SLQX36數字取心儀電路分析與故障排除

劉學廣

摘 要 SLQX36數字取心儀由數字取心測井儀和取心槍組成，是一種采用數字技術設計的新型取心儀，同時具備普通電法測井校深功能和爆炸撞擊式井壁取心功能，是測井資料的有效補充，也更加的直觀。

【關鍵詞】SLQX36數字取心儀 電路 通訊 維修

利用SLQX36取心儀進行井壁取心，不僅能取得直觀、可靠、真實的地質資料，還能大大降低取心的難度、成本。為了方便SLQX36取心儀的維修，本文對其進行分析。

1 SLQX36取心儀電路分析

SLQX36取心儀的電路被儀器化，點火電源和測量電源公用同一個電源變壓器，19芯插座在上端，37芯插頭在下端。該儀器電子線路由4塊電路板組成：儀器電源電路板及穩壓電路模塊、數字電路板、測量電路板、選發電路板。它們被裝配在電路骨架上，由帶鎖緊功能的17芯插座通過高溫導線相互連接，骨架采用橡膠滑輪導向的鋁合金骨架，維修方便并且有減震功能。

經4#、6#纜芯，地面交流供電電源與取心儀的電源變壓器相連，經過整流、濾波、穩壓成為+12V模擬電源、-12V模擬電源、+5V數字電源、+28V繼電器電源、點火電源，供儀器測量及控制使用（如圖1所示）。

經2#、5#纜芯，地面系統與通信變壓器相連，以M2方式進行雙向數據通訊。信號變壓器、驅動電路、放大電路、整形電路、曼徹斯特編碼/譯碼電路（HD155380）完成曼徹斯特信號解碼與傳輸；單片機、震蕩復位電路、A/D轉換器、程控放大器、多路開關、控制鎖存等組成典型的單片機數據采集控制系統，進行通訊控制、信號采集、命令執行、增益控制、刻度控制、選發控制等功能。同時，還能完成電纜頭電壓監視、電路艙內部溫度檢測、藥餅測試及點火電流檢測功能（如圖2所示）。

測量電路完成測量方式選擇、刻度方式選擇、電極系供電、測量信號放大與檢波等功能。電源板的全波信號經整形、分頻后形成規則方波，該方波經功率驅動后輸出到電極系，作為電極系恒流供電電源。來自MN的檢測信號經模擬電路放大、相敏檢波、濾波等處理后形成電極系供電電流和MN測量電壓（如圖3所示）。

選發電路完成點火電源檢波、濾波、點火、藥餅電流取樣及測試開關、點火開關、選發開關的選通等控制功能。該電路采用MOS功率開關控制方式，由來自電源變壓器的點火電源整流成直流電源，然后由點火開關控制，直流點火（如圖4所示）。

2 SLQX36取心儀故障的排除

2.1 常規檢測

由于該儀器工作在高溫高壓條件下，儀器內部不設有保溫瓶，且儀器長期處于劇烈震動的環境中，儀器頂部19芯連接器插針、內部插頭及連線、各個可插拔元器件，較重的電解電容、MOS功率管、電路板緊固件均有可能振松，振壞，故通斷檢測、外觀檢查較為重要。19芯插座的2#5#之間應有2Ω左右的電阻；4#6#之間應有30Ω左右的電阻；8#9#之間、8#12#之間、9#12#之間應有1.0MΩ左右的電阻；8#10#之間、9#10#之間應有0.5 MΩ左右的電阻；12#10#之間應有420KΩ左右的電阻。

2.2 正常檢測

2.2.1 電源故障

在保證電纜通斷/絕緣正常的情況下，斷開電源板JK102插座，連接地面測試面板并給儀器提供180V的交流電，測量電源板各直流電源輸出，保證其測量值如下：5V電源：5V±5%；12V電源：12V±5%；-12V電源：-12V±5%；28V電源：28V±5%。連接JK102插座，各電壓值保持穩定，供電電流為50mA±5%，證明儀器電源供電正常，否則斷開各電路板連接插座以確定故障點，并進行相應的維修。

2.2.2 通訊故障

如果電源正常，連接地面測試面板并給儀器提供180V的交流電，通過測試面板下發刻度命令，相應的刻度繼電器動作，下發測井命令有測量數據顯示，否則執行下面的測試步驟。

2.2.3 系統故障

檢查單片機U7的時鐘輸入為穩定的8M方波信號，U4的編解碼時鐘為穩定的250KHz的方波，系統復位信號為低電平。否則檢查相應的電路以確定故障點，并實施相應的維修措施。

2.2.4 下傳故障

下發測井命令，測量數字板D4兩端信號，在2.5V直流電平上存在幅度小于1V的曼碼信號，否則檢查通訊變壓器T1的通斷/絕緣。測量U2的6腳輸出，存在幅度為5V的NRZ格式的曼碼信號，U4的1腳有正脈沖形式的有效字信號。否則檢查相應的電路以確定故障點。

2.2.5 上傳故障

下發測井命令，測量數字板U1的1、6引腳有相位相反的NRZ格式的曼碼信號，D2，D3的正端有同樣的信號出現，否則檢查相應的電路以確定故障點。

3 測量故障

在保證通訊檢測正常的情況下，連接地面測試面板并給儀器提供180V的交流電，通過測試面板下發測井命令，儀器溫度、纜頭電壓測量值應正確無誤，否則執行下面的測試步驟：

3.1 信號采集故障

察看溫度傳感器是否完好，檢測多路開關及程控放大電路、AD采集芯片U12工作是否正常。根據屏幕顯示的測量值，確定出現問題的測量環節，并據此檢測相應的測量電路。

3.2 電極系測量電路故障

檢查測量板測試點SYN應出現12V頻率為12.5/25Hz的方波信號；測試點REF為穩定的100mV直流信號；測試點DRV存在±2.5V頻率為12.5/25Hz的方波信號。下傳高刻命令，測試點OUT存在6.4V±5%的方波信號；測試點MN有相應幅度的方波測量信號；測試點MNSIG和測試點V有檢波后相應幅度的直流信號及穩定的直流電平；測試點ISIG和測試點I有2.5V±5%的直流信號及穩定的2.5V直流電平。

4 點火故障

在保證通訊檢測正常的情況下，連接地面測試面板及取心槍模擬器并給儀器提供180V的交流電，通過測試面板下循環點火命令，根據相應的指示燈確定故障點并檢測相應的電子開關及控制信號。

5 取心槍故障

取心槍的37芯插座的各插針與相應的引火螺絲觸點間電阻應小于0.2Ω，各插針之間、插針與槍體之間的絕緣電阻應大于10MΩ。否則，進行相應的維修。

6 結束語

與傳統取心儀相比，SLQX36取心儀的工作時效和取心成功率更高，但由于作業環境較為惡劣，取心儀經常出現一些問題。通過本文的論述，希望大家對SLQX36取心儀的電路及維修方法更加的了解，最大延長取心儀的壽命。

參考文獻

[1]賀魯石.談SLQX-36數字取芯儀的研制[J].勝利油田職工大學學報，2008，22（6）：49-50，53.

作者單位

中國石油化工集團勝利測井公司 山東省東營市 257000