专利名称：电子卡式煤气表的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种煤气表，尤其是一种预付费电子卡式煤气表。
为改变在煤气使用中存在的先使用然后查表收费的落后状况，国内已有数种预付费的卡式煤气表技术方案出现，如中国专利CN2164075、CN2162678、CN2110211等，它们一般由皮囊式煤气表、装在煤气表外的煤气阀门装置和电子卡或磁卡控制电路构成。控制电路将电子卡或磁卡中的煤气予购量读入后存贮，再与读入的煤气耗用量相减，并根据相减后的差值即煤气余量控制煤气阀门装置的启闭差值大于某值，控制电路使阀门开启；小于某值，控制电路报警；等于零则使阀门关闭，从而达到了先付表后用煤气的目的。但上述煤气表仍存在如下缺陷1.阀门装置装在煤气表壳体外，需额外占用空间，安装不便，2.阀门装置在供气情况下需电源通电维持，耗电大，3.防窃气措施不力。
鉴于上述，本实用新型将提供一种结构紧凑、可靠性高、耗电少、且可防止窃用煤气的电子卡式煤气表。
本实用新型采用以下方案实现电子卡式煤气表包括皮囊式煤气表、由微处理器和电子卡插座构成的电子卡控制器、燃气计量传感器、显示报警器和阀门装置，燃气计量传感器接在电子卡控制器的输入端，显示报警器和阀门装置由电子卡控制器的输出口驱动，其特征在于阀门装置包括装在皮囊式煤气表的表壳内的启闭双稳态阀控制器和装在所述表壳内煤气通道口处的阀门，该阀门的阀杆由启闭双稳态阀控制器驱动；所述微处理器的输入端还接有电源欠压检测电路和重力型开关。
将存有煤气用量的电子卡插入电子卡插座，微处理器读入卡中的煤气用量数据后，便发出开启阀门指令，通过阀门装置开启煤气阀门供气。用气过程中，微处理器对燃气计量传感器送来的计数脉冲进行计数，并计算煤气余量。当煤气用量达到电子卡所存气量时，微处理器便发出关闭阀门指令，将双稳态阀门装置关闭。双稳态阀门装置处于开启或关闭状态时，不需电源维持即能保持原有状态。当电池电压不足或因人为打开控制电路而造成电源掉电或造成重力开关断开时，电源欠压电路或重力开关会向电子卡控制器送出信号，后者立刻发出关闭阀门指令，将阀门关闭。
以下结合附图对本实用新型进行详细说明。
图1为本实用新型的双稳态阀门装置结构图；图2为本实用新型的控制电路原理图；图3为另一种结构的电源欠压检测电路；图4为另一种结构的双稳态阀门装置结构图；图5为图4的侧视图。
本实用新型由皮囊式煤气表、电子卡控制器、燃气计量传感器、显示报警器、电源欠压检测电路、重力开关和双稳态阀门装置组成。
请参见图1，阀门装置装在皮囊式煤气表10的表壳内的出气口1处。该阀门装置由锥形阀门2、阀杆3、双稳态电磁铁4组成，阀杆3也是双稳态电磁铁4的铁芯，锥形阀门2和阀杆3固接。原煤气表的出气口1加工成与锥形阀门2配合的锥形口，双稳态电磁铁4用螺钉5固定在原煤气表出气口1的底座上。双稳态电磁铁4由接至控制电路中的引线6提供驱动电流，其引线孔用密封圈密封。当然，阀门装置也可装在皮囊式煤气表表壳内的进气口处。
再请参见图2，该电路封装在一个单独的外壳中。图中电子卡控制器由89C2051微处理器U1和与微处理器的P1口相接的电子卡插座J构成。燃气计量传感器A采用光耦器或干簧管，其输出经反相器U2A反相整形后接U1的计数脚T0，燃气计量传感器A安装在皮囊式煤气表10的计数器上，并在皮囊式煤气表的计数器的计数齿轮上粘贴反光片(使用光耦器传感器时)或者磁铁(使用干簧管传感器时)。计数器的计数齿轮每转一周，计量传感器A便输出一个脉冲送到微处理器U1中。重力开关S2为水银开关，其输出经反相器U2D反相整形后接U1的中断脚INT1。重力开关S2平时为断开状态，当电路的外壳被移动而倾斜时或当电路外壳被打开时，重力开关S2会立即闭合，从而向微处理器U1发出中断。显示报警器由扬声器S1和LCD显示器构成(图中未画出LCD显示器)，其输入接U1的定时器脚T1。电源欠压检测电路由外接6V电池E、LM339比较器U3A、与外接电池并联的R23和R24电阻分压支路、与外接电池并联的电阻R25和稳压管Z1串联支路构成，其分压支路的分压点和串联支路的串联点分别接比较器U3A的两个输入端，比较器U3A的输出接微处理器U1的中断脚INT0。外接电池E还通过二极D2和电阻R31对备用电池E1进行充电，这两个电池分别通过隔离二极管D6、D4并联后组成双回路供电电源Vcc。阀门装置的驱动电路由三个晶体管、外接电池、备用电池构成，L为双稳态电磁铁的线圈，其中晶体管P1和外接电池的一半构成阀门的正向驱动电路，其驱动信号引自U1的P31脚；晶体管N6和外接电池的另一半构成阀门的反向驱动电路，其驱动信号引自U1的P30脚；晶体管N5和3.6V备用电池构成阀门的反向驱动电路，其驱动信号引自U1的P37脚。
下面结合图1和图2叙述工作原理当存有煤气用量的电子卡(实为E2ROM存贮器)插入控制电路的电子卡插座J时，微处理器U1先读入该卡中的煤气用量数据，然后通过其P31脚发出一个开启阀门指令，于是阀门正向驱动电路就驱动双稳态电磁铁4向下移动而打开煤气阀门，此后电磁铁4便保持在开启状态下，此为正常供气。在正常供气情况下，微处理器U1对燃气计量传感器A送来的计数脉冲进行计数，并计算煤气余量。当余量小于某个定值时，显示报警器会发出报警；当用户煤气用量达到电子卡所存的气量时，微处理器通过其P30脚发出一个关闭阀门的指令，于是阀门反向驱动电路给电磁铁4通以反向电流，驱动双稳态电磁铁4上移而关闭阀门，此后电磁铁4便保持在关闭状态下。
若用户企图用改动或破坏控制电路的方法偷窃煤气，则电源欠压检测电路和重力开关S2可防止其企图得逞。例如当取掉外接电池E时，电源欠压检测电路中比较器U3A的输出便由正常用气状态下的高电平翻转成低电平，向微处理器U1请求INT0中断，微处理器U1立即从其P37脚发出关闭阀门的指令，通过备用电池E1驱动反向驱动电路，驱动电磁铁将阀门关闭。又如当移动或打开控制电路的外壳时，外壳将因受力而晃动或倾斜，外壳中的水银开关S2便会接通，从而向微处理器U1请求INT1中断，微处理器同样通过其P37脚发出关闭阀门的指令，通过备用电池E1驱动反向驱动电路，驱动电磁铁4将阀门关闭。
此外，电源欠压检测电路也可采用图3所示电路，它由外接电池E和作为整形器的与门U4A构成，外接电源经电阻R33和R34分压后接与门U4A的输入，与门U4A的输出接微处理器U1的中断脚INT0。当外接电池电压正常时，与门输出高电平，不正常则输出低电平，向微处理器U1送出中断信号。
本实用新型的阀门装置还可采用图4和图5所示结构，它由固定在原煤气表10上的直流电机9、减速器8和装在装在原煤气表表壳内的出气口1处的锥形阀门2、阀杆3构成。阀杆3的下部设销钉，减速器8的输出轮上连接一根拨叉7，拨叉7套在阀杆3的销钉上带动阀杆3，从而将直流电机9的旋转运动转变成阀杆3的上下直线运动。相应地图2中的阀门驱动电路中的L即为直流电机9的电枢线圈，当正向和反向驱动电路使直流电机9正转或反转时，其减速器8的输出轮上连接的拨叉7便带动阀杆3将阀门开启或关闭。
本实用新型具有下列优点1.该表的阀门装置装在原煤气表的表壳内部，结构紧凑、传动元件少，可靠性高；2.该表只需在原煤气表的表壳上做少量工艺修改，即可实现阀门控制装置的安装，工艺简单、加工成本低；3.该表仅在阀门启闭的转换过程中需要用电池驱动阀门装置，因而耗电少；4.该表利用电源欠压检测电路、重力开关与双稳态阀门装置配合，可杜绝窃用煤气现象。
权利要求1.一种电子卡式煤气表包括皮囊式煤气表、由微处理器和电子卡插座构成的电子卡控制器、燃气计量传感器、显示报警器和阀门装置，燃气计量传感器接在电子卡控制器的输入端，显示报警器和阀门装置由电子卡控制器的输出口驱动，其特征在于所述阀门装置包括启闭双稳态阀控制器，其装在所述皮囊式煤气表的表壳内；阀，其阀杆由所述启闭双稳态阀控制器驱动，其阀门装在所述表壳内的煤气通道口处；所述微处理器的输入端还接有电源欠压检测电路和重力型开关。
2.如权利要求1所述的电子卡式煤气表，其特征在于所述启闭双稳态阀控制器由电磁铁的线圈及其正向驱动器和反向驱动器构成，所述阀的阀杆为所述电磁铁的铁芯，所述正向驱动器和反向驱动器的输入分别接所述微处理器的两个输出端。
3.如权利要求1所述的电子卡式煤气表，其特征在于所述启闭双稳态阀控制器由电机、减速器、电机正向驱动器和反向驱动器构成，所述阀的阀杆由所述减速器的输出轮带动，所述电机的正向驱动器和反向驱动器的输入分别接所述微处理器的两个输出端。
4.如权利要求1至3之一所述的电子卡式煤气表，其特征在于所述电源欠压检测电路由外接电池、比较器、与外接电池并联的电阻分压支路、与外接电池并联的电阻—稳压管串联支路构成，所述分压支路的分压点和串联支路的串联点分别接所述比较器的两输入端，所述比较器的输出接所述微处理器的输入。
5.如权利要求1至3之一所述的电子卡式煤气表，其特征在于所述电源欠压检测电路由外接电池和整形器构成，外接电池经一分压电路接所述整形器的输入，所述整形器的输出接所述微处理器的输入。
专利摘要本煤气表包括皮囊式煤气表、由微处理器和电子卡插座构成的电子卡控制器、燃气计量传感器、显示报警器和阀门装置。燃气计量传感器接电子卡控制器的输入端，显示报警器和阀门装置由电子卡控制器的输出口驱动，微处理器的输入端接电源欠压检测电路和重力型开关，阀门装置包括装在原煤气表壳内的双稳态阀控制器和装在表壳内煤气通道口处的阀门，其阀杆由双稳态阀控制器驱动。它结构紧凑、可靠性高、耗电少、可防止窃用煤气。
文档编号G07F15/02GK2240747SQ9522456
公开日1996年11月20日 申请日期1995年10月26日 优先权日1995年10月26日
发明者员超, 陈启平 申请人:中国电子技术应用公司