专利名称：卡式电度表的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种预收费的电度表。
目前，普通电度表的主要缺点是查表收费工作量大，并且电力部门需先供电后收费，不利于资金的及时回收。为了克服这一不足之处，许多预收费电度表相继问世，如智能卡式数字电度表，保密卡式电度表，纸卡电度表和投筹投币式电度表等。上述这些预收费电度表大多需配备可充电电池组，在新旧卡替换时大多会切断用户电源，且用户卡，筹码或电币大多造价高而需回收修复替换。此外，保密卡式电度表的保密卡与电度表需一一对应，难于批量生产和自由购买；纸卡电度表添加的机械零件多，容易降低电度表的灵敏度，且纸卡易仿造，可多次使用，核对用电量时需向用户索卡检查，工作量也很大。近期公开的申请号为92208485.8、公开告号为CN2121691U的实用新型专利投币式单相定量电度表，它是由双排计度器与投币机构通过离合器等联轴件相联组成，电币用非金属材料制成，投入计量后即可粉碎排出，不需回收，且无需配备可充电电池组，但由于计度器包含有上排计度器字轮和下排计度器字轮以及一套联轴件而使结构变得复杂造价高，且不能自动完成投币－供电－碎币的工作过程，在新旧电币替换过程中会切断用户电源。
为了克服上述预收费电度表的不足，本实用新型的目的是提供一种改进的预收费卡式电度表，它能集累加器、减法器及判断器于一体，且能自动完成换卡－供电－销卡的工作过程，在新旧替换过程中不会切断用户电源。
本实用新型是通过下述技术方案来实现的。
本实用新型是由框架、读卡装置、计量卡、自动进位换卡装置及普通电度表组成的，框架的底板上有三个等长的区，第一区(即左区)为备用卡位，在该区框架的前壁上有一进卡口，第二区(即中区)为读卡位，它有两对电触头，即电触头B1B2、D1D2，第三区为销卡位，它有一对电触头E1E2；读卡装置是由蜗轮、蜗杆、读卡杆、字轮轴及读卡针组成的，蜗杆和普通电度表的最低位字轮分别固定连接于字轮轴的两端，蜗轮与蜗杆啮合连接，读卡杆固定连接于蜗轮上，使得当蜗轮转动时，读卡杆也能同步转动；计量卡是由上下两层的绝缘材料制成的，在计量卡的中部有一螺旋形导槽，在导槽的底部，即在计量卡的下层，镀有一条导电膜，在该导电膜的末端两旁各有一条附加导电膜，导槽的上部，即在卡片的上层，也镀有一条导电膜，读卡针置于导槽中，并能在其中移动，读卡针的上端有一个电触点，其下端有三个电触点，其中一个电触点通过针体与该读卡针上端的电触点电连接，其余两个电触点通过导体电连接，计量卡上还有进位孔及两对薄膜电极B′1B′2、D′1D′2，计量卡的导槽内上下两条导电膜与薄膜电极B′1B′2电连接，其下层的两条附加导电膜与薄膜电极D′1D′2电连接，当计量卡置于读卡位时，计量卡上的薄膜电极B′1B′2、D′1D′2分别与电触头B1B2、D1D2电接触；自动进位换卡装置是由电磁铁、连杆架、单向拨杆、机械继电开关及拨动开关组成的，电磁铁、机械继电开关、连杆架依次连接，电磁铁固定在电表上，连杆架置于框架的上方，并能在框架上移动，单向拨杆与连杆架活动连接，并随连杆架的移动而移动，且能在移动过程中插入计量卡上的进位孔而带动计量卡移动；电触头B1B2与机械继电开关并联后，一端与电度表输出的火线连接，另一端与用户负载的一端连接，用户负载的另一端与零线连接，电触头D1D2、拨动开关及电磁铁线圈依次串联后与电触头E1E2并联，然后再并联于用户负载两端。
本实用新型有一集累加器、减法器及判断器于一体的计量卡，该计量卡成本低，无需回收修复换卡，也不易被伪造，本实用新型能自动完成换卡－供电－销卡的工作过程，在换卡过程中不切断用户电源，此外还能保留原电度表的性能参数及其功能，无累积误差，不漏计换卡过程中用户所使用的电能，还可实现按地区预收费，本实用新型结构简单，容易制造与安装。
以下将通过具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。
图1为本实用新型的结构图。
图2为本实用新型的电路原理图。
图3为计量卡的结构图。
图4为图3的左视图。
图5为框架的底板结构图。
图6为机械继电开关断开示意图。
图7为机械继电开关闭合示意图。
图8为拨动开关闭合示意图。
图9为拨动开关断开示意图。
如图1所示，本实用新型是由框架1、读卡装置、计量卡13、自动进位换卡装置及普通电度表组成的。框架1有一底板2，底板2上有三个等长的区，第一区(即左区)为备用卡位，它有一对电触头A1A2，当备用卡位插有有效卡时，电触头A1A2导通，有卡指示灯亮，在该区框架的前壁上有一进卡口14，为了使本实用新型能适用于不同地区，在进卡口处设有一排可升降的条形栅作为限制门，这些条形栅代表不同的地区编码，没有卡片插入时，进卡口处于封闭状态，当有卡片插入时，条形栅受压下降，仅当卡片上的地区编码与进卡口的地区编码一致时卡片才能进入导槽的备用位，此时条形栅反弹又封闭进卡口；第二区(即中区)为读卡位，它有三对电触头，即电触头B1B2、C1C2及D1D2，电触头B1B2起继电器的作用，当它接通时，用户负载得电，当它断开时，用户负载失电，电触头C1C2用于接通提示插卡回路，电触头D1D2用于接通电磁铁L回路；第三区为销卡区，它有一对电触头E1E2，用于切断计量卡线路使之为废卡。读卡装置是由蜗轮10、蜗杆11、读卡杆12、字轮轴8及读卡针19组成的，蜗杆11和普通电度表的最低位字轮9分别固定连接于字轮轴8的两端，蜗轮10与蜗杆11啮合连接，读卡杆12固定连接于蜗轮10上，普通电度表计度器最低位字轮9每转一圈代表用户已用完N度电，则读卡杆12每转一圈表示用户已用完MN度电。读卡杆12穿过底板2与置于底板2第二区上的计量卡13接触，计量卡13是由绝缘材料制成的卡片，它可以是一种塑料卡片，也可以是一种胶质卡片，如图3、图4所示。计量卡13是由上、下两层组成的，在计量卡13的中部有一螺旋状导槽17、导槽17的底部，即在计量卡13的下层，镀有一条导电膜，在该导电膜的未端两旁各有两条附加导电膜19、20，导槽17的上部，即在计量卡13的上层，也镀有一条导电膜，读卡针18置于导槽17中，并能在读卡杆12的驱动下在其中移动，读卡针18的上端有一个电触点可与上层的导电膜接触，其下端有三个电触点可分别与下层的导电膜及附加导电膜接触，其中一个电触点通过针体与读卡针18上端的电触点连接，其余两个电触点通过导体电连接，这样，当读卡针18在导槽内运行时就能起到累加器(累加用户已用电量，体现在它已运行之路程)、减法器(额定电量与已用电量之差，体现在它尚需继续运行之路程)和判断器(判断额定电量与已用电量之差是否小于10度或精确为零，体现在计量卡内相应电路是否导通)的作用。计量卡13两端有三对薄膜电极B′1B′2、C′1C′2及D′1D′2，当计量卡13置于底板2上的备用卡位时，薄膜电极B′1B′2与电触头A1A2接触，当计量卡13置于底板2上的读卡位时，该三对薄膜电极分别与电触头B1B2、C1C2及D1D2电接触，计量卡13上两端各有一排条形槽15和进位孔16，计量卡13的上下两层导电膜分别与薄膜电极B′1B′2连接，计量卡13下层的附加导电膜19与薄膜电极C′1C′2连接，附加薄膜20与薄膜电极D′1D′2连接，在计量卡13的背面有一激光防伪标志21。自动进位换卡装置是由电磁铁7、连杆架3、单向拨杆4、拨动开关5与及机械继电开关6组成的，电磁铁7、机械继电开关6、连杆架3依次连接，单向拨杆4与连杆架3活动连接，电磁铁7固定在电度表上，连杆架3置于框架1上方并可在其上面移动，单向拨杆4可插入进位孔16以带动计量卡13进位。当连杆架3移动时可改变拨动开关5的通断状态。如图2所示，电触头B1B2与机械继电开关K3并联后，一端与电度表输出的火线连接，另一端与用户负载R2连接，用户负载R2的另一端与零线连接；电触头D1D2、拨动开关K2及电磁铁线圈L依次串联后与电触头E1E2并联、电触头E1与电触头B2联接，电触头E2与零线联接；降压电阻R1、整流二极管D1、发光二极管D2及电触头A1A2依次串接后，一端与电触头E1连接，另一端与零线连接，发光二极管D3与电触头C1C2串联后，一端接在整流二极管D1与发光二极管D2之间，另一端与零线连接，进位按钮K1一端与电触头B1连接，另一端接在拨动开关K2与电磁铁线圈L之间，按一下进位按钮K1可使计量卡13进一位。本实用新型的工作原理是当用户把计量卡13插入电度表的进卡口时，仅当计量卡13上的地区编码与进卡口的地区编码一致时，计量卡13才能通过条形栅的限制门，进入到框架1内的备用卡位，按一下进位按钮K1使计量卡13进到读卡位，此时电触头B1B2接通，开始对用户负载供电，同时电度表的最低位字轮9开始转动，通过字轮轴8带动蜗轮10、蜗杆11及读卡杆12转动，在读卡杆12的驱动下，读卡针18沿着计量卡13内的导槽移动，开始记录用户的用电量，当读卡针18运行到附加导电膜19时，电触头C1C2导通，发光二极管D3亮，提示用户插新卡，当读卡针18运行到附加导电膜20时，电触头D1D2导通，电磁铁线圈L得电吸合，从而驱动连杆架3向前移动，同时机械继电开关K3受挤压而闭合，如图5、图6所示，因此在换新卡过程中，用户负载不断电。当连杆架3上的单向拨杆4插入备用卡位的计量卡13上的进位孔16后，连杆架右边横杆β推动拨动开关5使其处于断开状态，如图8、图9所示。此时，电磁铁线圈L失电，连杆架3受电磁铁7内的弹簧之拉力往回运动，原备用卡位的计量卡13在单向拨杆4的带动下进入读卡位，原读卡位中的已用完的计量卡进入销卡位，电触头E1E2与该计量卡的薄膜电极B′1B′2接触而使导电膜被破坏，以此达到销卡目的，同时原销卡位上的废卡被挤出框架落入废卡盒。当连杆架3回到原来位置时，其左边横杆α推动拨动开关K2使其又处于闭合状态，而机械继电开关K触头落入连杆架3的孔洞内从而切断机械继电开关K3，由此便完成了自动进位换卡过程。综上所述，当读卡位上的卡片未用完之前给备用卡位插上备用卡，本卡式电度表能自动完成进位换卡过程而不切断用户电源。当读卡位无卡片时(如第一次使用该电度表)，用户在插入卡片后还得按一下进位按钮才能启动电度表。
权利要求1.一种卡式电度表，它含有普通电度表，其特征是它还含有框架、读卡装置、计量卡、自动进位换卡装置；框架中有一底板，底板上有三个等长的区，第一区(即左区)为备用卡位，在该区框架的前壁上有一进卡口，第二区(即中区)为读卡位，它有两对电触头，即电触头(B1B2、D1D2)，第三区为销卡位，它有一对电触头(E1E2)；读卡装置是由蜗轮、蜗杆、读卡杆、字轮轴及读卡针组成的，蜗杆和普通电度表的最低位字轮分别固定连接于字轮轴的两端，蜗轮与蜗杆啮合连接，读卡杆固定连接于蜗轮上，使得当蜗轮转动时，读卡杆也能同步转动；计量卡是由上下两层的绝缘材料制成的，在计量卡的中部有一螺旋形导槽，在导槽的底部，即在计量卡的下层，镀有一条导电膜，在该导电膜的未端两旁各有一条附加导电膜，导槽的上部，即在卡片的上层，也镀有一条导电膜，读卡针置于导槽中，在读卡杆驱动下读卡针能在导槽中移动，读卡针的上端有一个电触点，其下端有三个电触点，其中一个电触点通过针体与该读卡针上端的电触点连接，其余两个电触点通过导体电连接，在计量卡的两端有一进位孔及两对薄膜电极(B′1B′2、D′1D′2)，计量卡的导槽内上下两条导电膜与薄膜电极(B′1B′2)电连接，其下层的两条附加导电膜与薄膜电极D′1D′2电连接，当计量卡置于读卡位时，计量卡上的薄膜电极(B′1B′2、D′1D′2)分别与电触头(B1B2、D1D2)电接触；自动进拉换卡装置是由电磁铁、连杆架、单向拨杆、机械继电开关及拨动开关组成的，电磁铁、机械继电开关、连杆架依次连接，电磁铁固定在电表上，连杆架置于框架的上方，并能在框架上移动，单向拨杆与连杆架活动连接，并随连杆架的移动而移动，且能在移动过程中插入计量卡上的进位孔而带动计量卡移动，电触头(B1B2)与机械继电开关并联后，一端与电度表输出的火线连接，另一端与用户负载的一端连接，用户负载的另一端与零线连接，电触头(D1D2)、拨动开关及电磁铁线圈依次串联后与电触头(E1E2)并联，然后再并联于用户负载两端。
2.根据权利要求1所述的卡式电度表，其特征是在进卡口处有一排可升降的条形栅，在计量卡(13)上有一条形槽(15)。
3.根据权利要求1所述的卡式电度表，其特征是在备用卡位上有一对电触头(A1A2)，它与降压电阻(R1)、整流二极管(D1)、发光二极管(D2)串联后并联于用户负载(R2)两端。
4.根据权利要求1所述的卡式电度表，其特征是在读卡位上还有一对电触头(C1C2)，它与发光二极管(D3)串联后，一端接在整流二极管(D1)和发光二极管(D2)之间，另一端与零线连接；在计量卡(13)内的导槽下层的导电膜末端两旁分别还镀有一条附加导电膜(19)，在计量卡(13)的两端还有一对薄膜电极(C′1C′2)，附加导电膜(19)与薄膜电极(C′1C′2)电连接，当计量卡(13)位于读卡位时，电触头(C1C2)与薄膜电极(C′1C′2)电接触。
5.根据权利要求1所述的卡式电度表，其特征是计量卡(13)上有一激光防伪标志(21)。
6.根据权利要求1所述的卡式电度表，其特征是有一进位按钮(K1)，其一端与电触头(B1)连接，另一端接于拨动开关(K2)与电磁铁线圈(L)之间。
专利摘要本实用新型提供一种预收费的卡式电度表，它是由框架、读卡装置、计量卡、自动进位换卡装置及普通电度表组成的，读卡装置中有一读卡针，读卡针可在计量卡内的镀有导电膜的导槽中运行而起到累加器、减法器及判断器的作用，本实用新型能自动完成换卡—供电—销卡的工作过程，在换卡过程不切断用户电源，无累积误差，还可实现按地区预收费，且结构简单，容易制造与安装。
文档编号G01R11/56GK2184932SQ9322442
公开日1994年12月7日 申请日期1993年9月16日 优先权日1993年9月16日
发明者郭太良 申请人:郭太良