层种蛋正上方的灯带套装于透明有机玻璃的圆管中，将圆管固定于每层蛋盘下方蛋架上，圆管长度与蛋架宽相等。除每层种蛋正上方的灯带外，其余部分做遮光处理，提高光照均匀性。灯带用尼龙扎带固定在蛋架上，并跟随蛋架的转动而转动，在转动过程中，灯带平面仍保持在种蛋上方，相对位置不变，保证了光照稳定性。透明有机玻璃圆管有良好的散光效果，进一步提高了光照的均匀性，也避免的光照聚集于一点，产生局部高温。led灯带采用柔韧性较好的类型，额定电压为12v，具有安装方便、使用安全的特性，并且成本低。针对光照所需的各种要求，灯带的控制运用了变压器、电流调节器、时控开关以及手动开关，保证了操作的安全方便，并且独立的光照控制箱将各个新增器件组合安装在一起，方便人工操控与维修。蛋盘为塑料材质。

光照控制箱将变压器、电流调节器、时控开关放入定制好的箱壳中，放置于孵化机装置上方。本实用新型在孵化装置领域提出一个新概念：光照调节系统。对于孵化装置内的光照调节系统属于孵化机的一个独立系统，与孵化装置的湿度调节系统、温度调节系统性质相同。

光照所用的光源均为led灯带，除每层种蛋上方外的灯带，如拐角处的灯带均做遮光处理，以保证光照的均匀性。

以上的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求确定的保护范围内。