专利名称：无电耗计卡定量供电表的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种具有计价配电功能的电计量装置。
现电力部门实现计价收费主要依靠电度表。即电力部门派出抄表员去记录用户耗电情况，再根据抄表计录收取电费。随着电力事业的发展，现全中国电度表已超亿块，每年抄表员大量增加，工时消耗大，管理复杂而混乱。电力部门因此而需支付数亿元的费用，而且现行的电费收取程序只能采先用电后交费的方法，很多用户长期拖欠电费严重损害了电力部门的利益，直接影响了电力事业的发展。目前，国内外在分时计费，自动抄表等方面都做了大量的改进，但都无法彻底改变先用电后付费的传统管理模式，这在科学管理水平日益提高的商品社会显得十分不协调。
本实用新型目的在于提供一种具有记价配电定量供电的新式计价电度表的结构设计，它可据电力管理部门发行的计介电卡实现对用户计量供电，自动实现对用户电源的切换。
本实用新型的基本构思是在原有计量用电的电度表基础上设置一个电源切换开关，借助这个开关实现对用户电源的切换，另外设置一个计量控制开关，借助这个开关实现对用户先计介然后定量供电，达到用户付费的电量标准后该控制开关会控制电源切换开关实现自动切断；另外还设置有计量传感器，它用来检测用户耗电是否达到付费标准，并将检测到的信号传给计量控制开关及电源切换开关；此外还设置有一个计介电卡识别器，它用来测试用户插入的计介电卡是否合法，并将已计费的信号传递给电源切换开关和计量控制开关，与计介电卡识别器配套的有一个瞬时直流电源，它提供检测计价电卡时所需的瞬时电流。市电通过计量电度表后接至电源切换开关，只有在切换开关闭合后用户才能得到正常供电，电源切换开关的输出端子接至用户，而信号端子接至计量控制开关的驱动线圈，电源切换开关的驱动线圈分别与计价电卡识别器与及计量控制开关的控制端子相连接，从而实现电源切换开关的闭合和切断。计量传感器装置在计量电度表上，并将计价电量信号线接至计量控制开关，在耗电量达到定值后，使计量控制开关动作促使电源切换开关完成切换。瞬时直流电源接在计量电度表后的电源线上，并将直流电输至计介电卡识别器。计价电卡识别器具有输出，输入控制线，其输入控制线与计价电卡相匹配，其输出控制线分别接至电源切换开关和计量控制开关，用来传输操作信号。本实用新型具备以上的结构即可实现本发明的目的，由电力管理部门特制的计价电卡被计价电卡识别器验后即启动控制开关完成电源切换开关的闭合，开始向用户供电。同时计量控制开关启动处于检测状态，此时计量电度表计数，当计数达到计价电卡的额定值后，计量传感器导出电信号实现计量控制开关和电源切换开关的复位，即切断用户电源，此时用户如想继续用电必须购买新的计价电卡，这也就实现了本发明的目的。
以下结合附图给出的实施例进一步说明本实用新型的目的是如何实现的
图1为本实用新型的结构设计框图。
图2为本实用新型各部结构的接线示意图。
图3为计价电卡，计价电卡识别器和瞬时直流电源的电原理图。
其中1代表计量电度表，N代表计量电度表中的数字码盘，2代表电源切换开关，X1、X2为电源切换开关1的两个磁力驱动线圈，K1－1，K1－2，K1－3代表电源切换开关的三组触点，3代表计量控制开关，X3、X4代表计量控制开关的两个磁力驱动线圈，K2－1、K2－2代表计量控制开关的两组触点，4代表计量传感器，P1、P2代表两个磁驱动干簧管，5代表计价电卡识别器，其中J代表直流继电器，K3代表J的一组常开触点。L代表接线板，6代表瞬时直流电源，K4代表一个自复位按钮式开关，T1代表电源变压器，M代表桥式整流器，7806为一个三端稳压电路。7代表计价电卡，W1、W2代表配套插件。A、B代表计量电度表输出端的两根电源线。
由图2可以看出，电源切换开关2为一个双向磁力驱动的三刀双掷自闭锁开关，由两个驱动线圈X1、X2和三组触点及配套的机械部件组成，驱动线圈X1、X2接通电源后可实现该开关的两个状态(实线位和虚线位)的转换，利用中间悬摆式按键的开关结构可以实现每个状态下弹簧自闭锁，其机械传动部分可参考床开关。其中两刀(K1－1、K1－2)接用户输出端子和电度表输出端(A、B)，由于这两刀右边静触点与动触点连接起来，呈单掷开关用，电源切换开关中另一刀(K1－3)的两个定触点分别接驱动线圈X1和计量控制开关3的一个定触点(K2－2)，该刀的动触点接至电度表输出线A，驱动线圈X1的另一端接至计价电卡识别器5中的控制开关K3上，驱动线圈X2的一端接电度表输出线B，另一端接至计量传感器P1的一端。
从图2还可以看出，计量控制开关2为一个双向磁力驱动双刀双掷自闭锁式开关，由两个驱动线圈(X3、X4)，两组触点(K2－1，K2－2)及配套的机械传动间件组成，其中每组触点都有一个静触点与动触点相连呈局部看每刀都相当于一个单掷开关状态，但全局仍是一个双掷开关。其中触点K2－1中一个触点接至电度表输出端A，一个接至计量传感器P2的一端，另组触点K2－2一个接至计量传感器P1的一端，另一个接至电源切换开关1的触点K1－3上。驱动线圈X3的一端接至电度表输出端A，另一端接至计价电卡识别器5控制的开关K3，驱动线圈X4的一端接到计量传感器P2的一端，另一端接至电度表1输出端B。
从图上可以明显看出，计量传感器4为两个磁驱动式干簧管(P1、P2)，它设置在计量电度表1的数字码盘N附近，其中P2设置在十位计数盘位置，P1设置在百位计数盘位置。此时如对计量电度表1中的数字码盘略加改造即可实现电计量的传感。如在十位计数盘的“5”字位设置一个永磁体，在百位计数盘的“1”字位设置一个永磁体。当永磁体接近干簧管时，即实现闭合，于是将用户已耗电50度或100度的计量信号传递至计量控制开关3和电源切换开关2，从而实现定量切换。
从图3可以看出，计电卡识别器5由数字解码电路和电流放大电路组成，其中继电器J为电流放大电路的负载，控制开关K3为J的一组常开触点。实施例中所给出的电原理图中数字解码电路由集成块MC145028和外围器件电阻R1、R2，电容C1、C2及编码线板L组成，电流放大电路由三极管G1，继电器J和偏置电阻R3组成，触发信号由集成块第11脚引出，经电阻R3加在三极管G1的基板上。
由图3看出瞬时直流电源6由电源变压器T1，桥式整流器M，滤波电容C3和三端稳压块7806组成，其特征在于在电源变压器下的原边线圈回路中接入一个按钮式自复位开关K4。按下开关K4即可向计价电卡识别器2提供直流电源，松开按钮该直流电源即切断，借此实现瞬时供电。
从图3还可以看出计价电卡7可简便地采用有源可擦除ROM卡(EEPROM)及外围器件R4、R5、R6搭接而成，配有三端插头W1与借助三端插座W2对接实现与计价电卡识别器5的信号线接通。如果已存入EEPROM中的编码与计电卡识别器3中已编密码相吻合，则从集成块第11脚输出触发信号使三极管G1导通，于是J吸合，触点开关K3闭合，线圈X1启动将电源切换开关2中的动触点由图示实线位置驱动转换为虚线位置。即将电度表后的输出线(A、B)与用户电路接通，开始向用户供电。在X1线圈导通同时，线圈X3同时导通，驱动计量控制开关3中的动触点也由图2示实线位置转换为虚线位置。完成了开关位置切换后，由于机械式自闭锁机构作用使线圈X1、X2即时掉电也可保持状态不变。因此，插上计价电卡按下K4几秒钟即可完成送电过程。松开K4供电表继续向用户供电，而整个附加装置(除计量电度表外)没有任何电耗增加，这正是本设计的最显著特点之一。计价电卡经识别一次后存贮编码立即被擦除，此时取下计价电卡与否不影响正常供电。除EEPROM外还可采用电磁卡做计价电卡，当用户耗电50度后，设在十位计数盘“5”字位上的永磁体会使干簧管P2导通，造成线圈X4启动，驱动计量控制开关3的动触点回复到实线位置。此位置下形成驱动线圈X2的供电回路中串接干簧管P1，换句话说即驱动线圈X2处受控于P1的状态下。如果用户继续用电不做处理一旦达到100度，即位于百位计数盘“1”字位上的永磁体将使干簧管P1导通，从而使驱动线圈X2启动完成电源切换开关的状态改换，即动触点回到实线位置，切断用户电源。这表明用户付费电量已供完，想继续使用电，必须到电管部门购买新卡，或将旧卡送回重新注入密码。如果用户不愿中途断电只须在耗电50度后，重新插入有效计价电卡按下K4启动一次，在驱动线圈X3的作用下，已处实现位置的计量控制开关2重被驱动到虚线位置，此后即使到了100度电耗，由于驱动线圈X2无法导通，故计量电度表继续供电直至供电到一个100度。计价电卡可重复应用，供电部门可根据每个用户的编号写入不同密码，实现用户计费，密码号写入，财务监督统计等系列微机化管理，有利于提高电力部分电费计价的科学管理水平，用户只须及时购买新卡即可实现连接供电过程。而且任一停电过程不会破坏供电状态。
按本实用新型的基本构思制成的新型电表，基本上不增加电耗，结构简单，成本低廉，而且对旧表的改造十分方便，特别是从根本上改变了选用电后付费的管理模式，减少了大量的管理费用和人力消耗，具有极大的推广价值。
权利要求1.一种无电耗计卡定量供电表，其结构中包括一个计量用电的电度表1，其特征在于该定量供电表中还设置有电源切换开关2，计量控制开关3，计量传感器4，计价电卡识别器5及配套的瞬时直流电源6，市电通过计量电度表1后接至电源切换开关2，电源切换开关2的输出端子接至用户，而信号端子接至计量控制开关3的驱动线圈，电源切换开关2的驱动线圈分别与计价电卡识别器及计量控制开关3的控制端子相连接，计量传感器4装置在计量电度表1上并将计价电量信号线接至计量控制开关3，瞬时直流电源6接在计量电度表后的电源线上并将直流电输至计介电卡识别器5，计价电卡识别器5具有输出，输入控制线，其输入控制线与计价电卡7相匹配，其输出控制线分别接至电源切换开关1和计量控制开关2。
2.根据权利要求1所说的定量供电表，其特征在于电源切换开关2为一个双向磁力驱动的三刀双掷自闭锁开关，由两个驱动线圈X1、X2和三组触点及配套的机械部件组成，其中两刀(K1－1、K1－2)接用户输出端子和电度表输出端(A、B)，其右边静触点与动触点连接，呈单掷开关用，另一刀(K1－3)的两个定触点分别接电源切换开关1的驱动线圈X1和计量控制开关2的一个定触点K2－2，该刀的动触点接至电度表输出线A，驱动线圈X1的另一端接至计价电卡识别器5中的控制开关K3上，驱动线圈X2的一端接电度表输出线B，线圈X2的另一端接至计量传感器P1的一端。
3.根据权利要求1所说的定量供电表，其特征在于所说的计量控制开关2为一个双向磁力驱动双刀双掷自闭锁式开关，由两个驱动线圈(X3、X4)，两组触点(K2－1，K2－2)及配套的机械传动间件组成，其中每组触点都有一个静触点与动触点相连呈一个单掷开关状态，触点K2－1中一个接至电度表输出端A，一个接至计量传感器P2的一端，另组触点K2－2一个接至计量传感器P1的一端，另一个接至电源切换开关1的触点K1－3，驱动线圈X3的一端接至电度表输出端A，另一端接至计价电卡识别器5控制的开关K3，驱动线圈X4的一端接到计量传感器P2的一端，另一端接至电度表输出端B。
4.根据权利要求1所述的定量供电表，其特征在于计量传感器4为两个磁驱动式干簧管(P1、P2)，设置在计量电度表1的数字码盘N附近，其中P2设置在十位计数盘位置，P1设置在百位计数盘位置。
5.根据权利要求1所说的定量供电表，其特征在于在计量电度表数字码盘N中的十位计数盘“5”字位设置一个永磁体，在百位计数盘的“1”字位设置一个永磁体。
6.根据权利要求1所述的定量供电表，其特征在于计电卡识别器5由数字解码电路和电流放大电路组成，其中继电器J为电流放大电路的负载，控制开关K3为J的一组常开触点。
7.根据权利要求6所述的定量供电表，其特征在于计价电卡识别器5中的数字解码电路由集成块MC145028和外围器件电阻R1、R2，电容C1、C2及编码线板L组成，电流放大电路由三极管G1，继电器J和偏置电阻R3组成，触发信号由集成块第11脚引出，经电阻R3加在三极管G1的基板上。
8.根据权利要求1所述的定量供电表，其中瞬时直流电源6由电源变压器T1，桥式整流器M，滤波电容C3和三端稳压块7806组成，其特征在于在电源变压器下的原边线圈回路中接入一一个按钮式自复位开关K4。
9.根据权利要求1所述的定量供电表，其特征在于配套计价电卡7采用有源可擦除ROM卡(EEPROM)及外围器件R4、R5、R6搭接而成，通过插头、插座(W1、W2)对接实现与计价电卡识别器5的信号线接通。
10.根据权利要求1所说的定量供电表，其特征在于所说的计价电卡还可采用磁卡。
专利摘要本实用新型公开了一种无电耗计卡定量供电的结构设计，由计量电度表，电源切换开关，计量控制开关，计量传感器，计介电卡识别器，瞬时直流电源及配套计介电卡几部分组成，计介电卡为有价电费凭证，经计介电卡识别器可判断其真实性，然后计介供电。当达到计费电量时可实现自动切换，也可以实现无间歇供电，从根本上解决了先用电后交电费的管理矛盾。不但使电力部门节约了大量人力、物力、财力，而且可以大大提高电力部门的自动化管理水平，为节电做出贡献。
文档编号G01R11/56GK2155022SQ9320483
公开日1994年2月2日 申请日期1993年3月5日 优先权日1993年3月5日
发明者刘贵平 申请人:刘贵平