專利名稱：無電耗計(jì)卡定量供電表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種具有計(jì)價(jià)配電功能的電計(jì)量裝置。
現(xiàn)電力部門實(shí)現(xiàn)計(jì)價(jià)收費(fèi)主要依靠電度表。即電力部門派出抄表員去記錄用戶耗電情況，再根據(jù)抄表計(jì)錄收取電費(fèi)。隨著電力事業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)全中國電度表已超億塊，每年抄表員大量增加，工時(shí)消耗大，管理復(fù)雜而混亂。電力部門因此而需支付數(shù)億元的費(fèi)用，而且現(xiàn)行的電費(fèi)收取程序只能采先用電后交費(fèi)的方法，很多用戶長期拖欠電費(fèi)嚴(yán)重?fù)p害了電力部門的利益，直接影響了電力事業(yè)的發(fā)展。目前，國內(nèi)外在分時(shí)計(jì)費(fèi)，自動(dòng)抄表等方面都做了大量的改進(jìn)，但都無法徹底改變先用電后付費(fèi)的傳統(tǒng)管理模式，這在科學(xué)管理水平日益提高的商品社會(huì)顯得十分不協(xié)調(diào)。
本實(shí)用新型目的在于提供一種具有記價(jià)配電定量供電的新式計(jì)價(jià)電度表的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，它可據(jù)電力管理部門發(fā)行的計(jì)介電卡實(shí)現(xiàn)對用戶計(jì)量供電，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)對用戶電源的切換。
本實(shí)用新型的基本構(gòu)思是在原有計(jì)量用電的電度表基礎(chǔ)上設(shè)置一個(gè)電源切換開關(guān)，借助這個(gè)開關(guān)實(shí)現(xiàn)對用戶電源的切換，另外設(shè)置一個(gè)計(jì)量控制開關(guān)，借助這個(gè)開關(guān)實(shí)現(xiàn)對用戶先計(jì)介然后定量供電，達(dá)到用戶付費(fèi)的電量標(biāo)準(zhǔn)后該控制開關(guān)會(huì)控制電源切換開關(guān)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切斷；另外還設(shè)置有計(jì)量傳感器，它用來檢測用戶耗電是否達(dá)到付費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，并將檢測到的信號(hào)傳給計(jì)量控制開關(guān)及電源切換開關(guān)；此外還設(shè)置有一個(gè)計(jì)介電卡識(shí)別器，它用來測試用戶插入的計(jì)介電卡是否合法，并將已計(jì)費(fèi)的信號(hào)傳遞給電源切換開關(guān)和計(jì)量控制開關(guān)，與計(jì)介電卡識(shí)別器配套的有一個(gè)瞬時(shí)直流電源，它提供檢測計(jì)價(jià)電卡時(shí)所需的瞬時(shí)電流。市電通過計(jì)量電度表后接至電源切換開關(guān)，只有在切換開關(guān)閉合后用戶才能得到正常供電，電源切換開關(guān)的輸出端子接至用戶，而信號(hào)端子接至計(jì)量控制開關(guān)的驅(qū)動(dòng)線圈，電源切換開關(guān)的驅(qū)動(dòng)線圈分別與計(jì)價(jià)電卡識(shí)別器與及計(jì)量控制開關(guān)的控制端子相連接，從而實(shí)現(xiàn)電源切換開關(guān)的閉合和切斷。計(jì)量傳感器裝置在計(jì)量電度表上，并將計(jì)價(jià)電量信號(hào)線接至計(jì)量控制開關(guān)，在耗電量達(dá)到定值后，使計(jì)量控制開關(guān)動(dòng)作促使電源切換開關(guān)完成切換。瞬時(shí)直流電源接在計(jì)量電度表后的電源線上，并將直流電輸至計(jì)介電卡識(shí)別器。計(jì)價(jià)電卡識(shí)別器具有輸出，輸入控制線，其輸入控制線與計(jì)價(jià)電卡相匹配，其輸出控制線分別接至電源切換開關(guān)和計(jì)量控制開關(guān)，用來傳輸操作信號(hào)。本實(shí)用新型具備以上的結(jié)構(gòu)即可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，由電力管理部門特制的計(jì)價(jià)電卡被計(jì)價(jià)電卡識(shí)別器驗(yàn)后即啟動(dòng)控制開關(guān)完成電源切換開關(guān)的閉合，開始向用戶供電。同時(shí)計(jì)量控制開關(guān)啟動(dòng)處于檢測狀態(tài)，此時(shí)計(jì)量電度表計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)達(dá)到計(jì)價(jià)電卡的額定值后，計(jì)量傳感器導(dǎo)出電信號(hào)實(shí)現(xiàn)計(jì)量控制開關(guān)和電源切換開關(guān)的復(fù)位，即切斷用戶電源，此時(shí)用戶如想繼續(xù)用電必須購買新的計(jì)價(jià)電卡，這也就實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的目的。
以下結(jié)合附圖給出的實(shí)施例進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的目的是如何實(shí)現(xiàn)的

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框圖。
圖2為本實(shí)用新型各部結(jié)構(gòu)的接線示意圖。
圖3為計(jì)價(jià)電卡，計(jì)價(jià)電卡識(shí)別器和瞬時(shí)直流電源的電原理圖。
其中1代表計(jì)量電度表，N代表計(jì)量電度表中的數(shù)字碼盤，2代表電源切換開關(guān)，X1、X2為電源切換開關(guān)1的兩個(gè)磁力驅(qū)動(dòng)線圈，K1－1，K1－2，K1－3代表電源切換開關(guān)的三組觸點(diǎn)，3代表計(jì)量控制開關(guān)，X3、X4代表計(jì)量控制開關(guān)的兩個(gè)磁力驅(qū)動(dòng)線圈，K2－1、K2－2代表計(jì)量控制開關(guān)的兩組觸點(diǎn)，4代表計(jì)量傳感器，P1、P2代表兩個(gè)磁驅(qū)動(dòng)干簧管，5代表計(jì)價(jià)電卡識(shí)別器，其中J代表直流繼電器，K3代表J的一組常開觸點(diǎn)。L代表接線板，6代表瞬時(shí)直流電源，K4代表一個(gè)自復(fù)位按鈕式開關(guān)，T1代表電源變壓器，M代表橋式整流器，7806為一個(gè)三端穩(wěn)壓電路。7代表計(jì)價(jià)電卡，W1、W2代表配套插件。A、B代表計(jì)量電度表輸出端的兩根電源線。
由圖2可以看出，電源切換開關(guān)2為一個(gè)雙向磁力驅(qū)動(dòng)的三刀雙擲自閉鎖開關(guān)，由兩個(gè)驅(qū)動(dòng)線圈X1、X2和三組觸點(diǎn)及配套的機(jī)械部件組成，驅(qū)動(dòng)線圈X1、X2接通電源后可實(shí)現(xiàn)該開關(guān)的兩個(gè)狀態(tài)(實(shí)線位和虛線位)的轉(zhuǎn)換，利用中間懸擺式按鍵的開關(guān)結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)每個(gè)狀態(tài)下彈簧自閉鎖，其機(jī)械傳動(dòng)部分可參考床開關(guān)。其中兩刀(K1－1、K1－2)接用戶輸出端子和電度表輸出端(A、B)，由于這兩刀右邊靜觸點(diǎn)與動(dòng)觸點(diǎn)連接起來，呈單擲開關(guān)用，電源切換開關(guān)中另一刀(K1－3)的兩個(gè)定觸點(diǎn)分別接驅(qū)動(dòng)線圈X1和計(jì)量控制開關(guān)3的一個(gè)定觸點(diǎn)(K2－2)，該刀的動(dòng)觸點(diǎn)接至電度表輸出線A，驅(qū)動(dòng)線圈X1的另一端接至計(jì)價(jià)電卡識(shí)別器5中的控制開關(guān)K3上，驅(qū)動(dòng)線圈X2的一端接電度表輸出線B，另一端接至計(jì)量傳感器P1的一端。
從圖2還可以看出，計(jì)量控制開關(guān)2為一個(gè)雙向磁力驅(qū)動(dòng)雙刀雙擲自閉鎖式開關(guān)，由兩個(gè)驅(qū)動(dòng)線圈(X3、X4)，兩組觸點(diǎn)(K2－1，K2－2)及配套的機(jī)械傳動(dòng)間件組成，其中每組觸點(diǎn)都有一個(gè)靜觸點(diǎn)與動(dòng)觸點(diǎn)相連呈局部看每刀都相當(dāng)于一個(gè)單擲開關(guān)狀態(tài)，但全局仍是一個(gè)雙擲開關(guān)。其中觸點(diǎn)K2－1中一個(gè)觸點(diǎn)接至電度表輸出端A，一個(gè)接至計(jì)量傳感器P2的一端，另組觸點(diǎn)K2－2一個(gè)接至計(jì)量傳感器P1的一端，另一個(gè)接至電源切換開關(guān)1的觸點(diǎn)K1－3上。驅(qū)動(dòng)線圈X3的一端接至電度表輸出端A，另一端接至計(jì)價(jià)電卡識(shí)別器5控制的開關(guān)K3，驅(qū)動(dòng)線圈X4的一端接到計(jì)量傳感器P2的一端，另一端接至電度表1輸出端B。
從圖上可以明顯看出，計(jì)量傳感器4為兩個(gè)磁驅(qū)動(dòng)式干簧管(P1、P2)，它設(shè)置在計(jì)量電度表1的數(shù)字碼盤N附近，其中P2設(shè)置在十位計(jì)數(shù)盤位置，P1設(shè)置在百位計(jì)數(shù)盤位置。此時(shí)如對計(jì)量電度表1中的數(shù)字碼盤略加改造即可實(shí)現(xiàn)電計(jì)量的傳感。如在十位計(jì)數(shù)盤的“5”字位設(shè)置一個(gè)永磁體，在百位計(jì)數(shù)盤的“1”字位設(shè)置一個(gè)永磁體。當(dāng)永磁體接近干簧管時(shí)，即實(shí)現(xiàn)閉合，于是將用戶已耗電50度或100度的計(jì)量信號(hào)傳遞至計(jì)量控制開關(guān)3和電源切換開關(guān)2，從而實(shí)現(xiàn)定量切換。
從圖3可以看出，計(jì)電卡識(shí)別器5由數(shù)字解碼電路和電流放大電路組成，其中繼電器J為電流放大電路的負(fù)載，控制開關(guān)K3為J的一組常開觸點(diǎn)。實(shí)施例中所給出的電原理圖中數(shù)字解碼電路由集成塊MC145028和外圍器件電阻R1、R2，電容C1、C2及編碼線板L組成，電流放大電路由三極管G1，繼電器J和偏置電阻R3組成，觸發(fā)信號(hào)由集成塊第11腳引出，經(jīng)電阻R3加在三極管G1的基板上。
由圖3看出瞬時(shí)直流電源6由電源變壓器T1，橋式整流器M，濾波電容C3和三端穩(wěn)壓塊7806組成，其特征在于在電源變壓器下的原邊線圈回路中接入一個(gè)按鈕式自復(fù)位開關(guān)K4。按下開關(guān)K4即可向計(jì)價(jià)電卡識(shí)別器2提供直流電源，松開按鈕該直流電源即切斷，借此實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)供電。
從圖3還可以看出計(jì)價(jià)電卡7可簡便地采用有源可擦除ROM卡(EEPROM)及外圍器件R4、R5、R6搭接而成，配有三端插頭W1與借助三端插座W2對接實(shí)現(xiàn)與計(jì)價(jià)電卡識(shí)別器5的信號(hào)線接通。如果已存入EEPROM中的編碼與計(jì)電卡識(shí)別器3中已編密碼相吻合，則從集成塊第11腳輸出觸發(fā)信號(hào)使三極管G1導(dǎo)通，于是J吸合，觸點(diǎn)開關(guān)K3閉合，線圈X1啟動(dòng)將電源切換開關(guān)2中的動(dòng)觸點(diǎn)由圖示實(shí)線位置驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換為虛線位置。即將電度表后的輸出線(A、B)與用戶電路接通，開始向用戶供電。在X1線圈導(dǎo)通同時(shí)，線圈X3同時(shí)導(dǎo)通，驅(qū)動(dòng)計(jì)量控制開關(guān)3中的動(dòng)觸點(diǎn)也由圖2示實(shí)線位置轉(zhuǎn)換為虛線位置。完成了開關(guān)位置切換后，由于機(jī)械式自閉鎖機(jī)構(gòu)作用使線圈X1、X2即時(shí)掉電也可保持狀態(tài)不變。因此，插上計(jì)價(jià)電卡按下K4幾秒鐘即可完成送電過程。松開K4供電表繼續(xù)向用戶供電，而整個(gè)附加裝置(除計(jì)量電度表外)沒有任何電耗增加，這正是本設(shè)計(jì)的最顯著特點(diǎn)之一。計(jì)價(jià)電卡經(jīng)識(shí)別一次后存貯編碼立即被擦除，此時(shí)取下計(jì)價(jià)電卡與否不影響正常供電。除EEPROM外還可采用電磁卡做計(jì)價(jià)電卡，當(dāng)用戶耗電50度后，設(shè)在十位計(jì)數(shù)盤“5”字位上的永磁體會(huì)使干簧管P2導(dǎo)通，造成線圈X4啟動(dòng)，驅(qū)動(dòng)計(jì)量控制開關(guān)3的動(dòng)觸點(diǎn)回復(fù)到實(shí)線位置。此位置下形成驅(qū)動(dòng)線圈X2的供電回路中串接干簧管P1，換句話說即驅(qū)動(dòng)線圈X2處受控于P1的狀態(tài)下。如果用戶繼續(xù)用電不做處理一旦達(dá)到100度，即位于百位計(jì)數(shù)盤“1”字位上的永磁體將使干簧管P1導(dǎo)通，從而使驅(qū)動(dòng)線圈X2啟動(dòng)完成電源切換開關(guān)的狀態(tài)改換，即動(dòng)觸點(diǎn)回到實(shí)線位置，切斷用戶電源。這表明用戶付費(fèi)電量已供完，想繼續(xù)使用電，必須到電管部門購買新卡，或?qū)⑴f卡送回重新注入密碼。如果用戶不愿中途斷電只須在耗電50度后，重新插入有效計(jì)價(jià)電卡按下K4啟動(dòng)一次，在驅(qū)動(dòng)線圈X3的作用下，已處實(shí)現(xiàn)位置的計(jì)量控制開關(guān)2重被驅(qū)動(dòng)到虛線位置，此后即使到了100度電耗，由于驅(qū)動(dòng)線圈X2無法導(dǎo)通，故計(jì)量電度表繼續(xù)供電直至供電到一個(gè)100度。計(jì)價(jià)電卡可重復(fù)應(yīng)用，供電部門可根據(jù)每個(gè)用戶的編號(hào)寫入不同密碼，實(shí)現(xiàn)用戶計(jì)費(fèi)，密碼號(hào)寫入，財(cái)務(wù)監(jiān)督統(tǒng)計(jì)等系列微機(jī)化管理，有利于提高電力部分電費(fèi)計(jì)價(jià)的科學(xué)管理水平，用戶只須及時(shí)購買新卡即可實(shí)現(xiàn)連接供電過程。而且任一停電過程不會(huì)破壞供電狀態(tài)。
按本實(shí)用新型的基本構(gòu)思制成的新型電表，基本上不增加電耗，結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，而且對舊表的改造十分方便，特別是從根本上改變了選用電后付費(fèi)的管理模式，減少了大量的管理費(fèi)用和人力消耗，具有極大的推廣價(jià)值。
權(quán)利要求1.一種無電耗計(jì)卡定量供電表，其結(jié)構(gòu)中包括一個(gè)計(jì)量用電的電度表1，其特征在于該定量供電表中還設(shè)置有電源切換開關(guān)2，計(jì)量控制開關(guān)3，計(jì)量傳感器4，計(jì)價(jià)電卡識(shí)別器5及配套的瞬時(shí)直流電源6，市電通過計(jì)量電度表1后接至電源切換開關(guān)2，電源切換開關(guān)2的輸出端子接至用戶，而信號(hào)端子接至計(jì)量控制開關(guān)3的驅(qū)動(dòng)線圈，電源切換開關(guān)2的驅(qū)動(dòng)線圈分別與計(jì)價(jià)電卡識(shí)別器及計(jì)量控制開關(guān)3的控制端子相連接，計(jì)量傳感器4裝置在計(jì)量電度表1上并將計(jì)價(jià)電量信號(hào)線接至計(jì)量控制開關(guān)3，瞬時(shí)直流電源6接在計(jì)量電度表后的電源線上并將直流電輸至計(jì)介電卡識(shí)別器5，計(jì)價(jià)電卡識(shí)別器5具有輸出，輸入控制線，其輸入控制線與計(jì)價(jià)電卡7相匹配，其輸出控制線分別接至電源切換開關(guān)1和計(jì)量控制開關(guān)2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說的定量供電表，其特征在于電源切換開關(guān)2為一個(gè)雙向磁力驅(qū)動(dòng)的三刀雙擲自閉鎖開關(guān)，由兩個(gè)驅(qū)動(dòng)線圈X1、X2和三組觸點(diǎn)及配套的機(jī)械部件組成，其中兩刀(K1－1、K1－2)接用戶輸出端子和電度表輸出端(A、B)，其右邊靜觸點(diǎn)與動(dòng)觸點(diǎn)連接，呈單擲開關(guān)用，另一刀(K1－3)的兩個(gè)定觸點(diǎn)分別接電源切換開關(guān)1的驅(qū)動(dòng)線圈X1和計(jì)量控制開關(guān)2的一個(gè)定觸點(diǎn)K2－2，該刀的動(dòng)觸點(diǎn)接至電度表輸出線A，驅(qū)動(dòng)線圈X1的另一端接至計(jì)價(jià)電卡識(shí)別器5中的控制開關(guān)K3上，驅(qū)動(dòng)線圈X2的一端接電度表輸出線B，線圈X2的另一端接至計(jì)量傳感器P1的一端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所說的定量供電表，其特征在于所說的計(jì)量控制開關(guān)2為一個(gè)雙向磁力驅(qū)動(dòng)雙刀雙擲自閉鎖式開關(guān)，由兩個(gè)驅(qū)動(dòng)線圈(X3、X4)，兩組觸點(diǎn)(K2－1，K2－2)及配套的機(jī)械傳動(dòng)間件組成，其中每組觸點(diǎn)都有一個(gè)靜觸點(diǎn)與動(dòng)觸點(diǎn)相連呈一個(gè)單擲開關(guān)狀態(tài)，觸點(diǎn)K2－1中一個(gè)接至電度表輸出端A，一個(gè)接至計(jì)量傳感器P2的一端，另組觸點(diǎn)K2－2一個(gè)接至計(jì)量傳感器P1的一端，另一個(gè)接至電源切換開關(guān)1的觸點(diǎn)K1－3，驅(qū)動(dòng)線圈X3的一端接至電度表輸出端A，另一端接至計(jì)價(jià)電卡識(shí)別器5控制的開關(guān)K3，驅(qū)動(dòng)線圈X4的一端接到計(jì)量傳感器P2的一端，另一端接至電度表輸出端B。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定量供電表，其特征在于計(jì)量傳感器4為兩個(gè)磁驅(qū)動(dòng)式干簧管(P1、P2)，設(shè)置在計(jì)量電度表1的數(shù)字碼盤N附近，其中P2設(shè)置在十位計(jì)數(shù)盤位置，P1設(shè)置在百位計(jì)數(shù)盤位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所說的定量供電表，其特征在于在計(jì)量電度表數(shù)字碼盤N中的十位計(jì)數(shù)盤“5”字位設(shè)置一個(gè)永磁體，在百位計(jì)數(shù)盤的“1”字位設(shè)置一個(gè)永磁體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定量供電表，其特征在于計(jì)電卡識(shí)別器5由數(shù)字解碼電路和電流放大電路組成，其中繼電器J為電流放大電路的負(fù)載，控制開關(guān)K3為J的一組常開觸點(diǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的定量供電表，其特征在于計(jì)價(jià)電卡識(shí)別器5中的數(shù)字解碼電路由集成塊MC145028和外圍器件電阻R1、R2，電容C1、C2及編碼線板L組成，電流放大電路由三極管G1，繼電器J和偏置電阻R3組成，觸發(fā)信號(hào)由集成塊第11腳引出，經(jīng)電阻R3加在三極管G1的基板上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定量供電表，其中瞬時(shí)直流電源6由電源變壓器T1，橋式整流器M，濾波電容C3和三端穩(wěn)壓塊7806組成，其特征在于在電源變壓器下的原邊線圈回路中接入一一個(gè)按鈕式自復(fù)位開關(guān)K4。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定量供電表，其特征在于配套計(jì)價(jià)電卡7采用有源可擦除ROM卡(EEPROM)及外圍器件R4、R5、R6搭接而成，通過插頭、插座(W1、W2)對接實(shí)現(xiàn)與計(jì)價(jià)電卡識(shí)別器5的信號(hào)線接通。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所說的定量供電表，其特征在于所說的計(jì)價(jià)電卡還可采用磁卡。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種無電耗計(jì)卡定量供電的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，由計(jì)量電度表，電源切換開關(guān)，計(jì)量控制開關(guān)，計(jì)量傳感器，計(jì)介電卡識(shí)別器，瞬時(shí)直流電源及配套計(jì)介電卡幾部分組成，計(jì)介電卡為有價(jià)電費(fèi)憑證，經(jīng)計(jì)介電卡識(shí)別器可判斷其真實(shí)性，然后計(jì)介供電。當(dāng)達(dá)到計(jì)費(fèi)電量時(shí)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換，也可以實(shí)現(xiàn)無間歇供電，從根本上解決了先用電后交電費(fèi)的管理矛盾。不但使電力部門節(jié)約了大量人力、物力、財(cái)力，而且可以大大提高電力部門的自動(dòng)化管理水平，為節(jié)電做出貢獻(xiàn)。
文檔編號(hào)G01R11/56GK2155022SQ9320483
公開日1994年2月2日 申請日期1993年3月5日 優(yōu)先權(quán)日1993年3月5日
發(fā)明者劉貴平 申請人:劉貴平