CN1266493A - 电度表 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种具有防止非授权滥改所用的密封壳体(2)的电—机械型电度表(1)。这种电度表(1)还包括有一个可转动部件(11),这一部件(11)可通过密封壳体(2)的一部分(23)被观察到,而且其转动速度与电力消耗速率相关联。这种可转动部件(11)至少具有一个设置在其表面上的标志体(15),以便无需进入电度表(1)的内部就可以利用设置在密封壳体(2)外侧处的光学检测组件(24)对该可转动部件(11)的转动速率实施检测。所述的一个或各个标志体(15)包括有位于可转动部件上的两个表面区域(15、16)之间的可识别区分用分界线,这个分界线与可转动部件的转动方向相垂直。在一种变形实施形式中,采用在其表面上配置有标志体(15)的现有部件(11)。在一种优选实施形式中,这种可转动部件包括有转子组件(6)中的磁性悬浮组件的一部分(11)。

Description

电度表

本发明涉及电度表，特别涉及电-机械型电度表的构造形式。

目前，电-机械型电度表已经是一种公知的计量器具，而且在多年来一直被广泛应用着。这种电度表通常用于对电度表安装之后所消耗掉的电力总和实施记录。这种电力消耗信息可以通过筒式记录器或盘式记录器实施机械式储存，并且可以通过设置在电度表壳体上的窗口实施读取。

随着电子回路部件成本的下降，目前已经出现了一些配置有微处理器从而使之具有除了可以对电力消耗总和实施记录的功能之外还具有许多附加功能的电子型电度表。如果举例来说，目前已知的某些电子型电度表可以在多价格体系下运行、保存在多价格体系下的运行时间记录，或是可以与多个指定的电力供给商实施远距离通信。

本发明人注意到，虽然这种电子型电度表是一种适应性强的电度表，然而它们仍然受到许多限制。电子型电度表的一个主要缺点在于它们的使用寿命均相当短，一般不会超过十年。产生这种现象的主要原因有三个：(i)在这些电度表中往往要使用到液晶显示器，而液晶显示器的极限使用寿命为十年；(ii)在由电池支持的存储器中所使用电池的运行寿命为十年；以及(iii)电解质电容的使用寿命通常不超过十至十五年。与这些相对的是，电-机械型电度表可以连续运行五十年左右，而仅仅有其中的一小部分需要每二十五年左右更新一次。而且，现有的电子型电度表和电-机械型电度表所存在的一个共同缺点在于，它们均难以满足对各种各样且变化的电力消耗实施计量的需要。

如果举例来说，在英国解除了对电力公司的管制之后，就需要有某种可以对随时间变化的电力消耗实施计量的电度表，而且为了能够对工业和民用消费者提供电力，正造就着一个新的市场需求。在作为当前英国电力供给商的、联营企业型的区域电力公司(Regional ElectricityCompanies，简称为RECs)中，包括有许多电力供给公司，比如说NuclearElectric、Power Gen等等，它们将电力供给至联营企业，并且以半小时为单位实施定价和销售。区域电力公司的销售商在每个月的月底结帐一次。随着英国在1998年对电力公司的管制解除，这一系统得到了扩展，从而使得工业和民用消费者可以由区域电力公司中选择电力供给商，而不再需要考虑该区域电力公司与他们之间的地理位置关系，也不再需要考虑该区域电力公司是否通过电缆使消费者与该电力供给网络相连接。为了使区域电力公司能够从位于其它区域电力公司地理区域中的消费者处取得与电力供给相当的费用，就必须以一个月为周期，对于每半小时供给至每一个消费者的电力实施记录。因此需要使用新型的电度表。

然而这种电度表的价格相当昂贵，因为它必须要满足由适当的管理单位制定的严格规定，而且在进入市场之前还必须获得这些管理单位的批准。因此，目前迫切需要有一种能够灵活使用的、不需要更换原有电度表即可满足市场需求的电度表。

为了满足单相电力计量的这种非确定性，目前已经开发出了一种具有模块式的电子型电度表，它包括有一个基本计量器具以及一个附装在其上的模块。基本计量器具用于对电力消耗实施测量，并对所使用掉的电力单位总数实施记录。这种基本计量器具还包括有一个光学通信部分，从而使附装在其上的模块能够提供除了基本电力计量功能之外的其它辅助功能，比如说预付款功能、多价格体系功能或远距离读取功能等等。虽然这种构成方式提供了一种有灵活性的计量系统，然而这种电度表还存在有与电-机械型电度表相比使用寿命比较短的问题。

需要提起注意的是，目前在英国有超过二千三百万个的民用电度表正在运行之中。这些电度表中的绝大部分、即二千万个以上的电度表为费拉里斯(Ferraris)电-机械型电度表，它们的使用寿命为五十年。而且，这些电度表几乎全部都只能对电力消耗单位的总数实施记录。

为了避免对这些电度表实施不必要的更换，目前已经有人提出利用光学拾取组件的一种解决方案。这种解决方案是将光学拾取组件附装在电度表的窗口处，以便对费拉里斯圆盘实施检测，进而对电力消耗的速率实施检测。使用这种光学拾取组件所产生的一个特殊问题就是，设置在圆盘边缘处的标志体(mark)难以被区分识别，因而难以对圆盘的转动实施可靠的高精度测量。而且标志体的数目还可能会随着电度表的不同而不同，从而对光学组件的运行造成妨碍。为了提高光学拾取的可靠性，目前公知的方式是按照已知频率对光源实施调制，并且使用同步检测回路组件实施检测。然而这种结构构成需要使用非常复杂的信号处理技术，因为圆盘的表面可能会被腐蚀或磨损，而这些被腐蚀或磨损的部位可能看起来就象精心制作的标志体一样。

因此，本发明的目的是提供一种电度表，即它具有电-机械型电度表的可靠性，又具有电子型电度表的灵活性，从而可以满足未来的计量需要。本发明通过努力提供了一种既在运行时具有灵活性又具有比较长的使用寿命、而且至少能够部分地克服已知电度表局限性的电度表。

根据本发明的第一方面，本发明提供了一种具有防止非授权滥改所用的密封壳体的电-机械型电度表，其特征在于它还可以包括有一个可转动部件，这一部件可通过密封壳体的一部分被观察到，而且其转动速率与电力消耗速率相关联，这种可转动部件至少具有一个设置在其表面上的标志体(marking)，以便可以利用设置在密封壳体外侧处的光学检测组件对该可转动部件的转动速率实施检测，而且所述的一个或每一个标志体包括有位于可转动部件的两个表面区域之间的、可识别的区分用分界线，这种分界线与可转动部件的转动方向相垂直。

在根据本发明第一方面构造的一种变形实施例中，还提供了一种电-机械型电度表，它具有一个防止非授权滥改所用的密封壳体，以及一个可通过密封壳体的一部分被观察到的其转动速率与电力消耗速率相关联的可转动部件，其特征在于这种可转动部件在其表面上至少适配有一个标志体，以便可以利用设置在密封壳体外侧处的光学检测组件对该可转动部件的转动速率实施检测，而且所述的一个或每一个标志体包括有位于可转动部件的两个表面区域之间的可识别的区分用分界线，这种分界线与可转动部件的转动方向相垂直。

通过与设置有标志体的可转动部件间的有机组合，并且使这种标志体按照特别有助于检测组件应用的方式配置，或是通过改装一个现有部件使之在其表面上具有这种标志体，便可以将光学组件和辅助电子回路可靠地附装在电度表上，而且在安装时不需要进入至电度表密封壳体的内部，也不需要破坏密封壳体的整体性。通过这种光学组件和附加电子回路便可以获得除了对所消耗电力数量实施记录之外的其它辅助功能。保持密封壳体的整体性是非常重要的，因为电度表必须被“鉴定”，而且在生产过程中密封着的壳体还需要满足严格的等级精度要求。由于根据本发明构造的电度表并不包括任何设置在密封壳体内部处的电子部件，所以它具有相当长的运行寿命，而且还可以满足未来的计量需要。

优选地是，所述的一个或每一个标志体包含有基本上与可转动部件的转动轴线方向相一致的窄带，这种窄带的反射率与可转动部件上的非标志表面的反射率显著不同。而且在另一个优选实施方案中，所述的一个或每一个窄带包含有由诸如金属铬合物等等材料构成的金属表面，以及由反射率非常低的、诸如塑料材料等等材料构成的非标志表面。采用这种结构构成可以确保在窄带和非标志表面之间具有相当不同的光学反射率，而且在多年使用之后也不会失去光泽或产生其它形式的恶化。

优选地是，电度表包括有具有费拉里斯圆盘的转子组件，而且所述的可转动部件与该转子组件一起转动。在一个特别优选的实施方案中，可转动部件还包含有位于电度表转子组件中的磁性悬浮组件的一部分，并且使这一部分具有设置在表面上的一个或每一个标志体。而且在一种优选实施形式中，这种磁性悬浮组件中的一部分还可以被配置在与电度表上的电连接端子非常接近的位置处，而这种电连接端子用于将电力提供至光学组件和辅助电子回路。当按照这种方式使用磁性悬浮组件中的一部分时，如果该电度表中还包括有配置在磁性悬浮组件的一部分上的夹箍，而且这种夹箍包含有能遮盖着磁性悬浮组件的表面以限定出一个或每一个标志体所用的区域，则这种结构构成是一种更为优选的结构构成。在一种优选实施形式中，这种夹箍可以由不锈钢材料制作，也可以由镀镍黄铜材料制作，从而可以在运行许多年之后也能够基本上防止标志体的反射性能恶化。

优选地是，电度表还可以包含有使电度表与电源和负载相连接所用的电连接端子，以及用于防止碰到所述一个或多个端子用的至少一个可密封型端子盖，而且所述电度表的进一步特征在于，所述端子盖的形状使得光学检测组件可以设置在它的下面并且可以由该端子盖包绕住，而且所述密封壳体的形状使得可以通过密封壳体从端子盖之下对所述磁性悬浮组件之所述部分的转动实施检测。因此，光学检测组件和其它辅助电子回路可以被设置在可密封型端子盖之下，从而可以防止对它们实施非授权的滥改。而且在一种优选实施例中，连接端子按照可以配置成由位于可密封端子盖下面的该连接端子处实施供给电力，而且电度表最好还包括有独立的可密封端子盖，以保护与电源和负载相连接的连接端子。对于这种结构构成，负载连接端子最好按照可以通过这种端子实施电力供给的方式配置，而且电度表最好还设置有在可密封端子盖被移去时可以防止操作者意外接触或碰到这些负载连接端子所用的组件。

为了确保光学检测组件能够对磁性悬浮组件的转动实施可靠地检测，密封壳体最好还具有凹槽区域，以便可以将光学检测组件尽可能地设置在靠近磁性悬浮组件的位置处。为了可以防止非授权的滥改，所述的凹槽区域最好还具有屏障组件，而且这种屏障组件可以是一个或多个延伸至凹槽区域处的肋棱，以防止他人能够将磁铁配置在过于接近磁性悬浮组件或转子组件的圆盘处。

优选地是，电度表最好还包括有将光束从所述可密封端子盖的下方处引导至设置在电度表密封壳体上的窗口处所用的诸如光束引导器等等的组件。这种构成方式可以在不移去端子盖的条件下或是在不进入密封壳体内部的条件下与附装有光学检测组件的电子回路间实施通信连接。这种光束引导器可以配置在密封壳体的内侧表面或外侧表面处，而且当密封壳体是由透明材料制作时，最好是使这种光束引导器形成为密封壳体的一部分。而且如果密封壳体是由透明材料制作的，则最好还使电度表具有可以防止起源于电度表外侧的光束到达光学检测组件的外罩组件。

优选地是，电度表最好还包括有可与连接端子相连接的隔离开关，而且该隔离开关最好配置在密封壳体的外部处并由可密封端子盖封闭包绕着。由于隔离开关配置在密封壳体的外部处，所以可以在对电度表实施安装之后，不需要破坏电度表的密封壳体，即可以在需要时对隔离开关实施适配，并且可以在其损坏时对隔离开关实施更换。这种隔离开关可以具有许多功能，比如说可以构成为供电度表安装者使用的安装者开关，从而使得电度表的安装者(在此为区域电力公司(REC)的工作人员)可以不需要拆掉与供电线路相连接的的主保险丝即可以与电源相绝缘。由于主保险丝必须由区域电力公司的工作人员实施密封，所以在这一安装者开关不存在时，当将与负载侧连接端子相连接的所有导线均设置完毕之后，随后的就地观测是需要的。在一种变形实施形式中，隔离开关还可以具有其它功能，比如说还可以使这种电度表作为预付款型电度表使用，并可以在使用者未插入信用卡时切断电力的供给。

在电度表的一种优选实施形式中，隔离开关还可以与负载连接端子相连接，而负载连接端子至少具有一个可移去型连杆，以便当该至少一个连杆被移去时，隔离开关将被连通，所述的至少一个连杆可通过移去可密封端子盖的方式而被够到。

根据本发明的第二方面，本发明还提供了一种可以使用在如上所述的电度表中的模块，所述的模块用于提供除电力检测之外的其它辅助功能，并且它包括有一个检测可转动部件的转动所用的光学检测组件，以及一个电子回路。有利的是，该模块配置在电度表的密封壳体的外部，并且由可密封端子盖包绕着，而且最好是由电度表负载连接端子处供给的电力对该电子回路实施驱动。

需要指出的是，可以适配有隔离开关的电-机械型电度表均属于本发明的范围。根据本发明的另一个方面，本发明还提供了一种电-机械型电度表，它具有一个密封壳体；将电度表与电源和负载相连接所用的连接端子；以及至少一个用于防止碰到一个或多个所述端子的可密封端子盖；其特征在于这种电度表还配置有可与连接端子相连接的隔离开关，而且该隔离开关配置在密封壳体的外部位置处并由可密封端子盖封闭包绕着。

有利的是，隔离开关可以与负载连接端子相连接，而且负载连接端子优选至少具有一个可移去型连杆，当至少一个连杆被移去时，隔离开关将被连通，所述的至少一个连杆可通过移去可密封端子盖的方式而被够到。有利的是，电度表还可以包括有保护电源侧端子和负载侧端子所用的独立可密封端子盖，其中这种隔离开关可通过移去负载侧连接端子盖的方式而被够到。采用这种结构构成便可以在不需要接触电源侧端子的条件下而对隔离开关实施适配。

对于驱动隔离开关运行所用的电源电子回路，负载连接端子最好还可以由该端子处供给出电力，并且电度表最好还包括有在可密封端子盖被移去时可防止操作者意外接触到这些端子所用的组件。

为了与电子回路实施通信连接，电度表最好还包括有将光束从所述可密封端子盖的下方处引导至设置在密封壳体上的窗口处所用的组件，这种组件通常包含有一个光束引导器。光束引导器可以配置在密封壳体的内侧表面或外侧表面处，而且最好形成为密封壳体的一部分。

需要进一步指出的是，这种光束引导器的配置方式也是属于本发明保护范围的。根据本发明的再一个方面，本发明还提供了一种电-机械型电度表，它具有：一个密封壳体；将电度表与电源和负载相连接所用的连接端子；以及用于防止碰到所述一个或多个端子的至少一个端子盖；其特征在于还具有将光束从所述盖子的下方处引导至设置在密封壳体上的窗口处所用的组件。

优选地，这种组件可以包含有一个配置在密封壳体的内侧表面处或是配置在密封壳体外侧处的光束引导器，而且最好将光束引导器形成为密封壳体的一部分。

下面结合附图，以举例形式对根据本发明构成的各种电度表进行说明，其中：

图1为表示根据本发明构造的电度表的前视图。

图2为表示如图1所示的电度表的侧视图。

图3为表示使用在如图1和图2所示的电度表中的转子组件的示意性说明图。

图4a和图4b为分别表示使用在如图1和图2所示电度表中的转子组件的一种优选构成形式的透视图，其中图4a表示的是其分解视图，图4b表示的是呈组装状态时的示意图。

图5a和图5b为分别表示图1所示的电度表的透视图，其中图5a表示的是端子盖被移去时的示意图，图5b表示的是端子盖被适配时的示意图。

图6为表示包括有电子回路的本发明电度表的剖开示意图。

图7为表示根据本发明构成的电度表中端子区域的剖开示意图。

如图1和图2所示的常规类型的电-机械型电度表1通常被称为费拉里斯型电度表。这种电度表1包括有密封壳体2，电压检测电磁体4和电流检测电磁体5，以及具有安装在主轴8上的圆盘7(通常被称为费拉里斯感应盘)的转子组件6。密封壳体2包含有分别与电源和电力消耗负载相连接的电连接端子对3a、3b。电压检测电磁体4和电流检测电磁体5分别被固定在框体9上，并且设置成可以感应出圆盘7中的旋涡电流，以便使圆盘7的转动速率与在电连接端子对3a、3b之间消耗掉的电力速率成比例。

正如图3所示，磁性悬浮组件包含有分立的磁铁10和11，而转子组件6在下侧端部处通过该磁性悬浮组件以可转动方式支撑着。上侧磁铁11可以转动，并与主轴8相连接。下侧磁铁10被固定在框体9处，并以排斥可转动磁铁11的方式设置，以便使转子组件6可以呈基本上无摩擦的方式转动。

而且正如图1和图2所示，转子组件6的转动可通过蜗杆传动体12耦合至安装在框体9上的机械型筒式记录器13处。一旦安装好电度表，该筒式记录器13即保持着对总的电力消耗量实施的记录，而且这一记录可以通过由透明材料制造的密封壳体2而观察到。众所周知，这种电度表1还包括有一个制动磁铁14，以确保圆盘7的转动速率与电力消耗速率直接成比例。

如上所述的电度表1是一种公知类型的电度表。本发明的电度表与这种公知电度表的不同之处在于，磁性悬浮组件中的可转动磁铁11如图3所示还具有配置在其表面上的可视区分性标志体15。这种标志体15使得可以通过光学方式对磁铁11的转动实施检测。

这种标志体15可以包括有三个窄带15，它们沿着与磁铁11的表面移动方向相垂直的方向配置。这种窄带15在磁铁11的周向方向上还按照具有相等间隔的方式配置，并且包含有诸如金属铬合物等等的高反射率材料。配置在磁铁11上的、位于窄带15之间的表面16包含有其反射率与这些窄带15的反射率显著不同的表面，如果举例来说，这种表面16可以是由诸如低反射率的塑料等等材料构造的表面。

因此，这种磁铁11提供了一个可转动部分，该可转动部分包含有光学反射率不同的独立区域。采用铬合物材料和塑料材料制作是为了确保在运行多年这两种材料已经老化之后，仍可以保持有相当高的反射率差异。

图4a和图4b为表示使用在根据本发明构造的电度表中的转子组件6的一种优选构成形式的透视图。这种可转动磁铁11可以由烧结材料制作，并且具有沿着磁铁的曲线表面按相等间隔设置的三个凹槽17。在转子组件主轴8的一个端部处还附装有一个夹箍18，而且该夹箍18可以被适配在磁铁11的外侧表面上。这种夹箍18最好由不锈钢、镀镍黄铜或其它非磁性、耐腐蚀、具有反射性的材料制作，并且具有沿着轴向方向延伸的三个臂部分19，在其内侧表面上还具有突起部分(图中未示出)。在将夹箍18适配至磁铁时，这些突起部分可以与凹槽17相互作用，以将磁铁11保持在夹箍18处。具有高反射率表面的臂部分19构成为高反射率标志体15，而未由夹箍遮盖住的磁铁表面构成为反射率比较低的区域16。这种结构构成的一个特定优点在于，夹箍具有如下所述的两个功能，即：它提供了可识别区分性标志体15，并且可以将磁铁11可靠地固定在转子组件6上。

图5a和图5b为表示电度表1的透视图。密封壳体2的形状在磁性悬浮组件区域处有所改变，以便能够形成凹槽区域20。需要进一步指出的是，凹槽区域20也可以构成为密封壳体2的一部分，并且不能进入至电度表1的内部。无论处于那种场合，这种密封壳体2的整体构成性均不应该受到破坏。还可以配置有两个可移去的端子盖21、21a，以防止非授权碰到端子3a、3b，并且可以分别利用可密封的螺旋固定件22、22a将端子盖21、21a固定在电度表上。

当对端子盖21a上的第一部分实施适配时，它的形状可以防止非授权碰到电源侧连接端子3a。当对电度表实施安装时，这种端子盖即被适配并且被密封。所述的电度表安装工作通常是由区域电力公司(REC)实施的。端子盖21a上的第一部分还可以包括有一个一直延伸至负载侧连接端子3b的板50，以防止在将端子盖21的第二部分移去时，操作者意外接触到或进入至这些端子处。端子盖21的第二部分成形为包绕着凹槽区域20，并且形成了对电子回路实施可靠设置所用的空间。

在该凹槽区域20处，还形成有位于密封壳体2的侧壁上的一个窗口23，以便能够看见设置在密封壳体2内部处的转动磁铁11。在这一实施例中，所设置的密封壳体是由透明塑料材料制作的，而且窗口23呈曲线形状，以便能够与磁铁11的外部形状大体相吻合。

在运行过程中，当电度表1除了需要保持有关所消耗掉的电力总量的记录之外，还需要具有其它计量功能时，可通过拆除螺旋固定件22的方式移去该端子盖21。随后在凹槽区域20处安装入电子模块(图中未示出)。这种电子模块除了具有基本计量功能之外，还可以具有诸如多价格体系功能或预付款功能等等的辅助功能，或是能够实现远距离读表这样的功能。

图6为表示从端子的上侧观察电度表时的剖开示意图。这种电子模块还包括有一个具有一个发光二极管(LED)25和两个光敏晶体管26、27的光学检测组件24，以及电子回路28。发光二极管25按照可以使光束29准直穿过位于磁铁11表面处的窗口23的方式配置。由磁铁11反射回来的光束30将穿过窗口23，进而由光电晶体管26、27实施检测。当磁铁11转动时，反射光束30的强度将受到标志体15的调制。因此，通过标志体15相对于光学检测组件24的移动，光学检测组件24便可以通过窗口23检测出磁铁11的转动。

电子回路28所用的电力可以由电连接端子对3b处给出，而这种电连接端子对3b还包含有可通过位于板50中的相应孔52而被够到的接线座。为了防止使用者在端子盖21被移去时意外接触或碰到这些端子，还可以通过形状相适配的板50覆盖住孔52。一旦该电子模块被安装在电度表上，端子盖21即被复位，从而可以可靠地覆盖住电子模块，并防止对电子组件实施非授权滥改。由于磁铁11的转动速率与电力消耗速率相关联，所以该电子模块可以由此检测出电力消耗的速率，进而可以获知在安装之后依次消耗了多少单位的电力。

不言而喻，本领域的技术人员可以通过对电子回路28实施适当的设计而使其具有所需要的其它辅助功能，比如说对已经消耗掉的电力单位的数目实施实时记录的功能等等。

因此，本发明的电度表可以通过设置转动部件，比如说该实施例中所示的磁铁11等等并且使这种部件的转动速率与日常消费的速率相关联的方式，而适当地获得各种辅助功能。本发明的一个特定的优点在于，电子模块可以在不插入至电度表内部的条件下与电度表相适配。在判断密封壳体2是否由于某种方式受到损坏或非授权更改而使该电度表处于无效运行状态时，这一点是非常重要的。对密封壳体2的任何损坏均将导致需要对电度表实施再次密封和再次确定其有效性，否则便不能实施有效运行。

不难理解，凹槽区域20具有两个功能。首先，它为通过光学方式检测可转动磁铁11提供了一个窗口23。其次，通过与改进后的电连接端子盖21相结合的方式，它还构成了一个供电子模块实施可靠安装所用的壳体，以便能够降低非授权更改的可能性。

对磁性悬浮组件中的一部分实施转动检测的一个特定优点在于，这种磁性悬浮组件可以配置在与用于向电子组件提供电力的、位于电度表上的电连接端子3b非常接近的位置处。具有两部分的端子盖是特别优选的，还可以使电子模块与电度表相适配，而不需要接触到供电侧端子3a。采用这种可以防止与供电侧端子3a处相接触的构成方式，还可以在使电度表旁路或实施其它形式的非授权改动时停止该电度表的运行。当利用输出端子3b对电度表实施非授权使用时，这些现象将被记录在案。因此，更多的人员可以获得允许来移去端子盖21并能将电子模块适配在电度表中。至今为止只有英国区域电力公司(RECs)的工作人员获得过这种授权，即至今为止只有英国区域电力公司的工作人员有权移去公知电度表中的端子盖。

如上所述的凹槽区域20可以确保窗口23位于非常靠近磁性悬浮组件的位置处。虽然这种设置方案使得光束可以穿过它，然而当有人将磁铁放置在非常靠近磁性悬浮组件的位置处或是放置在圆盘7的下面侧以降低或停止转子组件6的转动时，是有可能以非授权形式使用这种电度表的。为了防止这种非授权使用的情况发生，还可以在密封壳体2的凹槽区域20中设置一个或多个肋棱31。这种肋棱31的大小和间隔使得它们可以作为物理屏障体使用，以防止有人非授权地将磁铁放置在靠近磁性悬浮组件的、足以影响到其运行的位置处。这种电子模块中的电子回路28还可以包含有相应的窄缝，以便可以将回路环绕着肋棱31实施适配。

而且，由于密封壳体是由透明材料制作的，从而为某些人利用设置在电度表1外部处的光源而使光学组件达到饱和提供了可能性。为了防止通过这种形式对电度表实施非授权滥用，电度表还可以设置有一个外罩(图中未示出)，该外罩可以与密封壳体形成为一个整体部分，也可以适配在壳体外部的凹槽区域之中。这种外罩是不透明的或是基本上不透明的，包含有限定窗口23所用的孔口，并且配置成可以遮盖着位于端子盖21之下的凹槽区域20的一大部分。

图7示出了根据本发明构造的电度表中端子区域的剖开示意图。在这种实施形式中，输出端子3b还配置有与其相连接的隔离开关32。这种隔离开关32在被激励时可以阻止电力通过电度表而到达至输出端子3b处。这种隔离开关32可以被配置在凹槽区域20中，并且位于端子盖21之下。由于该隔离开关32配置在密封壳体2的外部处，所以可以随后与安装好的电度表相适配，而且当其损坏时，还可以在不进入至电度表内部的条件下对其实施更换。

这种隔离开关32可以利用触发按钮33实施激励，而通过移去端子盖21可以接触到该触发按钮33。这种设置方式使得电度表的安装者(在此为区域电力公司(REC)的工作人员)可以不需要拆去设置在输入端子处的主保险丝即可以与电力供给端相绝缘。由于主保险丝必须由区域电力公司的工作人员实施密封，所以在这一安装开关不存在时，当将与负载侧连接端子相连接的所有导线均设置完毕之后，随后的就地观测是需要的。在一种变形实施形式中，还可以设置有由电子回路28实施控制的螺线管34，进而可以由该螺线管34对该隔离开关的运行实施控制。在这种结构构成中，电度表1还可以作为预付款型电度表使用，并且可以在使用者未插入信用卡时切断电力的供给。

在一个优选实施例中，不论是否已连接有隔离开关32，均可以使用这种电度表。对于未连接有隔离开关的后一种场合，还可以在输出端子3b与导体35之间连接上一个可移去型连杆(图中未示出)。为了连接入隔离开关32，可以移去端子盖21，进而通过取下螺栓36的方式移去该连杆。随后将隔离开关32连接在位于导体35与输出端子3b之间的电路中。具有这种结构构成形式的电-机械型电度表，即：隔离开关可以与连接端子相连接，并且可以配置在密封壳体的外部处且由端子盖覆盖着。这种类型的电度表也属于本发明的范围之内。

为了使电子回路28与设置在外部处的装置实施通信连接，还可以在密封壳体2的内部处配置有一个光束引导器37。这种光束引导器可以将光束从端子盖21之下、穿过位于密封壳体2前面处的窗口39行进。电子回路28还包含有一个光源/检测器40，以便使电子回路28能够与设置在外部处的装置之间实施通信连接。如果举例来说，可以利用这种光束引导器，通过手持式询问装置远距离地对电度表实施读取，或是对具有税率信息的电子回路28实施程序化处理。在这一实施例中，光束引导器37形成为密封壳体2中的一部分，而且密封壳体2是由透明材料制作的。在另一实施例中，光束引导器还可以与外侧表面形成为一体，或是形成为设置在任一表面处的一个独立部分。由于这种光束引导器37是为了将光束由端子盖之下引导至设置在电度表壳体上的窗口39处，所以也可以采用呈诸如镜面组件等等形式的其它光束引导组件。能够按照这种方式引导光束行进的电度表，还可以进一步扩大电度表的应用范围，而且由于它不需要使用设置在电度表之内的任何电气或电子组件，所以不会降低其使用寿命。按照这种方式设置的电-机械型电度表也属于本发明的范围之内。

在不脱离本发明的主题和范围内，本领域的普通技术人员还可以对如上说明的电度表进行多种形式的改动。如果举例来说，在所描述的实施例中，磁铁11具有设置在其周向表面处的等间隔三条窄带，然而也可以使用一个或是更多个配置在部件表面上的可识别标志体。如果举例来说，还可以使用其间隔和/或宽度是根据编码信号方式选择出的一组窄带。而且，这些窄带也可以并不与转子组件的转动轴线方向相一致。设置一个或多个标志体是为了在高反射率和低反射率表面之间形成与部件转动方向相垂直的可识别区域，以便能够对需要检测的部件实施运动检测。因此，可供本发明使用的标志体并不仅限于这种窄带，也可以采取其它形式。

而且不难理解，也可以采用其它形式的转动部件来取代磁性悬浮组件。如果举例来说，还可以将一个在其表面上设置有一个或多个可识别标志体的辅助转动部件安装在电度表之中，或者是特别适配了一个在其表面上具有标志体的现有部件。

因此，作为本发明的第一个方面，本发明提供了一种可供使用的电-机械型电度表，这种电-机械型电度表包含有一个在其表面上至少具有一个可识别标志体的可转动部件，或是适配有一个具有这种标志体的现有部件，而且这种标志体特别有助于辅助电子模块的连接，通过这种电子模块便可以在电度表的基本功能之外方便地获得种种附加功能。至今为止的种种努力主要集中在复杂的光拾取技术以使用在现有电度表中的理想部件。然而，本发明提供了一种可以使用在电度表中的、价格低廉的光学检测组件。

虽然具有两个部分的端子盖具有某些优点，然而本领域的普通技术人员不难理解，也可以采用呈单个形式的端子盖来防止非授权进入至电源和负载侧端子处。

Claims (46)

1.一种具有防止非授权滥改所用的密封壳体(2)的电-机械型电度表(1)，其特征在于它还包括有一个可转动部件(11)，这一可转动部件(11)可通过密封壳体(2)的一部分(23)被观察到，而且其转动速率与电力消耗速率相关联，这种可转动部件(11)至少具有一个设置在其表面上的标志体(15)，以便可以利用设置在密封壳体(2)外侧处的光学检测组件(24)对该可转动部件(11)的转动速率实施检测，而且所述的一个或每一个标志体(15)包括有位于可转动部件的两个表面区域之间的可识别区分用分界线，这个分界线部分与可转动部件(11)的转动方向相垂直。

2.一种电-机械型电度表(1)，它具有一个防止非授权滥改所用的密封壳体(2)，以及一个可通过密封壳体(2)的一部分(23)被观察到的、其转动速率与电力消耗速率相关联的可转动部件(11)，其特征在于可转动部件(11)在其表面上至少适配有一个标志体(15)，以便可以利用设置在密封壳体(2)外侧处的光学检测组件(24)对该可转动部件(11)的转动速率实施检测，而且所述的一个或每一个标志体(15)包括有位于可转动部件的两个表面区域之间的可识别区分用分界线，这个分界线部分与可转动部件(11)的转动方向相垂直。

3.一种如权利要求1或2所述的电-机械型电度表，其特征在于所述的一个或每一个标志体(15)包含有基本上与可转动部件(11)的转动轴线方向相一致的窄带，这种窄带的反射率与可转动部件上的非标志表面的反射率显著不同。

4.一种如权利要求3所述的电-机械型电度表，其特征在于所述的一个或每一个窄带(15)包含有金属表面(15)，而且非标志表面(16)是由反射率非常低的材料构成的。

5.一种如权利要求4所述的电-机械型电度表，其特征在于所述的一个或每一个窄带(15)由金属铬合物构成，而且非标志表面(16)是由塑料材料构成的。

6.一种如上述任何一项权利要求所述的电-机械型电度表，其特征在于电度表(1)包括具有费拉里斯圆盘(7)的转子组件(6)，而且所述的可转动部件(11)与该转子组件(6)一起转动。

7.一种如上述任何一项权利要求所述的电-机械型电度表，其特征在于可转动部件(11)包含有电度表(1)之转子组件(6)中的磁性悬浮组件(10、11)的一部分，并且使这一部分与在其一个表面上具有所述的一个或每一个标志体(15)。

8.一种如权利要求7所述的电-机械型电度表，其特征在于还包括有配置在磁性悬浮组件(11)的一部分上的夹箍(18)，而且还包含有遮盖着磁性悬浮组件(11)的表面以限定出所述的一个或每一个标志体(15)所用的区域(19)。

9.一种如权利要求8所述的电-机械型电度表，其特征在于夹箍(18)是由不锈钢材料制作的。

10.一种如权利要求8所述的电-机械型电度表，其特征在于夹箍(18)是由镀镍黄铜材料制作的。

11.一种如上述任何一项权利要求所述的电-机械型电度表，还包含有使电度表(1)与电源(L_输入N_输入)和负载(L_输出N_输出)相连接所用的连接端子(3a、3b)，以及用于防止碰到其中一个或多个端子(3a、3b)的至少一个可密封型端子盖(21)，其特征在于，所述端子盖(21)适配成使得光学检测组件(24)可以设置在它的下面并且可以由端子盖(21)封闭包绕住，而且所述密封壳体(2)适配成使得可以通过密封壳体(2)在端子盖(21)之下对所述磁性悬浮组件(10)的所述部分的转动实施检测。

12.一种如权利要求11所述的电-机械型电度表，其特征在于连接端子配置成使得可以从可密封端子盖(21)下面的该连接端子处实施电力供给。

13.一种如权利要求11或12所述的电-机械型电度表，其特征在于还包括有独立的可密封端子盖(21a、21)，以保护电源(L_输入N_输入)和负载(L_输出N_输出)侧的连接端子。

14.一种如权利要求12或13所述的电-机械型电度表，其特征在于负载连接端子(3b)按照可以通过这些端子供给出电力的方式配置，而且还设置有在可密封端子盖(21)被移去时防止操作者意外接触或以其它方式够到这些端子所用的组件(50)。

15.一种如权利要求7至14中的任何一项权利要求所述的电-机械型电度表，其特征在于密封壳体(2)具有凹槽区域(20)，以便可以将光学检测组件(24)设置在靠近磁性悬浮组件(10、11)的位置处，而且所述凹槽区域(20)还具有屏障组件(31)，以防止将磁铁配置在过于接近磁性悬浮组件或转子组件(6)中的圆盘(7)处。

16.一种如权利要求15所述的电-机械型电度表，其特征在于屏障组件(31)包括有一个或多个延伸至凹槽区域(20)处的肋棱(31)。

17.一种如权利要求11至16中的任何一项权利要求所述的电-机械型电度表，其特征在于还包括有将光束(38)从所述可密封端子盖(21)的下方处引导至密封壳体(2)上的窗口(39)处所用的组件(37)。

18.一种如权利要求17所述的电-机械型电度表，其特征在于所述的组件(37)包含有一个光束引导器(37)。

19.一种如权利要求18所述的电-机械型电度表，其特征在于光束引导器(37)配置在密封壳体(2)的内侧表面处。

20.一种如权利要求18所述的电-机械型电度表，其特征在于光束引导器(37)配置在密封壳体(2)的外侧表面处。

21.一种如权利要求18至20中的任何一项权利要求所述的电-机械型电度表，其特征在于光束引导器(37)形成为密封壳体(2)的一部分。

22.一种如权利要求11至21中的任何一项权利要求所述的电-机械型电度表，其特征在于电度表(1)还配置成使得隔离开关(32)可与连接端子(3a、3b)相连接，而且该隔离开关(32)被配置在密封壳体(2)的外部处，并由可密封端子盖(21)封闭包绕着。

23.一种如权利要求22所述的电-机械型电度表，其特征在于隔离开关(32)可与负载连接端子(3b)相连接。

24.一种如权利要求23所述的电-机械型电度表，其特征在于负载连接端子(3b)至少具有一个可移去型连杆，当所述至少一个连杆被移去时，该隔离开关(32)将被连通，所述至少一个连杆可通过移去可密封端子盖(21)的方式而被够到。

25.一种如权利要求22至24中的任何一项权利要求所述的包括一个隔离开关(32)的电-机械型电度表。

26.一种基本上如附图中的图1、图2或图3所述和所示的电-机械型电度表。

27.一种可以使用在如上述任何一项权利要求所述的电-机械型电度表中的模块，所述的模块用于提供除了电力检测之外的其它辅助功能，并且包括有一个用于检测可转动部件(11)的转动所用的光学检测组件(24)，还包括一个电子回路(28)。

28.一种如从属于权利要求11至26中的任何一项的权利要求27所述的模块，其特征在于该回路组件被配置在电度表(1)的密封壳体(2)的外部，并且由可密封端子盖(21)封闭包绕着。

29.一种如权利要求28所述的模块，其特征在于电子回路(28)由电度表的负载连接端子(3b)处获得电力。

30.一种电-机械型电度表，它具有：一个密封壳体(2)；将电度表与电源和负载相连接所用的电连接端子(3a、3b)；以及至少一个用于防止碰到一个或多个所述端子(3a、3b)的可密封端子盖(21)；其特征在于电度表还配置成使得隔离开关(32)可与连接端子相连接，而且该隔离开关(32)配置在密封壳体(2)的外部位置处，并由可密封端子盖(21)封闭包绕着。

31.一种如权利要求30所述的电-机械型电度表，其特征在于开关(32)可与负载连接端子(3b)相连接。

32.一种如权利要求30或31所述的电-机械型电度表，其特征在于还包括有用于保护电源侧端子(3a)和负载侧端子(3b)所用的独立的可密封端子盖(21a、21)，而且这种开关(32)可通过移去负载侧连接端子盖(21)的方式而被够到。

33.一种如权利要求30至32中的任何一项权利要求所述的电-机械型电度表，其特征在于负载连接端子(3b)至少具有一个可移去型连杆，当至少一个连杆被移去时，隔离开关(32)将被连通，所述的至少一个连杆可通过移去可密封端子盖(21)的方式而被够到。

34.一种如权利要求30至33中的任何一项权利要求所述的电-机械型电度表，其特征在于负载连接端子(3b)配置成可以由该端子处供给出电力，并且电度表还包括有在可密封端子盖(21)被移去时可防止操作者意外接触到这些端子所用的组件。

35.一种如权利要求30至34中的任何一项权利要求所述的电-机械型电度表，其特征在于还包括有将光束从所述可密封端子盖(21)的下方处引导至密封壳体(2)上的窗口(39)处所用的组件(37)。

36.一种如权利要求35所述的电-机械型电度表，其特征在于所述的组件(37)包含有一个光束引导器(37)。

37.一种如权利要求36所述的电-机械型电度表，其特征在于光束引导器(37)配置在密封壳体(2)的内侧表面处。

38.一种如权利要求36所述的电-机械型电度表，其特征在于光束引导器(37)配置在密封壳体(2)的外侧表面处。

39.一种如权利要求36至38中的任何一项权利要求所述的电-机械型电度表，其特征在于光束引导器(37)形成为密封壳体(2)的一部分。

40.一种如权利要求30所述的基本上如图7所述和所示的电-机械型电度表。

41.一种电-机械型电度表，它具有：一个密封壳体(2)；将电源(L_输入N_输入)和负载(L_输出N_输出)相连接所用的连接端子(3a、3b)；以及用于防止碰到其中一个或多个端子(3a、3b)的至少一个端子盖(21)；其特征在于还具有将光束(38)从所述盖覆体(21)的下方处引导至密封壳体(2)上的窗口(39)处所用的组件(37)。

42.一种如权利要求41所述的电-机械型电度表，其特征在于所述的组件(37)包含有一个光束引导器(37)。

43.一种如权利要求42所述的电-机械型电度表，其特征在于光束引导器(37)配置在密封壳体(2)的内侧表面处。

44.一种如权利要求42所述的电-机械型电度表，其特征在于光束引导器(37)配置在密封壳体(2)的外侧处。

45.一种如权利要求42至44中的任何一项权利要求所述的电-机械型电度表，其特征在于光束引导器(37)形成为密封壳体(2)的一部分。

46.一种如权利要求41所述的基本上如图7所述和所示的电-机械型电度表。

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